基于“互聯(lián)網(wǎng)+CDIO”理念的《混凝土與砌體結構設計》教學模式探索

侯莉娜 李成華 孟和 劉玉華

摘 要：隨著我國科學信息技術的快速發(fā)展及各種新型教育理念的出現(xiàn)，《混凝土與砌體結構設計》的教學方法及教學模式遇到了全新的挑戰(zhàn)。該文針對該課程的特點及存在的問題，依據(jù)目前的教學資源與教師隊伍，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，以在線課堂管理工具微信“課堂派”為載體，結合CDIO的工程教育理念，提出基于“互聯(lián)網(wǎng)+CDIO”理念的《混凝土與砌體結構設計》教學模式，以期激發(fā)學生的學習興趣和熱情，提高學生解決實際問題的能力，增強學生團隊協(xié)作精神。

關鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+ CDIO理念 混凝土與砌體結構設計 教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（b）-0-02

《混凝土與砌體結構設計》[1]是土木工程專業(yè)的必修課，主要講授混凝土與砌體結構設計理論及設計方法。該課程傳統(tǒng)講授以課堂及教材為中心，理論講授多，實踐教學少，學生的主體地位較難得到保證，學習過程乏味枯燥，學習積極性低，效率差，常出現(xiàn)“理論易懂，動手困難”的現(xiàn)象，上述問題已成為該課程教學中亟待解決的主要問題。

隨著我國科學技術的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已成為當下教育、科技、經(jīng)濟及文化等領域的助催劑。近年來，隨著“卓越工程師”人才培養(yǎng)計劃的提出與推進，尤其是李克強總理在2015年兩會期間“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃的提出，使“互聯(lián)網(wǎng)+工科”[2，3]課程教學具有了新的思路和方向。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下，信息技術的快速發(fā)展，不僅極大地增強了教學媒體功能，而且豐富了教學資源，教學媒體的集成性及綜合性均不斷提高。因此，原有的課程教學模式已逐漸落后，在新時代環(huán)境下，探究“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教學的內(nèi)涵與規(guī)律，讓信息技術與教育教學有效融合已成為亟待解決的問題。

CDIO工程教育理念[4]，倡導工程教育應當由科學走向工程，讓學生以主動的、實踐的及與課程間有機聯(lián)系的方式學習，培養(yǎng)學生的工程實踐意識、工程實踐能力和創(chuàng)新能力。CDIO體現(xiàn)了大工程觀下的教育理念，對目前我國土木工程教育有較好的參考和示范作用。

基于此，該文針對混凝土與砌體結構設計課程的特點及存在的問題，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，以在線課堂管理工具微信“課堂派”為載體，結合CDIO的工程教育理念，構建理論教學、實踐教學、科學研究三元一體的教學模式，采用“問題—團隊—方案—實踐（QTIA）”教學方法，以期激發(fā)學生學習興趣和熱情，改善“理論易懂，動手困難”的現(xiàn)象，提高學生解決實際問題的能力，增強團隊協(xié)作精神。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”下《混凝土與砌體結構設計》教學面臨的挑戰(zhàn)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下，《混凝土與砌體結構設計》的課堂教學面臨了新的機遇與挑戰(zhàn)。以往課堂教學多以填鴨式教學為主，學生的主體地位很難得到保證，因此學習過程枯燥乏味，學生的抵觸心理十分嚴重。而互聯(lián)網(wǎng)背景下眾多交互式學習平臺及學習軟件的興起，如微信“課堂派”[5]等在線課堂管理平臺，顛覆了傳統(tǒng)的PPT授課，與課堂互動無縫對接，不僅豐富了課堂教學的模式和方法，而且教師也能夠充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源及現(xiàn)代信息技術，進而將教學內(nèi)容組織變得豐富和有效。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，教師也需要不斷更新自身意識、提升專業(yè)技能及業(yè)務水平，有效地應對信息技術環(huán)境下教學模式改革的需求。新興教學手段如微課、慕課、翻轉課堂等也需要教師不斷提高利用網(wǎng)絡信息技術的能力，同時靈活合理地運用教學策略，將課程打造為信息化時代下課堂的新篇章。

2 CDIO的工程教育理念主旨

CDIO工程教育方法的目標為培養(yǎng)符合現(xiàn)代社會發(fā)展及各行業(yè)需求的工程師。旨在解決理論知識與工程實踐、科技信息和實際能力培養(yǎng)的矛盾，其立足科學基礎，但更重視工程實踐培養(yǎng)，通過實際工程的學習建立相關理論知識框架。

