結(jié)合線上線下教學(xué)的抗震課程改革探索

鄭曉芬 陳云春 劉沈如

【摘 要】隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，線上線下教學(xué)的結(jié)合已成為教育改革的趨勢，但線上教學(xué)也擁有一些明顯的缺陷。針對《建筑結(jié)構(gòu)抗震》的課程特點和教學(xué)需求，在教學(xué)中嘗試線上線下教學(xué)相結(jié)合的改革模式，利用線上教學(xué)平臺對線下教學(xué)的內(nèi)容進行補充，學(xué)生根據(jù)自己的情況利用網(wǎng)絡(luò)資源進行知識的查漏補缺，以提高教學(xué)效率。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)抗震；教育改革；線上教學(xué)

中圖分類號：G642.0；TU3 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）33-0087-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.33.038

【Abstract】With the rapid development of information technology，online teaching has become the trend of education reform， however online teaching has some shortcomings.According to the characteristics and demand of the course"Architectural structure earthquake"，this paper came up with an education-reform system which combines online and off-line teaching，using online teaching platform to add to off-line teaching.Students can take use of online resources to improve their learning efficiency regarding to their own condition.

【Key words】Seismic Training course of building structure；Education reform；Online teaching

0 前言

地震是人類面臨的主要自然災(zāi)害之一，其具有突發(fā)性、不可預(yù)測性并有著較高的發(fā)生頻率，容易對地面上的建筑物造成損害，帶來巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。我國位于世界最活躍的兩大地震帶交匯處，是一個多地震國家，自古便有對地震災(zāi)害的記載。新中國成立后，嚴(yán)重的地震災(zāi)害屢次發(fā)生，給社會敲響了警鐘，特別是1976年的唐山大地震和2008年的汶川大地震，分別造成約24.2萬人和7萬人死亡，直接經(jīng)濟損失分別超過54億元和8500億元人民幣。

目前的科學(xué)技術(shù)還不能準(zhǔn)確地預(yù)測并控制地震災(zāi)害的發(fā)生，但是工程實踐表明，地震造成的損害主要是對建筑物的損害，對人身安全的威脅也主要來自建筑物的傾斜和倒塌，我們完全可以運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段來減輕地震災(zāi)害造成的破壞，對建筑結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計是減輕地震災(zāi)害的一種積極有效的方法[1]。我國現(xiàn)行的抗震設(shè)計規(guī)范明確做出規(guī)定，在抗震設(shè)防烈度大于6級地區(qū)的建筑物，必須進行抗震設(shè)防。

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展。綜合實力的提高，我國的抗震設(shè)防區(qū)已達到國土面積的100%。鑒于抗震設(shè)計在我國結(jié)構(gòu)設(shè)計中的普遍性和重要性，目前各高校土木工程專業(yè)都開設(shè)了結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的相關(guān)課程作為專業(yè)必修課，其重要性不言而喻。但是由于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的一系列特點，目前的抗震設(shè)計課程仍存在不小的問題，其教學(xué)方式亟待改進。近年來隨著信息技術(shù)的發(fā)展，線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式發(fā)展迅速并取得了不錯的效果，其教學(xué)特點能較好地解決抗震課程教學(xué)中的困難，二者的結(jié)合具有巨大的探究價值。

