課堂教學(xué)和課程實踐相結(jié)合的混合式教學(xué)探討

牛雷雷 陳慶凱 何榮興

摘? 要：文章首先介紹鑿巖爆破課程原有教學(xué)方式存在的問題;其次，利用雨課堂、QQ群和微信群，提出課堂教學(xué)和課程實踐相結(jié)合的混合式教學(xué)模型;最后，以鑿巖爆破課程中的起爆器材與起爆方法為例，從課程的準備和實施兩個階段探討整個教學(xué)流程中課程設(shè)計。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué);課程實踐;鑿巖爆破;模型試驗

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）03-0103-04

Abstract： This paper firstly introduces the existing problems of the "Drilling and Blasting" course. Then， the blending teaching model combined on classroom teaching and practice is proposed with Rain Classroom， QQ and Wechat. Finally， taking the content of Initiating Blasting Materials and Method in the Drilling and Blasting course as an example， the whole teaching process of curriculum design is discussed from the two phases of teaching preparation and teaching implementation.

Keywords： blending teaching; course practice; Drilling and Blasting; model test

混合式教學(xué)是一種將線上的數(shù)字化在線教育與線下的課堂教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式[1-2]，這種教學(xué)方式融合了線上教學(xué)與面對面課堂教學(xué)的優(yōu)勢[3-4]。在互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)快速發(fā)展的今天，混合式教學(xué)已成為高校教學(xué)一種主流的模式，推動著高校教育教學(xué)的改革[5]。李逢慶[6]將面向全體學(xué)生的掌握學(xué)習(xí)理論、以問題為中心的首要教學(xué)原理、關(guān)注高階思維養(yǎng)成的深度學(xué)習(xí)理論和促進記憶保留的主動學(xué)習(xí)理論作為混合式教學(xué)的理論基礎(chǔ)，構(gòu)建了ADDIE教學(xué)設(shè)計模型，并對混合式教學(xué)實踐進行了探討。楊芳等[7]以清華大學(xué)2016英語暑期夏令營開展的“生活英語聽說”為例，分別調(diào)查了借助于MOOC平臺和雨課堂平臺學(xué)生和助教的學(xué)習(xí)滿意度，為采用MOOC與雨課堂開展了混合式教學(xué)提供參考。劉震和張岱渭[8]以馬克思主義基本原理課程為例，開展了基于慕課的混合式教學(xué)，進行了串聯(lián)式、并聯(lián)式、嵌入式三種教學(xué)模式的實踐，并取得良好的教學(xué)效果。王云和許寧[9]以教育統(tǒng)計與測量為例，根據(jù)“學(xué)習(xí)共同體、以學(xué)生為中心”和“做中學(xué)”等理論，利用QQ軟件的“多人聊天”功能，構(gòu)建了教育統(tǒng)計與測量課程的混合式教學(xué)模型。教師們從各自課程角度分析了混合式教學(xué)對教學(xué)過程和教學(xué)效果的積極影響和未來發(fā)展。目前，鑿巖爆破課程還是以傳統(tǒng)面對面課堂講授為主。本文借助清華大學(xué)開發(fā)的雨課堂和騰訊QQ群、微信群進行線上教學(xué)，結(jié)合線下模型試驗和實踐訓(xùn)練探討混合式教學(xué)。

一、問題的提出

礦產(chǎn)資源是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，對支撐國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，保障社會民生安全具有無可替代的作用。國民經(jīng)濟的發(fā)展離不開礦產(chǎn)資源的可持續(xù)開發(fā)，而目前礦產(chǎn)資源的開發(fā)還是采用鑿巖爆破的方式，鑿巖爆破是金屬礦山生產(chǎn)的基本破巖手段，學(xué)習(xí)實踐鑿巖爆破課程的相關(guān)知識與技能對金屬礦山安全高效開采至關(guān)重要。

鑿巖爆破是采礦工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是井巷工程、金屬礦床地下開采、金屬礦床露天開采等專業(yè)課的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的鑿巖爆破課程以課堂講授為主，通過教師在課堂上講授巖石的力學(xué)性質(zhì)認識鑿巖爆破的對象，為選取合適的鑿巖機具和爆破器材提供參考;通過介紹鑿巖機具的作用原理，配上照片使學(xué)生對鑿巖機具有一定的認知，能夠辨認出目前礦山常用的鑿巖機具，為采礦爆破設(shè)計中的鉆孔設(shè)備選型奠定基礎(chǔ);通過介紹炸藥的性質(zhì)、常用的起爆器材、爆破破巖原理了解爆破實施時使用的爆破器材及原理，最后將所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到露天礦山爆破設(shè)計和地下礦山爆破設(shè)計之中。

