林擁軍，李彤梅，潘 毅，張 晶

(西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，四川 成都 610031)

土木工程主要研究與人類(lèi)生產(chǎn)、生活及國(guó)防基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有關(guān)的工程和科學(xué)問(wèn)題[1]，土木工程專業(yè)是高等教育的主要學(xué)科門(mén)類(lèi)之一，其任務(wù)是為社會(huì)培養(yǎng)土木工程學(xué)科專門(mén)人才。在土木工程專業(yè)課教學(xué)中，除對(duì)基礎(chǔ)、專業(yè)知識(shí)的傳授外，還應(yīng)注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。土木工程專業(yè)課具有實(shí)踐性強(qiáng)、緊密聯(lián)系現(xiàn)行國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范、涵蓋內(nèi)容廣泛的特點(diǎn)，要求學(xué)生不僅具有深厚的理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)，還需要具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力[2-3]。相比而言，土木工程基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課注重的是對(duì)知識(shí)的演繹和推理，而專業(yè)課則側(cè)重于數(shù)學(xué)力學(xué)知識(shí)的工程運(yùn)用、構(gòu)造措施及設(shè)計(jì)原理。在土木工程專業(yè)課的教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)理念、模式和方法會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降、學(xué)習(xí)效率不高及教學(xué)效果差的問(wèn)題[4]。因此，如何利用互聯(lián)網(wǎng)手段，將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合，提高課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，是當(dāng)前課程教學(xué)，特別是土木工程專業(yè)課教學(xué)研究亟需解決的問(wèn)題。

在教育信息化時(shí)代和“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，互聯(lián)網(wǎng)大課堂教學(xué)理念正應(yīng)用于高校課程教學(xué)實(shí)踐中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式受到越來(lái)越多的挑戰(zhàn)[5-6]。而基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的混合式教學(xué)、慕課MOOC(Massive Open Online Courses)[7-8]、微課MICR(Microlecture)[9-10]和翻轉(zhuǎn)課堂[11-12]等也在課程教學(xué)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用?；旌鲜浇虒W(xué)從廣義上可以理解為多種教學(xué)手段或方法的綜合應(yīng)用，而線上與線下混合式教學(xué)是指充分挖掘在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，將線上與線下深度融合，把學(xué)生引向深度學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方法[13]。目前，國(guó)內(nèi)外教育工作者對(duì)該教學(xué)方法進(jìn)行了一定程度的研究，并在大學(xué)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、通識(shí)課等課程教學(xué)中取得了較好的教學(xué)效果[14-18]。但目前這些研究主要集中在討論某種模式或案例對(duì)教育的幫助上，沒(méi)能形成一種系統(tǒng)全面的線上與線下融合的教學(xué)模式，特別是將混合式教學(xué)理念應(yīng)用于土木工程專業(yè)課的教學(xué)研究比較欠缺。

以西南交通大學(xué)土木工程核心專業(yè)課程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，探討線上與線下混合式教學(xué)在土木工程專業(yè)課教學(xué)中的具體應(yīng)用，為土木工程專業(yè)其他專業(yè)課程的教學(xué)提供參考。

一、土木工程專業(yè)課特點(diǎn)

土木工程作為工程類(lèi)專業(yè)的一個(gè)重要分支，主要為人類(lèi)的社會(huì)活動(dòng)提供功能良好、舒適美觀的空間和通道，并保證其結(jié)構(gòu)具有抵御自然災(zāi)害(地震、風(fēng))和人為作用(結(jié)構(gòu)自重、使用荷載)的能力。通過(guò)設(shè)置合理的課程和實(shí)踐教育，使學(xué)生具備土木工程及相關(guān)專業(yè)工作的能力。根據(jù)現(xiàn)階段的高等教育體制，土木工程專業(yè)本科階段的課程分為通識(shí)課、基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課四大類(lèi)。除通識(shí)課外，必須按基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的順序?qū)W習(xí)，前序課程是后續(xù)課程的基礎(chǔ)，順序不能任意顛倒。因此，土木工程專業(yè)課一般是高年級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)課程，其教學(xué)目的是將學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用到具體工程(橋梁、房屋結(jié)構(gòu)、隧道等)，直接面向工程實(shí)際。