1 目前抗震課程的特點與難點

1.1 學(xué)科綜合性強，難度大，課時少

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計[2]，是一門綜合性非常強的學(xué)科，其結(jié)合了地球地理學(xué)，結(jié)構(gòu)動力學(xué)，鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計以及橋梁工程等結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容，學(xué)生首先必須對上述學(xué)科有一定的認識后，才能較好地掌握抗震設(shè)計中應(yīng)該注意的要點，因此抗震課程必須設(shè)置在這些課程之后。在實際的學(xué)校教學(xué)過程中，這些課程的教學(xué)過程都不是連續(xù)的，力學(xué)知識往往會安排在大一大二，但是抗震課程卻往往安排在大四，這使得不少學(xué)生在進修抗震課程時，對以前的課程內(nèi)容或多或少會有遺忘，對課程部分內(nèi)容難以理解，也難以把握抗震設(shè)計中的某些要點。目前同濟大學(xué)對建筑結(jié)構(gòu)抗震課程的安排是1.5學(xué)分26個課時，教師如果在上課過程中帶領(lǐng)學(xué)生一一回顧前置學(xué)科的內(nèi)容，就會面臨教學(xué)時間不足的困難，此外，抗震課程中的公式推導(dǎo)涉及反應(yīng)譜和微分方程的推導(dǎo)，理解難度本來就比較大，因此抗震課程對學(xué)生來說難度偏大。

1.2 缺乏實踐環(huán)節(jié)

工程學(xué)科需要結(jié)合工程實踐才能培養(yǎng)解決實際問題的能力，在校學(xué)生本來就缺乏實踐經(jīng)歷，對結(jié)構(gòu)設(shè)計中部分與抗震設(shè)計有關(guān)的原則缺乏足夠的理解和認識，在抗震課程中更無法與實際結(jié)合。由于地震的隨機性，在抗震設(shè)計中更多強調(diào)的是抗震概念設(shè)計，而所謂的概念設(shè)計要求的是理論知識與實踐經(jīng)驗結(jié)合，需要大量的經(jīng)驗作為支撐[3]。由于進行模擬振動實驗，需要制作相關(guān)的試件模型，并具備振動試驗臺裝置，但試件制作時間一般較長，試驗成本也較高，因此很難在學(xué)時數(shù)很少的建筑結(jié)構(gòu)抗震教學(xué)中予以推廣。

1.3 未能找到適合的考核方式

目前抗震課程的考核大多仍采用書面考試的方式，著重考查的是學(xué)生的記憶能力和計算能力，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易將重心放在死記硬背和做計算題上，而忽視對綜合分析問題和抗震概念設(shè)計能力的提升，造成在今后做畢業(yè)設(shè)計時無所適從的局面。

2 結(jié)合線上線下教學(xué)模式的抗震課程改革

以慕課（MOOC）為代表的線上教學(xué)課程是近幾年發(fā)展起來的，2012年被《紐約時報》稱為“慕課元年”，慕課（MOOC）是一種大規(guī)模開放式的線上課程，其本身參與者并不僅僅是高校學(xué)生，也具有自身的優(yōu)勢和矛盾[4]。筆者認為在抗震課程的教學(xué)中，線上教學(xué)的形式不能完全取代傳統(tǒng)教學(xué)模式，但依然可以為抗震課程的教學(xué)模式改革提供廣闊的空間。

2.1 以面授為主，線上教學(xué)方式作為輔助

在線上線下結(jié)合的抗震課程教學(xué)模式中，課程的教授仍以面授為主，線上教學(xué)手段僅作為輔助使用。線上的教學(xué)過程具有封閉性，老師無法準(zhǔn)確掌握每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，也無法及時得到學(xué)生學(xué)習(xí)過程的反饋，加之抗震課程開設(shè)的學(xué)期正值學(xué)生考研、實習(xí)、課程設(shè)計的關(guān)鍵期，完全采用線上教學(xué)可能會導(dǎo)致學(xué)生在抗震課程上的懈怠，因此僅采用線上教學(xué)作為輔助較為合適。

2.2 建立線上交流群組

在線上線下結(jié)合的教學(xué)中，每個班級應(yīng)當(dāng)建立能在線上實時交流的群組，為教學(xué)提供方便。目前不少教師都在嘗試為課程建立微信群、QQ群等，但并未取得好的效果，究其根本，是因為大部分教師只把線上群組當(dāng)作是方便學(xué)生聯(lián)系老師的手段，沒有最大限度地發(fā)揮線上交流和收集信息的便利性。