課堂講授只是給學(xué)生傳授基本的知識和感性認識，課堂所學(xué)和礦山真實情況有較大差別，學(xué)生到礦山之后還是無從下手，很難適應(yīng)現(xiàn)場的工作。同時課堂講授容易造成課堂氣氛不夠活躍，學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，教學(xué)效果低下，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。為解決這一問題一些學(xué)者也進行了相關(guān)研究，唐海[10]將啟發(fā)式案例教學(xué)方法應(yīng)用于鑿巖爆破課程中加強教師與學(xué)生的互動，調(diào)動學(xué)生的積極性。樓曉明和岳丹[11]開展了“紫金模式”下的鑿巖爆破課程探索，雖然提高了學(xué)生參與度，但是仍然存在試驗教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱的問題。

為了改變教學(xué)過程中課堂沉悶、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、課堂所學(xué)和現(xiàn)場應(yīng)用脫節(jié)的問題，需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，引入模型教學(xué)、實踐培訓(xùn)、課堂講授相結(jié)合的教學(xué)方式，借助新技術(shù)、新方法和新手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐技能，增強學(xué)生的就業(yè)能力。

二、課堂教學(xué)和課程實踐相結(jié)合的混合式教學(xué)模型

課堂教學(xué)和課程實踐相結(jié)合的混合式教學(xué)模型將整個教學(xué)過程劃分為線上課前預(yù)習(xí)、線上和線下相結(jié)合的課堂講解、線上課后復(fù)習(xí)、線下模型試驗學(xué)習(xí)和線下的教學(xué)實踐基地訓(xùn)練五個階段，如圖1所示。每個階段都需要教師精心設(shè)計，通過制定每個階段的學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)內(nèi)容讓學(xué)生有目的自主學(xué)習(xí)，結(jié)合設(shè)計的不同層次和不同形式的測驗，配合老師監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（一）線上課前預(yù)習(xí)

針對課程特點，教師根據(jù)教學(xué)大綱和每次課的教學(xué)任務(wù)設(shè)計PPT，上課前一天通過QQ群或微信群發(fā)布PPT和預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，同時針對課堂講授的難點和重點設(shè)計習(xí)題，使學(xué)生能夠在預(yù)習(xí)中抓住重點。學(xué)生根據(jù)教師發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)，結(jié)合PPT進行自主預(yù)習(xí)，同時為了督促學(xué)生能夠投入更多的時間和精力，上課之后利用雨課堂軟件的課堂測驗功能，讓學(xué)生通過手機限時作答，根據(jù)現(xiàn)場反饋的作答情況，教師可以第一時間了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況和效果，有針對性地調(diào)整授課的側(cè)重點。

（二）線上線下相結(jié)合的課堂講解

面對面的線下課堂教學(xué)是整個教學(xué)環(huán)節(jié)中最重要部分。通過面對面教學(xué)現(xiàn)場講解課程學(xué)習(xí)的難點和重點，有利于學(xué)生跟上教師的講課思路和快速理解所學(xué)知識。面對面地互動交流，實時解答學(xué)生疑問，能激發(fā)課堂的氣氛，吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)習(xí)的專注度。

在進行面對面教學(xué)時，為了提高課堂教學(xué)的效率，可以借助雨課堂進行學(xué)生微信簽到，保證出勤率;每次課上講完一個知識點，立即進行課堂測驗，學(xué)生通過雨課堂手機端限時作答，教師根據(jù)現(xiàn)場答題情況反饋，了解學(xué)生對知識點的掌握情況，并進行針對性的重點講解。

（三）線上課后復(fù)習(xí)

根據(jù)德國心理學(xué)家艾賓浩斯研究得到的記憶曲線，課堂學(xué)習(xí)結(jié)束之后1天，學(xué)生課堂所學(xué)知識的記憶量只有30%左右。因此，通過課后復(fù)習(xí)鞏固有助于加深學(xué)生對知識的理解和記憶。課后復(fù)習(xí)包括PPT復(fù)習(xí)和習(xí)題練習(xí)等，教師通過手機推送復(fù)習(xí)要點和增加習(xí)題，學(xué)生通過復(fù)習(xí)課程要點加深記憶和做習(xí)題加深理解。在復(fù)習(xí)的過程中不可避免地會遇到一些問題，教師和學(xué)生可以通過QQ群或者微信群進行交流，及時解答學(xué)生復(fù)習(xí)中遇到的疑難問題。

除了推送復(fù)習(xí)要點和習(xí)題之外，教師還要推送和課程內(nèi)容相關(guān)的參考資料幫助學(xué)生擴大知識面和視野，同時為部分學(xué)習(xí)能力較強且有學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生提供學(xué)科前沿的研究熱點和難點文獻，為培養(yǎng)學(xué)生的研究型思考和探索能力提供土壤。

