工程管理专业建筑结构课程混合式教学的探寻与实践
2022-05-30赵艳徐艺嘉蔡丽朋
赵艳 徐艺嘉 蔡丽朋
摘要:为提高工程管理专业建筑结构课程的教学效果,文章针对建筑结构课程的特点和教学现状,探究了混合式教学的具体设计和实施方案,以突出学生在学习中的主体地位。阐述了如何进行教学内容的优化并增加学生学习兴趣;课前、课中、课后教学的具体设计方案,以及对考核方式的改革。这种教学模式实现了教学的全过程管理,为教师的教学活动提供了很多有价值的信息,有助于提升教学效果,也为相关课程的混合式教学提供一定的参考。
关键词:工程管理专业 建筑结构课程 混合式教学
一、课程特点与教学现状
建筑结构课程是工程管理专业的必修课,对培养具有创新精神的应用型人才起着关键作用。这门课程选用的教材是杨雁主编的第4版《建筑结构》,包含13个章节。该教材内容的特点是注重对学生实际应用能力的培养。
建筑结构课程有先修课程(如高等数学、建筑制图、工程材料、工程力学、房屋建筑学等)和后续课程(如施工技术与施工组织、工程估价),还包含学生在做毕业设计时需要综合应用的很多内容。因此,工程管理专业的学生要掌握建筑结构设计的总体知识,了解各种结构的基本概念、基本理论和构造要求,具备设计和验算结构构件的能力,能分析和处理设计和施工过程中出现的一般性结构问题。
建筑结构课程面对工程管理专业三年级的学生开设,这个年级的学生具备一定的专业基础知识,已经形成初步的空间观念,具备分析问题和理解问题的能力。但是,建筑结构课程不但信息量大、综合性强、与各种现行设计规范和工程实践结合紧密,而且内容多、概念多、试验多、系数多、符号多、公式多、构造要求多,再加上工程管理专业的学生可能存在缺乏实践经历,对高等数学、力学知识的掌握程度参差不齐等情况,如果没有一定的知识基础,学生学习这门课程的难度较大,容易产生抗拒心理。
为了培养应用型人才,各大高校对学时做出了调整,压缩了理论课程的学时,这造成了学时与课程内容不匹配。因此,为了在有限的学时内让学生保质保量地掌握教学大纲规定的内容,教师必须对课程内容进行优化,对传统的教学方式进行改革。
基于以上问题,近几年,建筑结构课程组的教师一直在探究“线上+线下”的混合式教学方法。课程组的教师积极参加了超星学习通、雨课堂、中国大学慕课、蓝墨云班课等常用线上教学平台的培训,熟悉了相关平台的操作方法,大大提高了教师对这些教学平台的设计能力和使用能力,为开展混合式教学奠定了坚实的基础。此外,洛阳理工学院土木工程学院的所有教师均在线上平台建立了完整的线上课程,促进了混合式教学的开展。
二、教学内容的优化
建筑结构课程具有内容多、难度大的特点。在教学学时不断被压缩的情况下,教师的教和学生的学都面临着巨大的挑战。根据洛阳理工学院应用型人才的培养目标,教师应优化教学内容,合理分配课时,突出教学的重点和难点,学生也应结合工程管理专业的培养目标,以“必须”“实用”“衔接”为原则,紧跟教师讲课的步伐。
首先,在课程总体框架上,教师应结合现行结构规范教授知识,在教学过程中弱化晦涩的理论推导,将讲解重点放在符号含义、应用条件和物理意义上。教师的教学重点是让学生形成一定的工程意识,并能够将课本的知识与日常实践相联系,增强学以致用的能力。
其次,构造要求是在长期工程实践经验的基础上对结构计算的必要补充,以考虑结构计算中没有涉及的因素。构造要求的内容较为琐碎,逻辑性较差,教师在讲述这部分内容时应以帮助学生建立工程概念为主,让学生明确构造原理。
最后,工程构造中构件的受力形式主要是受弯、受压和弯压三种。在教学过程中,教师要对这部分内容进行深入详细的讲解,而对受扭和受拉构件不宜讲得过深、过细。对裂缝和挠度验算,教师只需要让学生掌握公式的基本含义,学会应用公式即可。
学生往往会遇到学了建筑结构课程却不知用在哪儿、如何用等问题,逐渐失去学习兴趣,导致学习效果不好。根据往年的就业情况,工程管理专业的学生毕业后大多都是到施工单位、监理企业、招投标公司等领域上班。因此,教师在课前要明确告诉学生这门课与未来就业岗位的关系,让学生切实感受到所学专业知识应该用在何处,激发学生主动学习和探究知识的欲望。
三、教学方案的设计和实施
洛阳理工学院工程管理专业的建筑结构课程安排了56个学时,包含混凝土结构、砌体结构、钢结构和房屋抗震设计这几个方面的内容,教学任务量很大。
