疫情防控期间“结构力学”课程线上教学探索与实践

龙晓鸿　高飞　苗雨

[摘 要] 针对疫情防控期间的客观实际，本着“停课不停教，停课不停学”的原则开展课程线上教学势在必行。如何精心选择教学内容、设计教学环节、完善教学评价、跟踪学生学习痕迹和有效实现课堂管控等方面值得探讨。以“结构力学”课程为例，为了达到课程教学目标和教学效果，在对比分析线上教学与传统课堂教学的基础上，从“学生线上自学”“教师线上直播”“课后作业反馈”以及“课程考核方式”四个方面开展课程线上教学的探索与实践，从实施过程、学生成绩和学生评教来看总体效果良好。

[关键词] 疫情防控;结构力学;线上教学;直播平台

[基金项目] 2018年度湖北省高等学校省级教学研究教改项目“基于微课的‘结构力学翻转课堂设计制作与应用”（2018009）

[作者简介] 龙晓鸿（1975—），男，湖北汉川人，博士，华中科技大学土木与水利工程学院教授，主要从事土木工程抗（隔）震和结构力学理论与教学研究。

[中图分类号] G640   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）16-0113-04    [收稿日期] 2020-12-17

2020年一场突如其来的疫情，使高等教育经历着一场前所未有的考验。教育部发布了《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》，要求各高校充分利用上线的慕课和省、校两级优质在线课程教学资源，在慕课平台和实验资源平台服务支持带动下，依托各级各类在线课程平台、校内网络学习空间等，积极开展线上授课和线上学习等在线教学活动，保证疫情防控期间教学进度和教学质量，实现“停课不停教、停课不停学”。

从传统课堂到完全线上教学，没有预期，没有演练，教师面临着前所未有的挑战：在线课程如何设计？课程资源从哪里来？怎样挑选合适的在线平台？在线教学质量如何把控？除此之外，还有各种的网络拥堵、直播翻车等困境，这种情况下很难去执行统一标准。为此，实施完全线上教学还有很多问题有待解决。“结构力学”课程是土木工程专业核心基础课程，对于土木工程专业人才培养起关键作用，如何将现代在线教育技术与专业教学深度融合，保障疫情期间教学工作平稳、有序、高质量开展就显得尤为重要。

一、线上教学与传统课堂教学对比分析

传统的大学教育课程主要是通过课堂来实施的。传统课堂教以“传递—接受”为特征，强调教师的主导作用，教师能充分驾驭课堂，有助于学生思维的集中。提倡班级授课制，便于教师组织、监控整个教学活动进程。便于师生的情感交流，能充分考虑情感因素在学习中的重要作用，有利用学生语言表达、意志品质、情感目标的培养等。传统教学侧重教师如何“教”，不太重视学生如何“学”，不利于调动学生的学习积极性，是一种被动的学习;并且培养模式单一，不利于因材施教[1，2]。近年来，随着信息技术和教育教学的深度融合，一些新兴的线上教学模式应运而生，如MOOC、SPOC、翻转课堂以及线上线下混合式教学等。在“互联网+”环境下，能充分体现学生的认知主体作用，学生学习的主动性能够得到更多的关注和激发[3]。但弊端问题也较突出，如，学生的自控能力不足、认真开展学习活动的学生有限、课堂监控有一定的难度、容易偏离教学目标的要求等。表1列出了传统课堂教学过程和线上教学过程的对比情况。

疫情下的在线学习对学生颇有挑战。各种平台信息的汇入是不可避免的，学生的自主性、自我调剂能力需要跟进。在线教学活动是全方位的，要注意培养学生较高的信息技术素养，使得他们能够较快适应线上教学的各种要求。

二、课程线上教学探索与实践

线上教学不同于实体课堂教学，任课教师与学生无法面对面交流以及互动性不足等问题是在线教学与实体课堂教学的最大区别，但在线教学的核心还是“教”与“学”。为了达到课程教学目标并确保教学效果，参照实体课堂教学过程，应将各教学环节落实好，即“教师教”和“学生学”都要在线上教学中得以体现[4]。主要思路：采用“MOOC平台+钉钉直播+QQ互动”的组合方式，通过“学生线上自学”“教师线上授课”“课后作业反馈”和“课程考核方式”四个环节来实现在线课堂教学。并且，通过过程化的课程考核方式来保证课程的学习效果和教学目标的达成。

