基于“两性一度”目标的混凝土结构金课构建

吴竞　管林波　张广兴　李红　汪德鸿

[摘 要] 根据新时代全国高等本科教育工作会议精神，拟将“混凝土结构基本原理”这门土木工程专业的必修课程建设为具有高阶性、创新性和挑战度的金课。从基于知识凝聚点的“关键词”出发，总结已经发现的教学问题，在课堂教学、课后教学和考核评价等方面进行改革，同时在金课构建中引入“互联网+”元素、BIM建模和课程思政等内容，力求让学生能够将知识点吸收到位，达到活学、活用的目的。实践结果表明，学生围绕“关键词”学会了思考和总结，知识理解更加透彻，整体成绩明显提高。

[关键词] 混凝土结构;基本原理;金课构建;教学改革

[基金项目] 2019年度浙江省高等教育“十三五”第二批教学改革研究项目“土木工程应用复合型人才培养毕业设计模式的探索与实践”（jg20190587）;2020—2021年同济大学浙江学院校级“金课”建设项目“‘关键词教学法’在混凝土结构基本原理课程教学中的应用”（JKJS20003）

[作者简介] 吴 竞（1982—），女，山西临汾人，工学硕士，同济大学浙江学院土木工程系副教授，主要从事工程结构防灾减灾、土木工程专业本科生的教育研究;管林波（1984—），男，湖北武汉人，工学硕士，同济大学浙江学院土木工程系讲师，主要从事岩土工程理论、土木工程专业本科生的教育研究;张广兴（1979—），男，黑龙江阿城人，工学硕士，同济大学浙江学院土木工程系讲师，主要从事岩土工程理论、土木工程专业本科生的教育研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）11-0017-04 [收稿日期] 2021-08-16

引言

2018年，教育部在新时代全国高等学校本科教育工作会议[1]上提出了对大学生要有效“增负”，从大学教育的根本环节“课程”上着重改革，建设基于“两性一度”的金课，让学生真正学有所成的号召。“两性一度”即高阶性、创新性和挑战度，高阶性体现在学生会灵活地应用知识去解决复杂的实际问题;创新性体现在引導学生了解前沿学科知识，鼓励学生去形成一些科研成果;挑战度体现在教师的授课方式上，不再是满堂的“我讲你听”，而是更多地采用“我问你答”，教师问的有难度，希望学生能回答的有水平。“混凝土结构基本原理”课程是土木工程专业本科学习的一门必修专业课，其知识点多，教学难度大，但教学学时有限，不少高校教师都在探索和发掘提高教学质量的创新性教学方法。哈尔滨工业大学的冯然[2]等教师分析了目前该课程教学中存在的问题，从培养学生兴趣的角度出发，采用多媒体技术、巧用数值表达、勤用工程实例和注重实验教学等创新方式来达到教学效果;同济大学的汤永净[3]等教师针对“斜截面抗剪承载能力性能与计算”的知识点及其先期课程、平行课程和后续课程内容进行了详细剖析，以充分发挥90分钟不同时段的教学效能为手段来提高教学效果;同济大学浙江学院的吴竞[4]等教师结合专业认证标准，从用人单位需求的角度出发，在混凝土结构课程中增加了提高实践能力和创新能力的内容，优化了课程教学体系，并提出了师资队伍和教学条件等方面的优化建议。此外，还有不少学者[5-8]就课程教学中的某一环节（如双语教学或实验教学环节等）进行了教学方法的创新与实践。

笔者在已有研究的基础上，结合“混凝土结构基本原理”课程的特点和学生学习中存在的问题提出了一种新型的教学方法——“关键词”教学法，并围绕“关键词”，以提高“两性一度”为目标，尝试了半翻转的教学模式和半开卷的考核评价方式，引导学生根据“关键词”进行知识总结，加深了学生对知识的理解和应用。

一、课程的已有教学问题及应对思想

“混凝土结构基本原理”为土木工程专业的专业基础课程之一，主要内容为混凝土结构构件的受力分析、基本公式推导、构造要求、承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算等。该门课程是连接力学类专业基础课程和后续专业特色课程之间的桥梁，然而由于该门课程涉及内容较多，所以学生在知识掌握上总是存在一些问题，具体如下。

1.学生自己归纳知识点的能力弱。在要求学生归纳总结本章知识点的过程中，发现学生梳理知识点的能力较弱，大部分学生不清楚如何归纳总结知识，只是照搬课本大小标题和课本上的语句，这样归纳出来的知识点在学生脑袋里保存的时间较短。