（四）線下模型試驗學(xué)習(xí)

針對部分課程，由于課上的理論教學(xué)不夠直觀、生動和形象，需要配合實物進行教學(xué)，但是實物在購置、存放和安全等方面存在一些問題，因此實物教學(xué)模型成為一個可替代解決方法。目前3D打印技術(shù)日趨成熟，結(jié)合課程的需要，制作可拆卸的3D打印實物模型成為一種潮流。

課后教師帶領(lǐng)學(xué)生進行線下模型試驗學(xué)習(xí)，學(xué)生通過觀察、觸摸和拆卸實物模型，結(jié)合教師的現(xiàn)場講授，不僅可以加深課堂所講理論的理解和記憶，而且可以加深對模型工作原理認知，拓展學(xué)生的思維和視野，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（五）線下教學(xué)實踐基地訓(xùn)練

由于工科的特殊性，僅僅依靠課堂的理論教學(xué)是不夠的，尤其是對于實踐性較強的課程，需要配合線下的教學(xué)實踐基地進行實習(xí)。理論學(xué)習(xí)結(jié)合實踐訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和動手能力，不僅把理論知識傳授給學(xué)生，而且將理論用于實踐可知所學(xué)有所用。

在理論應(yīng)用于實踐的過程，會出現(xiàn)一些學(xué)生從來沒有想過的問題或者想象不到的問題，這些問題的出現(xiàn)將培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力，為畢業(yè)后進入工作崗位快速上崗和工作中提出一些創(chuàng)新性的建議奠定基礎(chǔ)。

三、課堂教學(xué)和課程實踐相結(jié)合的混合式教學(xué)具體實現(xiàn)

本研究以鑿巖爆破課程為例，選取其中一章起爆器材與起爆方法，從課程的準備和實施兩個階段探討整個教學(xué)流程中課程設(shè)計。

（一）準備階段

在鑿巖爆破課程講授的五個階段中，不同階段需要做的準備工作差異較大，下面按照教學(xué)流程分別介紹。

1. 課前預(yù)習(xí)準備工作。按照鑿巖爆破課程教學(xué)大綱、教學(xué)任務(wù)和教學(xué)日歷教師更新教案和PPT，設(shè)計本章需要講授內(nèi)容的目錄及對應(yīng)的重難點和掌握程度，見表1。上課前通過建立的QQ群或者微信群發(fā)送PPT和相關(guān)學(xué)習(xí)資料給學(xué)生提前預(yù)習(xí)，學(xué)生根據(jù)教師的教學(xué)計劃有針對性進行預(yù)習(xí)。

2. 課堂講解準備工作。首先，教師根據(jù)發(fā)送給學(xué)生的PPT和資料準備3～5道選擇題，用于課上檢驗學(xué)生的預(yù)習(xí)效果;其次，教師根據(jù)上次課的講授內(nèi)容設(shè)計5道題，為簡答題或者討論題，用于測試學(xué)生上次課的聽課效果和課后的復(fù)習(xí)效果;再次，教師根據(jù)本次課的知識點的重要性及難易程度為每個知識點設(shè)計不同數(shù)目的選擇題，用于課上測試，隨時了解學(xué)生的聽課效果。

3. 課后復(fù)習(xí)準備工作。教師需要提前準備復(fù)習(xí)要點和習(xí)題以及和課程內(nèi)容相關(guān)的文獻資料和學(xué)科前沿科研文獻。

4. 模型試驗準備工作。起爆器材與起爆方法這一章要講到火雷管、電雷管、導(dǎo)爆管雷管、導(dǎo)爆索和數(shù)碼電子雷管等起爆器材，但是由于爆破行業(yè)的特殊性和國家對教學(xué)安全工作的要求，不能向?qū)W生展示實物，因此需要根據(jù)起爆器材的結(jié)構(gòu)和原理制作一批模型，用于課下的學(xué)生參觀和學(xué)習(xí)。

5. 教學(xué)實踐基地訓(xùn)練準備工作。根據(jù)教學(xué)實踐基地的管理要求準備相應(yīng)的訓(xùn)練文件，同時協(xié)助教學(xué)實踐基地準備器材和教具。

（二）實施階段

準備階段的工作做完之后，就進入了實施階段。在這個階段，根據(jù)教學(xué)流程中每個環(huán)節(jié)的特點重點介紹課堂講解、模型試驗學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練，課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)在此做簡單介紹。

