沈 殷，阮飛鵬，阮 欣，柳惠芬

（同濟大學 土木工程學院，上海 200092）

一、引言

目前，國內(nèi)高校橋梁專業(yè)的課程設(shè)計一般根據(jù)學生學習課程分為多個部分，不同高校間課程設(shè)計考察內(nèi)容也都大體相同，以同濟大學為例，其橋梁工程課群組共設(shè)有5 門專業(yè)課程設(shè)計——預應力混凝土課程設(shè)計、鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁課程設(shè)計、大跨度橋梁課程設(shè)計、橋梁工程（上）大作業(yè)、橋梁工程（下）大作業(yè)。這些課程設(shè)計之間相對獨立，但是又出現(xiàn)了重疊交叉的內(nèi)容。《橋梁工程全過程課程設(shè)計》優(yōu)化整合這些專業(yè)課程，系統(tǒng)又全面地包含了橋梁設(shè)計計算、繪圖授課和指導設(shè)計的教學內(nèi)容。這使橋梁課程設(shè)計不再是對橋梁工程或者鋼與混凝土組合橋等課程的簡單配合，而是以橋梁的全過程設(shè)計為主線，對所有專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程的梳理和融會貫通，提升學生專業(yè)綜合素養(yǎng)，使學生具有設(shè)計一般橋梁結(jié)構(gòu)的能力。

《橋梁工程全過程課程設(shè)計》 涉及的專業(yè)知識面非常廣，作為一門全過程設(shè)計實踐類課程，需要將知識點落到實處，形成設(shè)計成果，這期間修改和重復將是常態(tài)。傳統(tǒng)課堂教學受課時所限，一些知識點一講而過，無法使學生形成深刻印象。學生在設(shè)計修改過程中可能會遇到該知識點相關(guān)的問題，傳統(tǒng)課堂中的教師答疑能解決部分問題，但效率不高，且無法兼顧所有學生?！澳秸n”即“大規(guī)模公開線上課程”（Massive Open Online Course,MOOC）是由很多愿意分享和協(xié)作以便增強知識的學習者所組成的一種新型的在線教育模式，可以通過視頻錄制的手段將該課程中的關(guān)鍵知識點和設(shè)計示例多次重復再現(xiàn)。[1]同濟大學于2018 學年秋季學期開展了《橋梁工程全過程課程設(shè)計》 課程的MOOC 教學改革實踐，實踐結(jié)果表明，MOOC 教學模式能夠解決在傳統(tǒng)教學中遇到的一些問題。

二、《橋梁工程全過程課程設(shè)計》MOOC 課程實踐

同濟大學橋梁工程系于2018 年10 月22 日至12月31 日在中國大學MOOC 課程平臺上開設(shè)了第一期《橋梁工程全過程課程設(shè)計》MOOC 課程，編號為0810TJU039，共計11 周，每周為2～4 個學時。MOOC 課程抽取了課堂教學中主要涉及的知識點，依托橋梁全過程設(shè)計的設(shè)計流程，制定了教學的內(nèi)容大綱，拍攝了真人講解和可視化教學的視頻，提供了學生和教師進行交流和討論的平臺。MOOC 課程舍棄了課堂教學中大篇幅的原理和理論講解，通過實例工程講解、具體結(jié)構(gòu)構(gòu)造展示以及實例操作等來精確貼近設(shè)計步驟和流程，通過分階段作業(yè)來推進設(shè)計進度。

1.MOOC 課程的內(nèi)容設(shè)計

MOOC 課程的主要教學內(nèi)容包括：橋梁全過程設(shè)計主要內(nèi)容和流程、橋梁工程總體布置圖紙的要素解析、多種橋梁結(jié)構(gòu)（混凝土橋梁、組合結(jié)構(gòu)橋梁、鋼橋）的典型截面擬定示例、多種典型橋梁結(jié)構(gòu)的建模方法和示例、預應力混凝土橋梁相關(guān)構(gòu)造和設(shè)計要點示例、典型橋梁荷載和荷載效應的演示等。按照橋梁工程全過程設(shè)計流程分為八個章節(jié)內(nèi)容，具體章節(jié)分布如表1 所示。