土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)課設(shè)置和一般工科專業(yè)區(qū)別不大，而專業(yè)基礎(chǔ)課主要偏向力學(xué)類(lèi)，如結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本原理和鋼結(jié)構(gòu)基本原理等。土木工程專業(yè)課程一般是根據(jù)不同的方向設(shè)置，比如，建筑工程方向的專業(yè)課主要有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、房屋鋼結(jié)構(gòu)和建筑施工技術(shù)等，該類(lèi)課程一般具有如下幾個(gè)特點(diǎn)。

(一)以數(shù)學(xué)力學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)

土木工程專業(yè)課程設(shè)置必須考慮結(jié)構(gòu)的安全性和正常使用性問(wèn)題。為保證結(jié)構(gòu)具有良好的安全性，除需采取必要的構(gòu)造措施外，還要科學(xué)合理地簡(jiǎn)化實(shí)際工程，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行受力分析，因此，從客觀上要求學(xué)生必須具備良好的數(shù)學(xué)力學(xué)知識(shí)。

(二)工程實(shí)踐性強(qiáng)，緊密結(jié)合工程實(shí)際

土木類(lèi)專業(yè)課主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，工程問(wèn)題特別是大型復(fù)雜工程，僅憑對(duì)簡(jiǎn)化力學(xué)模型的計(jì)算分析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須采取有效的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施，這也是理論問(wèn)題與工程問(wèn)題的區(qū)別所在。這些構(gòu)造措施有的是基于力學(xué)概念分析得到的，有的是基于前人對(duì)工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。對(duì)于一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)，需要采取哪些構(gòu)造措施，在現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中都有相應(yīng)規(guī)定，因此，土木工程專業(yè)課需要結(jié)合現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范講解。比如，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容涉及《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50068—2018)、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009—2012)、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2010)、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010—2010)、《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50003—2011)等。

(三)內(nèi)容多，涉及范圍廣，學(xué)習(xí)難度大

由于工程結(jié)構(gòu)本身的復(fù)雜性，土木工程專業(yè)課包含的內(nèi)容非常多。比如，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這門(mén)課涵蓋了建筑結(jié)構(gòu)選型、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本理論、鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及砌體結(jié)構(gòu)等章節(jié)。如此多的內(nèi)容，要在有限的課時(shí)內(nèi)講完講透非常困難，同時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)也具有非常大的難度。

二、土木工程專業(yè)課教學(xué)中存在的問(wèn)題

根據(jù)上述土木工程專業(yè)課的特點(diǎn)，結(jié)合在教學(xué)中的體會(huì)，筆者認(rèn)為當(dāng)前土木工程專業(yè)課教學(xué)中還存在一些難以避免的問(wèn)題，這也是急需進(jìn)行教學(xué)改革的主要原因。

(一)教材內(nèi)容難以與國(guó)家規(guī)范修訂同步

從理論上講，教材內(nèi)容應(yīng)隨時(shí)間的發(fā)展和國(guó)家有關(guān)規(guī)范的修訂，以及新方法、新工藝、新理論的出現(xiàn)，而不斷更新和發(fā)展。但是，由于一本教材往往涉及多本規(guī)范，要做到教材與規(guī)范修訂的同步非常困難。

(二)課程內(nèi)容重復(fù)

土木工程專業(yè)課程之間存在不同的分工，與基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課共同構(gòu)成土木工程專業(yè)的課程體系，課程體系的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容的選擇應(yīng)充分考慮到課程之間的相互聯(lián)系[19]。不同的專業(yè)課解決不同的問(wèn)題，其內(nèi)容也是不一樣的。但是，課程體系構(gòu)建與教學(xué)配合實(shí)施過(guò)程中缺乏對(duì)交叉內(nèi)容的深入研究和溝通，各學(xué)科之間教學(xué)內(nèi)容劃分不明確，往往會(huì)導(dǎo)致專業(yè)課與專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)內(nèi)容重復(fù)，或不同專業(yè)課之間的內(nèi)容重復(fù)[20]。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程所用教材中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概論模塊中的結(jié)構(gòu)可靠度理論部分，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等課程中已有講解，在講述這部分內(nèi)容時(shí)只是簡(jiǎn)單回顧就可以了。

