基于“兩性一度”目標的混凝土結構金課構建

吳競　管林波　張廣興　李紅　汪德鴻

[摘 要] 根據(jù)新時代全國高等本科教育工作會議精神，擬將“混凝土結構基本原理”這門土木工程專業(yè)的必修課程建設為具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的金課。從基于知識凝聚點的“關鍵詞”出發(fā)，總結已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的教學問題，在課堂教學、課后教學和考核評價等方面進行改革，同時在金課構建中引入“互聯(lián)網(wǎng)+”元素、BIM建模和課程思政等內(nèi)容，力求讓學生能夠?qū)⒅R點吸收到位，達到活學、活用的目的。實踐結果表明，學生圍繞“關鍵詞”學會了思考和總結，知識理解更加透徹，整體成績明顯提高。

[關鍵詞] 混凝土結構;基本原理;金課構建;教學改革

[基金項目] 2019年度浙江省高等教育“十三五”第二批教學改革研究項目“土木工程應用復合型人才培養(yǎng)畢業(yè)設計模式的探索與實踐”（jg20190587）;2020—2021年同濟大學浙江學院校級“金課”建設項目“‘關鍵詞教學法’在混凝土結構基本原理課程教學中的應用”（JKJS20003）

[作者簡介] 吳 競（1982—），女，山西臨汾人，工學碩士，同濟大學浙江學院土木工程系副教授，主要從事工程結構防災減災、土木工程專業(yè)本科生的教育研究;管林波（1984—），男，湖北武漢人，工學碩士，同濟大學浙江學院土木工程系講師，主要從事巖土工程理論、土木工程專業(yè)本科生的教育研究;張廣興（1979—），男，黑龍江阿城人，工學碩士，同濟大學浙江學院土木工程系講師，主要從事巖土工程理論、土木工程專業(yè)本科生的教育研究。

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）11-0017-04 [收稿日期] 2021-08-16

引言

2018年，教育部在新時代全國高等學校本科教育工作會議[1]上提出了對大學生要有效“增負”，從大學教育的根本環(huán)節(jié)“課程”上著重改革，建設基于“兩性一度”的金課，讓學生真正學有所成的號召。“兩性一度”即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，高階性體現(xiàn)在學生會靈活地應用知識去解決復雜的實際問題;創(chuàng)新性體現(xiàn)在引導學生了解前沿學科知識，鼓勵學生去形成一些科研成果;挑戰(zhàn)度體現(xiàn)在教師的授課方式上，不再是滿堂的“我講你聽”，而是更多地采用“我問你答”，教師問的有難度，希望學生能回答的有水平?！盎炷两Y構基本原理”課程是土木工程專業(yè)本科學習的一門必修專業(yè)課，其知識點多，教學難度大，但教學學時有限，不少高校教師都在探索和發(fā)掘提高教學質(zhì)量的創(chuàng)新性教學方法。哈爾濱工業(yè)大學的馮然[2]等教師分析了目前該課程教學中存在的問題，從培養(yǎng)學生興趣的角度出發(fā)，采用多媒體技術、巧用數(shù)值表達、勤用工程實例和注重實驗教學等創(chuàng)新方式來達到教學效果;同濟大學的湯永凈[3]等教師針對“斜截面抗剪承載能力性能與計算”的知識點及其先期課程、平行課程和后續(xù)課程內(nèi)容進行了詳細剖析，以充分發(fā)揮90分鐘不同時段的教學效能為手段來提高教學效果;同濟大學浙江學院的吳競[4]等教師結合專業(yè)認證標準，從用人單位需求的角度出發(fā)，在混凝土結構課程中增加了提高實踐能力和創(chuàng)新能力的內(nèi)容，優(yōu)化了課程教學體系，并提出了師資隊伍和教學條件等方面的優(yōu)化建議。此外，還有不少學者[5-8]就課程教學中的某一環(huán)節(jié)（如雙語教學或?qū)嶒灲虒W環(huán)節(jié)等）進行了教學方法的創(chuàng)新與實踐。

筆者在已有研究的基礎上，結合“混凝土結構基本原理”課程的特點和學生學習中存在的問題提出了一種新型的教學方法——“關鍵詞”教學法，并圍繞“關鍵詞”，以提高“兩性一度”為目標，嘗試了半翻轉(zhuǎn)的教學模式和半開卷的考核評價方式，引導學生根據(jù)“關鍵詞”進行知識總結，加深了學生對知識的理解和應用。

一、課程的已有教學問題及應對思想

“混凝土結構基本原理”為土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎課程之一，主要內(nèi)容為混凝土結構構件的受力分析、基本公式推導、構造要求、承載能力極限狀態(tài)的計算和正常使用極限狀態(tài)的驗算等。該門課程是連接力學類專業(yè)基礎課程和后續(xù)專業(yè)特色課程之間的橋梁，然而由于該門課程涉及內(nèi)容較多，所以學生在知識掌握上總是存在一些問題，具體如下。

