建筑工程課程在線混合平臺(tái)教學(xué)探索與實(shí)踐

盧立恒 張晶 孟鵬暉 李彤梅

西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川 成都 610031

2020年春季，突如其來(lái)的新冠肺炎疫情引發(fā)了一場(chǎng)史無(wú)前例的教學(xué)應(yīng)急性變革。為貫徹落實(shí)教育部“停課不停教、停課不停學(xué)”的指導(dǎo)意見(jiàn)，西南交通大學(xué)建筑工程課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)合理選擇教學(xué)資源，充分利用信息化手段，結(jié)合學(xué)習(xí)通數(shù)字化平臺(tái)+SPOC 平臺(tái)+QQ 即時(shí)通信工具，開(kāi)展了線上混合平臺(tái)教學(xué)實(shí)踐探索。

建筑工程課程緊密結(jié)合現(xiàn)行國(guó)家結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，剖析建筑結(jié)構(gòu)中的力學(xué)問(wèn)題，是土木工程專業(yè)建筑工程方向的專業(yè)核心課。課程的目標(biāo)是：1.學(xué)生利用所學(xué)概念和理論，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)體系的受力特點(diǎn)，針對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題合理地選擇結(jié)構(gòu)類型；2.合理進(jìn)行力學(xué)模型簡(jiǎn)化，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算分析；3.結(jié)合現(xiàn)行國(guó)家結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，掌握鋼筋混凝土樓蓋、單層工業(yè)廠房和砌體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。本門課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生從“理論設(shè)計(jì)”過(guò)渡到“工程設(shè)計(jì)”，對(duì)建立工程概念和培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際復(fù)雜工程問(wèn)題的能力具有重要的意義，在建筑工程專業(yè)的教育中占據(jù)十分重要的地位。本文針對(duì)建筑工程課程理論性和實(shí)踐性強(qiáng)、內(nèi)容多、涵蓋范圍廣泛、學(xué)習(xí)難度大的特點(diǎn)，從教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容和考評(píng)方式等方面進(jìn)行了調(diào)整，探索在線教學(xué)模式下如何更好地提升學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

一、混合平臺(tái)教學(xué)簡(jiǎn)介

混合平臺(tái)教學(xué)可以結(jié)合多種教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短交叉使用，學(xué)生可以不受時(shí)間和空間的限制進(jìn)行在線學(xué)習(xí)。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的在線開(kāi)放平臺(tái)支持混合式數(shù)字化教學(xué)工具，強(qiáng)化了師生互動(dòng)和學(xué)情數(shù)據(jù)反饋，得到了高校教師和學(xué)生的認(rèn)可。數(shù)字化智慧教學(xué)平臺(tái)有很多簡(jiǎn)潔實(shí)用的功能，這些功能有利于教師靈活組織課堂教學(xué)活動(dòng)，其學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)結(jié)果數(shù)據(jù)，有助于形成多維度、可視化的課程形成性評(píng)價(jià)報(bào)告；SPOC 使用的慕課視頻課程資源相較于指定的閱讀材料，更有利于學(xué)生形成形象、深刻的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度；在線直播平臺(tái)有QQ 直播、騰訊會(huì)議、釘釘、ZOOM 等，可以高效地模擬面對(duì)面的教學(xué)場(chǎng)景，具備實(shí)時(shí)互動(dòng)功能。教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合本校師生的實(shí)際使用情況，經(jīng)反復(fù)測(cè)試、綜合比選，采取了學(xué)習(xí)通+SPOC 視頻+QQ 直播相結(jié)合的教學(xué)方式。首先在自學(xué)交流平臺(tái)學(xué)習(xí)通上發(fā)布課前學(xué)習(xí)資料、習(xí)題、測(cè)驗(yàn)、論壇討論，并配以SPOC 視頻資源來(lái)豐富課前自學(xué)活動(dòng)。其次進(jìn)行課堂QQ直播，實(shí)施教學(xué)中的“線下”課堂教學(xué)，主要包括難點(diǎn)講解、分組研討、答疑等。最后借助線上多平臺(tái)教學(xué)將課程知識(shí)深層次交互融合，在充分發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)作用的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自我管理，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和思考性的結(jié)合，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生高階能力的目的。

