混合式教学模式在土木类课程教学中的应用与探索

——以“岩石力学”课程为例

王超林^1,2  

（1贵州省贵州大学 岩土力学与工程安全重点实验室，贵州 贵阳，550025  2贵州大学 土木工程学院，贵州贵阳，550025）

[摘 要]线上教学资源的高速发展为高等教育带来了挑战与机遇。本文对采用混合式教学模式下岩石力学课程的教学方式所进行改革与探索进行了论述。在明确混合式教学模式中线上资源与线下教学相互关系的基础上，注重教学过程中课前预习、课中学习与课后复习三个阶段。通过教学实践，混合教学模式丰富了学生的学习方式、促进了学生知识的掌握，增加了学生与教师及学生与学生之间的交流互动，同时在一定程度上他们促进了自主学习，取得了明显的教学效果。

[关键词]教学改革; 创新教育; 理论与实际相结合

[基金项目]2021年度国家自然科学基金资助项目“复杂应力下岩体内置三维裂纹的生长行为与断裂机制研究”(52004072)；2020年度贵州省科技支撑项目“页岩气储层基质-裂缝系统宏-细-微观流体运移关联性及其跨尺度模型研究”（[2020]4Y044）

[作者简介]王超林，1989年，男，湖南常宁，博士，贵州大学土木工程学院副教授，主要从事岩土工程研究。

[中图分类号] G642.0     [文献标识码] A     [文章编号]    

一、前言

岩石力学是近代发展起来的一门应用和实践性都很强的基础性学科。其应用范围涉及土木建筑、采矿、水利水电、铁路、石油、地下工程等众多与岩石工程相关的领域^[1-3]。岩石力学这门课程传统的教学手段主要为教师课堂讲授、学生被动接收信息。这种教学手段单一，教师对于学生是否课前预习、教学过程中是否认真听讲以及课后能否理解和掌握所学知识均无法明确把控。且本课程的理论知识体系丰富，要求学生理解和掌握知识点较多，仅凭传统的课堂教学方式，难以在规定的教学课时内让学生对本课程建立起一个完整的知识体系并理解和运用^[4]。

互联网技术快速发展的现今时代，学生可以通过网络获取更多的优质教学资源，因此“教”与“学”也被赋予了新的意义^[5-7]。教育部也先后出台多项政策要求和鼓励各高校建设优质的在线课程资源，并于2020年11月推出了首批5118门国家级一流本科课程，其中包括868门线上线下混合式一流课程^[8-9]。随着线上资源的丰富，改善传统教学方法在岩石力学这门课程中所面临的问题，成为一种可以探索的可行方式。本文就采用混合式教学模式讲授《岩石力学》所取得的一些改革经验和效果，总结论述如下。

二、混合式教学模式的课程设计

岩石力学这门课程的混合教学模式应该如何教，最重要的是这门课程纲领性文件的设计^[10]。而课程设计中有三个问题需要解决：选定什么样的线上资源、线上资源与教师教学如何相辅相成以及教学的效果如何反馈？

选定线上资源。混合教学模式一个重要的前提任务是选定学生学习的线上资源，互联网上资源很多，但是学生对于将要学习的内容还不能判断哪些资源是适合其学习的。因此这个任务需要老师提前选定。首先，线上资源的选定要契合本专业学生培养方案以及课程教学大纲的规定。其次，线上资源应尽量选择学生易于接受和理解的优质课程并且要易于获得（如MOOC，网易公开课等）。

线上资源与教师教学相辅相成。线上资源作为教学辅助，其作用主要是要对教师教学内容的补充（由于课时限制无法讲授的内容）和知识点的进一步扩展（重点难点的多角度、多方式理解）。而学生学习进程的把控、学生疑难问题的解答以及学生最终学习效果和课程成绩判定都需要教师来完成，因此教师在课堂中的教学和课后的辅导依然是最为主要和无法替代的部分。