線上群組不僅可用于課后的交流與通知，也可用于輔助課堂進程，教師可以根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗，在課程進行到學(xué)生不易理解的部分時，在群組中發(fā)布事先準(zhǔn)備好的題目，并在課堂上督促學(xué)生在一兩分鐘內(nèi)通過手機回答題目，再根據(jù)學(xué)生的回答情況調(diào)整講課的方向，這樣的課堂提問方式能提高課堂提問時學(xué)生的參與度，以最少的課堂時間幫助老師掌握所有學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，目前微信群和qq群都有相應(yīng)的投票功能可以用于實現(xiàn)這一過程，應(yīng)用也比較方便。

2.3 利用線上課堂補充教學(xué)

線上課堂擁有一些線下教學(xué)無法比擬的優(yōu)勢，其便利性和課堂再現(xiàn)成本低的特性很適合用于學(xué)生的復(fù)習(xí)和補遺，教師可以利用慕課（MOOC）或者學(xué)校自身的線上教學(xué)平臺上傳教學(xué)視頻，供學(xué)生在課后自查補遺使用。針對抗震課程的特點，老師可以在線上課堂開設(shè)與抗震課程相關(guān)，但是不適合占用課堂時間進行講解的相關(guān)知識，比如砌體結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等的相關(guān)構(gòu)造要求，內(nèi)容繁多，可以讓學(xué)生通過線上自行完成學(xué)習(xí)任務(wù)。同時，教師也可以通過線上課堂發(fā)布一些多媒體資源，比如震害現(xiàn)場實錄視頻或者是錄好的振動臺實驗視頻，并對其進行講解，幫助學(xué)生更直觀地了解地震的特性，培養(yǎng)學(xué)生概念設(shè)計的能力。

2.4 建立在線習(xí)題庫

傳統(tǒng)的大學(xué)抗震課程教學(xué)一般是大班制教學(xué)，一名教師往往要面對幾十甚至上百名學(xué)生，即使有助教的協(xié)助，為學(xué)生一一解答疑問也是基本不可能的，而不少網(wǎng)絡(luò)上的習(xí)題解答又存在相當(dāng)多的錯誤。對此，建立線上習(xí)題庫可以有效為學(xué)生解答疑惑。課后作業(yè)的布置也可以通過線上習(xí)題庫完成，從習(xí)題庫中的各種題型中隨機抽選作為學(xué)生的作業(yè)，可以有效杜絕作業(yè)抄襲的現(xiàn)象，學(xué)生完成作業(yè)后，通過電腦評判自動打分，并給出相應(yīng)的習(xí)題解答，有效地節(jié)約老師的時間，也提高了學(xué)生自學(xué)的積極性效率。有條件的教師可以嘗試實現(xiàn)統(tǒng)計每道習(xí)題正確率的功能來找出易錯題和難題，并在線下的習(xí)題課中對這些習(xí)題進行統(tǒng)一的講解，最大限度地節(jié)約線下教學(xué)的課堂時間。

3 結(jié)語

教學(xué)方式的改革是無止境的，信息技術(shù)的快速發(fā)展給教學(xué)方式的改革帶來了巨大的機遇，同時信息化的教學(xué)也存在著一些弊病，在結(jié)合線上線下的抗震課程教學(xué)過程中，必須把握住抗震課程本身的特點，針對傳統(tǒng)教學(xué)方式薄弱的部分利用信息技術(shù)加以改進，進一步提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出適應(yīng)新時代發(fā)展形勢的卓越土木人才。

【參考文獻】

[1]萬俊等.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計課程的教學(xué)探索與實踐[J].山西建筑，2016，42（24）：254-255.

[2]呂西林等.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計理論與示例[M].上海：同濟大學(xué)出版社，2015.

[3]李英民等.項目教學(xué)法在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計課程中的應(yīng)用[J].高等建筑教育，2012，21（4）：94-96.

[4]劉小萌，許長新.翻轉(zhuǎn)的變革——從翻轉(zhuǎn)課堂到翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)[J].教育觀察（上半月），2016，（11）：114-116.