通过线上教学提升线下课堂参与度的研究与实践——以“工程力学”课程为例

刘青松，羊富彬，孙培育

（中国民用航空飞行学院，四川 广汉 618307）

1 “工程力学”课程教学现状

1.1 我校“工程力学”教学方式

“工程力学”课程具有理论性强、工程应用广、实践要求高等特点[1]。其内容涵盖静力学和材料力学，且与众多工程实践应用衔接紧密，是普通高等院校工科专业必修的专业基础课程。工程设计的主要任务之一就是保证构件在确定的外力作用下满足强度、刚度和稳定性条件，兼具理论性和工程应用的工程力学课程是解决工程实际问题的重要理论基础[2]。中国民用航空飞行学院（以下简称“我校”）每学年主要为机场学院交通工程专业大二学生开设此专业基础课，该课程理论教学总学时为48 学时，每周安排6 学时，课程内容主要涵盖刚体静力学的一般规律和材料力学的杆件变形规律，课程内容多，教学任务紧。

与多数高校相似，我校的“工程力学”教学模式比较单一，难以提高学生的课堂参与度[3]。主要采用传统的“教室+黑板/多媒体+粉笔/ppt”教学模式，教学过程主要依赖教师在课堂上的填鸭式讲授，教师为主学生为辅的模式使得课堂缺乏活力，往往学生仅能在课堂前十五分钟保持较高的注意力。随着教学内容的深入，加之课堂氛围缺乏变换，难以充分调动学生参与到课堂，导致部分学生容易走神，多次课程脱节后极易降低学生的课堂参与度，严重影响教学质量。教师个体教学经验和技巧的差异，很难确保课堂参与度的普遍提高。

另一方面，“工程力学”课程评价方式比较单一，很难全面评估学生的学习效果。主要考核为期末笔试，卷面成绩可以在一定程度上反映学生掌握知识的程度，但仍存在相当数量的学生依靠考试前的突击复习、死记硬背重要知识点、公式和例题应付考试也能取得“及格”的卷面成绩，这难以达到有效掌握和活学活用的教学目标。另外，平时成绩主要依据考勤签到、课堂纪律和作业完成度，但对于部分学生人在课堂但并未真正参与学习，或者同学间相互抄袭作业以完成考核任务等情形，结果性评价难以真正衡量学生的平时实际表现，也无法起到督促和引导学生参与课堂的作用。

1.2 线上教学特点和启示

线上教学是指师生间借助互联网平台，将传统教学转变为“网络+平台+视频”的教学模式，是高等教育信息化发展的趋势[4]。课前，教师精心准备网络教学资源，将教学计划、教学课件、视频、文档、图片、习题和其他辅助材料传到平台上。利用平台发布公告，将课程信息、学习任务和课程重难点推送给学生，确保学生可以及时了解和预习课程。通过学习任务设计，确保任务难度和任务量适中，引导和激励学生进行自主学习。网络课堂上，教师采用直播或录播模式，利用共享屏幕功能代替教室黑板。课后，学生们可以多次回放录屏或视频，对不清楚或者未注意听讲的内容可以进行反复观看，直至理解为止。另外，利用平台可以发布一些讨论，巩固学习效果和激发学习兴趣。

线上教学具有很多优势，如可以满足学生的个性化需求，不同的学生学情不尽相同，利用线上平台可以向不同层次的学生发布与之个性化相适应的学习任务。同时，由于网络教学资源丰富，对于同一门课程，学生们可以选择观看不同学校不同教师的教学视频，从而可以根据个人需求自主选择。利用线上平台可以实现精准科学化管理，软件可以详细记录每个学生的学习痕迹，包括预习、学习、互动和作业，借助软件提供的每个学生的学习情况的分析数据，使得教师能够更精确的掌握学生的状态和效果，并及时作出相应教学调整。

另一方面，线上教学也存在一些缺陷，如：对于自制力较差的学生而言，由于老师和家长无法现场监管，没有强制性，很容易使用设备做学习之外的事情，反而降低了学习效率和教学质量。再如：由于大量线上平台的涌入，而各个学校和各门课程的信息化建设参差不齐，导致线上学习任务比线下学习任务更加繁杂，从而加重了学生负担。部分教师习惯于教室教学的“舒适区”，对新环境的新生事物难以快速适应甚至产生抵触情绪，不能很好地运用在线教学平台，也在一定程度上影响教学效果。

2 对接线上教学的线下课堂教学设计思路

随着信息技术在教育行业的大量实践，线上教学与传统课堂相结合的混合式教学模式将成为未来高校教学发展的趋势之一。由于线上教学和线下课堂各有优缺点，如线下课堂具有交互性强、反馈及时的优势，但容易陷入以教师讲授为主，学生被动听课做笔记的困境。而线上教学相比传统课堂具有自主性、灵活性和开放性等鲜明特征，但还存在诸多有待完善的地方。若将线上教学的研讨性教学方式引入传统课堂讲授，在教师的现场监督和科学引导下，两者分工配合，相辅相成，可以进一步完善教学设计，提高教学效果和质量。具体思路如下：

借助线上平台强大的资源存储、任务发放、互动管理、数据分析等高效实用功能[4]，可以通过在线下课堂中增添依托线上平台的课程互动环节，同时利用软件自动记录学生各环节的得分，并合理设置各项成绩权重，引导学生进行全过程学习，为学生掌握知识点和能力提升创造条件。通过加强课堂互动和实施过程性考核等教师引导作用，调动和督促学生主动参与课程学习，形成以学生自主探索为主，教师辅助引导的新模式。

