結合線上線下教學的抗震課程改革探索

鄭曉芬 陳云春 劉沈如

【摘 要】隨著信息技術的高速發展，線上線下教學的結合已成為教育改革的趨勢，但線上教學也擁有一些明顯的缺陷。針對《建筑結構抗震》的課程特點和教學需求，在教學中嘗試線上線下教學相結合的改革模式，利用線上教學平臺對線下教學的內容進行補充，學生根據自己的情況利用網絡資源進行知識的查漏補缺，以提高教學效率。

【關鍵詞】建筑結構抗震；教育改革；線上教學

中圖分類號：G642.0；TU3 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）33-0087-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.33.038

【Abstract】With the rapid development of information technology，online teaching has become the trend of education reform， however online teaching has some shortcomings.According to the characteristics and demand of the course"Architectural structure earthquake"，this paper came up with an education-reform system which combines online and off-line teaching，using online teaching platform to add to off-line teaching.Students can take use of online resources to improve their learning efficiency regarding to their own condition.

【Key words】Seismic Training course of building structure；Education reform；Online teaching

0 前言

地震是人類面臨的主要自然災害之一，其具有突發性、不可預測性并有著較高的發生頻率，容易對地面上的建筑物造成損害，帶來巨大的經濟損失和人員傷亡。我國位于世界最活躍的兩大地震帶交匯處，是一個多地震國家，自古便有對地震災害的記載。新中國成立后，嚴重的地震災害屢次發生，給社會敲響了警鐘，特別是1976年的唐山大地震和2008年的汶川大地震，分別造成約24.2萬人和7萬人死亡，直接經濟損失分別超過54億元和8500億元人民幣。

目前的科學技術還不能準確地預測并控制地震災害的發生，但是工程實踐表明，地震造成的損害主要是對建筑物的損害，對人身安全的威脅也主要來自建筑物的傾斜和倒塌，我們完全可以運用現代科學技術手段來減輕地震災害造成的破壞，對建筑結構進行抗震設計是減輕地震災害的一種積極有效的方法[1]。我國現行的抗震設計規范明確做出規定，在抗震設防烈度大于6級地區的建筑物，必須進行抗震設防。

隨著我國經濟的發展。綜合實力的提高，我國的抗震設防區已達到國土面積的100%。鑒于抗震設計在我國結構設計中的普遍性和重要性，目前各高校土木工程專業都開設了結構抗震設計的相關課程作為專業必修課，其重要性不言而喻。但是由于建筑結構抗震設計的一系列特點，目前的抗震設計課程仍存在不小的問題，其教學方式亟待改進。近年來隨著信息技術的發展，線上線下相結合的教學模式發展迅速并取得了不錯的效果，其教學特點能較好地解決抗震課程教學中的困難，二者的結合具有巨大的探究價值。

1 目前抗震課程的特點與難點

1.1 學科綜合性強，難度大，課時少

建筑結構抗震設計[2]，是一門綜合性非常強的學科，其結合了地球地理學，結構動力學，鋼結構、混凝土結構、砌體結構設計以及橋梁工程等結構設計的內容，學生首先必須對上述學科有一定的認識后，才能較好地掌握抗震設計中應該注意的要點，因此抗震課程必須設置在這些課程之后。在實際的學校教學過程中，這些課程的教學過程都不是連續的，力學知識往往會安排在大一大二，但是抗震課程卻往往安排在大四，這使得不少學生在進修抗震課程時，對以前的課程內容或多或少會有遺忘，對課程部分內容難以理解，也難以把握抗震設計中的某些要點。目前同濟大學對建筑結構抗震課程的安排是1.5學分26個課時，教師如果在上課過程中帶領學生一一回顧前置學科的內容，就會面臨教學時間不足的困難，此外，抗震課程中的公式推導涉及反應譜和微分方程的推導，理解難度本來就比較大，因此抗震課程對學生來說難度偏大。

1.2 缺乏實踐環節

工程學科需要結合工程實踐才能培養解決實際問題的能力，在校學生本來就缺乏實踐經歷，對結構設計中部分與抗震設計有關的原則缺乏足夠的理解和認識，在抗震課程中更無法與實際結合。由于地震的隨機性，在抗震設計中更多強調的是抗震概念設計，而所謂的概念設計要求的是理論知識與實踐經驗結合，需要大量的經驗作為支撐[3]。由于進行模擬振動實驗，需要制作相關的試件模型，并具備振動試驗臺裝置，但試件制作時間一般較長，試驗成本也較高，因此很難在學時數很少的建筑結構抗震教學中予以推廣。

