新冠肺炎疫情下基于中外合作办学的“土木工程材料”课程教学改革研究

宋杨，刘江峰，宋鲁光，赵丽，李书进

(1.常州工学院土木建筑工程学院，江苏 常州 213032；2.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 221018)

0 引言

新冠肺炎疫情下，为了保证校园安全，阻断疫情向学校师生蔓延，确保师生的生命安全和身体健康，教育主管部门要求各高校采取科学有效的教学措施，认真做好疫情防护期间的教学工作，尤其是要充分发挥“互联网+教育”的积极作用，做到线上、线下协同开展课堂教学。此外，立足我国“一带一路”发展需求，中外合作办学是我国吸收国外发达国家教育经验，引进先进教育资源，开展高等教育国内外协同发展的重要方式。然而，由于疫情原因，国内外师资流动受到阻隔，不能照常开展线下教育[1]。因此，针对中外合作办学的特点，各高校要求授课教师制订双语、双师的在线教学实施方案，充分发挥“互联网+教育”的平台优势，开展国际在线教学，做到“一课一案”，保质保量地完成教学目标[2]。

2015年，常州工学院同丹麦VIA大学开展中丹合作办学项目，共同培养高水平应用型国际人才，项目进展顺利，成果斐然，并获批江苏省高等学校中外合作办学示范项目[3]。不少学者一直致力于中外合作课程教学和考核方式的改革研究[4-5]。本文首先分析了中外合作课程“土木工程材料”的课程特点，然后梳理了新冠肺炎疫情给课程教学带来的疑难问题，并根据上述课程特征和教学问题进行研究，提出了一系列的教改措施，进而建立适用于中外合作课程的线上/线下教学模式，并通过评价学生课堂表现、课堂练习反馈和课后习题效果等，对教改措施和教改效果进行了初步评判，取得了良好的改进效果。

1 学情分析

土木工程专业要求学生掌握较广的知识面，而“土木工程材料”作为土木工程专业的专业基础课程，其知识点繁多且分散，其中包括气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、砖石、钢材等10个章节。各章节之间联系不紧密，各知识点分散、零落，逻辑性不强，不利于学生直接理解记忆。

作为中外合作办学课程，丹麦教师采用英文课件和教辅资料进行授课，国内教师仅进行教学辅导和课程沟通。陌生的课程知识、生涩的专业词汇、较快的英文语速，让学生在课程学习过程中遇到较大阻力，容易产生退缩和放弃的不利情绪，导致课堂教学气氛沉闷，教学反馈较少，教学效果不佳等问题。

常州工学院和丹麦合作高校VIA大学，均是应用型本科院校，该类高校主要是培养服务地方经济的应用型本科人才，而非研究型人才，因此，在课程教学中需要以专业知识的应用为主。同时，应用型高校学生普遍具有动手能力强、喜欢实践的特点，需要结合章节的课程实验进行动手实践，锻炼学生的动手操作能力，强化课堂专业知识的学习效果[6]。

2 疫情下的教学问题

疫情极大地限制了不同国家、地区之间的人员流动和大规模人员聚集，使得高校教师课堂教学同样受到较大的影响。作为中外合作办学的主要课程之一，“土木工程材料”课程在疫情影响下存在以下问题。

线上教学平台不佳。疫情下，涌现出雨课堂、慕课、QQ视频、腾讯会议等多种课堂授课平台，然而由于全国学校授课时间相近，用户量大增，导致平台网络带宽流量不足，频繁出现断连、画面卡顿、无法登录等问题。此外，由于丹麦教师不熟悉中文视频软件，而国际通用视频软件Microsoft Teams的使用又较为麻烦，导致课程教学程序烦琐、特殊情况不断，大大影响了教学效果。

课堂教学沟通不便。中国学生受传统文化影响，性格普遍较为谦虚、内敛，其平时上课方式本就与西方教师开放性的授课方式和活跃的课堂氛围差异较大。在以往的线下授课过程中国外教师尚可以根据课堂情况，以灵活穿插案例分析、学生提问等方式活跃课堂气氛，提高与学生的沟通效率，但是现有的线上教学模式阻断了教师与学生直接沟通的渠道，教师无法观测学生的学习状态、理解程度，学生也不便于提问，沟通效率大大降低。

课堂纪律无法保障。由于中外合作课程采用国外教师视频授课，学生线上学习的形式，而且为了保证上课语音环境不受干扰，要求所有学生关闭话筒。这就导致教师在授课过程中无法随时关注学生的学习状态，无从知晓其是否存在聊天等违纪行为并及时进行阻止和劝导，课堂学习纪律无法得到保障。

实验课程无法展开。“土木工程材料”课程设置了大量实验来锻炼学生的动手操作能力，培养其解决实际工程问题的能力。然而，远程线上教学无法进行实验指导，缺乏对课程实验的全程把控，仅能对试验结果进行单方面的评价。同时，由于中外教学方式和中外规范的差异，中国教师也难以恰当地对学生实验过程和结果给出评价，导致实验课程达不到预期效果。

