基于SPOC模式構(gòu)建《鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)》線上線下混合式教學(xué)

李利丹 周建英*

（凱里學(xué)院建筑工程學(xué)院 貴州·凱里 556011）

1 概述

2018年，教育部提出關(guān)于高等教育教學(xué)改革的一流課程“雙萬(wàn)計(jì)劃”，旨在鼓勵(lì)教師對(duì)已建成的各級(jí)精品在線課程進(jìn)行多模式應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)公共服務(wù)平臺(tái)上豐富的在線課程進(jìn)行多形式學(xué)習(xí)，以提升優(yōu)質(zhì)教育資源的推廣應(yīng)用水平，推動(dòng)形成支持人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)的混合學(xué)習(xí)新環(huán)境。如今，各高校都在踴躍開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)的應(yīng)用和探索，努力打造線上線下混合式教學(xué)“金課”。

《鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)》是土木工程、工程造價(jià)等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)必修課之一，該課程的教學(xué)質(zhì)量也會(huì)影響到畢業(yè)生培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。同時(shí)，《鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)》內(nèi)容多、綜合性強(qiáng)、覆蓋面廣。由于各類(lèi)構(gòu)件的計(jì)算方法主要建立在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)之上，經(jīng)驗(yàn)公式多、限制條件和構(gòu)造規(guī)定也多、實(shí)踐性強(qiáng)、計(jì)算煩瑣，加之課程學(xué)時(shí)有限，教材更新慢，教師為完成授課任務(wù)，習(xí)慣于采用以教師講授為主的“滿堂灌”傳統(tǒng)教學(xué)模式授課，使得該課程在教學(xué)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低、學(xué)習(xí)主動(dòng)性欠缺、學(xué)習(xí)效果差、掛科率比較高的現(xiàn)象。因此，該課程的教學(xué)模式改革迫在眉睫。

我校作為地方性本科院校，學(xué)生普遍存在力學(xué)基礎(chǔ)薄弱、自主學(xué)習(xí)能力差的特點(diǎn)。同時(shí)，受試驗(yàn)條件及學(xué)時(shí)的限制，我校學(xué)生無(wú)法利用大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)直觀地了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)的工作過(guò)程及機(jī)理，學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時(shí)無(wú)法理解本課程復(fù)查的公式及限制條件和構(gòu)造規(guī)定。SPOC是線上和線下相結(jié)合，通常由校內(nèi)教師在開(kāi)設(shè)SPOC時(shí)，挑選一門(mén)MOOC的視頻、資料、在線作業(yè)、測(cè)驗(yàn)等教學(xué)資源，讓學(xué)生先自行在線學(xué)習(xí)，然后在課堂上進(jìn)行面對(duì)面的討論、答疑、實(shí)驗(yàn)等，最后是線下期末考試環(huán)節(jié)。利用SPOC模式對(duì)《鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)》進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生課前利用現(xiàn)有慕課資源、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)視頻及虛擬仿真試驗(yàn)等線上資源進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，然后再課堂上對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行再次講解及討論、答疑。線上試驗(yàn)視頻及虛擬仿真試驗(yàn)彌補(bǔ)了我校試驗(yàn)設(shè)備匱乏，教學(xué)學(xué)時(shí)有限而使學(xué)生無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)的缺陷，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時(shí)深刻理解本課程復(fù)制的公式及限制條件和構(gòu)造規(guī)定等。本課程內(nèi)容多、綜合性強(qiáng)、覆蓋面廣，SPOC模式能夠整合各類(lèi)線上資源，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠?qū)⒏黝?lèi)知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通，從而達(dá)到培養(yǎng)能夠適應(yīng)施工現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境的有一定技術(shù)能力的工程師的目的。

2 基于SPOC模式構(gòu)建《鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)》線上線下混合式教學(xué)

