“强理论、重实践”的线上线下混合式教学在“高等水工结构学”课程中的应用研究
Application Research of “Theory-Intensive and Practice-Oriented” Online-Offline Blended Teaching in the Course of “Advanced Hydraulic Structures”
DOI: 10.12677/ae.2025.15112135, PDF, HTML, XML,    科研立项经费支持
作者: 吉延峻, 高自强, 姚乐颜:西京学院土木工程学院,陕西 西安
关键词: 强理论重实践混合式教学教学改革Theory-Intensive Practice-Oriented Blended Teaching Teaching Reform
摘要: 为了促进信息化技术与教育深度融合,提高教学效果,开展了基于雨课堂的线上线下混合式教学改革。通过“高等水工结构学”线上课程的建设,突出理论和实践的融合,建设“三步走(课前、课中和课后)六环节(引、讲、范、练、用、评)”的混合型教学模式,制定考核指标多维度、评价体现多元化的教学评价方案。教学效果证明,混合式教学模式能够增强课堂的互动性,全面提高学生的素养。
Abstract: To promote the deep integration of information technology and education and enhance teaching effectiveness, an online-offline blended teaching reform based on the Rain Classroom platform was implemented. Through the development of the “Advanced Hydraulic Structures” online course, emphasis was placed on the integration of theory and practice. A blended teaching model characterized by a “three-phase approach (pre-class, in-class, and post-class) and six key steps (introduction, explanation, demonstration, practice, application, and evaluation)” was constructed. Additionally, a multidimensional teaching evaluation scheme with diversified assessment indicators was established. Teaching outcomes demonstrate that the blended teaching model significantly enhances classroom interactivity and comprehensively improves students’ competencies.
文章引用:吉延峻, 高自强, 姚乐颜. “强理论、重实践”的线上线下混合式教学在“高等水工结构学”课程中的应用研究[J]. 教育进展, 2025, 15(11): 1059-1069. https://doi.org/10.12677/ae.2025.15112135

1. 引言

“高等水工结构学”是水利工程专业硕士研究生的核心课程,兼具理论深度与工程实践性,其教学质量直接影响学生对大坝、溢洪道、输水隧洞等水工建筑物设计原理、受力特性及施工技术的掌握程度[1]。传统教学多以教师讲授和课件演示为主,存在两大核心问题:一是理论知识抽象难懂,学生难以将材料力学、结构力学等前置知识与水工结构的实际受力工况结合,对混凝土配合比设计、结构强度检测等工程关键技术缺乏认知;二是实践环节薄弱,受限于实验条件与教学安排,学生鲜有机会参与水工材料性能测试、结构力学性质测定等实操实验,导致知其然不知其所以然,工程应用能力不足[2]

混合式教学模式通过整合线上教学的灵活性与线下教学的互动性,既能发挥教师在理论讲解、思维引导中的主导作用,又能借助实验操作、案例研讨激发学生的主体性与创造性[3]。近年来,国内多所高校在水利类课程中开展混合式教学探索,但多聚焦于理论课程的线上资源建设,对“理论教学–实验教学–工程应用”的系统性融合关注不足[4]。基于此,本研究以“强理论、重实验、促应用”为核心,结合混凝土配合比设计、混凝土力学性能测定等实验内容,构建“理论–实验–应用”三维融合的混合式教学体系,旨在提升“高等水工结构学”课程的教学质量与学生的综合素养[5]

2. 课程教学设计

2.1. 基于学情分析,明确教学目标

本课程的教学对象为水利工程专业的硕士研究生,他们已通过本科阶段的《水工建筑物》《水利工程施工》等课程,具备了水工结构设计的基本概念和理论基础。然而,通过课程开始前的问卷调查、前置知识测试以及与往届学生的访谈发现,学生普遍存在以下三方面特点与不足:

(1) 对水工结构的设计理论、规范条文虽有一定了解,但多停留在记忆层面,未能将各部分知识融会贯通,形成系统性的分析能力;

(2) 缺乏将抽象的理论公式、复杂的规范条款应用于解决实际工程问题的经验,尤其在面对非标准、边界模糊的工程案例时,往往感到无从下手;

(3) 习惯于被动接受知识,在独立进行文献调研、数值模拟、方案比选和综合评估等高阶能力方面较为薄弱。

基于上述学情分析,本研究将“高等水工结构学”课程的教学目标重新定位为三个层次:

(1) 系统掌握高混凝土坝、土石坝、水闸等典型水工结构在现代设计理论、安全评价方法及数值仿真技术方面的前沿进展,深刻理解相关设计规范的理论背景与工程内涵;

(2) 重点培养学生解决复杂工程问题的综合能力。能够针对特定工程背景,独立完成结构建模、荷载组合、稳定性与应力分析、安全性评价等一系列任务,并具备利用ABAQUS、COMSOL等专业软件进行数值模拟验证的能力。同时,通过小组协作完成项目报告,提升其团队沟通与协作能力;

(3) 引导学生树立严谨求实的科学态度和工程伦理观念,培养其对工程安全的高度责任感。通过案例分析和专题研讨,激发学生的创新意识,鼓励其对现有设计方法或分析手段提出批判性质疑与改进思路。

这三个层次的目标共同构成了以“强化理论深度、注重实践应用、提升综合素养”为核心的课程目标体系,为后续混合式教学活动的设计与实施提供了明确的导向。

2.2. 基于能力本位,开发教学案例

为实现以能力培养为核心的教学目标,课程教学团队摒弃了以往以单纯知识传授为主的例题式讲解,转而围绕水工结构领域的关键科学与技术问题,开发了一系列具有真实性、挑战性和前沿性的综合教学案例[6]。这些案例的设计遵循“问题导向、理论支撑、实践验证、综合提升”的原则,旨在引导学生像工程师和研究者一样思考和工作。

案例任务:混凝土配合比设计与性能评估

任务一(理论设计):学生需基于给定的原材料,进行混凝土的配合比计算。此过程要求学生深入理解水灰比、浆骨比、外加剂掺量等参数对工作性与强度的影响机理。如表1所示。

Table 1. Concrete mix proportion design table (150 mm × 150 mm × 150 mm specimens)

1. 混凝土配合比设计表(150 mm × 150 mm × 150 mm试件)

混凝土标号及类型

水泥质量(kg)

水(kg)

砂(kg)

细骨料(kg)

粗骨料(kg)

C30

1.35

0.567

2.7675

1.194

2.788

C25

1.181

0.532

2.961

1.177

2.747

任务二(实践验证):学生分组进行混凝土试件的拌合、浇筑、养护,如图1~3所示。此环节对应实验报告中的操作步骤,强调称量的精确性、搅拌的均匀性以及规范的操作流程。

Figure 1. Concrete mixing

1. 混凝土拌合

Figure 2. Concrete pouring

2. 混凝土浇筑

Figure 3. Concrete curing

3. 混凝土养护

任务三(性能测试与分析):利用MTS万能压力机对养护到期的试件进行单轴抗压强度测试,如图4所示。学生需处理实验数据,绘制荷载–时间曲线,分析强度发展规律,并与理论设计目标进行对比验证。

Figure 4. Uniaxial compressive test of concrete specimens

4. 混凝土试块单轴抗压实验

任务四(综合评估与反思):引导学生分析实验数据,探讨养护条件、材料特性对最终力学性能的影响,并撰写综合性实验报告,反思设计方案的优点与不足。

此案例教学将高等水工结构学中关于材料性能的理论知识,转化为学生可动手操作、可观察现象、可分析结果的实践过程,有力支撑了重实践的教学目标,使学生真正具备将理论应用于解决水工结构实际问题的能力。

2.3. 基于学堂云,设计教学模式

为有效落实“强理论、重实践”的教学理念,并保障前述教学案例的顺利实施,本研究依托学堂云智慧教学平台,系统设计了“三步走(课前、课中、课后)六环节(引、讲、范、练、用、评)”的混合式教学模式,形成一个线上线下无缝衔接、教学练评一体化的闭环系统[7]

2.3.1. 课前阶段

课前环节是混合式教学的基础。教师利用雨课堂平台,提前2~3天推送精心准备的预习资料包,其内容不仅包括基础知识的讲解视频、PPT和文献,更关键的是与即将讲授的教学案例紧密相关的引导性问题、工程背景资料和简单的课前测验。学生通过自主学习完成预习任务,其观看时长、测验成绩等数据会实时反馈给教师。这使得教师能够精准把握学生的知识盲点和兴趣点,为课中的精讲与互动提供决策依据,实现以学定教。