3 教改措施

根据上述分析，现有线上教学方式很难满足新形势下的教学需求，需要根据“以学生为中心”的教学理念，以“教师主导、学生主体”的教学原则，充分利用讲授展示、问题引导、案例分析、翻转课堂、小组讨论等教学方法进行改革创新，不断满足新冠肺炎疫情下中外合作办学应用型人才培养的课程需求。

3.1 线上/线下联合教学

由于中国新冠肺炎疫情逐渐缓解，国内高校开始集中线下上课，但是国外，尤其是丹麦，疫情高峰仍在持续，教师、学生无法到学校上课。同时，如果采用全员线上上课方式，学生参与度和课堂纪律无法得到保证，学习效果不佳，因此，教研团队采用国外教师线上、国内教师和学生集中线下的方式进行授课，即基于国际通用Zoom会议平台，使用高清摄像头和投影，开启国外教师和国内课堂的实时连线，并由国内教师维持课堂纪律和推进随堂测验。通过这种方式，国内外师生均可以参加Zoom课程视频，不会受到Microsoft Teams、雨课堂等软件平台的区域和流量限制，国外教师可以通过高清摄像头观察班级学生的学习情况，及时调整课程进度，从而获得较好的课堂效果。

3.2 丰富教学资源和平台

为了发挥学生的主观能动性，国内外教师优化了“土木工程材料”的全套多媒体课件，并且针对课程的重点、难点，录制了相应的微课视频，帮助学生进行自主预习。同时，课程教研团队建立了“土木工程材料”中外双语课程的校内SPOC网站，该网站不仅成为“土木工程材料”多媒体课件和微课视频的载体门户，而且通过建立课程不同章节的习题库，可以发布课堂随堂练习、差异化组卷，便于实现线上考核、实时上传和自动批阅，大大提高了课堂效率，帮助国内外教师提高授课效果。

3.3 建立QQ课程群

通过建立QQ课程群，实现学生与教师的实时互动。QQ平台不仅可以通过发送语音、文字进行提问或解答，而且腾讯平台的自动翻译功能能帮助学生或教师在平台内直接翻译，也解决了学生在课堂上口头沟通不便的弊端。

3.4 完善实验室平台

由于远程授课无法进行实验研究，教研团队为了让学生直观地认识实验的整个过程，专门录制了“土木工程材料”实验视频，并加以讲解，让学生在动手操作之前就对实验目标、实验操作步骤、注意要点、数据处理和结果判定有更加直观、深入的理解，便于学生进行自主预习。

在新冠肺炎疫情下，教研团队还开发了“土木工程材料”虚拟仿真实验平台，逐渐开设了混凝土抗压强度实验、混凝土渗透实验等虚拟仿真实验，借助Flash动画和Comsol等商用软件，虚拟仿真材料实验过程，帮助学生在线上进行模拟实验。

4 教改效果

通过一系列的教改措施，中外合作课程“土木工程材料”的教学效果取得了较大改善，主要表现在以下几个方面。

课堂氛围显著改善。通过采用线上/线下联合教学的授课方式，国外教师和国内师生的课堂参与度明显提高。国外教师不再是单纯地进行“独角戏”般的讲授课程知识，而是可以通过高清摄像头，随时观察学生的接受程度和课堂纪律，进行点名提问和发布随堂测试。同时，学生一方面可以通过PPT和“黑板”板书学习知识，另一方面可以与国外教师实时互动。国内教师在随堂测试评判方面，也可以随时通过课堂摄像头与国外教师进行沟通互动，以提高学生课堂学习效率。

师生互动更加流畅。传统线上授课方式导致学生在课程作业、实验等方面无法与国外教师进行沟通交流，学生的学习积极性和自信心受挫。然而，线上/线下联合教学和QQ群的建立，使师生间的沟通更加便利，沟通交流愈加频繁，学生对知识的掌握更加深入。

学生学习主动性提高。课程教研团队搭建SPOC课程网站，针对课程重难点和实验课程录制视频，开放章节试题库，大大丰富了学习平台的资源，使学生有了更加便利、丰富的学习资源。在课程平台开放的90余天内，视频浏览次数达到数千次，平均每位学生播放每段视频1.3次，试题库下载次数达80余次，平均每位学生下载1.6次，课后习题完成率达到83%。

5 结语

中外合作办学是我国“一带一路”倡议的主要组成部分。尽管新冠肺炎疫情给中外合作办学带来较大阻碍和不便，但也给我国教育网络化和国际化带来了加速发展的机遇。

机遇也是挑战，“土木工程材料”教研团队面对新冠肺炎疫情下的种种困难，采用线上/线下联合的教学方式，利用拥有丰富资源的校内SPOC平台，开发“土木工程材料”虚拟实验平台，不仅大大降低了远程教学带来的负面影响，提高了国外教师和学生的沟通效率，而且提升了学生的学习积极性和自主性，改善了中外合作课程的教学效果，为后续进一步开展中外合作交流提供了良好的教学示范。