（一）学生线上自学

类似传统课堂教学中的“課前预习环节”，可以采取“MOOC平台”来实现。我校的“结构力学”MOOC已在中国大学慕课网完成了第1次开课，第2次开课已于2020年2月17日上午9：00开课，在此之前需要通知班上的学生注册，并根据课程进度开展课前自学。MOOC中的教学视频内容是按照知识点安排的，每个视频平均12分钟左右，方便学生的碎片化学习，这与传统课堂教学不同。“结构力学”MOOC电子教学资源丰富，基本上日常教学中要用到的资料里面都有，包括教学视频、课件PPT、课后习题、讨论题、章测试题以及其他学习资源（如内力图100例和历年考题等）。其中章测试题由于采用的是客观题，系统可以立即自动批改。学生在线上的学习时长、单元测试成绩和讨论区发帖在中国大学MOOC系统中都有详细数据记载，这部分的学习要计入课程考核范围。另外，建立课程班级QQ群，将电子教材、课件PPT等上传群文件，便于学生自行下载，并自觉开展课前自学和课后复习。总体来讲，“结构力学”课程电子资源丰富，为保质保量地开展线上教学提供了条件。

为将线上自学环节落实好，本课程采取了如下措施：（1）课前向学生明确，本课程的最终成绩构成中含有线上自学部分，MOOC平台会自动记录学生自学时长等数据;（2）以寝室为单位，每四位学生分成一组，并确定一名小组长，负责本小组的学习，再由小组长对接学习委员;（3）课前任课教师下达要学习的知识点和学习任务（包括完成线上测试题和讨论区问题的回复等），学生开展自学;（4）针对学生线上自学过程中碰到的疑难困惑等问题，由小组长将问题收集好，并交给学习委员，再由学习委员及时地反馈给任课教师，便于教师有针对性地开展后续的线上授课。

（二）教师线上授课

疫情防护期间的在线学习对学生颇有挑战，原来听课只有一种模式，现在在线教学可能有多种模式，采用多种学习平台不可避免。在线教学是全方位的，学生的自主性和自我调剂能力需要跟进。线上授课大致可以采用如下方式：（1）直播授课，教师依据本科生课表时间进行在线直播授课，学生在线实时观看学习，并同步录制，具备回放功能。首选学校网络超星教学平台，适当选择社会在线直播平台（如腾讯会议、钉钉直播和QQ等）。（2）录播授课，教师自行提前录制讲课视频或配语音解说的PPT课件，依据本科生课表时间进行播放，课后再安排作业讲解和答疑互动，学生按要求完成作业。（3）研讨授课，教师提前上传学习资料至指定的网络平台，提出具体的学习要求，然后开展线上的互动、讨论和答疑，学生按要求完成作业。（4）慕课授课，教师利用慕课平台上现有的慕课资源（包括教师自己制作或者利用其他在线慕课），学生按教师的要求学习，完成作业。各种方式都有其特点，需要教师根据自身特点进行选择使用。

“结构力学”课程线上授课采取直播授课和研讨授课相结合的方式。其中，直播授课类似实体课堂教学中的“课堂讲授环节”，由于MOOC不能完全代替实体课堂，需要通过教师直播环节来加强和保证。为此，该环节可以通过钉钉直播来实现。为了达到与平时一样按时按点上课的要求，任课教师要感觉在教室给学生上课一样，按照日常课程安排，认真开展直播授课，并控制好时长。在直播课中，教师和学生均可以发起连麦申请，进行课堂交流和互动。而且，依托平台数据导出，使得任课教师对每位学生在线学习情况做到一目了然;针对没有参加直播课的学生，教师课后可以给予单独提醒，督促其积极参与课程的在线学习，缺下的课可通过直播回放来补上。为了保证课堂直播有序、高质量的进行，要求教师要做好充足的课前准备。另外，针对前一阶段学生的课程学习情况，教师在规定的课表时间内进行线上的互动、讨论和答疑，旨在解决学生学习中的困惑。

（三）课后作业反馈

疫情防控期间为了保证课程的学习效果，作业反馈环节必不可少。对实体课堂教学而言，当任课教师上完课后一般都会布置课后习题作业，通过书面作业的形式提交，由教师进行集中批改，然后计入平时成绩。但对于线上教学而言，学生的课后作业则只能是以电子版的形式提交。该环节可以通过QQ班级群来实现。具体采用的方式如下：（1）每次任课教师直播课结束后，在班级QQ群中布置课后作业，要求学生在课后完成书面作业，并将作业拍照上传给小组组长，再由组长交给班级学习委员;（2）由学习委员负责将收齐的作业压缩打包按规定时间上传群文件;（3）由任课教师和助教下载群作业文件，完成作业的批改工作，并记录平时成绩;在下节直播课前将已经批改的作业压缩打包上传群文件，供学生下载查看。

