劉慧 王成武 蔡江東

[摘要]基于“金課”的評價標準,結合鋼結構課程建設的相關經驗,課題組探索了線上線下混合式“金課”的建設思路,即明確并細化教學目標、優化教學內容,體現課程“高階性”;采用多樣化教學方法、線上線下混合式教學模式,加強課程“創新性”;構建形成性評價體系,提升課程“挑戰度”,以提高應用型人才培養質量。
[關鍵詞]金課;混合式教學模式;應用型人才;鋼結構
[中圖分類號]TU391;G642.0 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-3437(2020)07-0073-03
2018年6月份,教育部部長陳寶生在“新時代全國高等學校本科教育工作會”上第一次提出了“金課”概念,隨后,“淘汰水課、打造金課”首次正式寫入教育部的文件。教育部高等教育司司長吳巖提出了“金課”的評價標準,即“高階性、創新性和挑戰度”,并提出要大力建設五大類型“金課”,其中包括線上線下混合式“金課”。混合式教學是借助應用支撐平臺和智能化的移動學習工具,將信息化教學模式和傳統教學模式有機融合。在當下“互聯網+”和“大數據”的背景下,混合式教學順應了時代要求,必將成為未來教育的“新常態”。
鋼結構課程是土木工程專業的主干課程。近年來,國家鼓勵大力發展鋼結構綠色建筑。隨著國家政策的激勵及鋼結構市場的日益擴大,社會對鋼結構技術人才的需求也急劇增加。面對如此大的市場需求,如何在應用人才培養質量上取得突破,以更好地貼近企業需求,是當前急需解決的問題。
筆者基于“兩性一度”的“金課”標準,結合鋼結構課程建設的經驗,以提高應用型人才培養質量為導向,探索線上線下混合式“金課”的建設思路:從教學內容、教學目標方面體現課程“高階性”;從教學方法、教學模式方面,加強課程“創新性”;從教學評價方面,提升課程“挑戰度”。
一、明確并細化教學目標,打造高效課堂
教學目標是決定教學質量的關鍵,教師只有對教學目標非常明確,才能實現課堂效率的最大化。根據布盧姆教育目標分類學理論(修訂版),認知過程由低到高共分為六個層次:記憶、理解、應用、分析、評價和創造。以往的教學多注重記憶和理解等低階認知過程,對高階認知過程關注度不夠。為了達到“高階性”標準,避免教學陷入較低的認知層次,需要對不同層次的認知目標加以區分。此外,按一次課或一個知識點細化教學目標,能使教學設計具有較強的可操作性。
以鋼結構課程中角焊縫的計算內容為例,記憶目標:能記住角焊縫連接計算的基本公式及參數含義;理解目標:能理解各種不同受力狀態下角焊縫連接的計算問題;應用目標:能解決實際工程中常用連接角焊縫的計算問題;分析目標:能比較同一連接不同的計算方法;評價目標:能判別某種連接是否滿足設計要求;創造目標:能提出連接的改進方法和意見。
在具體實施教學手段時,教師可利用智慧教學云平臺,把線上教學和線下教學有機結合起來,將更有助于教學目標的達成。課前教學主要圍繞記憶和理解目標;課堂教學密切聯系工程實踐,重點圍繞應用、分析和評價目標展開各種教學活動;課后教學圍繞創造目標,布置拓展任務。細化教學目標后,就教師而言,教學設計更有針對性,能較準確地掌握學生的實際學習水平;就學生而言,學習目標明確,便于查漏補缺,也提高了學習主動性。
二、優化教學內容,體現應用型人才培養特色
教學內容應以應用型人才培養為導向,將實踐發展新經驗、社會需求新變化納入課程教學中,圍繞“高階性”標準,注重學生職業能力的培養。
(一)與現行國家標準和規范相結合