(三)教學(xué)時(shí)間分配不合理

土木工程專業(yè)課涉及工程問(wèn)題的方方面面，內(nèi)容多而廣，而教學(xué)時(shí)間是有限的，這就要求教學(xué)時(shí)有必要做到主次分明、重點(diǎn)突出。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的重要程度和知識(shí)點(diǎn)的難易程度，對(duì)教學(xué)時(shí)間進(jìn)行合理分配?，F(xiàn)實(shí)情況是，教學(xué)內(nèi)容重要性程度的定量或定性研究較少，教學(xué)時(shí)間大多是由任課教師憑經(jīng)驗(yàn)把握。這樣帶來(lái)的問(wèn)題是，不太重要或?qū)W習(xí)起來(lái)相對(duì)容易的部分占用了大量的教學(xué)時(shí)間，導(dǎo)致教學(xué)難點(diǎn)的教學(xué)時(shí)間不足，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)重點(diǎn)也難以把握。

(四)教學(xué)互動(dòng)不充分

在土木工程專業(yè)課教學(xué)中，課堂教學(xué)時(shí)間有限，教學(xué)中長(zhǎng)期存在重理論講授、輕互動(dòng)實(shí)踐的問(wèn)題，注入式教學(xué)方法仍然盛行，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。專業(yè)課教學(xué)的根本目的是使學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)其認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，這就要求在教學(xué)中盡可能采用啟發(fā)式教學(xué)或提問(wèn)式教學(xué)方法，加強(qiáng)與學(xué)生的討論和交流。在課堂教學(xué)時(shí)間有限、授課人數(shù)較多的現(xiàn)實(shí)情況下，教師與學(xué)生之間很難有比較充分的互動(dòng)交流。

(五)教學(xué)手段單一

當(dāng)前土木工程專業(yè)課教學(xué)大都是借助多媒體，輔以黑板板書(shū)的方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容豐富、直觀，教學(xué)效率高，并有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。不足之處在于教學(xué)信息量過(guò)大，易導(dǎo)致教師在教學(xué)過(guò)程中過(guò)多依賴多媒體課件，缺乏與學(xué)生之間的互動(dòng)交流，同時(shí)學(xué)生也難以有獨(dú)立思考的時(shí)間，缺乏對(duì)重難點(diǎn)內(nèi)容的深入理解和掌握。

三、線上與線下融合的教學(xué)模式設(shè)計(jì)

針對(duì)土木工程專業(yè)課特點(diǎn)，為解決其教學(xué)中存在的上述問(wèn)題，必須從教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)手段和教學(xué)方法三方面展開(kāi)工作。教學(xué)內(nèi)容方面，應(yīng)結(jié)合土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案，確定各專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容，避免不同專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容重復(fù)，以及專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的問(wèn)題，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)主次分明、重點(diǎn)突出、難度適中、理論聯(lián)系實(shí)際。教學(xué)手段方面，應(yīng)充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，借助現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備和信息化手段，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能。教學(xué)方法上，應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的注入式教學(xué)，發(fā)揮在線教學(xué)和面對(duì)面教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，學(xué)生在課前可通過(guò)課程教學(xué)網(wǎng)站事先自主預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)，掌握一些必要的基本原理，在課上有針對(duì)性地互動(dòng)交流、講解和答疑，課后學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)討論，完成作業(yè)練習(xí)等，鞏固強(qiáng)化所學(xué)知識(shí)。

教學(xué)模式是以教學(xué)思想為理論指導(dǎo)，根據(jù)教師自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)儲(chǔ)備，為達(dá)到較好的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)目標(biāo)，根據(jù)課程實(shí)際情況而開(kāi)展的教學(xué)活動(dòng)。教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法是教學(xué)模式的3個(gè)基本要素。教學(xué)內(nèi)容根據(jù)培養(yǎng)方案及專業(yè)課的內(nèi)容確定，而教學(xué)手段和教學(xué)方法依據(jù)教學(xué)內(nèi)容確定，教學(xué)手段和教學(xué)方法是相輔相成的關(guān)系，三者的關(guān)系如圖1所示。

為全面提升土木工程專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，在對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，基于線上與線下的混合式教學(xué)理念，探討課堂學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)兩種教學(xué)形式深度融合的混合式教學(xué)模式。

(一)教學(xué)內(nèi)容模塊化設(shè)計(jì)