2.1 學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)主要包括線上學(xué)習(xí)資源和線下學(xué)習(xí)資源，線上學(xué)習(xí)資源可以將現(xiàn)有的MOOC視頻、高校精品課程、視頻公開(kāi)課、試驗(yàn)視頻等資源轉(zhuǎn)型升級(jí)應(yīng)用于SPOC混合教學(xué)中[4]。線下學(xué)習(xí)資源主要是教師為課堂活動(dòng)提供的支撐材料，包括理論深入學(xué)習(xí)的資源和實(shí)踐學(xué)習(xí)的資源。

2.2 基于雨課堂構(gòu)建SPOC教學(xué)模式

構(gòu)建 SPOC教學(xué)模式要求教師改變傳統(tǒng)教學(xué)中枯燥的填鴨式教學(xué)方法和傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為中心的教學(xué)理念，要轉(zhuǎn)換教師和學(xué)生的角色，讓學(xué)生成為教學(xué)的主體，以學(xué)生為中心。在線上互動(dòng)方面，教師利雨課堂發(fā)布線上學(xué)習(xí)資源、實(shí)時(shí)給出學(xué)習(xí)建議，引導(dǎo)學(xué)生在完成線上學(xué)習(xí)后對(duì)于學(xué)習(xí)整體構(gòu)架有一定的了解并適當(dāng)進(jìn)行擴(kuò)展。學(xué)生可以在相對(duì)自由的環(huán)境中利用碎片化的時(shí)間自主學(xué)習(xí)，合理安排所需的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)。教師在設(shè)計(jì)線上資源師要合理設(shè)計(jì)測(cè)試題目以便教師可以通過(guò)雨課堂及時(shí)收集學(xué)生學(xué)習(xí)效果，并根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情款合理安排線下教學(xué)內(nèi)容。在線下教學(xué)課堂中，以合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)、展示學(xué)習(xí)成果、撰寫(xiě)學(xué)習(xí)報(bào)告等各種形式鼓勵(lì)學(xué)生積極思考問(wèn)題，主動(dòng)參與互動(dòng)進(jìn)而培養(yǎng)能力。這種良性的互動(dòng)對(duì)于提高教師教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效果大有裨益。

2.3 建立教學(xué)評(píng)價(jià)體系

SPOC混合學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)是貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程之中的。評(píng)價(jià)主要采用多元評(píng)價(jià)的方式，并將在線評(píng)價(jià)、課堂評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合。學(xué)生的在線評(píng)價(jià)主要是學(xué)習(xí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析，包括線上活躍度、論壇發(fā)帖次數(shù)和質(zhì)量、線上測(cè)試、作業(yè)、學(xué)生自我評(píng)價(jià)和互評(píng)等[4]。線下評(píng)價(jià)由教師完成，主要依據(jù)是課堂討論、個(gè)人和小組作業(yè)及考試成績(jī)等。

3 案例

3.1 利用雨課堂構(gòu)建線上資源

3.1.1 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件破壞形態(tài)

首先收集正截面受彎構(gòu)件虛擬仿真試驗(yàn)視頻及照片（例如圖1），查找合適的慕課資源及相關(guān)資料，然后利用雨課堂發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，并要求學(xué)生思考：（1）斜截面受剪構(gòu)件的破壞類(lèi)型有幾種；（2）怎么區(qū)分斜壓、剪壓及斜拉破壞；（3）嘗試對(duì)適筋構(gòu)件破壞的過(guò)程進(jìn)行描述；（4）受剪構(gòu)件的三種破壞形形態(tài)與正截面受彎破壞的破壞形態(tài)在學(xué)習(xí)上有無(wú)聯(lián)系，并將思考結(jié)果及疑問(wèn)在平臺(tái)上進(jìn)行發(fā)布，鼓勵(lì)同學(xué)之間相互就存在的問(wèn)題及觀點(diǎn)進(jìn)行討論。

圖1：鋼筋混凝土受剪構(gòu)件破壞形態(tài)[5]