MOOC 課程的授課方式為錄制教學視頻講解和PPT 文檔演示相結(jié)合，并在大多數(shù)章節(jié)發(fā)布對應章節(jié)的討論題，供學生交流學習，加深對各章節(jié)知識的理解。首期課程制作錄制的視頻數(shù)量一共33 個，每個視頻錄制時長控制在30 分鐘以內(nèi)，對應的PPT 演示文檔30 個，設(shè)置了19 道討論題。

表1 《橋梁工程全過程課程設(shè)計》MOOC 課程內(nèi)容設(shè)計

2.MOOC 課程作業(yè)和考核設(shè)計

課程布置三次大作業(yè)，分別為橋梁總體設(shè)計、引橋建模計算及主橋設(shè)計。橋梁總體設(shè)計是學生根據(jù)題庫中的設(shè)計資料，選定一些設(shè)計參數(shù)，確定橋梁主橋的橋型方案，并繪制其總體設(shè)計的立面圖、平面圖和橫斷面圖。引橋建模是學生根據(jù)設(shè)計資料選取有代表性的一聯(lián)引橋，建立有限元桿系分析模型并提交計算書。主橋設(shè)計是學生根據(jù)第一次作業(yè)的成果，細化主橋的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，確定施工方法和流程，建立考慮施工階段的有限元桿系模型對主橋進行分析，并提交圖紙和計算書。三次作業(yè)循序漸進，每次大作業(yè)均有充足時間留給學生完成。

課程考核方法如下：各部分按不同的權(quán)重計入課程的總成績，包括總體布置（20%）、引橋計算（20%）、主橋計算（25%）、主橋圖紙（25%）、課程討論（10%）。課程設(shè)合格和不合格兩檔，總分不小于60 分為合格。學生通過各自互評獲得每次大作業(yè)的初步成績，最后通過教師綜評來獲得最終作業(yè)成績。

三、MOOC 課程的教學實踐結(jié)果

《橋梁工程全過程課程設(shè)計》MOOC 課程第一次開課期間，選課總?cè)藬?shù)為3054 人。如圖1-a 所示，10 月下旬即開課前夕選課人數(shù)較多，之后選課人數(shù)呈線性穩(wěn)定增長的趨勢。圖1-b 顯示，在開課期間，每日學習人數(shù)穩(wěn)定增長，到后期每日學習人數(shù)達到近400 人。另外，如表2 所示，三次作業(yè)提交人數(shù)分別為35、18、41 人，提交總?cè)藬?shù)為49 人。得分情況中主橋設(shè)計優(yōu)于引橋建模設(shè)計和橋梁總體設(shè)計，總體平均分都高于及格分。最終總評成績合格人數(shù)20 人，分布區(qū)間如下：60～70 分有6 人，70～80 分有6 人，80～90 分有5 人，90～100 分有3 人，均獲中國大學MOOC 課程證書，按提交作業(yè)總?cè)藬?shù)49 人來考慮，合格率達到41%。

圖1 課程學習情況

表2 單元作業(yè)提交人數(shù)和得分情況表

從累計參加人數(shù)和每日學習人數(shù)的分布情況來看，按周學時2～4 個學時來考慮，累計參加人數(shù)和每日學習人數(shù)之間是比較匹配的，參加學習的學生基本上有緊跟教學進度在學習的，說明了該課程在網(wǎng)上開課的接收度和受歡迎程度還是比較高的。但是，單元作業(yè)提交人數(shù)顯著低于課程每日學習人數(shù)，這反映了參加該課程的大部分學生只停留在學習上，卻沒有進入設(shè)計的實質(zhì)性階段。通過對數(shù)據(jù)的分析和課程作業(yè)設(shè)置情況的理解，造成這種現(xiàn)象的原因主要是該課程屬于國內(nèi)高校首開的全過程設(shè)計網(wǎng)絡課程，高校學生以及參加工作的設(shè)計人員都對課程很感興趣，所以參加和學習程度高。但是課程作業(yè)內(nèi)容和難度都相對比較高，而且其他高校學生自己校內(nèi)沒有對應課程，所以反映到設(shè)計上的實質(zhì)性作業(yè)量的參與度顯著不夠。

課程合格人數(shù)占提交作業(yè)人數(shù)的41%，考慮到有三次作業(yè)的提交，該合格率還是可以接受的。課程總評成績分布區(qū)間較大，最低60 分，最高分有100 分，80 分以上有8 人，占合格人數(shù)的40%。