西南交通大學(xué)的土木工程專業(yè)分為鐵道工程、橋梁工程、隧道工程、巖土工程和建筑工程等多個(gè)方向，根據(jù)培養(yǎng)方案，課程有基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課三類(lèi)，不同專業(yè)方向的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課基本相同，僅專業(yè)課不同。大學(xué)一、二年級(jí)主要安排基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，三、四年級(jí)主要進(jìn)行專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)。

為使專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容整體連貫，需要根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)特色及專業(yè)需要，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化組織和結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。建筑工程方向的專業(yè)課主要有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、房屋鋼結(jié)構(gòu)以及建筑施工技術(shù)等。這些專業(yè)課之間既相互聯(lián)系，又有各自的課程特色和培養(yǎng)目標(biāo)，但也有交叉的部分。為避免重復(fù)，造成教學(xué)資源浪費(fèi)，在反復(fù)研究土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課和各專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，選用自編教材《房屋建筑工程》為主要參考教材。為科學(xué)合理地確定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容，還對(duì)已學(xué)過(guò)該課的學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，參考學(xué)生的意見(jiàn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化。整個(gè)課程的教學(xué)模塊分為建筑結(jié)構(gòu)體系與選型、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概論、鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和砌體結(jié)構(gòu)五大模塊。其中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概論屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，建筑結(jié)構(gòu)體系與選型屬于概念設(shè)計(jì)，而鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為專業(yè)應(yīng)用，每個(gè)教學(xué)模塊下分為多個(gè)小節(jié)。各教學(xué)模塊的關(guān)系如圖2所示。

在問(wèn)卷調(diào)查時(shí)，將每個(gè)小節(jié)的內(nèi)容重要性設(shè)為不重要、較重要、重要、非常重要和特別重要5個(gè)不同程度的等級(jí)，根據(jù)最大隸屬度原則，選取人數(shù)最多或比例最高的等級(jí)作為該節(jié)的內(nèi)容重要性等級(jí)。即：

Dmax=max{Di}

(1)

式中，Dmax為小節(jié)內(nèi)容重要性等級(jí)所對(duì)應(yīng)的選取人數(shù)比例，Di為選第i種內(nèi)容重要性等級(jí)人數(shù)所占的比例，i=1,2,3,4,5時(shí)對(duì)應(yīng)的重要性等級(jí)分別為不重要、較重要、重要、非常重要和特別重要。

(2)

式中，Ni為選第i種內(nèi)容重要性等級(jí)的人數(shù)，NTO為參與問(wèn)卷調(diào)查的總?cè)藬?shù)。

為說(shuō)明內(nèi)容重要性等級(jí)的評(píng)定方法，此處以鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)模塊為例進(jìn)行說(shuō)明。該模塊分為概述、單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)、雙向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)和樓梯與雨篷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四部分內(nèi)容。參與問(wèn)卷調(diào)查的總?cè)藬?shù)為47人，該模塊不同章節(jié)內(nèi)容重要性評(píng)定結(jié)果如表1和圖3所示。

表1 鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)模塊不同小節(jié)內(nèi)容重要性評(píng)定結(jié)果

從表1可以看出，概述章節(jié)，45%的人選擇了較重要，所占比例最高，其內(nèi)容重要性等級(jí)為較重要；單向板樓蓋設(shè)計(jì)章節(jié)中，51%的人選擇了特別重要，所占比例最高，其內(nèi)容重要性等級(jí)為特別重要；雙向板樓蓋設(shè)計(jì)章節(jié)中，45%的人選擇了特別重要，所占比例最高，其內(nèi)容重要性等級(jí)為特別重要；樓梯與雨篷設(shè)計(jì)章節(jié)中，51%的人選擇了重要，所占比例最高，其內(nèi)容重要性等級(jí)為重要。評(píng)定結(jié)果和教學(xué)大綱要求基本一致，該指標(biāo)可以反映教學(xué)過(guò)程中是否做到了重點(diǎn)突出，同時(shí)也可作為教學(xué)方案設(shè)計(jì)時(shí)不同章節(jié)教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)時(shí)間分配的參考依據(jù)，重要性等級(jí)越高，教學(xué)時(shí)間應(yīng)分配得越多，教學(xué)過(guò)程中的講解也更詳細(xì)。為此，對(duì)于鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)教學(xué)而言，在保證總教學(xué)學(xué)時(shí)不變的原則下，單向板樓蓋設(shè)計(jì)和樓梯與雨篷設(shè)計(jì)部分適當(dāng)增加教學(xué)學(xué)時(shí)，而概述和雙向板樓蓋設(shè)計(jì)部分的教學(xué)學(xué)時(shí)應(yīng)適當(dāng)壓縮。采用類(lèi)似的辦法也可得到其他章節(jié)的內(nèi)容重要性等級(jí)，此處不再贅述。

