线上线下混合式教学设计与探索——以“混凝土结构设计原理”课程为例

张灵通 张 震 李宝元 贺成林

新疆理工学院机电工程学院 新疆阿克苏 843000

一、概述

该课程课堂教学改革之初，对学生(包括已经毕业)学习工作情况进行了深入调研，包括原有教学方法、教学内容、考核、实践教学和学生对钢筋混凝土教学建议调查等，也组织到相关兄弟院校、施工企业进行该课程教学的调研。为该课程课堂教学改革的顺利进行提供事实性依据。在通过有效课堂教学改革之后，通过在校生问卷调查和就业单位抽样调查，分析本课程教学改革的合理性。

二、教学现状

为了充分发挥教师和学生的积极性，更好地提高教学效果和教学质量，教学方法的选择至关重要。该课程主要以设计计算为主，这就要求学生不但要对课本知识概念充分理解，教材里大量计算公式也要牢固掌握，学会灵活应用。本专业学生生源地中疆外70%，疆内30%，学生知识水平参差不齐，学习能力有差距。部分学生的基础较差，本身学习能力不强，在大学里对前期与力学密切相关学科的基本知识体系掌握不牢固，学习起来困难。课堂上学生学习注意力不集中，计算能力差，对于老师在课堂上的提问，互动性不强，作业独立完成的效果不好，主要还是对课本内容没兴趣，理解不透。课堂外自我学习、钻研、创新能力不强，很少自主学习，在期末考试前，以突击学习为主，以不挂科为目标。学习方法不正确、勤奋程度不高，对学业有懈怠情绪，缺乏对所学专业长期发展建设的思考。有的学生不知道为什么要努力刻苦学习，认为上大学就是混文凭，对该课程的学习认识不够，认识不到该课程对后续课程学习的重要性。

与其他课程一样，本课程的教学也是从以前的知识传授为主逐渐向能力培养为主转化，同时为了适应行业发展，课程教学内容也做了适时的调整，以满足社会和行业对人才的需求。由于课程内容多，要求的课时少，学习任务重，课堂学习效率低，针对在混凝土结构设计原理教学中出现的若干问题，将该课程传统课堂和线上网络课堂进行深度融合，重新组织教学内容，优化教学方法[1-5]。充分发挥“线上线下两条线”，使两者有效结合，进行线上线下混合式教学设计与探索。

三、线上线下混合式教学设计与探索

充分运用互联网资源，将线上线下混合式教学的学习优势结合起来。

(一)线上教学设计

1.线上课前预习

应用雨课堂、中国MOOC等线上丰富的教学资源[6]，在“混凝土结构设计原理”课程整体教学设计的基础上，制订具体教学方案，明确线上教学需达到的学习目标，进一步明确学生线上学习任务，确定哪些内容需要教师和学生进行实时沟通，避免了学生带着疑问去学习新知识，实现学生学习过程的主动性和互动性，满足学生学习的个性化需求。老师提前指出所指定内容的重点、难点，并提出问题让学生思考，引导学生课前登录到网上教学平台，在线观看课程PPT和视频来预习，同时根据老师在不同章节所设置的任务，完成线上课前测试、课堂讨论问题的准备[7]。

2.建立学习小组

班级按总人数分成若干个线上学习小组，指定小组长1人，主要负责与老师的联系，以任务导向要求学习小组分工搜集素材，共同完成老师指定的任务课题，学生带着搜集的信息资料，查阅相关规范，然后在课堂上讨论，这不仅培养了学生的自主学习、分析和解决问题的能力，也增强了他们理论与实践相结合的能力。

3.师生在线互动

让学生参与到课堂教学的过程中，教师减少部分公式推导，增加案例教学，从具体案例出发，增加启发式提问，针对一些重点和难点问题要组织大家讨论。课堂中利用互联网多媒体技术，播放最新钢筋混凝土施工技术视频供学生了解。提前通知学生在线互动时间，师生在线讨论、互动答疑，老师可以在线批改作业、讲解，根据后台记录统计，随时检查学生学习状况动态。

4.线上虚拟仿真试验

针对实验课程中实验室现阶段无法完成的大型混凝土楼盖加载试验，采用虚拟仿真平台进行教学。

5.发掘科技前沿

结合课程特点与科技前沿、中国超级工程等我国在建筑行业新亮点、新名片对学生进行爱国主义的教育，激发学生爱国情怀，树立从事基建行业报国的志愿[8]。

(二)线下教学设计

1.完善教学大纲

2011年，“高等学校土木工程学科专业指导委员会”在对土木工程专业办学状况及社会对专业人才需求进行详细调研，并对“应用型土木工程专业标准”和“高等教育土木工程专业不同类型专业人才培养目标”进行专项研究的基础上，编制了《高等学校土木工程本科指导性专业规范》(以下简称《规范》)，对土木工程专业本科人才培养规定了最低要求。该《规范》对本专业涉及的各门课程的知识点教学提出了基本的“质”和“量”的要求，这些要求也作为土木工程专业评估的基本要求。根据《规范》要求从以下四点完善教学大纲：

