基于雨課堂與微信公眾平臺的“橋梁工程”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

梁 路，唐艷娟，高 麗

（石河子大學(xué)，新疆石河子832003）

改革開放40多年以來，我國公路橋梁的建設(shè)舉世矚目，成為了名副其實(shí)的“橋梁大國”。截至2020年底，全國公路橋梁總數(shù)已超過85萬座[1]?！皹蛄汗こ獭笔且婚T綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中具有極其重要的作用。土木工程專業(yè)（道路與橋梁方向）學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)效果也將直接體現(xiàn)在其工程素養(yǎng)和專業(yè)素養(yǎng)上。在“橋梁工程”課程現(xiàn)有的教學(xué)改革與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出基于雨課堂和微信公眾平臺的“橋梁工程”課程教學(xué)改革研究方案，以期適用于石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

一、“橋梁工程”課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

“橋梁工程”是土木工程專業(yè)（道路與橋梁方向）的專業(yè)教育必修課，主要講述四大基本橋型（梁橋、拱橋、斜拉橋及懸索橋）的基本構(gòu)造、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、計(jì)算方法及施工方法。通過“橋梁工程”課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在四大基本橋型方面初步具備一定的橋梁設(shè)計(jì)能力，為后續(xù)“橋梁工程”的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究生階段深造及今后從事橋梁行業(yè)相關(guān)工作奠定了良好基礎(chǔ)。在近幾年傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，存在著以下問題。

（一）“橋梁工程”課時(shí)壓縮，內(nèi)容知識點(diǎn)多且難

石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院的“橋梁工程”課程開設(shè)學(xué)期為第六學(xué)期，理論學(xué)時(shí)64學(xué)時(shí)，在僅有的學(xué)時(shí)中需要講透四大橋型的相關(guān)知識，學(xué)時(shí)數(shù)是完全不夠的，而且每種橋型中的部分知識點(diǎn)難度較大，學(xué)生不易理解和掌握，如混凝土簡支梁橋的計(jì)算、連續(xù)體系梁橋中各種次內(nèi)力的計(jì)算，以及拱橋中拱軸方程的建立等。通過觀察授課教師前期幾輪的“橋梁工程”課堂教學(xué)活動，作者發(fā)現(xiàn)上述相關(guān)知識點(diǎn)的教學(xué)效果始終未達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求。

（二）“橋梁工程”全過程教學(xué)缺乏良性互動，學(xué)習(xí)者積極性難以調(diào)動

在傳統(tǒng)的“橋梁工程”課堂教學(xué)活動中，幾乎所有的時(shí)間都是由教師控制。首先，課堂中教學(xué)互動環(huán)節(jié)的內(nèi)容固化，教師與學(xué)生的互動內(nèi)容圍繞著課程的相關(guān)固定知識點(diǎn)展開[2]。例如，“橋梁工程”課程中橋梁按受力體系分類的研討性互動，僅僅按照各個橋型分類講解互動，而沒有將各個橋型之間的演變做一個過渡，知識體系缺乏系統(tǒng)性和內(nèi)在的連貫性。教師與學(xué)生的課堂互動往往只局限于問答形式，有些問題學(xué)生看書本即可回答出來，缺乏對學(xué)生思維的啟發(fā)，互動方法和互動過程較為單一，學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的積極性普遍不高。其次，教師與學(xué)生互動僅局限在課堂上，極度缺乏課堂之外的良性互動，導(dǎo)致雙方無法得到教與學(xué)的持續(xù)反饋，不易于教師和學(xué)生對課程相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，更不利于“橋梁工程”課程的持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)。