1.3 未能找到適合的考核方式

目前抗震課程的考核大多仍采用書面考試的方式，著重考查的是學生的記憶能力和計算能力，學生在學習過程中容易將重心放在死記硬背和做計算題上，而忽視對綜合分析問題和抗震概念設計能力的提升，造成在今后做畢業設計時無所適從的局面。

2 結合線上線下教學模式的抗震課程改革

以慕課（MOOC）為代表的線上教學課程是近幾年發展起來的，2012年被《紐約時報》稱為“慕課元年”，慕課（MOOC）是一種大規模開放式的線上課程，其本身參與者并不僅僅是高校學生，也具有自身的優勢和矛盾[4]。筆者認為在抗震課程的教學中，線上教學的形式不能完全取代傳統教學模式，但依然可以為抗震課程的教學模式改革提供廣闊的空間。

2.1 以面授為主，線上教學方式作為輔助

在線上線下結合的抗震課程教學模式中，課程的教授仍以面授為主，線上教學手段僅作為輔助使用。線上的教學過程具有封閉性，老師無法準確掌握每一名學生的學習狀態，也無法及時得到學生學習過程的反饋，加之抗震課程開設的學期正值學生考研、實習、課程設計的關鍵期，完全采用線上教學可能會導致學生在抗震課程上的懈怠，因此僅采用線上教學作為輔助較為合適。

2.2 建立線上交流群組

在線上線下結合的教學中，每個班級應當建立能在線上實時交流的群組，為教學提供方便。目前不少教師都在嘗試為課程建立微信群、QQ群等，但并未取得好的效果，究其根本，是因為大部分教師只把線上群組當作是方便學生聯系老師的手段，沒有最大限度地發揮線上交流和收集信息的便利性。

線上群組不僅可用于課后的交流與通知，也可用于輔助課堂進程，教師可以根據自己的教學經驗，在課程進行到學生不易理解的部分時，在群組中發布事先準備好的題目，并在課堂上督促學生在一兩分鐘內通過手機回答題目，再根據學生的回答情況調整講課的方向，這樣的課堂提問方式能提高課堂提問時學生的參與度，以最少的課堂時間幫助老師掌握所有學生的學習情況，目前微信群和qq群都有相應的投票功能可以用于實現這一過程，應用也比較方便。

2.3 利用線上課堂補充教學

線上課堂擁有一些線下教學無法比擬的優勢，其便利性和課堂再現成本低的特性很適合用于學生的復習和補遺，教師可以利用慕課（MOOC）或者學校自身的線上教學平臺上傳教學視頻，供學生在課后自查補遺使用。針對抗震課程的特點，老師可以在線上課堂開設與抗震課程相關，但是不適合占用課堂時間進行講解的相關知識，比如砌體結構和鋼結構等的相關構造要求，內容繁多，可以讓學生通過線上自行完成學習任務。同時，教師也可以通過線上課堂發布一些多媒體資源，比如震害現場實錄視頻或者是錄好的振動臺實驗視頻，并對其進行講解，幫助學生更直觀地了解地震的特性，培養學生概念設計的能力。

2.4 建立在線習題庫

傳統的大學抗震課程教學一般是大班制教學，一名教師往往要面對幾十甚至上百名學生，即使有助教的協助，為學生一一解答疑問也是基本不可能的，而不少網絡上的習題解答又存在相當多的錯誤。對此，建立線上習題庫可以有效為學生解答疑惑。課后作業的布置也可以通過線上習題庫完成，從習題庫中的各種題型中隨機抽選作為學生的作業，可以有效杜絕作業抄襲的現象，學生完成作業后，通過電腦評判自動打分，并給出相應的習題解答，有效地節約老師的時間，也提高了學生自學的積極性效率。有條件的教師可以嘗試實現統計每道習題正確率的功能來找出易錯題和難題，并在線下的習題課中對這些習題進行統一的講解，最大限度地節約線下教學的課堂時間。

3 結語

教學方式的改革是無止境的，信息技術的快速發展給教學方式的改革帶來了巨大的機遇，同時信息化的教學也存在著一些弊病，在結合線上線下的抗震課程教學過程中，必須把握住抗震課程本身的特點，針對傳統教學方式薄弱的部分利用信息技術加以改進，進一步提升教學質量，培養出適應新時代發展形勢的卓越土木人才。

【參考文獻】

[1]萬俊等.建筑結構抗震設計課程的教學探索與實踐[J].山西建筑，2016，42（24）：254-255.

[2]呂西林等.建筑結構抗震設計理論與示例[M].上海：同濟大學出版社，2015.

[3]李英民等.項目教學法在建筑結構抗震設計課程中的應用[J].高等建筑教育，2012，21（4）：94-96.

[4]劉小萌，許長新.翻轉的變革——從翻轉課堂到翻轉學習[J].教育觀察（上半月），2016，（11）：114-116.