“大土木”专业要求下混合式教学模式在混凝土结构课程教学中的应用

(重庆大学土木工程学院 重庆 400030)

0 引言

所谓“土木大类”培养是指将原来的建筑工程，桥梁工程和岩土工程等专业纳入大土木范围内，制定统一的培养方案，使学生在结束大学本科学习后，具备从事土木工程各领域相关工作的能力，从而实现土木工程专业“厚基础、宽口径”的培养目标。

混凝土结构基本原理课程是高校土木工程专业的一门专业基础课,是后续课程能正常进行的保证。在按“大土木”要求进行教学改革招生之后，“大土木”的专业设置和土木工程专业“厚基础、宽口径”的培养目标要求“混凝土结构原理”课程应涵盖多个专业方向（如路桥、建筑工程、岩土）的相关内容。在学时数不变的情况下，这就使得《混凝土结构基本原理》的传统教学存在课时限制而教学内容增加的矛盾。

为此本文针对土木大类培养目标下《混凝土结构基本原理》课程教学中目前存在的问题，提出采用混合教学模式的方法，并通过教学实践，对该课程的教学改进以一定的参考。

1 土木大类教育下混凝土结构课程教学存在的问题

土木大类培养目标下《混凝土结构基本原理》课程教学中目前存在有如下问题：

1.1 教学课时受限使得同时融合各专业方向教学难度加大

混凝土结构课程教学涉及到理论、实践及专业规范，在“土木大类”教学要求下，混凝土结构课程教学中涉及的计算方法、设计原则、符号体系和构造规定等都由于行业规范不同而不尽相同。

实行“大土木”专业招生后，路桥工程和建筑工程等专业纳入大土木范围内，制定统一的培养方案，因此混凝土结构基本原理的课程教学要求涵盖以上两个专业方向的相关内容。在总学时不变的情况下，教学内容中建筑工程专业普通钢筋混凝土基本构件的教学深度不变，同时预应力构件教学又要达到路桥专业的教学深度，而且还要比较两个专业方向课程内容中的不同点，这大大增加了教学难度。

1.2 教学重点内容分配难点

以往的教学中，由于各专业方向均有各自的行业标准和规范，加上教学学时的限制，因此在实际的教学过程中，往往是根据专业不同对混凝土结构基本原理课程又区分了不同的教学方向，主要是“建筑工程”和“路桥”方向。路桥专业和建筑工程专业在教学过程中的教学重点有所不同。建筑工程专业教学侧重点主要是普通钢筋混凝土基本构件的教学，而路桥专业的教学侧重点更偏重于预应力构件。相比于建筑工程专业中预应力构件教学课时只占1/6的教学安排，路桥专业在预应力构件的教学课时占了总课时的1/3。

在总课时不变的条件下，如何平衡各章节的内容及教学深度，达到“土木大类”的培养要求成为教学中要解决的关键问题。

1.3 教学方法较单一，学生欠缺主动学习的积极性

混凝土结构基本原理课程的教学方式目前还是采用传统的教学方法，即遵循现有教学大纲，以教师为中心，主要采用课堂讲授的方式，注重“知识”的传授。在整个授课阶段，学生以课堂被动学习为主，难以激发学生的学习兴趣，学生缺乏主动学习的动力。

2 混合式教学方法及应用

为了解决“土木大类”要求下混凝土课程课堂教学课时受限的问题，同时提高学生主动学习的积极性，有必要在现有教学方式的基础上进行教学方法的变革，通过教学方法的改进提升教师教学和学生学习的效率。随着网络信息技术的发展，利用先进的信息技术手段，发展多元化的教学，将课堂教学和网络在线教育结合起来，形成多元化的混合式教学模式是上述问题的有效途径。

2.1 混合式教学方法

混合式教学将传统的课堂讲授和网络在线教育结合在一起，将计算机辅助教学、互联网等现代教学手段融入课堂教学，构筑以学生为主体、教师为主导的形式多样的教学模式。混合式教学侧重教师教和学生学的方式混合，通过多样化的学习方式，经过教师精心策划和设计实现混合的教学行为。通过线上教学的补充，可以满足不同学生不同的需求，提高学习效率，从而解决“土木大类”要求下混凝土课程课堂教学课时受限的问题。