3 《混凝土與砌體結構設計》教學改革思路

3.1 構建理論教學、實踐教學、科學研究三元一體的教學模式

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，教學以在線課堂管理工具微信“課堂派”為載體?！罢n堂派”課程界面主要包括六大板塊功能——話題、作業(yè)、資料、公告、測試及互動。除此之外，還包括四大管理功能——成員、成績、考勤及表現(xiàn)。充分利用六大板塊功能及四大管理功能，結合CDIO的教學模式和理論，重視工程實際，通過實際工程主動學習，優(yōu)化課程內(nèi)容，增強課程的一體化。除重視理論教學及實踐教學外，可通過對實際工程設計參數(shù)分析及文獻查閱，適當培養(yǎng)學生科學研究素養(yǎng)。從而構建理論教學、實踐教學、科學研究三元一體的教學模式。同時，通過“課堂派”平臺的教學數(shù)據(jù)及時分享與收集，并通過互動模塊及時調(diào)整教學策略，為教學改革與模式創(chuàng)新提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

3.2 建立“問題—團隊—方案—實踐（QTIA）”教學方法

引入實際工程背景，利用微信“課堂派”平臺開展教學活動，在理論教學環(huán)節(jié)穿插完成工程項目設計、實施方法、設計常識、規(guī)范和技巧講解。如每種結構理論學習完畢后，可布置相應的設計作業(yè)，以小組為單位布置學生進行項目分析，并通過互動模塊互動溝通。同時，可利用結構力學求解器、建筑CAD技術及PKPM等結構設計軟件完成原理設計及工程信息模型設計。除此之外，經(jīng)課程開放性試驗設計，進行結構構件的設計制作、安裝調(diào)試及試驗加載，如鋼筋混凝土墻的靜力或低周反復加載試驗，從而完成調(diào)研、討論、設計及實施全過程。強調(diào)“做中學”，加深學生對課程重難點的掌握，也有助于學生協(xié)同工作能力的提升。

3.3 提出多元化的考核評價體系

《混凝土與砌體結構設計》教學過程的量化考核與標準化考核是該課程教學環(huán)節(jié)中的重點，如何有效科學地進行考核是提高學生理論及實踐能力的基礎與關鍵?？己朔绞浇柚⑿拧罢n堂派”成績系統(tǒng)，采用過程化考核方式，由閉卷考試和項目評比兩部分組成，具體可分為考試、報告、記錄、自評、互評等幾種方式?？荚囍饕己藢W生對課程內(nèi)容的掌握情況。項目評比則可反映學生的理論應用能力、實踐能力、小組協(xié)作情況及創(chuàng)新能力。其主要分為平時作業(yè)及測試兩各方面，平時作業(yè)部分教師可通過“課堂派”發(fā)布作業(yè)及明確提交時間，歷次作業(yè)的內(nèi)容及教師批改情況可在主頁中顯示。作業(yè)形式的設置可根據(jù)課程內(nèi)容劃分為個人作業(yè)及分組作業(yè)，操作性較強。教師可以在移動端直接進行批改給分，同時，可通過查重功能防止學生抄襲、剽竊，對于不合格的作業(yè)可直接打回重做。測試試卷教師可以通過測試模塊發(fā)布，并設置測試時間，提交批改后進行成績分析，學生平均分及得分率均可自動計算。

通過課堂測試與成績分析，學生可更好地掌握課程難點與重點，教師也可以有效了解學生的知識掌握情況，并對教學過程做出相應的調(diào)整。

4 結語

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，以在線課堂管理工具微信“課堂派”為載體，結合CDIO的工程教育理念，構建理論教學、實踐教學、科學研究三元一體的教學模式，采用“問題—團隊—方案—實踐（QTIA）”教學方法，對提高目前混凝土與砌體結構設計課程的教學效果、土木工程專業(yè)學生培養(yǎng)質(zhì)量有著重要的意義，同時對其他理工類課程教學具有借鑒價值。

參考文獻

[1] 劉卉，劉虹，楊昕天.向?qū)嵺`型教學轉型——砼與砌體結構設計考試改革及效果分析[J].當代教育實踐與教學研究，2016（11）：171.

[2] 陳莉，徐金華，伍雯雯.“互聯(lián)網(wǎng)+”在土木工程人才培養(yǎng)中的應用[J].廣東蠶業(yè)，2017，51（5）：59-60.

[3] 何茜.基于移動互聯(lián)網(wǎng)土木工程專業(yè)遠程實習模式的探索與實踐[J].西昌學院學報：自然科學版，2018，32（1）：115-118.

[4] 武鶴，葛琪，張家平，等.基于CDIO理念的土木工程專業(yè)畢業(yè)設計改革與實踐[J].高等建筑教育，2013，22（3）：119-121.

[5] 孫亞志.在線課堂管理工具在高校教學中的應用——以課堂派為例[J].黑龍江科學，2017，8（13）：42-43.