“大土木”專業要求下混合式教學模式在混凝土結構課程教學中的應用

(重慶大學土木工程學院 重慶 400030)

0 引言

所謂“土木大類”培養是指將原來的建筑工程，橋梁工程和巖土工程等專業納入大土木范圍內，制定統一的培養方案，使學生在結束大學本科學習后，具備從事土木工程各領域相關工作的能力，從而實現土木工程專業“厚基礎、寬口徑”的培養目標。

混凝土結構基本原理課程是高校土木工程專業的一門專業基礎課,是后續課程能正常進行的保證。在按“大土木”要求進行教學改革招生之后，“大土木”的專業設置和土木工程專業“厚基礎、寬口徑”的培養目標要求“混凝土結構原理”課程應涵蓋多個專業方向（如路橋、建筑工程、巖土）的相關內容。在學時數不變的情況下，這就使得《混凝土結構基本原理》的傳統教學存在課時限制而教學內容增加的矛盾。

為此本文針對土木大類培養目標下《混凝土結構基本原理》課程教學中目前存在的問題，提出采用混合教學模式的方法，并通過教學實踐，對該課程的教學改進以一定的參考。

1 土木大類教育下混凝土結構課程教學存在的問題

土木大類培養目標下《混凝土結構基本原理》課程教學中目前存在有如下問題：

1.1 教學課時受限使得同時融合各專業方向教學難度加大

混凝土結構課程教學涉及到理論、實踐及專業規范，在“土木大類”教學要求下，混凝土結構課程教學中涉及的計算方法、設計原則、符號體系和構造規定等都由于行業規范不同而不盡相同。

實行“大土木”專業招生后，路橋工程和建筑工程等專業納入大土木范圍內，制定統一的培養方案，因此混凝土結構基本原理的課程教學要求涵蓋以上兩個專業方向的相關內容。在總學時不變的情況下，教學內容中建筑工程專業普通鋼筋混凝土基本構件的教學深度不變，同時預應力構件教學又要達到路橋專業的教學深度，而且還要比較兩個專業方向課程內容中的不同點，這大大增加了教學難度。

1.2 教學重點內容分配難點

以往的教學中，由于各專業方向均有各自的行業標準和規范，加上教學學時的限制，因此在實際的教學過程中，往往是根據專業不同對混凝土結構基本原理課程又區分了不同的教學方向，主要是“建筑工程”和“路橋”方向。路橋專業和建筑工程專業在教學過程中的教學重點有所不同。建筑工程專業教學側重點主要是普通鋼筋混凝土基本構件的教學，而路橋專業的教學側重點更偏重于預應力構件。相比于建筑工程專業中預應力構件教學課時只占1/6的教學安排，路橋專業在預應力構件的教學課時占了總課時的1/3。

在總課時不變的條件下，如何平衡各章節的內容及教學深度，達到“土木大類”的培養要求成為教學中要解決的關鍵問題。

1.3 教學方法較單一，學生欠缺主動學習的積極性

混凝土結構基本原理課程的教學方式目前還是采用傳統的教學方法，即遵循現有教學大綱，以教師為中心，主要采用課堂講授的方式，注重“知識”的傳授。在整個授課階段，學生以課堂被動學習為主，難以激發學生的學習興趣，學生缺乏主動學習的動力。

2 混合式教學方法及應用

為了解決“土木大類”要求下混凝土課程課堂教學課時受限的問題，同時提高學生主動學習的積極性，有必要在現有教學方式的基礎上進行教學方法的變革，通過教學方法的改進提升教師教學和學生學習的效率。隨著網絡信息技術的發展，利用先進的信息技術手段，發展多元化的教學，將課堂教學和網絡在線教育結合起來，形成多元化的混合式教學模式是上述問題的有效途徑。

2.1 混合式教學方法

混合式教學將傳統的課堂講授和網絡在線教育結合在一起，將計算機輔助教學、互聯網等現代教學手段融入課堂教學，構筑以學生為主體、教師為主導的形式多樣的教學模式。混合式教學側重教師教和學生學的方式混合，通過多樣化的學習方式，經過教師精心策劃和設計實現混合的教學行為。通過線上教學的補充，可以滿足不同學生不同的需求，提高學習效率，從而解決“土木大類”要求下混凝土課程課堂教學課時受限的問題。