二、建筑工程在線教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)在線教學(xué)課程建設(shè)進(jìn)行了整體規(guī)劃，對(duì)原有課程內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化，制訂了適合線上學(xué)習(xí)的課程教學(xué)模式，如基于問(wèn)題學(xué)習(xí)、案例研討、協(xié)同學(xué)習(xí)等來(lái)優(yōu)化課程知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)習(xí)題庫(kù)、測(cè)驗(yàn)等。在課程目標(biāo)及課程評(píng)價(jià)方面強(qiáng)調(diào)以“學(xué)生為中心”，從傳統(tǒng)的教師主導(dǎo)，轉(zhuǎn)化為教師引導(dǎo)、啟發(fā)和監(jiān)管教學(xué)過(guò)程，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)思考和研討為主，重視隱性知識(shí)的傳遞；考核方式轉(zhuǎn)化為以“學(xué)習(xí)成果”為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)過(guò)程性評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)成果多元，關(guān)注學(xué)生能力的提升。整個(gè)教學(xué)過(guò)程分為課前“知識(shí)供給、自主與協(xié)同學(xué)習(xí)”、課上“知識(shí)內(nèi)化、講解與研討”、課后“知識(shí)鞏固與拓展”、教學(xué)總結(jié)“教學(xué)評(píng)價(jià)與反思”四個(gè)階段。四個(gè)階段詳述如下。

（一）課前:知識(shí)供給、自主與協(xié)同學(xué)習(xí)

課前，教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)教學(xué)群組織教師集中備課，對(duì)學(xué)生的知識(shí)水平進(jìn)行學(xué)情分析，針對(duì)性地設(shè)計(jì)提問(wèn)、討論及隨堂作業(yè)，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)內(nèi)容，并設(shè)定學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)度；利用學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布教學(xué)大綱、課件PPT、典型工程案例等學(xué)習(xí)資料；同時(shí)推送SPOC 課程視頻和其他在線視頻資源；鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)思結(jié)合、敢于質(zhì)疑、積極思考。教師通過(guò)課程QQ 群的輔助提醒功能，引導(dǎo)學(xué)生完成課前預(yù)習(xí)。同時(shí)，學(xué)生在進(jìn)行課前學(xué)習(xí)的過(guò)程中將學(xué)習(xí)情況同步反饋到課程群中，有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的課前學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而有針對(duì)性地設(shè)計(jì)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，為有效開(kāi)展引導(dǎo)性的直播對(duì)話課堂做準(zhǔn)備。要求學(xué)生進(jìn)行在線教學(xué)的課前學(xué)習(xí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生自主式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)的能力。當(dāng)學(xué)生在自學(xué)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，可先通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)課程資料和SPOC視頻積極思考，再查找資料展開(kāi)深入的探究，從而加深理解、提高認(rèn)識(shí)水平。

（二）課上:知識(shí)內(nèi)化、講解與研討

在課堂教學(xué)中，教師身份轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動(dòng)的策劃者“導(dǎo)演”，學(xué)生從“觀眾”轉(zhuǎn)變?yōu)椤把輪T”，堅(jiān)持“學(xué)、導(dǎo)、教相結(jié)合”，構(gòu)建以學(xué)生為中心的“自由學(xué)習(xí)共同體”，將傳統(tǒng)的單向灌輸課堂轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞蚪涣鞯膶?duì)話課堂，使知識(shí)在師生之間、生生之間傳遞、共享。鑒于學(xué)生已結(jié)合學(xué)習(xí)通和SPOC 完成了課前要求的自主學(xué)習(xí)，在QQ直播教學(xué)環(huán)節(jié)，教師就不再需要花費(fèi)大量精力重復(fù)講授課程基本知識(shí)，只需要對(duì)課程內(nèi)容做宏觀梳理、歸納總結(jié)，將知識(shí)和方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，同時(shí)在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)關(guān)注學(xué)生的動(dòng)態(tài)反饋，及時(shí)調(diào)整后續(xù)的教學(xué)策略和教學(xué)速度。

此外，針對(duì)工科課程對(duì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)重視不足的問(wèn)題，在課堂教學(xué)中融入實(shí)踐訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，通過(guò)典型工程案例剖析探討知識(shí)應(yīng)用問(wèn)題，通過(guò)小組合作激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的興趣和動(dòng)力，再配合學(xué)習(xí)通課程作業(yè)、階段考試和課程設(shè)計(jì)，構(gòu)建學(xué)以致用的教學(xué)體系。該教學(xué)體系：一是通過(guò)典型工程案例研討，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究探索，引發(fā)頭腦風(fēng)暴，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力和勇于創(chuàng)新的能力；二是通過(guò)學(xué)習(xí)小組互動(dòng)討論、分組課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生真正踐行“做中學(xué)、學(xué)中做”，鍛煉其將理論運(yùn)用于實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和科學(xué)表達(dá)等能力。