2.2 课堂教学和线上学习的教案设计

要实现混凝土课程的混合教学，首先要在现有教学的基础上重新进行教学方案设计。结合前述混凝土教学中存在的问题，教学分为线上和线下课堂教学两部分；调整教学课时在各章节内容的分配，对章节重点及基础内容采用线下课堂讲解，线上巩固复习的方法；通过线上教学，学生主动参与，主要比较不同专业方向知识点和规范表达的不同，以及进行构造措施的补充学习。混凝土课程混合教学的教学方案设计重点体现在以下两点：

（1）线上教学中，基于互联网平台，将教学大纲、教案、各章节教学内容计划，不同专业方向知识点对比等与学生共享，学生通过线上学习不同专业方向课程内容中的不同点及行业规范的不同表示，并完成线上作业，以保证线上学习效果。

线上发布基本构件的实验过程视频，让学生通过试验现象形象地了解构件的受力全过程，增强对构件受力性能的理解；引入实际工程案例或科研实例，结合工程实例对构造措施通过视频进行展示讲解，引导学生将理论知识和工程实践相结合。

（2）课堂教学中，教师注重教学大纲要求掌握的最基本的知识点的讲授，保证课程内容的基础性。主要内容包括：混凝土结构材料的力学性能、基本构件受力性能及其设计计算原理。课堂教学中增加学生讨论环节，将线上学习的代表性问题在课堂教学中通过师生讨论，教师讲解的方式，解决线上学习的遗留问题，提升学生学习兴趣，提高授课效率。

通过对教案的重新设计，明确了课堂教学的重点内容以及线上学习内容。

2.3 混合教学在实际教学中的应用

混合教学模式中，用于线上教学的网络教学平台中，目前主要有MOOC平台、雨课堂、云班课等。其中“雨课堂”是适宜高校教学的一款智慧教学工具，因此采用多媒体讲授并结合“雨课堂”的混合教学方式。

对于大土木下的建筑工程专业和路桥专业，混凝土受弯构件斜截面承载力这章知识点中有较多的不同点，因此以该章节作为教学实例，通过该章节的教学实践，探讨混合教学模式在实际教学中的应用。

在教学前进行本章节教案设计，受弯构件斜截面承载力这章的内容主要包括斜截面受剪破坏形态和受剪机理、斜截面承载力计算、斜截面受弯构造措施。其中斜截面受剪破坏形态和受剪机理是基础重点内容，而斜截面承载力计算在建筑工程和路桥专业采用不同的计算公式和方法，构造措施也有一些不同的规定。因此在教案设计中将斜截面受剪破坏形态、受剪机理以及斜截面承载力计算内容作为课堂教学内容；而建筑工程专业与公路桥梁专业中关于斜截面承载力计算和设计方法的不同点比较以及构造措施的学习作为线上学习内容。

实际教学过程主要包含课前线上预习、课堂教学以及课后线上自学和巩固复习几个阶段。

课前教师首先将本章的教案设计，课件和相关视频及资料上传，学生提前了解本章的重难点内容，重点将需要线上预习和学习的内容布置给学生，学生提前预习。

课堂教学和线上学习部分，以斜截面承载力计算一节为例，课堂教学中将适用建筑工程专业的斜截面承载力计算内容作为课堂教学内容；讲解完后学生课后进行线上学习，对比学习适用于公路桥梁专业的斜截面承载力计算及设计方法部分。下一次课堂教学时，老师基于线上学习内容推送答题环节，了解学生线上学习的掌握情况，从而在教学中及时对课堂教学内容做调整。同时预留课堂教学时间，对学生在线上学习中存在疑问的部分，课堂上有针对性地讲解和讨论，保证线上学习效果。

基于上述混合教学方式，较好的解决了“土木大类”要求下混凝土课程课堂教学课时受限的问题，并通过线上学生的主动学习和课堂讨论解决问题，调动了学生的学习积极性，增强了课堂的活跃度和学生学习兴趣。

3 结语

根据“大土木”专业设置要求和土木工程专业“厚基础、宽口径”的培养目标,对于土木专业基础课程的混凝土结构基本原理课程，基于其传统教学存在的主要问题，提出在混凝土基本原理课程教学中采用混合教学的模式。基于上述分析，发现通过合理的教案设计，并采用线上学习和课堂教学相结合的混合教学方式可有效解决传统教学存在的问题，并通过学生的线上学习和课堂讨论，可提高教师的教学效率和学生的学习主动性。