(二)教學(xué)手段及教學(xué)方法

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一門(mén)工程實(shí)踐性強(qiáng)、緊密結(jié)合工程實(shí)際的土木工程專業(yè)課，其內(nèi)容多而廣，要求學(xué)生具備良好的數(shù)學(xué)力學(xué)知識(shí)，學(xué)習(xí)難度較大，傳統(tǒng)的教學(xué)手段與方法難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的授課要求。

教學(xué)手段作為師生之間教學(xué)互動(dòng)的工具，其合理選擇十分重要?；诰€上與線下混合式教學(xué)模式，課程采用多媒體PPT、傳統(tǒng)黑板板書(shū)、MIRC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和學(xué)習(xí)網(wǎng)站相結(jié)合的方式。教學(xué)方法有講授法、討論法、直觀演示法、練習(xí)法、讀書(shū)指導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、參觀教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法和自主學(xué)習(xí)法等，這些方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。根據(jù)課程特點(diǎn)，課程教學(xué)采用講授、討論、任務(wù)驅(qū)動(dòng)和自主學(xué)習(xí)法綜合進(jìn)行。

(三)線上與線下融合的混合教學(xué)模式

與MOOC 平臺(tái)類(lèi)似，MIRC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)也具有開(kāi)放共享、自主學(xué)習(xí)、交流互動(dòng)和評(píng)價(jià)反饋等典型功能，可實(shí)現(xiàn)學(xué)生的在線學(xué)習(xí)、互動(dòng)、測(cè)試、管理，實(shí)行全覆蓋[23]，同時(shí)還建立了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站，幫助學(xué)生理解與學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。基于多媒體PPT、黑板板書(shū)、MIRC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站等教學(xué)手段，采用講授、討論、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法和自主學(xué)習(xí)法等教學(xué)方法提出的線上與線下混合式教學(xué)模式如圖4所示，主要包括教學(xué)準(zhǔn)備(教學(xué)內(nèi)容及資源發(fā)布)、課前學(xué)生預(yù)習(xí)(自主學(xué)習(xí))、課中講解討論(講授、討論)和課后知識(shí)鞏固(任務(wù)驅(qū)動(dòng))4個(gè)部分。其中，課前學(xué)生預(yù)習(xí)和課后知識(shí)鞏固兩部分主要通過(guò)MIRC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站進(jìn)行，為線上；課中教師講解，與學(xué)生互動(dòng)討論、交流采用面對(duì)面授課的方式進(jìn)行，為線下。

1.教學(xué)準(zhǔn)備

教學(xué)準(zhǔn)備主要是指教學(xué)內(nèi)容及資源發(fā)布。在課程開(kāi)始前，任課教師根據(jù)學(xué)校土木工程專業(yè)的最新人才培養(yǎng)方案及建筑工程方向的培養(yǎng)要求規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，基于課程教學(xué)模塊不同小節(jié)的重要性等級(jí)制定教學(xué)計(jì)劃，合理分配教學(xué)時(shí)間，并制定詳細(xì)的教學(xué)方案。同時(shí)，準(zhǔn)備參考教材、文獻(xiàn)資料、視頻資料等教學(xué)資源，發(fā)布到MIRC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

2.線上教學(xué)

線上教學(xué)是整個(gè)教學(xué)的必備環(huán)節(jié)，其最終目的并不是簡(jiǎn)單使用在線平臺(tái)和建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源，而是有效提升絕大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)深度。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)，緊密結(jié)合現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的專業(yè)課，該課程的教學(xué)目的是使學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)，基本掌握所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，能根據(jù)現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該課程的學(xué)習(xí)涉及《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50068—2018)、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009—2012)、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010—2010)和《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50003—2011)等多本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。在傳統(tǒng)教學(xué)中，大多數(shù)學(xué)生僅學(xué)習(xí)教科書(shū)的內(nèi)容，而教科書(shū)只講述了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理和方法，由于規(guī)范條文眾多，很難將其全面納入教科書(shū)，無(wú)形中導(dǎo)致學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范了解不足。為此，課程建立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的數(shù)字化教學(xué)資源，讓學(xué)生在課堂教學(xué)前通過(guò)線上學(xué)習(xí)的方式對(duì)規(guī)范進(jìn)行學(xué)習(xí)。