熟悉現行的國家標準和規范是從事設計、施工、管理等工作的基礎。因此,在教學中結合現行規范尤為重要。例如,《鋼結構設計標準》(GB50017-2017,自2018年7月1日實施)是我國進行房屋建筑和一般構筑物鋼結構設計必須遵循的現行國家標準。2003版及以前的鋼結構設計規范缺乏對結構體系層面的設計規定,缺少抗震設計內容,現行標準增加了結構分析與穩定性設計、鋼結構抗震性能化設計,引入的用于穩定設計的直接分析法,與歐洲標準、美國標準、中國香港鋼結構規范的直接分析法保持同步。現行鋼結構標準全面總結了我國近年來鋼結構領域的工程實踐經驗及研究成果,內容先進、可操作性強,且更加國際化。因此,教師在教學中應引入我國現行標準更新教學內容,對有別于我國標準的主要國外標準的規定加以探討和說明,既能培養學生主動查閱文獻的能力,也能使學生進一步加深理解和擴大思路,把知識學活。
(二)與工程教育專業認證和注冊工程師制度相接軌
為保證工程技術人員的職業素質,提高國際競爭力,注冊工程師制度作為一種執業資格制度已經在我國建筑行業全面實行。工程教育專業認證是注冊工程師制度的基礎和前提,其應與注冊工程師制度緊密結合,以保證注冊工程師制度的順利實施、工程師執業管理更加規范。專業認證和注冊工程師制度都注重學生職業能力的培養,因此,土木工程專業教學應與土木工程專業認證和注冊工程師制度接軌,重視專業發展規律,考慮職業規劃要求。在教學中增加注冊工程師模塊,能讓學生對自己將來所從事的工作領域有進一步的深入了解,提前做好職業規劃。此外,每年的注冊工程師考試的大綱和考試內容代表了工程界對工程師知識結構的要求,具有時效性和真實性。將注冊工程師考試涉及的工程案例和試題納入教學內容,能夠加深學生對理論知識的理解,加強工程意識,提高實踐和應用能力,為以后參加工作做好鋪墊,打下基礎。
三、采用多樣化教學方法,尊重學生在教學過程中的主體地位
(一)模型演示法
鋼結構構件形式多,節點連接復雜,學生因難以理解連接構造,往往會產生畏難情緒,從而影響教學效果。教師應在教學過程中結合模型演示,逐步拋出問題,啟發學生思考、討論,既能使抽象的理論知識更為直觀形象地表達出來,也能培養學生的觀察能力和分析能力。此外,讓學生近距離接觸模型、多角度觀察模型、分析模型,能提高學生學習熱情,活躍課堂氣氛。
(二)軟件融合法
設計軟件在建筑行業中的應用非常廣泛,企業在聘用技術類人才時比較關注其是否熟悉相關專業軟件的應用。然而許多高校的軟件應用課程常與專業課程不同步,且多以傳統結構為主。因此,在鋼結構課程教學中融合軟件教學,非常有必要。
筆者選取三類典型工程(輕型門式剛架結構、鋼屋蓋結構、框架結構),借助結構設計軟件PKPM和結構深化設計軟件Tekla Structures,將軟件設計過程劃分為建造模型、參數輸入、結果分析、節點設計、施工圖繪制、詳圖設計六個模塊,穿插進課堂教學,充分利用第二課堂,指導學生進行實際操作。軟件教學激起了學生濃厚的學習興趣,有學生因此受到啟發,組成創新團隊申報了多項基于現行規范和軟件應用的大學生創新訓練項目,鍛煉了學生的創新能力和工程實踐能力。
(三)案例教學法
在教學過程中引入工程實際案例,引導學生思考、討論,能提升學生靈活應用專業知識的能力,有助于應用型人才的培養。但是,案例教學對授課教師提出了更高的要求。首先,教師應加強對工程案例的搜集和整理工作,案例的選擇可以是有代表性的成功案例,也可以是有警示作用的工程事故。若是選用校園內或校園周邊的實際工程案例,還可以將其與現場教學及學生實習結合起來。其次,教師應注重工程案例與課程知識點的契合,做好教學設計,使案例導入自然巧妙。例如,在講解梁的設計內容時,將在與鋼結構企業合作中遇到的鋼梁撓度過大進行加固的案例引入,引導學生思考鋼梁為什么會撓度過大,如何進行加固,設計應滿足什么要求等,并分組討論,然后再進行點評、總結。案例教學不僅能激起學生學習興趣,讓學生印象深刻、牢固掌握相關知識點,還可以加深學生對實際工程的了解。另外,小組成員通過互相討論交流,還能夠培養團隊協作精神。
四、采用線上線下混合式教學模式,打造智慧課堂
隨著互聯網與移動技術的迅猛發展,圍繞混合式教學模式的教學實踐也多種多樣,有基于“MOOC”“SPOC”平臺的混合式教學模式,還有基于“藍墨云班課”“雨課堂”“超星學習通”等新興智慧學習平臺的混合式教學模式等。以“藍墨云班課”為代表的新型混合式教學,最顯著的變化是在課堂教學中融人智能移動終端,手機作為輔助學習的工具在課堂上不再被禁用,改變了課堂上師生的互動方式,通過實時記錄學生的學習行為,使教學和學習過程更加高效,過程考核更加完善。
