超星学习通教学平台在课程设计环节中的应用——以土力学与基础工程课程为例

许端端，周艳清，李 倩，王 婷

(湖北工业大学工程技术学院，武汉 430068)

课程设计是土木工程专业人才培养过程中的重要环节，上接工程实践，下承理论教学[1]，其作用是在理论教学环节的基础上培养学生的实践技能，并综合运用所学的理论知识。课程设计环节的教学质量在土木工程专业人才培养体系中具有举足轻重的作用。很多教学工作者一直在积极探寻提高课程设计教学质量的方法，孔纲强[2]等提出“科研—实验—教学—工程”四位一体的课程教学方案，构建课程设计实践教学模式；李涛等[3]将翻转课堂的教学思想与课程设计教学特点相融合，提出了基于翻转课堂的课程设计教学方法；刘沈如等[4]提出了虚实结合教学模式，以弥补现实课堂的不足。本研究在分析湖北工业大学工程技术学院土力学与基础工程课程设计教学现状与不足的基础上，探讨如何通过运用超星学习通平台辅助教学，提高课程设计教学环节质量。

1 教学现状与存在的不足

土力学与基础工程在知识体系上可划分为两部分，即土力学部分和基础工程部分。土力学部分研究的内容包括土的物理力学性质、土中的应力计算、土体的压缩变形、土的抗剪强度、土压力及边坡的稳定性分析；基础工程部分主要是运用土力学理论知识来解决工程实践问题，其内容包括浅基础设计、桩基础设计、沉井及其他特种基础设计。土力学与基础工程课程设计一般是在理论课程结束之后，由教师选取一种基础类型进行命题，让学生运用所学知识，查阅相应的规范对其进行设计。在此过程中，往往存在以下问题。

A.土力学与基础工程课程设计选题较为单一。基础结构的种类繁多，浅基础包括独立基础、条形基础、筏形基础、箱形基础、壳体基础等方面；深基础则包括桩基础、沉井、地下连续墙等方面。湖北工业大学工程技术学院的土木工程专业、道路与桥梁工程专业均有土力学与基础工程课程设计教学任务。这两个专业的学生将来从事工作所接触的基础类型会有所不同，教师会以学生的平均学习能力为依据，在教学中为土木工程专业选择较为简单的独立基础，为道路与桥梁工程专业选择较为简单的桩基础，让学生进行合理设计。这种教学方式使得学生完成的课程设计内容较为单一，学生之间存在互相抄袭现象，同时忽视了一部分学有余力，能够进行更复杂类型基础设计的学生，这部分学生可能失去一些锻炼自己能力的机会。

B.土力学与基础工程课程设计综合性强，学生运用前期所学课程内容解决综合问题的能力有限。基础工程设计是一项综合性较强的实践锻炼，要求学生除了掌握本课程相关理论知识外，还要掌握相应的荷载统计、混凝土结构设计原理、结构分析等理论基础。在进行独立基础设计时，还必须掌握混凝土结构的抗压、抗剪切及抗冲切计算。由于这些课程分布在不同的学期，彼此之间的衔接不够，导致部分学生已经遗忘相关内容，在授课时还需要引导学生回顾该部分内容。而土力学与基础工程课程授课内容较多，很难挤出时间完成这一环节。

C.在课程设计过程中，教师与学生的沟通不足。在目前的教学过程中，实践教学环节并没有安排专门的教室供教师集中答疑使用，学生对课程设计中遇到的疑问只能通过QQ、微信等方式在线上向教师咨询。从实际情况来看，需要一个较为专业的平台，使教师能集中发布信息，为学生答疑解惑，学生之间也能相互沟通，探讨设计中遇到的问题。

D.在课程设计过程中，学生的主动性不强。目前的课程设计教学模式以教师命题学生按要求完成为主，学生自身的思考能力和创新能力未被充分激发。如何对布置任务—学生思考—反馈问题—教师答疑这一模式进行改革，充分调动学生学习的主观能动性，是教师需要思考的问题之一。

2 基于超星学习通教学平台的教学改革措施

随着教学技术的发展，线上线下混合式教学模式被广泛应用，它可以把传统面对面教学和网络E-learning两者优势相结合，借助互动性强的网络学习平台，构建大量在线学习视频，供学生自主学习，同时通过面对面的课堂互动讨论，为学生答疑解惑，培养学生的综合能力[5]。湖北工业大学工程技术学院在2018年引入了超星学习通教学平台，以建设智慧课堂。目前，该平台在理论课程的授课过程中应用较为深入，取得了一定成效。本研究尝试在课程设计教学环节应用该平台辅助教学，以解决目前在土力学与基础工程课程设计教学过程中存在的问题。