1.學生自己歸納知識點的能力弱。在要求學生歸納總結本章知識點的過程中，發(fā)現(xiàn)學生梳理知識點的能力較弱，大部分學生不清楚如何歸納總結知識，只是照搬課本大小標題和課本上的語句，這樣歸納出來的知識點在學生腦袋里保存的時間較短。

2.學生靈活運用知識的能力弱。無論是在平時作業(yè)中，還是在考試中，發(fā)現(xiàn)學生僅掌握了課本上的例題，稍微變動一下就不會解題了。

3.考試卷面成績不理想?！盎炷两Y構基本原理”課程知識點繁多，考試前學生復習壓力較大，考試成績往往不理想。筆者認為學生還是沒有真正把知識裝到腦子里，在考試緊張的氣氛下，遇到和課本例題不類似的題目時，思維很容易中斷，無從下手，導致解題出現(xiàn)問題。

從以上幾點來看，沖破目前“混凝土結構基本原理”教學瓶頸的問題在于創(chuàng)新教學方法，從教師想盡辦法在課堂上灌輸學生知識，轉(zhuǎn)變?yōu)樽寣W生主動學習后尋求教師答疑解惑的方式。當然，主要的課堂講解是必須的，但是要想達到讓學生主動學習的目的，關鍵在于了解學生的生活學習方式，把教學方法介入其中，比如在課堂上用“關鍵詞”對重點知識提問，回答最快、最準確的幾位同學給予一定的獎勵。比如一節(jié)課結束時，將下節(jié)課的“關鍵詞”告訴學生，讓學生先去網(wǎng)絡上查找相關內(nèi)容，再上課時先討論，達到預習的效果后，再進行重點內(nèi)容的講解;又如利用“雨課堂”，讓學生的手機端和課堂PPT同步，讓坐在后排的學生也能通過手機查看課件，避免后排學生看不清課件后玩游戲等。所以，創(chuàng)新該門課程的教學方法，以“關鍵詞”為切入點，讓學生學會將知識點從段—句—詞凝練起來，對學生靈活掌握知識是非常有利的。由此可以看出，“關鍵詞”教學法應用于“混凝土結構基本原理”教學應該能達到不錯的教學效果。

二、基于“兩性一度”的關鍵詞教學法

采用“關鍵詞”教學法，以此方法為切入點，將“混凝土結構基本原理”打造為金課，無論是在深度上、創(chuàng)新上，還是在可拓展性上，均會有理想的教學效果。

1.建設微課教學視頻。將課程的重要知識點歸納為N個關鍵詞，每個關鍵詞都拍攝微課視頻，每個視頻5～10分鐘。

2.建設“互聯(lián)網(wǎng)+”課件。結合“雨課堂”，重構教學PPT，重點知識點處插入“關鍵詞”，并在關鍵詞的位置處設置課堂習題，習題盡量貼合工程，有一定的挑戰(zhàn)性，加強學生對重要知識點的理解，鍛煉學生解決實際問題的能力。

3.建設“關鍵詞”教學題材庫。搜集與關鍵詞有關的工程圖片和視頻、前沿技術、最新研究成果、與已修專業(yè)基礎課程的銜接等，這部分工作主要由學生去完成，并結合課堂討論環(huán)節(jié)，以小組的形式匯報，相互學習。

4.建設“混凝土結構基本原理”課程網(wǎng)站。初步設想該課程網(wǎng)站主要分為如下幾部分：（1）教學大綱。包括專業(yè)認證要求下該課程的學分、學時和基本內(nèi)容，以及結合我校土木工程專業(yè)就業(yè)要求需側重或增加的教學內(nèi)容、學時安排和考核方式等。（2）微課視頻。不是以章節(jié)的形式，而是以“關鍵詞”的形式排列，學生可通過查找關鍵詞進行針對性的線上學習。（3）“互聯(lián)網(wǎng)+”課件?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”課件是課堂教學的課件，可以方便學生課后的線上學習。（4）知識拓展?？梢話伋鏊信c混凝土結構基本原理內(nèi)容相關的問題進行討論，也可以轉(zhuǎn)發(fā)一些前沿技術、研究成果和最新的規(guī)范調(diào)整情況等，以達到拓展學生思維、啟發(fā)學生創(chuàng)新的目的。（5）習題討論、答疑版塊。筆者認為，作業(yè)布置和答案不宜放到網(wǎng)站，所以該版塊主要是回答學生完成作業(yè)過程中遇到的問題，回答問題的權限僅對任課教師開放。（6）第二課堂版塊。根據(jù)課堂上和課后的一些創(chuàng)新性啟發(fā)，可以在該版塊設置兩種第二課堂模式：一種是教師提出，學生參與，即教師提出自己的科研項目試驗需要多少學生參與，讓學生參與進來，完成后學生可以自己整理，撰寫論文并發(fā)表;另一種是學生提出，教師指導。學生根據(jù)自己的想法申報，并尋找相應的指導教師。