(1)教学内容的知识点涵盖《规范》的基本要求外，增加了工程中常遇到的一些概念性的内容，如纵向钢筋的弯起、截断、锚固等构造要求；

(2)精炼并强化几个基本概念的理解，大纲中出现需要“深刻理解”的概念，主要针对梁、柱这两种工程中最常用的基本构件；

(3)强化学生工程应用能力的培养，需要“熟练掌握”的计算技能，以满足工程设计计算的要求；

(4)对工程应用中不常遇到的概念只要求了解，对大部分基本构件的计算方法，只强调“会算”，不要求会“推导公式”，但要知道怎么来的(概念)。

2.优化教学教案

在教学大纲指导下重新设计教案，进一步完善多媒体课件，教学过程要突出工程训练的案例教学内容；增加模型动画资源，使学生对复杂的混凝土结构概念有一个更生动、清晰的认识。

3.实行“走出去，请进来”的教学模式

根据教学内容定期地“走”向工地，“走”进实验室；定期请校企合作单位有一定工程经验的工程师进行讲座和报告讲他们工程实践的体会，培养同学们的工程意识、工程技能和动手能力。此外，为了弥补课堂教学无法与社会实际建筑工程工作完全拟合的缺陷，带领学生到学校二期、三期在建工程去参观实习，在施工工地现场进行授课，可使学生直观地感受到教材上理论内容如何呈现于现实中，帮助加深记忆和理解。使学生能够更全面地了解当前钢筋混凝土结构工程行业的现状，调动学生的积极性，激发学习兴趣。

4.改革课程考核方式

改变单一的考核形式，以前完全以期末闭卷考试和平时表现相结合的评价方式，无法考核学生的真正能力。该课程采用的考核方式是：综合成绩=平时成绩×30%+期末卷面成绩×70%，其中，平时成绩包括线上互动、线上学习时长、登录次数、出勤、线上线下作业完成情况、实验等。期末考试题型包括选择、判断、填空、简答、计算题，着重检查学生对基础概念的掌握水平及解题技能，对于积极参与线上线下课堂研讨、分组学习积极的学生给予加分鼓励。实验成绩中，不仅对学生实验过程进行打分，更看重学生实验报告质量、数据处理能力以及创新能力，这样不仅可以调动学生自发学习的积极性，还能更加全面地评价学生对混凝土知识的掌握和运用水平。除了对学生的基本知识点掌握情况进行考核之外还应该对学生的素质、能力进行考核评价。也可以在以下几方面做研究探讨：首先在考试内容上减少书本知识为主的考试内容，加强对学生理解知识、应用知识，特别是综合应用知识能力的考核，注重学生综合分析与解决问题的能力；其次在考试方法上，不是只考核学生的记忆能力，而是综合考核学生的实际能力，可以改革单一的闭卷笔试方法，采取开卷笔试、答辩、实践操作评分、外聘专家工程师评分等方法相结合。另外采用多次考核、多维评价、综合测评的方法，努力实现过程考核与终极考核相结合，实现评价方法手段多样化、评价内容多元化。

四、本课题现已具备的条件

学院拥有独立的机房、教室和多类型的多媒体设备，以及工程结构实验室、课程设计绘图室、校企合作单位，为“混凝土结构设计原理”课程教学的开展提供相关设备与场所。

任课教师具有多年的教学经验和课程设计指导经验，可以很好地把握课程设计的实践教学过程中教学内容的重点和难点；对教育教学理论、教学研究、教学方法和教学手段有深入的研究，且均能熟练掌握大量的混凝土结构理论知识和操作各类多媒体、试验设备，为新的“混凝土结构设计原理”课程教学的开展奠定了良好的实践基础。

结语

从学生学情、企业需求出发，通过教学内容模块化、课堂教学互动化、课内课外结合化，在教与学的过程中，边实践，边探索，边检验，边完善，把研究与实践紧密地结合起来，边归纳，边总结，形成课内课外、线上线下一体化的课堂教学改革方案。提升本课程的教学内涵，提高学生的学习效率，使学生的工程实践能力、团队协作能力得到很好的锻炼。

线上线下混合式教学模式是适应新时代人才培养要求的一种新型教学模式[9]，学生可以利用网络学习平台学习资源的线上学习与教师课堂上组织引导学生的线下学习有效结合，提高学生的学习主体地位，发挥教师的引导作用，有效改善学习的效果[10]。随着本课程的教学改革展开，将形成课内课外、线上线下一体的多途径教学手段，可以提升本课程的教学内涵，提高学生的学习效率；同时可有效提高学生学习的积极性与主动性，切实提高学生的各项能力，包括强化学生学习能力、实践能力、分析能力、设计能力、自我管理能力、口头表达能力、团队合作能力。学生可以学到更多社会需求的专业知识和技能，在就业中具有更强的竞争力；同时根据自身需求，进入更高层次的学习，不断提高技能水平。根据本课程课堂教学改革方案，立足理论课堂、实践环节、考核环节进行深入实施。积极开展相关课程“线上+线下”教学模式的实践，并就实施过程中的问题进行反思，提出改革优化意见，得出本课程课堂教学改革最佳方案。从而改善应用型本科教学质量，实现培养应用型人才的教育目标。