（三）“橋梁工程”課程考核模式較單一，過程考核不明顯

傳統(tǒng)的“橋梁工程”課程成績考核模式為：總評成績=平時(shí)成績（30%）+期末考試卷面成績（70%），該考核模式過于單一，忽視了學(xué)生對于課程內(nèi)容的實(shí)際掌握程度及學(xué)生對知識的深度思考。平時(shí)成績的組成為課堂考勤和若干次課后習(xí)題作業(yè)，無法體現(xiàn)出“橋梁工程”課程的過程性考核，學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)效果也無法從課后習(xí)題作業(yè)中得到全方位的展現(xiàn)，只有在課堂教學(xué)這一環(huán)節(jié)體現(xiàn)出學(xué)生的臨時(shí)記憶能力和背誦能力?？傮w而言，當(dāng)前考核模式關(guān)注的更多是學(xué)生當(dāng)下的學(xué)習(xí)情況，并未對教學(xué)及學(xué)生綜合能力培養(yǎng)起到有效的反饋?zhàn)饔谩?/p>

（四）“橋梁工程”課程線上資源少，不利于學(xué)生拓展學(xué)習(xí)

“橋梁工程”課程是一門應(yīng)用性、實(shí)踐性及學(xué)科前沿性很強(qiáng)的課程，除教師的課堂講授之外，還需要通過介紹大量的橋梁工程案例，結(jié)合實(shí)際工程實(shí)踐，才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而更好地掌握“橋梁工程”課程的相關(guān)知識重點(diǎn)與難點(diǎn)。從目前來看，教師未對“橋梁工程”課程建立線上學(xué)習(xí)資源庫，學(xué)生在課后幾乎沒有任何渠道可以進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。長此以往，忽視課程資源的建立，將不利于學(xué)生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)，更不利于學(xué)生行業(yè)視野的培養(yǎng)。

二、“橋梁工程”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

“橋梁工程”課程的教學(xué)內(nèi)容和方法多年不變，不符合石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。因此，為了適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，有必要對該課程進(jìn)行教學(xué)改革，教學(xué)改革具體實(shí)踐如下。

（一）結(jié)合雨課堂授課提升教學(xué)效果，方便過程管理

清華大學(xué)和學(xué)堂在線研發(fā)的新型智慧教學(xué)工具雨課堂，已在全國多所高校推廣使用，師生可以通過使用智能電腦終端及手機(jī)連接雨課堂，隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)，大數(shù)據(jù)時(shí)代通過此種方式最大限度地釋放教與學(xué)的能量，推動教學(xué)改革[3]。

“橋梁工程”課程教師結(jié)合雨課堂的授課模式，制作了具備雨課堂授課模式的多媒體課件。第一，在新課前一天，教師發(fā)送新課課件和相關(guān)橋梁工程案例圖片以供學(xué)生預(yù)習(xí)；第二，在課堂講授環(huán)節(jié)的課件中添加若干單選題和多選題，方便學(xué)生對相應(yīng)知識點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)鞏固，同時(shí)，教師可以通過雨課堂數(shù)據(jù)及時(shí)了解學(xué)生對相應(yīng)知識點(diǎn)的掌握情況，靈活調(diào)整教學(xué)目標(biāo)；第三，在期中及章節(jié)小結(jié)時(shí)，教師可使用雨課堂發(fā)布測試試卷，進(jìn)行隨堂測驗(yàn)，根據(jù)反饋數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)掌握學(xué)生知識的吸收情況；第四，“橋梁工程”課時(shí)量大，知識點(diǎn)多，可以通過雨課堂建立課程題庫，方便學(xué)生進(jìn)行課后測驗(yàn)，鞏固知識。在整個過程中，教師借用雨課堂平臺，收集學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，作為平時(shí)成績和過程性考核的依據(jù)，可以使得評分公正而且客觀。

