翻转课堂理念下混合式一流课程《土力学与基础工程》教学探索

熊甜甜，廖红建

(1. 西安思源学院 城市建设学院，陕西 西安 710038；2. 西安交通大学 人居环境与建筑工程学院，陕西 西安 710049 )

1 引言

基于产出的教育理念(Outcome-Based Education，简称OBE)聚焦社会对人才的实际需求，强调围绕学习产出来组织课程建设、安排教学时间和设计关键资源而越来越受到人们的关注[1]。本文以西安思源学院土木工程专业必修课《土力学与基础工程》在线课程的构建和实施为例，探讨了应用型工科课程混合式学习的构建对策。

目前《土力学与基础工程》课程压缩课时严重，理论学时才44学时。本课程是基于三大力学、弹性力学及流体力学等相关力学的理论知识而开设的课程，一旦学生的力学知识薄弱，将导致学习本门课程困难重重，难度极大。本课程研究的是土体的物理力学性质、土的应力、土的渗透和变形、边坡的稳定等问题，有众多的理论和假设，要求学生有较好的数学功底、较强的空间想象能力和逻辑推导能力[2]。土力学注重理论学习研究，非常枯燥，学生学习积极性不高。在44学时的讲授中，难以开展讨论课、参与度较高的习题课等教学方法。而在线开放课程具有多媒体资源丰富、内容更新快、交流渠道多样化、学习方式自主化等优势，通过学生课下自主学习结合课上讨论的混合式教学模式，改善课程教学课时不足、教学手段与现实脱节、学习方式和评价方式单一、个性化学习欠佳、师生课上课下交流不充分等问题，并促进学生各层面的学习和体验。实行个性化学习，在适当的时间，通过适当的学习方式，给不同学生提供适当的学习内容和学习支持，以取得最佳学习效果，这不仅能够有效发挥教师的引导、启发和监控整个学习过程的主导作用，还能有效激发学生的学习主动性、积极性及创造性[1]。

2 《土力学与基础工程》课程教学设计与分析

《土力学与基础工程》课程在知识体系上划分为两大部分，即土力学部分和基础工程部分，但二者中间也有部分交叉内容，而且该课程具有理论性强和实践性强的特点，因此根据知识体系特点、教材特点、教学资源情况、学生实际等因素进行教学方法改革，提高教学效率；有利于学生对教学目标进行整体把握，对各项教学内容进行深入有效的学习[3]。另外土力学学习过程中还有20学时实验环节，有土的密度试验、土的含水率试验、土的颗粒分析试验、土的液塑限试验、固结压缩试验、直接剪切试验、击实试验、三轴剪切试验等。本课程还可以结合学校省级仿真试验项目“单桩竖向承载力试验”进行线上模拟试验加载和破坏过程进行试验。

3 制定混合式教学目标

混合式教学法就是把传统学习的优势和在线学习的优势结合起来，既要发挥老师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生学习的主动性、积极性和创造性。

本次混合式课程改革教学目标：锻炼学生的动手操作、归纳总结，推陈出新的能力。实现学生学习资源、学习空间和学习方式相结合，把线上预习的课程视频及相关内容，通过线下实际操作和讨论交流，进行加工、融合，使之可以进行模块化、系统化的应用。促进实现“以教为主向以学为主转变”。

3.1 学习资源的混合

学生利用暑期时间，可以登录大学MOOC平台：学习西安交通大学廖红建教授的《土力学》，网址是https://www.icourse163.org/course/XJTU-1003637001上的教学视频的预习任务和课后练习。要求至少完成度60%及以上，上课过程中可点名督促。线上教学学时不超过理论学时(44学时)的25%左右。

3.2 学习空间的混合

利用雨课堂平台《土力学》实现了面授与网络平台虚拟的学习空间混合，增加了教与学之间的混合，增加了进行通过测试题对所学知识进行检验，通过上机实操巩固所学知识点，通过拓展项目提高知识转化能力，达到能够进行实际应用的水平。

3.3 学习方式的结合，过程有评估。

为更好调动同学们学习的积极性，采取了传统课堂讲课和翻转课堂相结合的学习方式，打破传统的满堂灌。结合课堂中的知识点和项目中的案例提出问题，进行启发式教学，引导学生积极讨论，让学生进行分组讨论进行评分。对每一组进行打分，利用项目小组的评比提高学生学习的积极性，此外，还要求至少完成教学视频中的测验题目，学会基本知识点和公式的应用。

4 基于翻转课堂理念实现线上线下混合式教学

充分利用信息化手段，提高教师工作及学生学习效率(图1、图2)。

图1 混合式教学整体流程

图2 课前学习流程

关注以下统计数据：①视频观看人数分布统计；②视频平均观看时长比例；③拓展训练成绩；④随堂测验成绩；⑤学生提出问题数量与质量。

试题设计方法：按照课程知识点顺序进行；由易到难的设计；重在基础知识。复杂知识教师总结；普通知识学生总结。讨论问题设计方法：设计一些有难度题目；最好是实际问题；

注重知识性与趣味性相结合。拓展练习设计方法：设置一些较高难度问题；拓展性实际问题。实践操作：随堂操作实践任务；利用二维码扫描，快速填写实验报告(图3)。

图3 课上教学设计流程

5 结果评价转变为过程评价

将线上学习成绩纳入总评成绩中。线上学习参与度考核：40%，主要是在线课程参与度，包括视频预习情况、习题练习情况、在线提问情况。考查得分：40%，在线课程随堂测验，在线课程单元作业以及项目成果成绩。线下课堂表现：20%，主要包括考勤、学生平时课堂表现、实验学习效果等。

6 结语

在本课程中利用混合式教学改革，通过学生学习资源、学习空间和学习方式的混合，把传统教学的优势和在线开放学习的有效结合，通过问卷调查：学生们一致反映混合式教学模式能促进自学能力培养，知道怎么学习了；提高学习积极性，学习更起劲了；端正学习态度，学习更认真了；激发学习兴趣，喜欢上本专业了；改变学习方式，学习不只是做作业和看书；促进同学关系，经常交流讨论了。