2.学生灵活运用知识的能力弱。无论是在平时作业中，还是在考试中，发现学生仅掌握了课本上的例题，稍微变动一下就不会解题了。

3.考试卷面成绩不理想。“混凝土结构基本原理”课程知识点繁多，考试前学生复习压力较大，考试成绩往往不理想。笔者认为学生还是没有真正把知识装到脑子里，在考试紧张的气氛下，遇到和课本例题不类似的题目时，思维很容易中断，无从下手，导致解题出现问题。

从以上几点来看，冲破目前“混凝土结构基本原理”教学瓶颈的问题在于创新教学方法，从教师想尽办法在课堂上灌输学生知识，转变为让学生主动学习后寻求教师答疑解惑的方式。当然，主要的课堂讲解是必须的，但是要想达到让学生主动学习的目的，关键在于了解学生的生活学习方式，把教学方法介入其中，比如在课堂上用“关键词”对重点知识提问，回答最快、最准确的几位同学给予一定的奖励。比如一节课结束时，将下节课的“关键词”告诉学生，让学生先去网络上查找相关内容，再上课时先讨论，达到预习的效果后，再进行重点内容的讲解;又如利用“雨课堂”，让学生的手机端和课堂PPT同步，让坐在后排的学生也能通过手机查看课件，避免后排学生看不清课件后玩游戏等。所以，创新该门课程的教学方法，以“关键词”为切入点，让学生学会将知识点从段—句—词凝练起来，对学生灵活掌握知识是非常有利的。由此可以看出，“关键词”教学法应用于“混凝土结构基本原理”教学应该能达到不错的教学效果。

二、基于“两性一度”的关键词教学法

采用“关键词”教学法，以此方法为切入点，将“混凝土结构基本原理”打造为金课，无论是在深度上、创新上，还是在可拓展性上，均会有理想的教学效果。

1.建设微课教学视频。将课程的重要知识点归纳为N个关键词，每个关键词都拍摄微课视频，每个视频5～10分钟。

2.建设“互联网+”课件。结合“雨课堂”，重构教学PPT，重点知识点处插入“关键词”，并在关键词的位置处设置课堂习题，习题尽量贴合工程，有一定的挑战性，加强学生对重要知识点的理解，锻炼学生解决实际问题的能力。

3.建设“关键词”教学题材库。搜集与关键词有关的工程图片和视频、前沿技术、最新研究成果、与已修专业基础课程的衔接等，这部分工作主要由学生去完成，并结合课堂讨论环节，以小组的形式汇报，相互学习。

4.建设“混凝土结构基本原理”课程网站。初步设想该课程网站主要分为如下几部分：（1）教学大纲。包括专业认证要求下该课程的学分、学时和基本内容，以及结合我校土木工程专业就业要求需侧重或增加的教学内容、学时安排和考核方式等。（2）微课视频。不是以章节的形式，而是以“关键词”的形式排列，学生可通过查找关键词进行针对性的线上学习。（3）“互联网+”课件。“互联网+”课件是课堂教学的课件，可以方便学生课后的线上学习。（4）知识拓展。可以抛出所有与混凝土结构基本原理内容相关的问题进行讨论，也可以转发一些前沿技术、研究成果和最新的规范调整情况等，以达到拓展学生思维、启发学生创新的目的。（5）习题讨论、答疑版块。笔者认为，作业布置和答案不宜放到网站，所以该版块主要是回答学生完成作业过程中遇到的问题，回答问题的权限仅对任课教师开放。（6）第二课堂版块。根据课堂上和课后的一些创新性启发，可以在该版块设置两种第二课堂模式：一种是教师提出，学生参与，即教师提出自己的科研项目试验需要多少学生参与，让学生参与进来，完成后学生可以自己整理，撰写论文并发表;另一种是学生提出，教师指导。学生根据自己的想法申报，并寻找相应的指导教师。

5.建设“关键词”教学法半开卷考核评价方式。可以让学生在考试时攜带一定数量的关键词（比如，关键词不超过30个，每个关键词不超过10个字），这样可以引导学生总结重要的知识点，并将知识点整理为少量的词印在脑海里，让学生在以后见到这些词时可以想到相应的知识点，达到归纳和灵活应用知识点的目的。同时，通过这种半开卷的考核评价方式，可以反馈出学生是否正确理解了课程内容、需要调整哪些教学内容、如何进一步优化教学方法等。

三、基于“两性一度”的关键词教学法的实施方案

围绕“关键词”教学法，进行“混凝土结构基本原理”金课建设，最终通过半开卷的评价方式进行反馈、调整和优化，实施方案见图1。

1.网站建设。可以在超星、智慧树等平台进行课程网站建设。

2.拍摄“关键词”微课视频。通过课堂实录和专业拍摄两种方式来实现。课堂上可拍摄教师回顾、总结知识点的视频，方便学生课后复习;专业拍摄可针对“关键词”知识点来录制。

