基于信息化混合式教学模式的专业课程建设探索

林杭

（中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙 410083）

一、研究背景

高等教育教学改革是培养创新型人才的主要途径[1-2]。随着科学技术的发展，特别是在“互联网+”“大数据”“信息化”的网络科技时代，专业知识也在不断更新，人才培养的模式也在不断与时代衔接[3-4]。2020年初发生的疫情对各高等院校的正常开学以及线下课堂教学造成了一定影响，为了不影响学生的学习进度，维护学校正常教学秩序，教育部印发了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》，要求实施并保障高等院校在疫情期间的正常教学，鼓励通过在线教学达到“停课不停教、停课不停学”的目的[5-7]。可见，线上教学和线上资源在特殊时期更加凸显其重要性。因此，随着社会的发展，线上和线下混合教学将成为重要的教学方式。随着经济社会的快速发展，传统工科专业的培养模式已经不能完全适应其多样化的需求，需进一步开发信息化混合式教学模式[8-11]。为了主动服务国家战略，高校需坚持立德树人理念，培养具有实干担当精神、能把握行业发展趋势、具有创新能力和国际视野、未来可成为行业领军、德才兼备的高素质城市地下空间工程专业高级人才。中南大学是第一个在国内开设城市地下空间工程专业的高校。因此，本文针对城市地下空间工程专业的人才培养，以弹塑性力学课程为例，利用目前已有的线上教学平台Tronclass和腾讯课堂等资源开展线上和线下混合教学模式的探讨研究，并通过课后对学生进行问卷调查的方式探讨混合教学方式的效果。

二、信息化混合式教学模式课程方案构建

（一）可视化平台课程建设

1993年，中南大学首创城市地下建筑工程专业并招收本科生；2001年，中南大学申请开办城市地下空间工程专业获得教育部批准，于2002年开始招收本科生，中南大学是当时国内唯一一所招收城市地下空间工程专业本科生的高校，目前全国开办该专业的高校已达80余所；2007年，中南大学第一个获得本专业硕、博士学位授予权。经过近二十年的办学积累和科学研究，城市地下空间工程专业特色鲜明、优势明显，依托长沙市岳麓山地下防空体系建设了大型地下空间科学与工程综合试验室。成为全国城市地下空间工程专业建设领域内的开拓者和领先力量，第一个建立了城市地下空间工程本科专业培养体系。全日制城市地下空间工程专业本科生和研究生作为传统工科的重要力量，服务于工程建设的各个领域，而高等学校的目的在于培养适应社会发展需要的应用型复合型人才。掌握坚实的基础理论知识是解决工程实际和培养创新意识的基础，而知识又以课程的形式传递，因此课程教学在基于能力导向一体化的培养中起着重要的基础性作用，同时也是培养符合社会发展需求的应用型人才的基本途径。本文以弹性力学课程为例进行分析，工程结构的稳定性对于工程结构、设备、人员以及在其内部进行的生产活动具有巨大影响。评价结构稳定性的主要方法是确定其在内、外部因素作用下的应力、变形及位移。关于这些变量的确定现在已经提出了很多方法，包括：解析方法、数值计算方法等。弹性力学为城市地下空间工程的学位课，使学生掌握力学方面的专业基础知识，以利于其后续课程的学习及实际工作。现有课程教学作为本科生培养的关键性环节，自然也要符合相应的专业特点。本文以“线上线下混合教学”为关键词在知网上进行检索，可得到图1论文发表情况，包括总体趋势和主要主题分布特征等，从图1中可以看出，近年来线上线下混合教学模式越来越受到重视。近年来，关于线上线下混合教学和数字化教学的论文越来越多，说明教学科研人员对这一教学方式也越来越重视。从图1（a）曲线可以看出，曲线的斜率越来越大，表示线上线下混合教学模式受重视的程度也逐渐增大。