2.3.2. 课中阶段

课中是学生知识内化与能力提升的关键阶段。在面对面课堂上,教师不再是单一的讲授者,而是设计者和引导者,依托雨课堂的互动功能,灵活组织教学。

引:利用雨课堂的弹幕或留言功能,快速收集学生对课前案例思考题的答案或疑问,基于此创设问题情境,激发探究兴趣。

讲:教师针对预习反馈中的共性问题和新课的核心理论进行精讲,突出重点,破解难点。

范:对于软件操作、规范查用等程序性知识,教师通过投屏进行现场演示,展示解决问题的思路和标准流程,为学生实践打样。

练:学生以小组为单位,围绕核心任务进行协作探究。教师巡视指导,雨课堂的随机点名功能可增加课堂的紧张感和参与度。

用:各小组通过雨课堂投稿或屏幕共享功能展示其阶段性成果或解决方案,进行小组间互评和辩论,将知识应用于解决具体案例问题。

评:教师通过雨课堂发布限时选择题或主观题,对当堂关键知识点进行即时测评,结果即时可视化,便于教师评估教学效果并给予针对性点评。

2.3.3. 课后阶段

课后环节旨在促进知识的迁移与升华。教师通过平台发布分层、拓展型的课后任务,针对案例完成更深入的分析报告、进行参数化研究、查阅相关前沿文献撰写综述等。学生在线提交作业后,教师可通过平台进行批阅,并给予文字、语音等形式的个性化反馈。同时,平台建立的课程论坛成为课后异步答疑和专题讨论的空间,鼓励学生持续探究,形成教学相长的良性循环。

综上所述,基于学堂云的“三步走六环节”模式,不仅实现了教学流程的重构,更通过技术赋能,确保了理论讲授与实践训练的高度融合,为培养学生的高阶思维能力提供了坚实的教学组织保障。

2.4. 基于过程考核,制定评价方案

传统的期末一张卷定成绩的考核方式,难以客观、全面地评价学生在混合式教学模式下的学习过程、能力增长及综合素养。为与“强理论、重实践”的教学目标以及“三步走六环节”的教学活动形成有效闭环,本研究制定了强调过程性、体现多元化、关注能力成长的教学评价方案。该方案将考核贯穿于教学全过程,并利用信息化平台实现数据的便捷采集与分析,其具体构成与权重分配如表2所示。

Table 2. Composition of the curriculum assessment and evaluation system

2. 课程考核评价体系构成

考核维度

具体内容

考核方式

权重

评价主体

线上学习过程

(20%)

课前预习完成度、视频观看时长、课前测验成绩、线上讨论参与度

雨课堂平台自动记录与统计

20%

系统/教师

课堂表现与互动

(30%)

案例研讨贡献度、小组协作表现、软件操作熟练度、随堂测试成绩

教师观察、雨课堂互动数据、小组互评

30%

教师/同伴/系统

项目实践成果

(30%)

案例综合分析报告、数值模拟结果文件、小组项目汇报

报告评阅、成果展示评价

30%

教师/同伴

期末综合考核

(20%)

涵盖核心理论、案例分析及解决复杂工程问题的能力

闭卷/开卷考试或综合性大作业

20%

教师

该评价方案的优势在于:(1) 导向清晰,引导学生重视平时学习、积极参与实践;(2) 反馈及时,过程性考核数据可帮助学生及时调整学习策略,教师也可据此优化教学;(3) 全面客观,多主体、多维度的评价最大程度减少了评价偏差,更能真实反映学生的综合能力水平。

为增强评价的客观性、一致性与指导性,本研究针对课堂表现与互动及项目实践成果中的关键软技能与协作能力,制定了具体的评价量规,如表3所示。该量规明确了各评价维度的不同水平等级(优秀、良好、合格、待改进)及其具体表现描述,使评价过程有据可依,评价结果反馈更具针对性。

Table 3. Rubric for key competence assessment

3. 关键能力评价量规

评价维度

优秀(90~100)

良好(75~89)

合格(60~74)

待改进(<60)