（二）結(jié)合微信公眾平臺建立“橋梁工程”課程線上資源，拓展學(xué)生視野

“橋梁工程”課程在目前培養(yǎng)方案里安排的課時(shí)相對較少，學(xué)生若僅僅靠64學(xué)時(shí)的課堂學(xué)習(xí)，無法完全掌握課本及橋梁行業(yè)的相關(guān)知識。為了解決這個問題，教師通過個人建立的微信公眾平臺，日常及時(shí)更新“橋梁工程”課程的相關(guān)內(nèi)容和線上資源，諸如推送課程文章和視頻類資源等，目前微信公眾平臺推送“橋梁工程”微課視頻34個、“橋梁工程”施工動畫視頻15個、“橋梁工程”實(shí)際案例10個、橋梁行業(yè)前沿動態(tài)100余篇、橋梁大咖故事10余篇、橋梁行業(yè)講座40余個。通過持續(xù)更新線上課程資源，學(xué)生擁有了豐富的“橋梁工程”課外在線學(xué)習(xí)資源。在線上資源的建立中，學(xué)生也主動將他們搜集到的相關(guān)橋梁行業(yè)視頻及資料共享給任課教師，任課教師傳至微信公眾平臺，在此過程中，師生相互交流探討課程相關(guān)知識，二者之間建立了良性的互動；與此同時(shí)，教師和學(xué)生通過微信公眾平臺建立起了良好的師生互動渠道，學(xué)生通過此平臺及時(shí)釋疑，教師得到課堂之外的教學(xué)效果反饋，促進(jìn)了“橋梁工程”課程教學(xué)質(zhì)量的提高。結(jié)合微信公眾平臺的課程線上資源建設(shè)，提高了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)了學(xué)生工程實(shí)踐能力[4]，拓寬了學(xué)生的國內(nèi)國際視野，而且無形中也幫助教師提高了相應(yīng)的教學(xué)水平，真正意義上實(shí)現(xiàn)了“教學(xué)相長”。

（三）“橋梁工程”課程思政教育探索，塑造價(jià)值觀

教師除了進(jìn)行橋梁工程專業(yè)教育之外，還必須進(jìn)行思想政治教育，向?qū)W生傳授正確的思想倫理道德觀念，引導(dǎo)新時(shí)代大學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀?！皹蛄汗こ獭闭n程中可選擇的思政內(nèi)容很多，主要可以分為兩個方面，即理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)。一方面，在理論教學(xué)中，“橋梁工程”中有大量的行業(yè)人物和工程案例可作為思政元素，如我國現(xiàn)代橋梁的奠基人茅以升先生和其所主持設(shè)計(jì)建造的錢塘江大橋，可以給學(xué)生傳遞愛國主義、民族精神和工程素養(yǎng)等思政元素。另一方面，在橋梁工程實(shí)踐教學(xué)中（認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)），通過結(jié)合橋梁行業(yè)的實(shí)際工程案例，培養(yǎng)學(xué)生作為未來工程師應(yīng)具備的協(xié)同解決工程問題能力及基本的工程素養(yǎng)。但是，工程素養(yǎng)的培養(yǎng)并不是一朝一夕能完成的，也并不是“橋梁工程”這一門課就能培養(yǎng)的，需要在多門課程多個教學(xué)環(huán)節(jié)中融入思政元素，努力做到在對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)教育的過程中，兼顧培養(yǎng)其未來工程師的家國情懷、工匠精神、工程和人文素養(yǎng)等。

（四）“橋梁工程”課程考核方式多元化，注重過程考核

基于上述課程改革，“橋梁工程”課程總評成績?nèi)杂善綍r(shí)成績和期末試卷成績構(gòu)成，但提高平時(shí)成績的占比，注重課程的過程管理與評價(jià)，調(diào)整后，平時(shí)成績占50%，期末試卷成績占50%。平時(shí)成績評定模式：平時(shí)成績=平時(shí)考勤（1/5）+課堂表現(xiàn)（1/5）+作業(yè)情況（1/5）+雨課堂學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)（1/5）+微信公眾平臺學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)（1/5）。課程考核方式的轉(zhuǎn)變不僅提升了課堂教學(xué)效果，使“橋梁工程”課程的過程性考核清晰簡單，同時(shí)使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更加重視工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，激勵了學(xué)生主動學(xué)習(xí)行業(yè)前沿知識，規(guī)范了學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與有效性，促進(jìn)了學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)[5]。

三、“橋梁工程”課程教學(xué)改革成效

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)成績顯著提高

在對2017級和2018級土木工程專業(yè)（道路與橋梁方向）學(xué)生的授課中，教師采用了基于雨課堂與微信公眾平臺的教學(xué)改革方案，進(jìn)行了教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。在期末考核中，教師將試卷題型和題目難度設(shè)置與往年一致，同時(shí)注重過程考核，比較2017級與2018級土木工程專業(yè)（道路與橋梁方向）學(xué)生的“橋梁工程”課程綜合成績，如表1。