1. 面對面課堂講解

首先，利用雨課堂，學(xué)生進行微信簽到，促使學(xué)生出勤，避免教師上課點名浪費時間，同時發(fā)布3～5道選擇題，讓學(xué)生限時作答，作為課前預(yù)習(xí)的檢驗，為教師課堂教學(xué)提供依據(jù);其次，利用課上前15分鐘進行筆試課堂測驗，檢測上次課學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和復(fù)習(xí)成果，每次測驗共計5道題，為簡答題或者討論題，總分為10分，作為平時成績;再次，隨機抽取幾份學(xué)生的課堂測驗答卷作為參考，有所側(cè)重的復(fù)習(xí)和回顧上次課所講內(nèi)容;最后，進行課堂講授，同時在講課過程中每講完一個知識點，立即開展課堂測驗，發(fā)送準備階段做好的選擇題，學(xué)生通過雨課堂手機端限時作答，教師根據(jù)現(xiàn)場實時統(tǒng)計的答題情況，掌握學(xué)生的聽課情況，進一步有針對性地講解知識點。

2. 模型試驗學(xué)習(xí)

基于已經(jīng)建設(shè)的本科教學(xué)實驗室——鑿巖爆破模型室，開展模型試驗教學(xué)。在鑿巖爆破模型室中可以開展的模型試驗有炸藥爆速的測定（導(dǎo)爆索法和電測法）、猛度的測定、爆力的測定、殉爆距離的測定、雷管起爆能力檢測等。通過觀察和拆卸這些教學(xué)模型了解爆破參數(shù)的測定原理與方法，為參加工作后從事相關(guān)工作提供感性認知。針對起爆器材與起爆方法這一章，鑿巖爆破模型室中有常用雷管結(jié)構(gòu)模型（電雷管、導(dǎo)爆管雷管和數(shù)碼雷管）、起爆具模型和起爆器實物等。

首先，教師帶領(lǐng)學(xué)生觀察這些模型，并對照課上講解的內(nèi)容更加詳細地介紹模型的各個構(gòu)件及其功能，加深對起爆器材結(jié)構(gòu)的認知;其次，讓學(xué)生根據(jù)課堂所學(xué)和教師實地講解，拆卸這些教學(xué)模型，進一步了解爆破器材的結(jié)構(gòu)和原理;最后，參照拆卸過的教學(xué)模型，利用3D打印機讓學(xué)生親自動手制作3D打印模型，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，通過親自設(shè)計和組裝試錯，加深對所學(xué)知識的理解和認知。

3. 教學(xué)實踐基地訓(xùn)練

模型試驗學(xué)習(xí)側(cè)重于觀察和拆卸鑿巖爆破模型，而實踐基地訓(xùn)練側(cè)重于熟練掌握礦山生產(chǎn)中鑿巖爆破各個環(huán)節(jié)的實際操作。由于爆破行業(yè)的危險性，教學(xué)實踐基地以電雷管起爆網(wǎng)路模擬實驗、導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路模擬實驗、爆破振動測試實驗、露天臺階起爆網(wǎng)路連接實驗和井巷（隧道）爆破網(wǎng)路連接實驗等為主。在教師的指導(dǎo)下，采取分小組訓(xùn)練的方式，每一小組4名學(xué)生。首先，2名學(xué)生負責(zé)設(shè)計爆破網(wǎng)路連接方式，另外2名學(xué)生負責(zé)檢查設(shè)計好的爆破網(wǎng)路是否合理，如果設(shè)計網(wǎng)路合理方可開展下一步工作，如果不合理則修改設(shè)計。其次，負責(zé)檢查的2名學(xué)生按照設(shè)計連接爆破網(wǎng)路模型，負責(zé)設(shè)計的兩位學(xué)生檢查連接好的起爆網(wǎng)路，如果網(wǎng)路連接錯誤則重新連接，如果網(wǎng)路連接正確則開始電子模擬起爆。4名學(xué)生一起觀察爆破過程中指示燈的亮起的順序，并拍照或者錄視頻記錄，檢查爆破順序并驗證起爆方案的正確性。

4. 課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)

課前教師將準備的PPT通過QQ群和微信群發(fā)送給學(xué)生，督促學(xué)生做預(yù)習(xí)。課后教師通過手機推送復(fù)習(xí)要點和習(xí)題，并隨時通過網(wǎng)絡(luò)進行答疑，同時對學(xué)生提交的作業(yè)進行評價，并及時反饋。一方面指出學(xué)生的不足和改進之處，另一方面激勵學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)。除此之外，還要為學(xué)有余力的學(xué)生推送和專業(yè)相關(guān)的文獻資料，拓展學(xué)生的知識面和視野，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣。

四、結(jié)束語

混合式教學(xué)打破了以教師面對面課堂講授為主的教學(xué)模式，激發(fā)了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。本文在混合式教學(xué)中引入線上測驗答疑和線下課程實踐，使學(xué)生從被動知識接受者變?yōu)橹鲃訁⑴c者，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下有了更多動手鍛煉的機會，在實踐中檢驗課堂所學(xué)理論和知識，有利于培養(yǎng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造性思維。

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