課前預(yù)習(xí)基于MIRC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站。學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站閱讀新課內(nèi)容及與之相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，查閱文獻(xiàn)，并觀看MIRC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的視頻講解，自主學(xué)習(xí)和思考，并記錄重難點(diǎn)問(wèn)題，為課中學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。

課后知識(shí)鞏固階段根據(jù)教師在教學(xué)中布置的任務(wù)，基于MIRC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站，完成線上測(cè)試和線下作業(yè)，加深對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握，鞏固所學(xué)知識(shí)，并對(duì)教學(xué)活動(dòng)的組織過(guò)程、實(shí)施方案等進(jìn)行總結(jié)分析，及時(shí)收集學(xué)員的反饋意見(jiàn)，為優(yōu)化后續(xù)教學(xué)提供依據(jù)。

3.線下教學(xué)

課中講解討論采用面對(duì)面線下教學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中注重學(xué)生獨(dú)立性、創(chuàng)造性和團(tuán)結(jié)協(xié)作性的培養(yǎng)，嘗試?yán)梅纸M教學(xué)、分組討論以及多媒體實(shí)時(shí)熱點(diǎn)教學(xué)等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。同時(shí)，教學(xué)過(guò)程中注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中搜集信息、分析解決問(wèn)題、自主探索發(fā)現(xiàn)知識(shí)，并構(gòu)建知識(shí)體系和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的能力培養(yǎng)。課堂教學(xué)中，布置課后學(xué)習(xí)任務(wù)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生課后加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固。

由于學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)前已經(jīng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)作了自主學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備，在課堂教學(xué)中可針對(duì)重難點(diǎn)深入講解，還可對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題(包括規(guī)范條文中的疑問(wèn))進(jìn)行有針對(duì)性的講解，甚至讓學(xué)生來(lái)對(duì)某一問(wèn)題講解，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。課后測(cè)試及作業(yè)除教材中的內(nèi)容之外，也包括設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)條文的內(nèi)容。

四、教學(xué)效果分析

采用問(wèn)卷調(diào)查方式對(duì)教學(xué)模式的教學(xué)效果進(jìn)行分析，問(wèn)卷調(diào)查主要集中在學(xué)習(xí)難度和學(xué)習(xí)效果兩個(gè)方面。將學(xué)習(xí)難度設(shè)為容易、較容易、較難、難和非常難5個(gè)等級(jí)，該指標(biāo)主要考察教學(xué)模式對(duì)學(xué)習(xí)難易程度的影響。學(xué)習(xí)效果分為掌握20%、掌握40%、掌握60%、掌握80%和完全掌握5個(gè)等級(jí)，主要考察教學(xué)模式的教學(xué)效果。學(xué)習(xí)難度和學(xué)習(xí)效果的評(píng)定方法與內(nèi)容重要性的評(píng)定方法類(lèi)似。

問(wèn)卷調(diào)查以學(xué)校2018—2019學(xué)期選擇建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的學(xué)生為對(duì)象，選擇該課程的學(xué)生為60人，總計(jì)發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷60份，共收到有效問(wèn)卷47份。表2和圖5為鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)模塊學(xué)習(xí)難度的評(píng)定結(jié)果。從中可以看出，本模塊各章節(jié)的難度等級(jí)均評(píng)定為較難。概述部分：30%的學(xué)生選擇了容易，26%選擇了較容易，32%選擇了較難，選擇難和非常難的學(xué)生較少，說(shuō)明該部分內(nèi)容的難度在容易和較難之間，相對(duì)較為容易；單向板樓蓋設(shè)計(jì)部分：43%的學(xué)生選擇了較難，38%選擇了難，11%選擇了非常難，選擇容易和較容易的學(xué)生較少，說(shuō)明該部分內(nèi)容的難度在較難和非常難之間，學(xué)習(xí)難度較大；雙向板樓蓋設(shè)計(jì)部分：43%的學(xué)生選擇了較難，38%選擇了難，11%選擇了非常難，選擇容易和較容易的學(xué)生較少，說(shuō)明該部分內(nèi)容的難度在較難和非常難之間，學(xué)習(xí)難度也較大；樓梯與雨篷設(shè)計(jì)部分：21%的學(xué)生選擇了較容易，49%選擇了較難，23%選擇了難，選擇容易和非常難的學(xué)生較少，說(shuō)明該部分內(nèi)容在較容易和難之間，學(xué)習(xí)難度相對(duì)較小。因此，鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)模塊部分的學(xué)習(xí)難度由小到大依次為概述、樓梯與雨篷設(shè)計(jì)、雙向板樓蓋設(shè)計(jì)和單向板樓蓋設(shè)計(jì)。