另外，针对学习中存在的问题，学生可以在“钉钉”或班级QQ群中发起互动和交流，也可以私聊任课教师或助教，进行线上答疑。考虑到直播授课普遍存在“师—生”和“生—生”互动交流少等问题，教师课后要安排线上习题课，针对学生完成的作业情况，邀请作业完成质量较好的学生担任“小老师”，通过在Zoom或腾讯会议分享自己的解题思路和方法，其他学生也可参与自由讨论和发言;最后，由任课教师进行总结和点评，以达到巩固所学知识的目的。该环节能充分调动学生的学习积极性和主动性，学生普遍反映效果较好。

（四）课程考核方式

“结构力学”课程作为一门核心专业基础课，一次期末考试往往不能反映学生的学习水平与实践应用能力。为弥补单一课程考试的不足，“结构力学”课程采用“平时作业（20%）”“MOOC线上自学及讨论区交流（10%）”“课程思维导图及总结（5%）”“钉钉课堂考勤（5%）”以及“线上考试（60%）”对学生课程学习进行过程性、多方面的客观评价。毫无疑问，线上考试成绩是检验学生掌握本课程好坏程度的一个重要指标，该环节应引起足够的重视。为了保证课程考试结果的真实性和公平性，专门制定了详细的课程线上考试注意事项如下。

1.本课程开卷考试，线上进行，考试题型全为计算题。

2.要求考生全程开启“腾讯会议”摄像头，将摄像头对准自己的考试区域，教师和助教线上监考，并且全程录像存档。

3.考试开始前，PDF版的试卷会提前5分钟上

传班级QQ群，让学生自行下载。为了保证“一生一试题”，在考卷设计的时候，考题基本信息不变，仅通过随机变化题中几个计算参数来实现差异化，学生依据“姓名和学号”，从试题所在表格中选取属于自己的一套计算参数，然后，在此基础上进行书面笔试答题。

4.考试进行中，要求各位学生严肃认真，诚信应考。不得以任何方式作弊或帮助他人作弊，如果发现存在抄袭现象，会严肃处理，抄袭卷和被抄袭卷的该题成绩均计为0分。

5.考试结束后，要求学生在10分钟内，将每题手写答题过程拍照，考试过程中不容许进行手机拍照，否则按作弊处理，将试卷答题照片及时发到指定的QQ邮箱。考试结束10分钟后提交的试卷视为无效，所有电子版答卷均存档管理。提前做完试卷的学生不能关闭摄像头，一直保持到考试结束，不要提前交卷，建议好好检查，避免出现学生之间传答案现象。

从线上考试的情况来看，学生都能按教师提出的要求认真落实好，很好地做到了诚信应考。

三、结语

通过疫情防控期间“结构力学”课程线上教学的探索和实践，总体感觉这是一次有益的尝试。只要将线上教学中的“学生线上自学”“教师线上直播”“课后作业反馈”以及“课程考核方式”四个环节落实到位，是完全可以达到与实体课堂同样预期的教学效果。可以预见，疫情结束后，在线教学与线下教学相结合将会成为教师们重要的教学方式，线上线下混合式教学或翻转课堂教学等模式必将在未来高等教育中得到更为广泛的应用。

参考文献

[1]战德臣，王立松，王楊，等.MOOC+SPOCs+翻转课堂：大学教育教学改革新模式[M].北京：高等教育出版社，2018：1.

[2]于歆杰.以學生为中心的教与学——利用慕课资源实施翻转课堂的实践[M].北京：高等教育出版社，2015：8.

[3]胡志远，沈祁萌，鄂东，等.基于在线学习的高等教育改革创新与内涵发展初探[J].大学教育，2018（10）：224-226.

[4]龙晓鸿，李黎，樊剑，等.结构力学课程自主学习教学模式构建探讨[J].高等建筑教育，2017，26（6）：64-67.

Exploration and Practice on Online Teaching of Structural Mechanics Course During Pandemic Prevention and Control

LONG Xiao-hong， GAO Fei， MIAO Yu

（School of Civil and Hydraulic Engineering， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan， Hubei 430074， China）

Abstract： In view of the actual situation during the pandemic prevention and control， it is imperative to conduct online teaching based on the principle of "teaching and learning without getting back to school". How to carefully select teaching content， design teaching links， improve teaching evaluation methods， track students' learning process， and effectively realize class management is worth discussing. Taking the the course of Structural Mechanics as an example， in order to achieve the teaching goals and teaching effects of the course， this paper explores online teaching from four aspects： students' online self-study， teachers' online live broadcast， after-school homework feedback and course assessment methods on the basis of comparative analysis of online teaching and traditional classroom teaching. The overall effect is good from the implementation process， student achievements and student evaluation of teaching.

Key words： pandemic prevention and control; Structural Mechanics; online teaching; live broadcast platform