小组贡献度

主动承担核心任务,工作量饱满,贡献突出,是小组的关键成员。

能可靠完成分配的任务,工作量适中,贡献稳定。

在督促下能完成基本任务,但贡献有限,主动性不足。

很少参与小组工作,未能完成基本任务。

协作表现

积极倾听,有效沟通,主动协调分歧,强力推动团队合作。

能够进行有效沟通,愿意配合他人,维持团队良好氛围。

沟通意愿不强,合作较为被动,需他人引导才能参与协作。

缺乏沟通,影响团队合作进程,或与组员发生冲突。

课堂互动

能提出有深度、启发性的问题,或能准确、有条理地回答复杂问题。

能提出或回答有明确指向性的问题,逻辑基本清晰。

能提出或回答简单、基础性问题,但深度和逻辑性不足。

很少参与课堂互动,或提问/回答与主题无关。

汇报逻辑性

结构严谨,层次分明,论证充分,逻辑链条清晰、有力。

结构完整,层次较清楚,论证基本合理,逻辑通顺。

结构基本完整,但部分内容逻辑关联不强,或存在跳跃。

结构混乱,逻辑不清,难以理解其论述过程。

该评价方案的优势在于:

(1) 明确的量规引导学生明确努力方向,重视平时学习、积极参与实践。

(2) 过程性考核数据结合量规的详细描述,可帮助学生精准识别自身优势与不足,及时调整学习策略;教师也可据此优化教学。

(3) 多主体、多维度、有据可依的评价最大程度减少了主观偏差,更能真实反映学生的综合能力水平。

3. 混合式教学实施

3.1. 课前预习、引导自主学习

课前预习是混合式教学的起始环节,其核心目标是激活学生先验知识、引发学习兴趣、发现共性疑问,为课中的深度研讨与实践演练奠定坚实基础。本课程充分利用雨课堂平台,将课前预习设计成一个目标明确、路径清晰、可跟踪的定向学习任务,彻底改变了传统预习环节随意、不可控的状态。

3.1.1. 预习任务包的精细化设计

教师不再是简单地布置预习第几章,而是围绕下一次课的核心知识与能力目标,精心设计并推送结构化的预习任务包。该任务通常包含以下组成部分:

(1) 针对理论难点或关键知识点,录制精炼的讲解视频,帮助学生构建初步的理论框架。

(2) 以PPT或PDF形式呈现,明确列出预习目标、重点、难点,并配以工程实物图、原理示意图等,增强直观理解。

(3) 通过雨课堂设置选择题或简答题,用于检测学生对基础概念的掌握情况,题目设计侧重于对基本原理的理解而非复杂计算。

3.1.2. 平台支持下的学习过程管理与反馈

学生接收任务后,在课外时间自主学习。雨课堂平台自动记录每位学生的视频观看进度、每个页面的停留时长以及测验完成情况与正确率。这些数据在教师端以可视化报表形式呈现,使教师能够在课前清晰掌握全班的预习概况:哪些知识点学生普遍已掌握,哪些内容存在普遍困难,以及哪些学生未能完成预习。

3.1.3. 预习数据的教学决策价值

这种数据驱动的预习模式,为教师的课中教学设计提供了至关重要的依据。教师不再凭经验猜测学生的知识起点,而是基于真实的学情数据以学定教,从而能够将课堂时间集中于学生普遍存在的疑点、难点上;提前识别出学习存在困难的学生,在课中给予更多关注和指导;根据预习反馈,动态调整课中的案例讨论深度、练习难度和讲解侧重点。

通过这一系列设计,课前预习从一项可有可无的软任务转变为一个目标驱动、过程可控、反馈及时的标准化教学环节。它不仅培养了学生的自主学习能力,更确保了课堂教学能够在一个更高的认知起点上展开,为实现课中的“精讲、深练、活用”创造了必要条件。

3.2. 课中混合教学、任务驱动,鼓励翻转课堂

课中教学是混合式教学模式的核心环节,是学生知识内化、能力形成和素养提升的关键阶段。在本环节中,我们彻底摒弃了教师一言堂的传统授课方式,转而采用以任务驱动为主线、以雨课堂为互动枢纽、深度融合翻转课堂理念的混合式教学。其核心目标是充分利用有限的课堂时间,引导学生完成对课前所学基础知识的深化、应用与升华,着重培养其解决复杂工程问题的综合能力。具体实施在“引、讲、范”的基础上,重点通过“练、用、评”环节深化翻转课堂实践。