5.建設“關鍵詞”教學法半開卷考核評價方式?？梢宰寣W生在考試時攜帶一定數(shù)量的關鍵詞（比如，關鍵詞不超過30個，每個關鍵詞不超過10個字），這樣可以引導學生總結重要的知識點，并將知識點整理為少量的詞印在腦海里，讓學生在以后見到這些詞時可以想到相應的知識點，達到歸納和靈活應用知識點的目的。同時，通過這種半開卷的考核評價方式，可以反饋出學生是否正確理解了課程內(nèi)容、需要調(diào)整哪些教學內(nèi)容、如何進一步優(yōu)化教學方法等。

三、基于“兩性一度”的關鍵詞教學法的實施方案

圍繞“關鍵詞”教學法，進行“混凝土結構基本原理”金課建設，最終通過半開卷的評價方式進行反饋、調(diào)整和優(yōu)化，實施方案見圖1。

1.網(wǎng)站建設。可以在超星、智慧樹等平臺進行課程網(wǎng)站建設。

2.拍攝“關鍵詞”微課視頻。通過課堂實錄和專業(yè)拍攝兩種方式來實現(xiàn)。課堂上可拍攝教師回顧、總結知識點的視頻，方便學生課后復習;專業(yè)拍攝可針對“關鍵詞”知識點來錄制。

3.安排學生搜集“關鍵詞”題材。讓學生根據(jù)教師提供的“關鍵詞”，查找前期學習的“材料力學”“結構力學”課程內(nèi)容，找到相關聯(lián)的知識點，整理為表格或文檔;在網(wǎng)絡上查找圖片、視頻、前沿的研究成果等，在整理與“關鍵詞”有關的題材后，制作成PPT，在課上進行討論。

4.進行“關鍵詞”互聯(lián)網(wǎng)+課件制作。將“雨課堂”插件安裝到PPT中后，根據(jù)課程內(nèi)容，將“關鍵詞”以課堂小習題的方式插入PPT中，可以是選擇題、填空題或計算題，學生上課時通過手機端進行解答，教師通過手機端查看學生的解答情況，對于積極回答問題的學生給予一定的獎勵和鼓勵。

5.試行“關鍵詞”半翻轉(zhuǎn)課堂教學模式和“關鍵詞”半開卷評價方式。每節(jié)課均圍繞1～3個關鍵詞展開，結束時引出下節(jié)課的關鍵詞，要求學生在課后查找下次課的關鍵詞的概念和相關內(nèi)容。在下一次上課時，用5分鐘左右的時間回顧上一節(jié)課的關鍵詞和內(nèi)容，再用10分鐘左右的時間請同學討論要預習的本節(jié)課的關鍵詞，最好能提出一些待解決的問題，然后經(jīng)過后面的課堂講解和課堂測試，理解和解決相應的問題，在該節(jié)課結束時引出下節(jié)課關鍵詞。

考試時，學生可以攜帶學校特定的一張紙及一定數(shù)量的關鍵詞（比如，關鍵詞不超過30個，每個關鍵詞不超過10個字），也可以由教師發(fā)給每位學生一張關鍵詞表進行考試。

四、實踐效果

在2019年某高校的“混凝土結構基本原理”課程中試行了“關鍵詞”教學法，從最終的考核結果及2017年度、2018年度的對比情況來看（見圖2），優(yōu)良率明顯有了提高，不及格率大幅度減少，學生對知識的掌握更加透徹，理解更為深入，應用靈活很多。

結語

通過采用“關鍵詞”教學法，結合“兩性一度”的金課建設思路，分析總結以往“混凝土結構基本原理”課程教學過程中遇到的學生歸納知識困難、應用知識不靈活、成績不理想等問題，從拍攝“關鍵詞”微課教學視頻、嘗試“關鍵詞”半翻轉(zhuǎn)教學模式、建立“關鍵詞”教學題材庫、創(chuàng)建“關鍵詞”課程網(wǎng)站和施行“關鍵詞”半開卷考試評價體系等方面完成了金課的構建，并達到了良好的教學效果。事實證明，從“關鍵詞”角度來激發(fā)學生的學習熱情，促使他們達到活學活用知識的能力是非常有效的教學手段。

參考文獻

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The Construction of Golden Course on the Concrete Structures Based on the Goal of “High-level， Innovation and Challenge”

WU Jing， GUAN Lin-bo， ZHANG Guang-xing， LI Hong， WANG De-hong

（Department of Civil Engineering， Tongji Zhejiang College， Jiaxing， Zhejiang 314051， China）

Abstract： According to the spirit of the National Higher Undergraduate Education Working Conference in the new era， it is proposed to build the compulsory course of Basic Principles of Concrete Structure for civil engineering specialty into a gold course with high-level， innovation and challenge. Starting from the key words based on knowledge accumulation point， we summarize the teaching problems that have been discovered， and reforms in classroom teaching， after class teaching and assessment， and introduce the Internet plus elements， BIM modeling and curriculum ideological and political education in the construction of golden courses， so as to enable students to absorb knowledge points in order to achieve the purpose of flexible learning and use. The practice results show that the students have learned to think and summarize around the key words， the knowledge understanding is more thorough， and the overall performance is significantly improved.

Key words： concrete structure; basic principles; construction of golden course; teaching reform