3.安排学生搜集“关键词”题材。让学生根据教师提供的“关键词”，查找前期学习的“材料力学”“结构力学”课程内容，找到相关联的知识点，整理为表格或文档;在网络上查找图片、视频、前沿的研究成果等，在整理与“关键词”有关的题材后，制作成PPT，在课上进行讨论。

4.进行“关键词”互联网+课件制作。将“雨课堂”插件安装到PPT中后，根据课程内容，将“关键词”以课堂小习题的方式插入PPT中，可以是选择题、填空题或计算题，学生上课时通过手机端进行解答，教师通过手机端查看学生的解答情况，对于积极回答问题的学生给予一定的奖励和鼓励。

5.试行“关键词”半翻转课堂教学模式和“关键词”半开卷评价方式。每节课均围绕1～3个关键词展开，结束时引出下节课的关键词，要求学生在课后查找下次课的关键词的概念和相关内容。在下一次上课时，用5分钟左右的时间回顾上一节课的关键词和内容，再用10分钟左右的时间请同学讨论要预习的本节课的关键词，最好能提出一些待解决的问题，然后经过后面的课堂讲解和课堂测试，理解和解决相应的问题，在该节课结束时引出下节课关键词。

考试时，学生可以携带学校特定的一张纸及一定数量的关键词（比如，关键词不超过30个，每个关键词不超过10个字），也可以由教师发给每位学生一张关键词表进行考试。

四、实践效果

在2019年某高校的“混凝土结构基本原理”课程中试行了“关键词”教学法，从最终的考核结果及2017年度、2018年度的对比情况来看（见图2），优良率明显有了提高，不及格率大幅度减少，学生对知识的掌握更加透彻，理解更为深入，应用灵活很多。

结语

通过采用“关键词”教学法，结合“两性一度”的金课建设思路，分析总结以往“混凝土结构基本原理”课程教学过程中遇到的学生归纳知识困难、应用知识不灵活、成绩不理想等问题，从拍摄“关键词”微课教学视频、尝试“关键词”半翻转教学模式、建立“关键词”教学题材库、创建“关键词”课程网站和施行“关键词”半开卷考试评价体系等方面完成了金课的构建，并达到了良好的教学效果。事实证明，从“关键词”角度来激发学生的学习热情，促使他们达到活学活用知识的能力是非常有效的教学手段。

参考文献

[1]陈宝生.在新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话[J].中国高等教育，2018（15）：4-10.

[2]冯然，刘佳睿.混凝土结构基本原理创新教学方法与实践[J].高等建筑教育，2020（4）：72-77.

[3]汤永净，柳献.混凝土结构基本原理教学研究[J].高等建筑教育，2015（4）：62-66.

[4]吴竞，李燕.以专业认证标准为指导优化“混凝土结构”课程教学[J].中国建设教育，2019（6）：35-37+27.

[5]劉素梅，徐礼华.混凝土结构基本原理课程双语教学实践与总结[J].高等建筑教育，2015，24（3）：112-116.

[6]顾祥林，林峰，黄永嘉，等.“混凝土结构基本原理”本科教学实验平台建设[J].实验室研究与探索，2009（2）：37-40.

[7]刘黎，朱阶红.开放式实验教学在混凝土结构基本原理中的应用[J].新课程（下），2012（2）：2.

[8]谢群，李雁军，于华强，等.基于全过程考核的混凝土结构基本原理课程评价模式探索[J].高等建筑教育，2018，27（3）：65-68.

The Construction of Golden Course on the Concrete Structures Based on the Goal of “High-level， Innovation and Challenge”

WU Jing， GUAN Lin-bo， ZHANG Guang-xing， LI Hong， WANG De-hong

（Department of Civil Engineering， Tongji Zhejiang College， Jiaxing， Zhejiang 314051， China）

Abstract： According to the spirit of the National Higher Undergraduate Education Working Conference in the new era， it is proposed to build the compulsory course of Basic Principles of Concrete Structure for civil engineering specialty into a gold course with high-level， innovation and challenge. Starting from the key words based on knowledge accumulation point， we summarize the teaching problems that have been discovered， and reforms in classroom teaching， after class teaching and assessment， and introduce the Internet plus elements， BIM modeling and curriculum ideological and political education in the construction of golden courses， so as to enable students to absorb knowledge points in order to achieve the purpose of flexible learning and use. The practice results show that the students have learned to think and summarize around the key words， the knowledge understanding is more thorough， and the overall performance is significantly improved.

Key words： concrete structure; basic principles; construction of golden course; teaching reform