引:课堂伊始,教师并不直接讲授,而是基于课前预习数据的分析结果,利用雨课堂的弹幕或投票功能,快速发起一个针对共性疑难或案例核心问题的互动。这一环旨在迅速吸引学生注意力,营造探究氛围,并使教学目标高度聚焦。

讲:针对“引”环节暴露出的知识薄弱点和课程的核心理论难点,教师进行精炼、有针对性的讲解,重在剖析概念的工程意义与理论的适用边界,为后续活动奠基。

范:教师对关键技能进行示范,如有限元软件中复杂边界条件的设置方法。

练:此环节是学生主体地位的核心体现。在完成基础性协作练习后,课程有计划地引入翻转课堂的进阶模式。具体实施如下:(1) 教师提前1~2周公布若干与课程进度紧密相关的专题方向。学生自由组成小组,在课外时间自主查阅中英文文献、行业规范、典型工程案例,对所选专题进行深入研究。(2) 各小组需将研究成果系统梳理,制作成学术汇报PPT。PPT内容要求不仅包括对知识的归纳,更鼓励提出批判性思考、不同方法的对比分析以及与实际工程的联系。此举旨在训练学生的信息整合能力、逻辑思维能力和学术表达能力。(3) 各小组选派代表上台进行限时的专题讲解。这完全颠覆了“教师讲、学生听”的模式,转变为“学生研、学生讲、师生共评”。讲解者需清晰地阐述专题内容,而台下学生则作为听众和提问者。

用:在学生小组讲解结束后,教学互动进入关键的教师点评升华阶段。教师的角色在此转变为一名高水平的引导者和教练。教师首先肯定汇报中的亮点,如选题角度新颖、逻辑清晰、资料翔实等。随后,点评将直指核心,包括:概念准确性、理论深度、逻辑严谨性、前沿性以及PPT设计与表达效果,以学生的汇报为引子,提出更具挑战性的问题,引导全班进行深入讨论。最后,教师对整个专题内容进行提纲挈领的总结,将学生分散的观点、案例整合到课程的知识体系中,指出该专题在“高等水工结构学”知识图谱中的位置,实现知识的系统化建构。

评:课程尾声,通过雨课堂进行限时测试,并对本节课的整体内容进行总结,巩固学习效果。

通过将翻转课堂以学生专题研究汇报和教师深度点评的形式深度嵌入课中教学,不仅极大地激发了学生的学习主动性和责任感,更培养了他们高阶的文献研读、独立思考和创新思维能力。教师的点评则确保了学术严谨性和知识体系的完整性,实现了以学生为中心与教师主导作用的完美统一,使课堂成为一个动态、开放、高效的学术共同体。

3.3. 课后总结不足,综合提升

课后环节是混合式教学闭环的关键收尾阶段,其主要目标是促进学生知识的系统化整合、能力的迁移应用以及学习成果的巩固与提升。本课程通过结构化的课后任务、及时的反馈机制和开放式的拓展平台,引导学生完成从学懂到会用的跨越,并在此过程中培养其自主学习和持续改进的能力。

(1) 面向全体学生,布置与课堂案例相关的核心知识练习题,确保全体学生掌握课程基础内容;要求学生基于课堂讨论和教师点评,修改完善其小组汇报的PPT和研究报告,重点强化分析深度、逻辑严谨性和表达规范性;为学有余力的学生提供前沿文献阅读、工程案例深度分析或小型研究课题,鼓励其进行探索性学习。

(2) 针对共性问题,录制简短讲解视频供全体学生观看;针对个性问题,通过文字评语或语音留言进行一对一指导。

(3) 设立疑难解答专区,鼓励学生提出学习中遇到的问题;开设工程前沿版块,教师定期推送行业最新动态和研究进展;组织案例研讨活动,引导学生将理论知识应用于新的工程情境。

(4) 学生通过学习反思,梳理知识体系,明确自身不足和改进方向;教师通过分析学生作业完成情况和论坛参与度,评估教学效果,优化后续教学设计。

使学生的学习从课堂延伸到课外,从被动接受转变为主动建构,真正实现了知识的内化和能力的提升。同时,教师通过这一环节获得丰富的教学反馈,为持续改进教学方法提供了依据,形成了教学相长的良性循环。这种精心设计的课后拓展机制,与课前预习、课中教学共同构成了完整的混合式教学闭环,确保“强理论、重实践”的教学理念在每一个环节都得到切实落实,最终实现学生综合能力的全面提升。