課程首次開課評價的人數(shù)很少，不過課程評價都非常正面，比如“課程講述的知識點很實用，對于橋梁專業(yè)的學生來講覺得是極好的選擇”、“工作了，再重新學習課程，收獲頗多”、“課程新穎，組織流程清晰，非常不錯哦”，對課程的內(nèi)容和組織給予了肯定，參加學習的人員中既有在校生，也有工作人士，參與的廣度也是符合預期的。也有人提出了一些建議，“對于作業(yè)可以進行優(yōu)化設(shè)計”。

四、MOOC 課程教學的問題及思考

MOOC 課程的低完成率一直是這種學習方式的特點之一。2014 年Jordan 在研究中對39 門MOOC 課程的完成率進行了統(tǒng)計，結(jié)果表明大多數(shù)課程獲得證書的比率低于10%，平均水平為6.5%。[2]在歐洲一些MOOC 課程通過率最高的國家里，其MOOC 課程獲得證書的比率也均小于15%。[3]《橋梁工程全過程課程設(shè)計》MOOC 課程首次開課累計共3054 人選課，49 人完成作業(yè)提交，20人合格，最終僅有0.65%的合格率?？紤]到MOOC 本身低完成率的特點、課程的難度以及初次MOOC 課程實踐的不成熟，這一數(shù)據(jù)是在意料之中的，但在接下來的實踐中需要逐步改善這一情況。王宇在2018 年的一項研究中提出，將未完成課程的MOOC 學習者分為無效學習者、資源瀏覽者、流失學習者、結(jié)課但成績不足者四類。[4]本文對后三類學習者針對本課程提出一些改進方案。

資源瀏覽者可能是只想從在線課程中獲取一些想要的資料，或者是認為課程作業(yè)難度大、占用時間多而沒有完成作業(yè)。針對這類學習者，在實踐中將適當降低課程作業(yè)的難度，作業(yè)除了提供專門的設(shè)計資料，還允許學生根據(jù)自擬的設(shè)計資料進行設(shè)計和分析，使學生能與自己學校所學課程相結(jié)合，降低在校生的負擔；同時也鼓勵工作中的學員可以采用自己工作中碰到的案例工程來進行設(shè)計，豐富全過程設(shè)計課程的設(shè)計作業(yè)資源庫；考慮增加優(yōu)秀證書，總評成績高于80 分的學生將獲得優(yōu)秀證書，以鼓勵學生優(yōu)化設(shè)計，提高參與積極性。

流失學習者是沒有完成所有課程學習的學習者，他們或許因為課程難度、課程時長等原因放棄了繼續(xù)學習。對于流失學習者，考慮調(diào)整考核中各部分占比情況，課程總成績的組成修改為總體布置（30%）、引橋計算（30%）、主橋設(shè)計（30%）、課程討論（10%），提高了總體布置的權(quán)重，以鼓勵學生前期參與的積極性，這些前期的積極性將有利于他們完成全部課程的學習。[5]

結(jié)課但成績不足的學習者，在首次開課中其占比達到了提交作業(yè)者的59%。針對這一類學習者，考慮通過增加與學生的互動以提高討論區(qū)的活躍度，引導學習者逐步回答討論題，使學習者之間相互討論；同時增加一些補充的學習資料，以提高這類學習者對知識的掌握程度，使他們達到課程的合格要求。

五、結(jié)語

MOOC 課程已成為高校教學改革中的重點與熱點，各個學科的專業(yè)核心課程更是改革中的重中之重。2018年的一項研究對2017 年教育部認定的490 門國家精品在線開放課程進行了歸類統(tǒng)計，其中有259 門為專業(yè)核心課程，占比為52.9%。[6]《橋梁工程全過程課程設(shè)計》作為橋梁專業(yè)核心課程，進行MOOC 教學改革也是順應時代需求的。此外，通過在線教學，該課程一學期的學生人數(shù)從傳統(tǒng)教學的幾十人擴展至3000 余人，極大地擴大了課程的影響力。MOOC 線上教學與線下教學相結(jié)合，也提高了課程設(shè)計的教學效率與教學質(zhì)量。但MOOC 的線上教學仍存在著完成率低、學生討論較少的問題，需要通過后期的實踐不斷調(diào)整改進，切實提高線上與線下的教學質(zhì)量。