（三）課后:知識(shí)鞏固與拓展

課后，通過(guò)時(shí)間、空間和內(nèi)容上的延伸、拓展，構(gòu)建線上“開(kāi)放課堂”。首先，通過(guò)學(xué)習(xí)通發(fā)布與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的課后作業(yè)庫(kù)、討論區(qū)，并設(shè)置為互答、互評(píng)模式，引導(dǎo)學(xué)生多角度交流互動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)教師和同學(xué)的發(fā)帖進(jìn)行回答、補(bǔ)充或提出不同觀點(diǎn)，從而發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的能動(dòng)性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生的知識(shí)遷移能力和認(rèn)識(shí)水平。另外，針對(duì)學(xué)生課堂上疑問(wèn)和一時(shí)難以理解的內(nèi)容等，教師鼓勵(lì)學(xué)生在課后通過(guò)查閱資料、學(xué)習(xí)共同體討論等自主探索方式進(jìn)行思考、判斷，并適時(shí)為學(xué)生不能解決的問(wèn)題答疑解惑，在時(shí)間上和空間上延伸課堂教學(xué)。

其次，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際水平，在知識(shí)的深度和廣度上進(jìn)行適度延伸，拓寬學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)知，開(kāi)闊學(xué)生眼界，主要包含“專題講解”和“科技前沿”兩部分。1.專題講解——對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行延伸和拓展，例如典型工程實(shí)例分析、現(xiàn)場(chǎng)工程圖片及視頻專題模塊演示等，幫助學(xué)生更好地理解課程內(nèi)容，切身體會(huì)理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的動(dòng)力及興趣。2.科技前沿——對(duì)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，土木工程新材料、新技術(shù)與國(guó)內(nèi)外規(guī)范進(jìn)行介紹和解讀,使學(xué)生跟進(jìn)學(xué)科動(dòng)態(tài)發(fā)展，順應(yīng)國(guó)家工程建設(shè)發(fā)展方向，適應(yīng)國(guó)際化人才培養(yǎng)新需求。

（四）教學(xué)總結(jié)：教學(xué)評(píng)價(jià)與反思

形成性評(píng)價(jià)和多元評(píng)價(jià)能夠更加全面、合理地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、參與度和學(xué)習(xí)成效。本課程采用形成性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合、教師評(píng)價(jià)與學(xué)生評(píng)價(jià)相結(jié)合的多維度開(kāi)放式評(píng)價(jià)模式，對(duì)教學(xué)過(guò)程與結(jié)果進(jìn)行收集、分析和解釋，具體評(píng)價(jià)內(nèi)容如表1所示。

教學(xué)反思對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量和提升教師的教學(xué)水平起到重要的作用，教師應(yīng)及時(shí)反思自己的教學(xué)行為與上課情況，從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織等方面查找不足，探索新的突破口。在建筑工程課程每個(gè)教學(xué)任務(wù)結(jié)束后，利用學(xué)習(xí)通平臺(tái)的教學(xué)輔助功能，對(duì)學(xué)生的上課、活動(dòng)信息等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，收集梳理反饋數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行測(cè)評(píng)；通過(guò)課程群與學(xué)生進(jìn)行線上同步或異步交流，反思學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)行為，看看遇到了什么問(wèn)題、形成了哪些能力等，然后有效調(diào)整后續(xù)教學(xué)行為；通過(guò)教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師之間的交流溝通，深化教學(xué)總結(jié)，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)方案，使教學(xué)達(dá)到最佳效果。

三、建筑工程課程在線教學(xué)實(shí)例展示

以第一章結(jié)構(gòu)體系與選型的教學(xué)為例，介紹建筑工程課程線上多平臺(tái)教學(xué)過(guò)程。第一章結(jié)構(gòu)體系與選型為本課程的重點(diǎn)內(nèi)容之一，學(xué)生通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，掌握建筑結(jié)構(gòu)的組成和分類、受力特點(diǎn)、適用范圍，對(duì)實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化的力學(xué)計(jì)算模型分析。第一章課前階段，教師通過(guò)學(xué)習(xí)通課程平臺(tái)發(fā)布教學(xué)大綱、教學(xué)課件PPT、學(xué)習(xí)小組分配情況，設(shè)定課堂簽到及隨堂作業(yè)發(fā)布時(shí)間；學(xué)生結(jié)合學(xué)習(xí)通課程平臺(tái)和SPOC課程平臺(tái)上的課程資源與教師發(fā)布的任務(wù)展開(kāi)自主聯(lián)動(dòng)學(xué)習(xí)。在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，學(xué)生可借助學(xué)習(xí)通的好友功能與其他學(xué)習(xí)同伴討論，亦可在課程群尋求答疑解惑。