4. 改革效果与反思

4.1. 案例式教学,学生满意度高

案例式教学作为本课程混合式改革的核心特色,其教学效果在学生中获得了高度认可。为客观评估实施效果,课程团队在学期末开展了全面的教学问卷调查,共回收有效问卷98份,问卷覆盖了课程内容、教学方法、考核方式及学习收获等多个维度。调查结果显示,学生对案例式教学的满意度达到96.3%,这表明“强理论、重实践”的教学理念得到了学生的广泛认同。

4.1.1. 真实案例激发学习兴趣,提升课堂参与度

本课程所采用的案例,如高拱坝抗震安全性能精细化分析、复杂地基上重力坝深层抗滑稳定性评估等,均来源于实际工程,具有鲜明的时代背景和工程价值。学生认为这些真实、前沿的案例极大地激发了他们的学习兴趣,使原本抽象的理论知识变得具体而生动。

4.1.2. 任务驱动促进深度学习,强化知识掌握

案例式教学通过环环相扣的任务设计,引导学生完成从理论认知到实践应用的全过程。学生认为案例研讨和小组协作的方式促使他们进行了更深入的思考,对专业知识的理解更加系统和透彻。特别是在完成重力坝稳定性评估案例的过程中,学生需要综合运用刚体极限平衡法、有限元法等不同方法进行对比分析,这种多角度、多方法的训练显著提升了他们解决复杂问题的能力。

4.1.3. 任务驱动促进深度学习,强化知识掌握

在案例教学中融入的翻转课堂模式,通过让学生自主研究、制作PPT并进行课堂讲解,有效培养了学生的多项综合能力。学生认为这一过程显著提升了他们的文献检索能力、逻辑思维能力和口头表达能力。

4.1.4. 理论与实践深度融合,增强学习获得感

案例式教学的成功之处在于实现了理论与实践的有机融合。学生认为通过案例分析,他们更好地理解了理论的工程意义,知道了为什么学和怎么用,这种学以致用的体验让学生获得了强烈的学习获得感。

案例式教学的高度满意度充分证明了本课程教学改革的正确性和有效性。这种以真实工程问题为导向、以学生探究为主线的教学模式,不仅提高了学生的学习兴趣和参与度,更重要的是培养了他们的工程思维方式和解决实际问题的能力,为培养新时代高素质水利工程人才提供了有效路径。

4.2. 信息化教学,课堂互动性强

信息化教学手段的深度应用是本课程混合式改革的技术支撑,其显著提升了课堂互动效率与质量,创造了传统教学模式难以企及的师生、生生互动体验。通过雨课堂平台的多样化功能,课堂已从教师的单向传授场所转变为师生双向互动、多维协作的智慧学习空间。

雨课堂的实时答题与数据可视化功能,使教师能够即时把握全班学习状态。数据显示,平均每节课开展即时测验3.2次,单次答题参与率高达99.5%,远高于传统课堂的随机提问方式。教师可根据系统自动生成的答题正确率分布,精准定位知识薄弱点,并动态调整教学进度与讲解深度。

弹幕、随机点名、投稿等互动功能极大地降低了学生的参与门槛,激发了表达欲望。与传统课堂仅有少数活跃学生发言不同,信息化工具实现了全员覆盖的互动模式。特别值得一提的是,匿名弹幕功能使那些性格内向的学生也能够自由提出问题、表达观点,课堂参与结构得到显著优化。

信息化平台为小组协作学习提供了有力支持。通过雨课堂的屏幕共享功能,各小组可便捷展示案例分析成果,进行观点碰撞。这种结构化的互动设计,使课堂讨论更加聚焦和高效。教师通过平台的数据记录功能,能够准确评估各小组的贡献度与协作效果,为过程性评价提供客观依据。

信息化教学手段的应用,不仅显著提升了课堂互动的“量”,更重要的是改善了互动的“质”,创造了全员参与、全程投入、深度思考的课堂氛围,为培养学生的高阶思维能力提供了良好的环境支持。这种互动性强的智慧课堂,正是现代高等教育所追求的理想教学形态。