3.1.2 正截面受彎構(gòu)件受力分析

在雨課堂上發(fā)布慕課資源及斜截面受剪承載力組合（圖2），要求學(xué)生思考：（1）無(wú)腹筋梁中哪些東西可以承擔(dān)剪力；（2）骨料間的咬合力及銷(xiāo)栓力是怎么變化的，在計(jì)算中可以怎么處理；（3）根據(jù)有腹筋梁受剪承載力計(jì)算簡(jiǎn)圖建立平衡方程；（4）思考為什么要對(duì)公式的適用條件進(jìn)行限制，并將思考結(jié)果及疑問(wèn)在平臺(tái)上進(jìn)行發(fā)布，鼓勵(lì)同學(xué)之間相互就存在的問(wèn)題及觀點(diǎn)進(jìn)行討論。

圖2：斜截面受剪承載力組合

3.2 構(gòu)建線下課堂教學(xué)

對(duì)于線上慕課資源已講述的知識(shí)點(diǎn)課堂教學(xué)不再進(jìn)行大篇幅講解，課堂教學(xué)主要圍繞學(xué)生線上發(fā)布的疑問(wèn)及討論進(jìn)行，中間穿插對(duì)線上教學(xué)視頻的串講，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行思考和交流，針對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題教師進(jìn)行重點(diǎn)講解。對(duì)于公式的兩種應(yīng)用情況—結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及截面復(fù)核，線上環(huán)節(jié)不做詳細(xì)要求，受剪承載力計(jì)算問(wèn)題根據(jù)荷載形式的不同，其計(jì)算方法有所差異，為了讓學(xué)生充分思考及理解這些差異，在課堂理論教學(xué)完成之后，讓學(xué)生課后對(duì)教材中設(shè)計(jì)的例題進(jìn)行復(fù)習(xí)及思考，在下次課堂中采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式讓學(xué)生分小組對(duì)題進(jìn)行講解及討論，教師主要對(duì)學(xué)生的講解及討論情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，對(duì)學(xué)生沒(méi)有講到或者不能理解的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的講解。

3.3 構(gòu)建課后鞏固知識(shí)及答疑體系

課后作業(yè)的布置要結(jié)合教材知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系及要點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，斜截面受剪承載力計(jì)算部分的內(nèi)容包括斜截面受剪承載力計(jì)算及構(gòu)造措施兩類(lèi)問(wèn)題。斜截面受剪承載力計(jì)算問(wèn)題通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂的形式學(xué)生進(jìn)行了充分的思考，本章的構(gòu)造措施部分的內(nèi)容理解起來(lái)較為困難，為了讓學(xué)生理解受剪構(gòu)件的構(gòu)造要求，在設(shè)計(jì)課后作業(yè)時(shí)可以在計(jì)算類(lèi)習(xí)題中設(shè)計(jì)一些極端的截面參數(shù)，并讓學(xué)生思考題干里的是否有不合理之處，并思考作為工程設(shè)計(jì)人員該如何選擇參數(shù)；可以通過(guò)設(shè)計(jì)思考題的方式讓學(xué)生思考鋼筋在不同的地方截?cái)嗉皬澠饡?huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象等問(wèn)題從而讓學(xué)生充分理解鋼筋的錨固、截?cái)嗉皬澠鸬葮?gòu)造問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

本文基于 SPOC模式對(duì)凱里學(xué)院建筑工程學(xué)院工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)課程《鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)》進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)改革研究，改革主要圍繞學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)、利用雨課堂構(gòu)建 SPOC教學(xué)模式和建立教學(xué)評(píng)價(jià)體系三個(gè)部分進(jìn)行。通過(guò)本學(xué)期的改革實(shí)踐，基于SPOC模式構(gòu)建斜截面承載力線上線下混合式教模式，我們發(fā)現(xiàn)，與以往教學(xué)效果相比，學(xué)生參與學(xué)習(xí)的熱情明顯有所提高。