课上，教师可以随时查看某一知识点对应的练习成绩分布，若答错人数较多，说明多数同学对该知识点可能掌握不足，则教师可以对该知识点进行详细和多次讲解。讲解完后再次通过课堂互动和章节测验检验，确保多数同学能够理解掌握该知识点。利用软件可以查看未参与练习的学生，教师可以通过有意识的提问了解这类学生的课堂实际状况，从而引导其将注意力集中到课堂上，参与有效的课堂学习。课下，教师可以查看每位学生的综合成绩和学习轨迹，若学生在课程任务点和章节学习次数等环节得分较低，则说明该生预习时间投入不足；若学生在作业和考试等环节得分较低，则说明该生当前学习状况较差，可能是时间投入不足，也可能是知识点掌握不够，教师可以跟其进行谈话了解情况，通过关心和指导，引导和督促其在该课程上投入更多精力，进行有效的课程学习。

3 基于超星学习通的“工程力学”课程教学实践

超星学习通是一款高效的移动学习教育应用平台，拥有丰富的学习和教学资源，学习者可以利用碎片化时间进行自主和主动学习。利用平台提供的发布通知、布置作业、课堂测试、数据分析等多种功能，可以避免教师的照本宣科，活跃的课堂氛围也符合当今学生的学习需求，容易激发学生的学习兴趣，教师可以利用数据分析结果精确掌握学生实际情况，制定科学合理地课堂教学方案和考核评价方法[5，6]。根据我校工程力学教学特点，本文基于“超星学习”通构建了“工程力学”的改进教学模式。

3.1 精心准备教学资源

开课前，教研室教学团队在MOOC（慕课）上精选课程视频，同时根据我校教学内容和特点，重新录制了课程视频。将视频资源导入学习通，并将音视频观看设置为任务点。进一步，精选练习题，并按选择题和填空题、普通题和拓展题分类录入平台。利用学习通的组卷功能，将不同题型进行组合，分别准备好预习测验卷、章节测验卷、中期测验卷和期末测验卷。其中，可以对选择题进行题号乱序、选项乱序设置，尽量避免学生相互抄袭。按照教学大纲和进度计划，开展课堂互动设计，每章节均设置一定的课堂练习题，用于提高学生的课堂参与度。另外，在平台上导入参考资料、学习建议、预习任务等，为预习、课堂和复习提供完备的教学资源。

3.2 加强师生互动管理

授课前，用课前测验取代考勤签到，利用学习通可以实时查看每一位学生的答题情况，根据学生的参与情况可以掌握学生的出勤情况，根据学生的正确率分布，可以了解学生预习时遇到的难点和易错点，据此教师可以开展针对性的精讲教学，既检验了学生预习效果，解答了学生困惑，又节约了课堂有效时间，实现对学生调动和督促。在讲解过程中，重点利用“随堂练习”检验学生的听课效果，还可以通过“选人”“评分”等功能，检验学生是否跟上课堂进度。通过以上功能实现所有学生参与，变换了课堂气氛，增加了趣味性，既有利于确保学生进行有效学习，又便于教师掌握学生的学习状况。

3.3 实施过程考核引导

课后，在学习通发布当天课堂章节的作业，学生完成和提交后，系统自动对选择题进行评分和统计。对于填空题，可以设置为同学间随机互评，参评和被评人均会有成绩记录。通过设置截止提交时间和让学生参与评阅，可以有效提升学生完成作业的进度和参与度。同时，当每章结束后，教师可以利用学习通灵活组织学生进行章节测验，为了避免学生互相抄袭，利用学习通随机组卷生成大量知识点相同，而习题、选项均不同的试卷，且每份试卷的题数远远超过答题时间，促使每位参与答题的学生都将精力集中于在有限的时间内完成尽可能多的题，提高测验的有效真实性。另外，在讨论区可以设计一些有趣的开放性题目，引导学生参与讨论，学生参与评论或点赞均会有相应成绩记录。对于学习通教学的每个环节均设置一定的分数和权重，作为平时成绩的重要考核依据，注重学习过程的考核机制将引导和督促学生自主和主动学习。

4 教学改革实施效果

经过一学期基于学习通的工程力学课程教学实践，学生平均每月利用学习通的次数在1500 次以上，即每天50 次以上，学习的主动性和积极性大幅提高。一学期共发布作业26 个，平均完成率88%，平均分为82.53，不交或迟交作业的现象大为减少，学习效果和氛围明显改善。从表1 学生的期末考试成绩可以看出，采用基于学习通的教学模式后，不及格人数（60分以下）大为减少，及格人数（60～69 分）和中等人数（70～79 分）的学生人数显著增多，学生笔试成绩平均分从55.97 分提高为64.43 分，整体提高效果比较明显。

表1 普通组与实验组期末笔试成绩分布

5 结语

今后将“教师讲授+学生听课做笔记”的传统模式转变为“学生自主探索+教师引导”的新型模式是教育改革的发展趋势。本文基于超星学习通平台，探索线上线下相结合的新型教学模式，侧重以学生为中心，通过师生课前、课上、课下的互动，活跃了课堂气氛，激发了学生学习兴趣，加之科学合理的实施过程性考核引导，注重发挥教师的引导作用，调动学生主动参与课程学习，进而加深了学生对知识点的认知和理解，显著提升了学生学习成绩和教师教学质量。