在課堂教學(xué)階段，采用課程QQ 直播。首先，教師結(jié)合火神山醫(yī)院和雷神山醫(yī)院的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工建造等相關(guān)視頻資料進(jìn)行情景教學(xué)，從土木工程專業(yè)角度分析項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，自然過(guò)渡到建筑工程課程的學(xué)習(xí)中來(lái)。其次，結(jié)合“泉州酒店坍塌”事件，從框架結(jié)構(gòu)的受力角度來(lái)分析坍塌原因，強(qiáng)調(diào)“結(jié)構(gòu)的安全性、土木工程專業(yè)人員的責(zé)任”，引出本章的課程思政“專業(yè)責(zé)任、匠心精神及家國(guó)情懷”，并展開(kāi)分組討論。在完成本章知識(shí)重點(diǎn)和難點(diǎn)的梳理講解之后，結(jié)合典型工程實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)去分析、思考，提高其解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

課后，從邏輯思維角度，要求每位學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖把本章知識(shí)點(diǎn)按照邏輯關(guān)系和關(guān)聯(lián)機(jī)理做進(jìn)一步梳理，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行更深層次的挖掘，讓學(xué)生學(xué)會(huì)理清復(fù)雜問(wèn)題的重點(diǎn)并鍛煉學(xué)生的思辨能力。作業(yè)采用學(xué)生互改與教師審核相結(jié)合的方式，將優(yōu)秀作業(yè)和課堂筆記通過(guò)課程QQ 群相冊(cè)展示給學(xué)生看，旨在提高學(xué)生的參與度，讓課堂活動(dòng)覆蓋到每位學(xué)生，增強(qiáng)相互學(xué)習(xí)的功效，激發(fā)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

在線學(xué)習(xí)結(jié)束后，教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查隨機(jī)調(diào)研了學(xué)生對(duì)課程教學(xué)的反饋情況。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在線教學(xué)得到了學(xué)生的良好認(rèn)可，如圖1 所示。相較于傳統(tǒng)課堂教學(xué)，在線教學(xué)更靈活、自由，學(xué)生參與度更高，也更利于協(xié)同學(xué)習(xí)。在線學(xué)習(xí)完成度如圖2 所示，學(xué)習(xí)通和SPOC 平臺(tái)為學(xué)生提供了68 個(gè)知識(shí)點(diǎn)的視頻等資料，90%的學(xué)生完成了70%以上的在線學(xué)習(xí)任務(wù)點(diǎn)數(shù)。

四、結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)建筑工程課程在線教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了實(shí)踐探索，主要得到以下教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和成果。

1.學(xué)習(xí)通和QQ 群課程平臺(tái)共同架起了教師與學(xué)生異步/同步溝通的橋梁，相比于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，在線教學(xué)使得教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流互動(dòng)更自由、更踴躍、更利于協(xié)同學(xué)習(xí)。此外，統(tǒng)計(jì)分析學(xué)習(xí)通和SPOC 課程平臺(tái)提供的學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)結(jié)果數(shù)據(jù)，有助于形成多維度、可視化的課程形成性評(píng)價(jià)報(bào)告，可為教師進(jìn)行教學(xué)診斷、教學(xué)改進(jìn)提供有效參考。

2.建筑工程在線多平臺(tái)教學(xué)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐學(xué)習(xí)。通過(guò)視頻、動(dòng)畫及圖片的方式將大量工程現(xiàn)場(chǎng)情景引入課程教學(xué)，將抽象的專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化成直觀、形象的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生在思索解決復(fù)雜工程問(wèn)題的過(guò)程中深入掌握工程原理，做到了學(xué)中思、思中學(xué)。

3.線上多平臺(tái)教學(xué)采用開(kāi)放式課堂，對(duì)傳統(tǒng)課堂在教學(xué)時(shí)間、空間和內(nèi)容上進(jìn)行了延展，使得課堂教學(xué)模式更加靈活、豐富，也拓寬了學(xué)生的專業(yè)視野，激發(fā)了學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的熱情及興趣。