學(xué)習(xí)難度是知識(shí)難度和教學(xué)質(zhì)量的綜合反映，不僅可以作為學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)依據(jù)，也可作為教學(xué)方案制定、教學(xué)時(shí)間分配的參考依據(jù)。從教學(xué)質(zhì)量方面來(lái)講，學(xué)習(xí)難度小，表明知識(shí)接受相對(duì)容易，教學(xué)方法較為合理；學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)難度大，表明知識(shí)接受相對(duì)較難，教學(xué)方法可能存在一定的問(wèn)題。但從另一個(gè)方面來(lái)講，學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)容易，也可能是知識(shí)難度本身較?。粚W(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)難度大，也可能是知識(shí)難度本身就比較大。

表3和圖6為鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)模塊不同小節(jié)學(xué)習(xí)效果評(píng)定結(jié)果。從中可以看出，各章節(jié)的學(xué)習(xí)效果除概述部分為掌握60%以外，其余章節(jié)均為掌握80%。具體來(lái)講，概述部分學(xué)習(xí)效果在掌握60%以上，單向板樓蓋設(shè)計(jì)部分學(xué)習(xí)效果在掌握80%以上，雙向板樓蓋設(shè)計(jì)部分學(xué)習(xí)效果也在掌握80%以上，樓梯與雨篷設(shè)計(jì)部分學(xué)習(xí)效果主要集中在掌握60%和80%之間。因此，鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)模塊部分的學(xué)習(xí)效果由低到高依次為單向板樓蓋設(shè)計(jì)、概述、樓梯與雨篷設(shè)計(jì)和雙向板樓蓋設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)效果是課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生在知識(shí)接受程度上的客觀反映，學(xué)生掌握的知識(shí)比例越高說(shuō)明教學(xué)效果越好，從鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)效果來(lái)看，學(xué)生對(duì)各章節(jié)的掌握程度集中在60%～80%之間，完全掌握的比例在10%以上，學(xué)習(xí)效果較好。

表2 鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)模塊不同小節(jié)學(xué)習(xí)難度評(píng)定結(jié)果

表3 鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)模塊不同小節(jié)學(xué)習(xí)效果評(píng)定

圖6鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)模塊不同小節(jié)學(xué)習(xí)效果評(píng)定結(jié)果

五、結(jié)語(yǔ)

(1)線上與線下融合的混合式教學(xué)模式主要包括教學(xué)準(zhǔn)備、課前學(xué)生預(yù)習(xí)、課中講解討論和課后知識(shí)鞏固四部分。該教學(xué)模式基于多媒體PPT、黑板板書(shū)、MIRC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站等教學(xué)手段，采用講授、討論、任務(wù)驅(qū)動(dòng)和自主學(xué)習(xí)等教學(xué)方法，將線上與線下教學(xué)深度融合，并注重多種教學(xué)手段和教學(xué)方法綜合運(yùn)用。

(2)線上與線下融合的混合式教學(xué)模式不僅可以發(fā)揮現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，還可最大限度避免學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)思維疲勞，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能。

(3)土木工程核心專業(yè)課程教學(xué)將規(guī)范納入網(wǎng)上學(xué)習(xí)，教學(xué)重難點(diǎn)的講解安排在課堂教學(xué)中。混合式教學(xué)結(jié)果表明，線上與線下融合的混合式教學(xué)具有較好的學(xué)習(xí)效果，有助于創(chuàng)新實(shí)踐人才的培養(yǎng)。