表1 2017級與2018級土木工程專業(yè)（道路與橋梁方向）學(xué)生綜合成績分布

通過對以上成績分析，2018級土木工程專業(yè)（道路與橋梁方向）的學(xué)生在優(yōu)秀段和良好段人數(shù)都多于2017級；在最高分?jǐn)?shù)上，2018級的學(xué)生分?jǐn)?shù)也高于2017級學(xué)生；在最低分?jǐn)?shù)上，2018級的學(xué)生分?jǐn)?shù)高于2017級學(xué)生；從平均分來看，2018級的學(xué)生綜合平均分?jǐn)?shù)高2017級學(xué)生4.14分?？傮w而言，通過連續(xù)兩輪的“橋梁工程”課程的教學(xué)改革實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績得到了顯著提高。

（二）學(xué)生滿意度較高

在對“橋梁工程”課程的授課中，學(xué)生對此門課程的近兩年評教分?jǐn)?shù)分別為96.92分和98.75分，教學(xué)評價(jià)從教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)效果4個方面進(jìn)行，教學(xué)評價(jià)結(jié)果“優(yōu)秀”，說明學(xué)生此門課的學(xué)習(xí)效果普遍較好。在對2018級學(xué)生授課結(jié)束的學(xué)期末，教師與學(xué)生開展座談交流，學(xué)生普遍反應(yīng)教學(xué)效果良好，課堂氣氛活躍，同時(shí)也十分認(rèn)可教師的教學(xué)方法，即線下多媒體課件結(jié)合雨課堂授課，線上微信群交流和微信公眾號推送行業(yè)熱點(diǎn)動態(tài)，把一門課程真正做到線上和線下有機(jī)統(tǒng)一，學(xué)生在此過程中學(xué)習(xí)主動性明顯增加。學(xué)生對學(xué)習(xí)的滿意度不僅體現(xiàn)在課上的45分鐘，更多的是體現(xiàn)在課下的時(shí)間里。

（三）同行評價(jià)滿意度較好

教師在過去兩輪“橋梁工程”課程教學(xué)改革實(shí)踐中，獲得了同行聽課教師、院級教學(xué)督導(dǎo)及校級教學(xué)督導(dǎo)的積極評價(jià)，在對2018級土木工程專業(yè)學(xué)生授課中，“橋梁工程”課程教學(xué)全過程雨課堂數(shù)據(jù)位列學(xué)院第一。

（四）師生榮譽(yù)度較豐

以“橋梁工程”這一核心課程為依托，主講教師持續(xù)進(jìn)行教學(xué)改革，在近兩年榮獲石河子大學(xué)青年教師講課比賽一等獎，校級教改項(xiàng)目立項(xiàng)1項(xiàng)，院級教改項(xiàng)目2項(xiàng)。同時(shí)，主講教師帶領(lǐng)2018級土木工程專業(yè)（道路與橋梁方向）的學(xué)生參加各類學(xué)科競賽，其中3位學(xué)生榮獲第十三屆、第十四屆全國大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽二等獎1項(xiàng)、三等獎4項(xiàng)，多位學(xué)生榮獲省級和校級大賽榮譽(yù)。通過教學(xué)競賽與學(xué)科競賽的促進(jìn)，使得師生充分做到了“以賽促教、以賽促學(xué)”。

“橋梁工程”課程作為土木工程專業(yè)（道路與橋梁方向）重要的核心課程，結(jié)合課程特點(diǎn)，提出基于雨課堂和微信公眾平臺的“橋梁工程”課程的教學(xué)改革方案，結(jié)合現(xiàn)代化信息手段，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，注重過程性考核，建立了豐富的課程線上資源，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過程全階段以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，教學(xué)改革效果良好，提高了授課質(zhì)量、學(xué)習(xí)質(zhì)量及師生滿意度。