图1 线上线下混合教学模式发表论文情况

弹性力学课程线上线下混合教学模式设置采用tronclass可视化平台，首先在tronclass系统中填写相应课程信息、课程简介、课程评分方式、基本教材、教学目标、教学方法、上课要求等信息。在课程章节中设置每一章的主要学习内容、辅助学习内容和作业等，并且利用tronclass签到和收发作业。然后在课程公告栏说明上课时间、任课教师姓名、联系方式和所使用的QQ群号，后续课通知选课的同学加入QQ群。上课时可采用腾讯课堂录课、腾讯课堂在线直播，课后可通过中国慕课补充学习，此外，在课堂上和课后老师和同学可利用QQ群进行讨论、交流。通过教学实践发现线上教学与线下教学的优点和缺点如表1所示。从表1中可以看出，线上教学和线下教学各有优缺点，线上课堂反映得最明显的优点是：学生对不懂的知识点可以看课程回放，也不受时间和空间的限制，效率较高；但缺点是如果要上很多线上课程的话，需要长时间看电脑或者手机屏幕，会引起眼睛不舒服，产生疲倦感；对于该缺点可通过调整学习时间、提高设备的适应性来改进，而若能综合二者的优点，将会达到更好的效果。

（二）课程效果评价分析

为了获知同学们线上+线下课堂学习的效果，本文通过问卷调查的方式开展研究。设置5个题目，分别为：1.你对线上授课的感受：喜欢、不喜欢？2.你觉得哪种授课方式好：线上，线下，线上和线下混合？3.你觉得线上授课哪种方式好：腾讯课堂录课+QQ群讨论、慕课+QQ群讨论、腾讯会议直播重点难点+慕课+QQ群讨论？4.你觉得线上授课的优点是什么？5.你觉得线上授课的缺点是什么？通过问卷调查，共收回了65份答卷，其中第4、5题的反馈信息如表1所示，第1-3题的反馈信息如图2所示，从图中可以看出，有2/3左右的同学喜欢线上授课的方式，但也有1/3左右的同学表示不喜欢线上教学方式。若将线上和线下授课方式进行对比，可发现更多同学倾向于线下授课，如偏好线上授课的为15.38%，偏向线下授课的为33.85%，但若增加线上+线下混合教学模式，则存在50.77%的同学偏向该模式。可见，目前对于纯线上教学模式，同学们还不太适应，因此，偏向传统的也是比较熟悉的线下教学模式。但若能同时发挥线上和线下教学模式的优点，同学们表现得更加适应。因此，基于信息化混合式教学模式的专业课程建设是未来的发展方向。此外，从图2中可以看出，共列出了三种教学模式：腾讯课堂录课+QQ群讨论、慕课+QQ群讨论、腾讯会议直播重点难点+慕课+QQ群讨论，通过调查发现，同学们更加倾向于采用腾讯会议直播重点难点+慕课+QQ群讨论的方式。因此，教师在采用线上+线下混合教学模式时，不用满堂讲授，只需介绍本节课的重点难点，让同学们知道本节课的重难点，从而进行反复学习和练习。此外，可留出更多时间引导同学们学习相关扩展知识，如通过相关慕课资源和网上资源进行学习，最后，有更多需要讨论的可通过QQ群联系老师或者线下单独找老师讨论互动。

图2 教学效果问卷调查

三、结论

本文利用目前已有的线上教学平台Tronclass和腾讯课堂等资源，开展对线上和线下混合教学模式的探讨研究，并通过课后对学生进行问卷调查的方式分析混合教学方式的效果，得到以下结论：

通过教学实践发现线上教学的优点主要为：可回放课程、不受时间和空间的限制；同学们在QQ群上回答问题比较积极和踊跃，也乐于提问；线上的资源比较多，同学们可以选择适合自己的方式进行学习。而缺点主要为：长时间看电脑或者手机屏幕，会引起眼睛不舒服，产生疲倦感；老师不能观察到同学们上课的状态和学习情况，因此，需要发挥同学们的学习主动性；网络或者平台系统有时会崩溃，将影响学习。

同时存在线上、线下、线上线下混合教学模式让同学们选择时，则三种教学模式分流的学生分别为15.38%、33.85%和50.77%，可见，线上线下混合教学模式最受欢迎，因此，基于信息化混合式教学模式的专业课程建设是未来的发展方向。

在教学方式方面共列出了三种教学模式：腾讯课堂录课+QQ群讨论、慕课+QQ群讨论、腾讯会议直播重点难点+慕课+QQ群讨论，通过调查发现，同学们更加倾向于采用腾讯会议直播重点难点+慕课+QQ群讨论的方式。