教学效果反馈。与传统的一张期末试卷成绩来判定这个课程学习效果的不同，混合式教学模式可以将学习效果的判定分解到课前预习的成绩（15%）、课中检测的成绩（15%）、课后作业与总结成绩（20%）以及期末考试成绩（50%）。引导学生将功夫用到平时，而不是考试的时候临时抱佛脚。

三、混合式教学模式的课堂应用

不同于传统的教学方式，混合教学模式下岩石力学课程设计主要分为三个模块，即课前预习阶段、课中学习阶段与课后复习阶段，并且每个模块都有具体的目标要求和评价标准，再辅之以教学软件（如蓝墨云班课、雨课堂等）使得教师对学生的学习状况易于掌握，能够及时的纠正和引导学生，同时丰富了教学课堂，调动了学生的参与程度。

在课前预习阶段，课任教师根据本节课知识点布置预习任务，学生结合教材去学习教师指定线上资源内容，并将预习难点反馈给教师，以便于教师结合反馈意见重点讲解，同时教师可以查看到学生的预习状况（如MOOC资源中学生的学习进度等），对于未按时完成的学生加以督促。

在课中学习阶段，教师的讲授可以在兼顾知识构架的同时结合重点和学生反馈的难点来下功夫，这就很好的改善了传统教学中老师与学生沟通不畅，教师在备课和讲课中详略部分的时间配置问题。利用教学软件布置限时的随堂测试题目，学生的做题情况可以得到及时反馈，优于以往传统的随机点名抽查，更加全面的得到学生对知识点的掌握程度。教学过程中鼓励学生参与讨论或小组讨论，引导学生将所学知识用自己的语言表达出来或提出自己的疑问，这样才能更进一步的了解学生的掌握程度。

在课后复习阶段，要求学生对所学知识点进行复盘（有一个清晰的知识关系）并完成课后作业，对于自己依然不理解的知识点可以选择和课任教师沟通或者通过线上资源的讲解来加深理解。最后学生需要对所学的知识进行总结，形成自己的知识体系。

四、混合式教学模式的教学效果评价

教学效果的评价标准不仅仅是看学生期末考试成绩的分数，更应该反映在课堂效果和学生对知识的灵活运用中。

学生在课前预习环节中积极反馈自己在预习中所发现的问题，并希望任课教师能够将自己不懂的部分详细讲解。对于教师选定的线上资源，学生均能够按时完成学习，部分学生能提出自己对线上资源的一些观点。在教学环节中，学生在完成随堂测试后积极参加讨论，并能够指出根据自己所学的知识，指出别人的错误之处。学生敢说、敢问，勇于表达，拉近了学生与老师之间学生与学生之间的关系，使课堂气氛积极活跃。在课后总结中，学生们能够按时认真的完成作业，许多学生能够根据自己所学知识画出思维导图，加深自己的理解。

为了更为直观的了解学生对混合式教学模式的态度和看法，我们对两个学期来采用这种方式授课的90位同学进行不记名问卷调查统计，图1中列出了部分问卷调查的统计结果。从统计结果中可以看出学生对混合式教学模式的接受和认可度较高，绝大多数的学生都可以按时完成线上资源的学习。采用混合式教学大多数同学认为丰富了自己的学习方式、促进了知识的掌握，增加了与教师及同学交流互动，同时在一定程度上促进了自主学习，学会了利用网络来学习。虽然线上教学资源丰富了学生的学习方式，但是对于教师在教学中的作用，绝大多数同学还是认为教师发挥的作用重要且不可替代。

图1. 混合式教学模式问卷调查统计结果

按照混合式教学模式将最终成绩分解到课前预习的成绩（15%）、课中检测的成绩（15%）、课后作业与总结成绩（20%）以及期末考试成绩（50%）。这种比例结构划分主要目的使引导学生将功夫用到平时，而不是考试的时候突击学习所谓的考试重点，使学生对知识掌握更加牢固。由于在采用混合式教学模式之前的传统教学模式，岩石力学的课程主要以试卷分数为主，为了便于比较图2列出了传统的教学模式与混合式教学模式两种方式下学生期末试卷的成绩分布图。在试卷难易程度相同的情况下，从图2中明显可以看出，与传统教学模式相比，混合式教学模式下学生的得分有了显著提升，不及格率也明显降低，表明混合教学模式下学生对所学知识的掌握更加牢固。