为了保障混合式教学活动高效、有序地进行,课程组教师积极沟通,根据实际的教学情况和教学内容,结合线上线下教学方式,整合优秀的教学资源,将与建筑结构课程相关的工程案例、重点教材、国家精品课程链接、国家标准规范等上传至网络学习平臺,并建立了完整的作业库、试题库和讨论交流区。为了培养学生解决实际问题的能力,提高学生的学习主动性,课程组教师以教学目标为导向,以团队协作的方式解决各阶段遇到的问题,以此促进学生自主建构课程知识体系。具体实施步骤见表1:
第一,课前。每学期开学初,任课教师在线上网络平台上传建筑结构课程的教学大纲、授课计划和考核方式,使学生对课程有初步的认识。在课程开始的前三天,教师发布教学任务,主要包括学习目标、教学视频、教学重点和难点知识、思考题等。学生根据教师发布的任务进行学习,整理该节课的知识点,汇总学习中遇到的问题,并向教师反馈。教师通过线上学习平台,组织学生自由讨论思考题、重点和难点知识,然后根据探讨内容适时进行记录、点评和总结,形成良好的课前学习氛围,激发学生的求知欲,调动学生的积极性,并根据学生的预习情况设计线下课堂教学。
第二,课中。课前10分钟,教师在学习通上发布签到,考查学生的出勤情况。在线下课堂,教师重点讲解学生在线上学习过程中遇到的难题以及本节课的重点和难点,通过任务驱动组织学生以团队协作的方式完成任务。接着,各小组派代表对讨论结果进行阐述,教师作为观察者的角色及时掌握学生的学习动态及学习效果,并在适当的时候进行点拨总结。在本节课教学过程中,学生是课堂的主角,教师担任“镜子”“指南针”“催化剂”的角色,即任务的发布、过程的监督、结果的提炼与总结。教师利用提前在学习通上建立的试题库进行随堂测试,及时了解学生对重点和难点知识的掌握情况,让学生巩固所学知识点。此过程不仅是学生对课程知识的内化,更是教师掌握教学效果数据、积累教学经验的过程。
第三,课后。在每章内容结束后,教师布置章节作业,章节作业中要包含一定数量的主观题,帮助学生巩固该章的重点和难点知识,及时查漏补缺。教师根据作业反馈和学情分析,及时解决学生的共性问题和个性问题。对基础相对较差的学生,教师应督促其团队成员,逐步形成“帮”“扶”“带”的团队氛围。此外,教师要根据学生对知识的掌握情况及时调整授课安排。对重要章节,教师应给学生推送一些延伸拓展资料和思考题,组织学生在线上讨论,让学生加深对知识的理解,学会灵活运用,争取达到举一反三的效果。
表1 本课程混合式教学的课前—课中—课后设计
四、考核方式的改革
传统的建筑结构课程考核是采取平时成绩和期末成绩相结合的方式。在这种考核方式中,期末考试成绩占比较大,考核形式较为单一,对混合式教学来说,难以体现过程性评价,也难以科学地反映学生的学习情况,无法调动学生的积极性,学生的团队协作意识得不到有效提高。
为了提高应用型人才培养的质量,建筑结构课程实施混合式教学后,课程组教师改革了传统考核方式。在新的考核方式中,总成绩由过程性评价和期末考试构成。其中,过程性评价占总成绩的40%,主要包括考勤、学习主动性(视频观看时长、团队任务完成度、思考题回答次数、小组汇报)、随堂线上测试、章节作业、课后的知识梳理情况等。期末考试占比60%,且将考核重点放在应用所学知识解决实际工程问题的能力上。这种考核方式在保证学生认真学习专业知识的同时,可以充分提高学生的学习效率。教师也可以通过互联网平台更加直观、全面地看到学生的学习效果,从而在线下课堂进行针对性的教学,提高教学质量。
运用混合式教学模式,教师可以充分利用线上教学模式弥补传统线下教学模式的不足。基于此,笔者探索了工程管理专业建筑结构课程混合式教学的开展与实施,并制订了教学思路,把课前、课中、课后环节有效地串联起来,对学生的学习全过程进行更全面的管理和评价,这样一来,学生可以根据自身的时间灵活安排线上学习进度,调动学生的学习主动性。但是,建设一门效果良好的混合式课程是一个长期的过程,教师应持续关注学生在混合式教学过程中的各种反馈,继续改进建筑结构课程的混合式教学方法。
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※本文系洛阳理工学院校级教育教学研究项目“工程教育认证背景下工程管理专业大学生的实践能力培养探索”,项目编号:2020JYYB-27;河南省科技攻关资助项目“基于振动监测的海上风机单桩支撑结构的疲劳损伤评估”,项目编号:212102310978;河南省高等学校重点科研资助项目“基于实测数据的风机结构的疲劳安全评估”,项目编号:20B560012。
(作者单位:洛阳理工学院土木工程学院)