随着理论课程的进行，在超星学习通平台以建设课程的方式同步发放不同的课程设计任务，供学生选择。土力学与基础工程课程中，综合性、实践性较强的知识点包括地基变形计算、挡土墙设计、浅基础设计、桩基础设计、沉井及地下连续墙设计。这些知识点对应的课程设计任务如表1所示。

表1 土力学与基础工程理论课知识点及其对应课程设计任务点Tab.1 Knowledge points of soil mechanics and foundation engineering course and the corresponding course design tasks

通过这种方式，一方面，拓展了课程设计选题范围，使课程设计内容不再拘泥于课程最后三章涉及的几种不同类型的基础设计，而是贯穿整个理论课程学习过程，使学生通过课程设计任务书了解到所学的理论知识在工程实践中的运用方法，能够带着问题去学习，提高理论课学习效率；另一方面，能使学生根据自身学习情况及兴趣选择合适的课程设计任务，这样既能避免在相同课程设计任务的情况下出现学生之间互相抄袭的情况，又能因材施教，使每个学生分配到难度合理的设计任务。通过超星学习通教学平台与理论课同步发布课程设计任务，给学生预留了充足的时间完成设计任务，学生有了较多的时间进行思考，完成的设计质量较高。

针对学生对之前学过的内容有所遗忘的情况，可借由超星学习通教学平台的资料存储功能，在平台上传相关的学习资料，供学生查阅。每一个课程设计任务点所需上传的资料包括但不仅限于《建筑结构荷载规范》《建筑地基基础设计规范》《混凝土结构设计规范》以及课程设计指导书、自制的课程设计答疑短视频及音频文件等内容。通过这种方式，使学生能在线上迅速回顾课程设计相关先期知识点，为土力学与基础工程课程设计的开展做好充足准备。

针对课程设计过程中教师与学生沟通不足的问题，教师可根据自身的教学经验，将学生在设计中常遇到的问题，在超星学习通平台以讨论的方式发布给全体学生，在学生各抒己见之后，由教师统一作答；同时鼓励学生将自己所遇到的疑问发布在平台上，由其他同学尝试解答，激发学生的学习热情。超星学习通教学平台具备的聊天功能方便教师与加入课程的学生进行沟通，使教师能随时掌握每个学生的课程设计进度，并针对各个学生的情况进行针对性指导。

针对学生在课程设计过程中主动性不强的问题，可改变以往的思维模式，通过在超星学习通教学平台发布投票和问卷调查的形式，了解学生对课程的掌握情况及兴趣之所在，根据学生的情况设置课程设计考核任务。除了表1所列的各类设计任务之外，还可引导学生按照所学理论知识给自己设置课程设计任务，鼓励学生根据理论课程中所涉及的土工试验方法、设计试验进行科学研究。通过这种方法，能充分调动学生学习的主观能动性，提高思考能力和创新能力。

在2020年秋季学期对湖北工业大学工程技术学院道桥专业进行的土力学与基础工程课程设计教学过程中，尝试运用超星学习通教学平台辅助教学，收到了较好的成效。所建的课程仅一个班33名同学，点击量超过了10万，发布的讨论话题得到了同学们的积极回应，回复量超出了预期。学生完成的课程设计内容，不再如以往一样单一，而是选题多样，设计方案各异，计算的准确度得到了较大提升。由于是第一次尝试依托超星学习通平台在课程设计环节中进行线上线下混合式教学，难免有考虑不周之处，所建设的课程仍有很多需要完善的地方，在后期的教学实践中，应根据学生的实际情况及时修改。

3 结语

课程设计环节是土木工程专业实践环节中的重要组成部分，是将理论课程与工程实践联系起来的纽带。如何提高课程设计环节的教学质量，对提高学生的实践能力和创新能力具有重要意义。本研究尝试探索如何将在理论课程中应用广泛的超星学习通教学平台引入课程设计环节，通过线上线下混合式教学模式辅导学生完成课程设计任务，使学生从选题环节即参加到课程设计过程中来，以加深学生对所学理论知识的理解与认识，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。