2.2 課堂教學和線上學習的教案設計

要實現混凝土課程的混合教學，首先要在現有教學的基礎上重新進行教學方案設計。結合前述混凝土教學中存在的問題，教學分為線上和線下課堂教學兩部分；調整教學課時在各章節內容的分配，對章節重點及基礎內容采用線下課堂講解，線上鞏固復習的方法；通過線上教學，學生主動參與，主要比較不同專業方向知識點和規范表達的不同，以及進行構造措施的補充學習。混凝土課程混合教學的教學方案設計重點體現在以下兩點：

（1）線上教學中，基于互聯網平臺，將教學大綱、教案、各章節教學內容計劃，不同專業方向知識點對比等與學生共享，學生通過線上學習不同專業方向課程內容中的不同點及行業規范的不同表示，并完成線上作業，以保證線上學習效果。

線上發布基本構件的實驗過程視頻，讓學生通過試驗現象形象地了解構件的受力全過程，增強對構件受力性能的理解；引入實際工程案例或科研實例，結合工程實例對構造措施通過視頻進行展示講解，引導學生將理論知識和工程實踐相結合。

（2）課堂教學中，教師注重教學大綱要求掌握的最基本的知識點的講授，保證課程內容的基礎性。主要內容包括：混凝土結構材料的力學性能、基本構件受力性能及其設計計算原理。課堂教學中增加學生討論環節，將線上學習的代表性問題在課堂教學中通過師生討論，教師講解的方式，解決線上學習的遺留問題，提升學生學習興趣，提高授課效率。

通過對教案的重新設計，明確了課堂教學的重點內容以及線上學習內容。

2.3 混合教學在實際教學中的應用

混合教學模式中，用于線上教學的網絡教學平臺中，目前主要有MOOC平臺、雨課堂、云班課等。其中“雨課堂”是適宜高校教學的一款智慧教學工具，因此采用多媒體講授并結合“雨課堂”的混合教學方式。

對于大土木下的建筑工程專業和路橋專業，混凝土受彎構件斜截面承載力這章知識點中有較多的不同點，因此以該章節作為教學實例，通過該章節的教學實踐，探討混合教學模式在實際教學中的應用。

在教學前進行本章節教案設計，受彎構件斜截面承載力這章的內容主要包括斜截面受剪破壞形態和受剪機理、斜截面承載力計算、斜截面受彎構造措施。其中斜截面受剪破壞形態和受剪機理是基礎重點內容，而斜截面承載力計算在建筑工程和路橋專業采用不同的計算公式和方法，構造措施也有一些不同的規定。因此在教案設計中將斜截面受剪破壞形態、受剪機理以及斜截面承載力計算內容作為課堂教學內容；而建筑工程專業與公路橋梁專業中關于斜截面承載力計算和設計方法的不同點比較以及構造措施的學習作為線上學習內容。

實際教學過程主要包含課前線上預習、課堂教學以及課后線上自學和鞏固復習幾個階段。

課前教師首先將本章的教案設計，課件和相關視頻及資料上傳，學生提前了解本章的重難點內容，重點將需要線上預習和學習的內容布置給學生，學生提前預習。

課堂教學和線上學習部分，以斜截面承載力計算一節為例，課堂教學中將適用建筑工程專業的斜截面承載力計算內容作為課堂教學內容；講解完后學生課后進行線上學習，對比學習適用于公路橋梁專業的斜截面承載力計算及設計方法部分。下一次課堂教學時，老師基于線上學習內容推送答題環節，了解學生線上學習的掌握情況，從而在教學中及時對課堂教學內容做調整。同時預留課堂教學時間，對學生在線上學習中存在疑問的部分，課堂上有針對性地講解和討論，保證線上學習效果。

基于上述混合教學方式，較好的解決了“土木大類”要求下混凝土課程課堂教學課時受限的問題，并通過線上學生的主動學習和課堂討論解決問題，調動了學生的學習積極性，增強了課堂的活躍度和學生學習興趣。

3 結語

根據“大土木”專業設置要求和土木工程專業“厚基礎、寬口徑”的培養目標,對于土木專業基礎課程的混凝土結構基本原理課程，基于其傳統教學存在的主要問題，提出在混凝土基本原理課程教學中采用混合教學的模式。基于上述分析，發現通過合理的教案設計，并采用線上學習和課堂教學相結合的混合教學方式可有效解決傳統教學存在的問題，并通過學生的線上學習和課堂討論，可提高教師的教學效率和學生的學習主動性。