图2. 传统教学模式与混合式教学模式学生期末试卷得分情况

五、总结

岩石力学课程按照混合式教学模式实施以来，经过两个学期的教学实践，发现学生课堂参与程度显著提高，对这门课程也不再觉得只是枯燥的理论计算，表现出了浓厚的学习兴趣。在期末试题难以程度相同的情况下，学生的得分也有较大提高，不及格率显著下降。与传统模式相比，混合教学模式丰富了学生的学习方式、促进了学生知识的掌握，增加了学生与教师及同学之间的交流互动，同时在一定程度上他们促进了自主学习。但需要强调的是，教师在混合式教学模式中的作用依然非常重要且不可替代，不能完全依赖线上资源而忽视线下教学的作用，清醒的认识以教师线下教学为主、线上资源为辅的方式。

参考文献

[1] 蔡美峰.岩石力学与工程（第二版）[M].科学出版社,2017.

[2] 赵瑜,王超林,曹汉,陈宇超,沈维克.页岩渗流模型及孔压与温度影响机理研究[J].煤炭学报,2018,43(06):1754-1760.

[3] 赵瑜,王超林,万文.压剪作用下裂隙扩展过程渗流与应力耦合模型研究[J].岩土力学,2016,37(08):2180-2186.

[4] 刘厚彬,李皋,梁利喜.混合式教学在“岩石力学”课程教学改革与探索[J].教育教学论坛,2021(36):109-112.

[5] 郭英剑.美国“慕课”的历史、现状、问题与未来[J].中国人民大学教育学刊,2021(02):23-50.

[6] 王旭珍,王新葵,宋雪旦,王新平,石川,纪敏,田东旭,陈冰冰.基于MOOC的物理化学翻转课堂教学改革与实践[J].中国大学教学,2019(05):38-42.

[7] 刘欣欣.基于网络资源的混合式教学改革与实践研究[J].卫生职业教育,2021,39(18):61-63.

[8] 邓辉文,詹成,王艺,何映思,曾霞,罗木平,张隆.基于问题讨论的离散数学课程线上线下混合式教学方法与实践[J].西南师范大学学报(自然科学版),2021,46(09):167-172.

[9] 丁华.混合式教学模式下大学生学业评价改革研究[J].中国大学教学,2021(05):72-76.

[10] 李海东,吴昊.基于全过程的混合式教学质量评价体系研究——以国家级线上线下混合式一流课程为例[J].中国大学教学,2021(05):65-71+91.

Application and Exploration of hybrid teaching mode in civil engineering course teaching ：Take rock mechanics courses as an example

Chaolin Wang^{1, 2}

¹Guizhou Provincial Key Laboratory of Rock and Soil Mechanics and Engineering Safety, Guizhou University, Guiyang, Guizhou 550025, China.

²College of Civil Engineering, Guizhou University, Guiyang, Guizhou 550025, China.

Abstract: The rapid development of online teaching resources has brought challenges and opportunities to higher education. This paper has discussed the reform and exploration of the teaching method of the course rock mechanics by adopting mixed teaching mode. On the basis of the clear relationship between online resources and offline teaching in the hybrid teaching mode, three stages of pre-class preview, in-class study and after-class review are emphasized in the teaching process. Through the teaching practice, the blended teaching mode has enriched students' learning methods, promoted students' mastery of knowledge, increased the communication and interaction between students and teachers and between students. Meanwhile, to a certain extent, they have promoted autonomous learning and achieved obvious teaching effects.

Keywords: Teaching reform; Innovative education; Combining theory with practice;