4.3. 教学反思

尽管“强理论、重实践”的线上线下混合式教学模式在“高等水工结构学”课程中取得了显著成效,但在实施过程中仍暴露出一些问题与挑战,值得深入反思并寻求改进之道。

(1) 混合式教学对学生的自主学习能力提出了较高要求。实践中发现,约有5%的学生难以适应这种教学模式,表现为课前预习完成度低、课堂参与度不足。究其原因,一方面是学生长期习惯于被动接受的传统教学模式,思维定式难以短时间内改变;另一方面是学生在信息筛选、时间管理和自我监督方面的能力存在差异。对此,后续教学应考虑实施“分层引导”策略,为自主学习能力较弱的学生提供更具结构化的学习指导,包括制定详细的学习计划表、提供预习重点提示、设立小组学习伙伴制度等,逐步培养其自主学习习惯与能力。

(2) 混合式教学的实施显著增加了教师的工作负荷。据初步统计,本课程教师投入的教学时间较传统模式增加约40%,主要用于教学资源开发、线上互动辅导和过程性评价。同时,教师不仅需要具备扎实的专业知识,还要掌握信息化教学工具的使用、在线教学活动的组织、多元评价的实施等技能。这要求学校层面应建立相应的激励机制和支持体系,包括计算额外工作量、提供技术培训、组建教学团队等,确保混合式教学的可持续发展。

(3) 当前开发的教学案例虽然获得了学生的普遍认可,但仍存在改进空间。案例库的覆盖面需要进一步扩展,特别是在新兴领域如智能建造、生态水工等方面需要补充新的案例;案例的难度梯度需要更加精细化,以适应不同基础学生的学习需求。未来应建立案例动态更新机制,定期收集学生反馈和工程实践中的新问题,不断优化案例内容,保持教学内容的先进性与实用性。

(4) 在信息化教学过程中,需警惕技术至上的误区。实践中发现,过度依赖技术工具可能导致为了互动而互动的形式主义,反而影响教学深度。因此,需要把握好技术应用的“度”,确保信息技术真正服务于教学目标,而不是取代深入的思维训练和理论探讨。

(5) 虽然综合性评价体系显示出明显优势,但在实施过程中仍存在小组协作中的搭便车现象、线上数据统计的准确性等具体问题。未来需进一步细化评价标准,完善小组贡献度互评机制,加强对过程性数据的交叉验证,确保评价结果更加公平、科学。

5. 结语

本研究以“高等水工结构学”课程为实践载体,系统构建并实施了“强理论、重实践”的线上线下混合式教学模式。通过基于雨课堂平台的教学实践,形成了以下主要结论:

(1) 本研究提出的“三步走(课前、课中、课后)六环节(引、讲、范、练、用、评)”混合式教学模式,有效促进了理论知识传授与实践能力培养的深度融合。该模式通过精心设计的教学案例和信息化手段的有机整合,实现了从以教为中心向以学为中心的教学范式转变。

(2) 教学实践表明,该模式显著提升了课程教学质量。案例式教学激发了学生的学习兴趣,增强了课堂互动性;多元化的过程性评价体系全面客观地反映了学生的学习成效;信息化教学手段的应用为师生提供了精准化的教与学支持。

(3) 本研究也发现混合式教学在实施过程中面临诸多挑战,包括学生自主学习能力的差异化、教师工作负荷的增加、教学案例库的持续优化等问题。这些问题的存在说明混合式教学改革是一个需要持续改进和完善的过程。

展望未来,我们将从以下几个方面继续深化教学改革:一是进一步完善分层分类的教学指导策略,加强对学生自主学习的引导和支持;二是优化教师团队建设与激励机制,为混合式教学提供可持续的师资保障;三是建立动态更新的教学案例库,保持教学内容的先进性与实用性;四是深化信息技术与教学内容的融合,提升智慧教学环境下的学习体验。

总之,“强理论、重实践”的线上线下混合式教学模式为高等工程教育课程改革提供了有益的实践范例。我们将继续探索符合研究生教育特点的混合式教学路径,不断提升人才培养质量,为新时代水利工程领域培养更多具有创新精神和实践能力的高素质专门人才。

基金项目

“强理论、重实践”的高等水工结构学课程混合式教学改革研究与实践(2023-YJG-09);早龄期堆石混凝土强度形成机制研究(21JP137)。

参考文献

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