以北京藍墨科技有限公司開發的“藍墨云班課”為例,教師可以隨時利用電腦端或手機端發布資源、布置任務,打破時間和空間上的束縛。學生可以利用碎片化的時間隨時隨地學習。此外,教師可以利用“藍墨云班課”進行多樣化的教學活動,如頭腦風暴、測試活動、投票問卷、答疑討論、作業、小組任務、課堂表現等。學生可以通過查看資源、參加各種教學活動來獲取相應的“經驗值”,藍墨云班課通過“經驗值”反映學生的學習情況。基于“藍墨云班課”教學平臺,結合布盧姆教育目標分類學理論,構建混合式教學過程如表1所示。
筆者基于“藍墨云班課”教學平臺,對2015級土木工程專業2個班共104人開展了一個學期的混合式教學活動:發布教學資源62個、開展測試活動15個、進行頭腦風暴1次、發布投票問卷4次、記錄課堂表現14個、發布小組任務5個。根據“藍墨云班課”給出的學情分析,83.65%的學生(87人)課程參與度較高,可以達到最高經驗值的80%以上。此外,根據學期中的學生訪談和學期末的教學質量評價反饋(參評學生人數100人,有效參評學生人數90人),學生對教師積極采用現代化教學手段的滿意度為95.8%,學生對教師能有效利用上課時間、師生互動、氣氛活躍的滿意度為95.2%,學生認為課程能提高學習興趣和自學能力的滿意度為91.8%。總的看來,學生對線上線下混合式教學模式認可度較高。
五、加強過程考核,構建形成性考核評價體系,提升教學質量
形成性評價又稱過程評價,它常和終結性評價相結合來評價課程教學效果和質量。傳統的學生評價方式多注重學生終結性考試即期末考試成績,過程考核則比較簡單,缺少對學生學習過程的動態關注和評價,不能及時準確地反映學生的實際學習情況和學習效果。而形成性評價則貫穿于整個教學過程,更能調動學生的主觀能動性,提高教學質量。
形成性評價體系主要包括教師對學生的評價、學生自評與互評、學生對教師的評價三個方面。
(一)教師對學生的評價
在“互聯網+”“大數據”時代的背景下,教師應順應時代潮流,學會利用教學平臺提供的數據,將學生課前自主學習情況、課堂參加課堂活動情況、課后拓展學習情況全面納入形成性評價。以“藍墨云班課”為例,該教學平臺通過實時采集教師的教學行為和學生的學習行為,形成課堂教學大數據。教師可以利用平臺查看每一位學生的學習報告、經驗值明細,了解學生的資源查看、課堂出勤與活動參與詳情,能較準確地把握每一位學生的學習態度和學習興趣。對于相對落后的學生,進行幫扶和督促;對于在某方面表現出濃厚興趣的學生,引導其繼續深入探究,實現個性化學習。此外,教師可將學生在班課中查閱資源、簽到、參與活動等匯總數據和明細數據導出來,通過設置權重,加權計算后作為對學生過程性考核的依據。
(二)學生自評與互評
在課前、課后宜增設學生自我評價環節。學生在課前預習結束后進行自我評價,能夠增強學習自律性和針對性;在課堂學習和拓展學習后進行自我評價能夠幫助學生查漏補缺,使其更清楚地認識自身的學習水平。此外,教師在布置作業或小組任務時,可以增設學生互評、組間互評、組內互評等多種評分方式,以增進學生彼此之間的交流,便于取長補短,共同進步。
(三)學生對教師的評價
教師也要接受學生的評價和反饋,可以在教學的各個階段進行,以幫助教師及時調整教學方案,改進教學方法,完善教學設計。
六、結語
“金課”建設是必要的、緊迫的,但不能一蹴而就。新時代教師應主動參加教育教學培訓,不斷更新教學理念,幫助學生樹立終身學習的意識,引導學生養成主動學習的習慣;專業教師應當多深入企業,了解行業現狀與發展方向,積極投身工程實踐,開展產學研合作,不斷提高人才培養質量。應從教學目標、教學內容、教學方法、教學模式、教學評價等方面不斷完善“金課”的探索與實踐。