水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程混合式教學(xué)模式探索與實踐

摘 要 針對水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程知識點多、學(xué)科內(nèi)容復(fù)雜、講授方式單一、學(xué)生理解難度大等問題，文章圍繞本科院校水利類專業(yè)特點和新工科背景下的人才培養(yǎng)需求，提出基于OBE理念的線上線下混合式教學(xué)模式，以新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)為例，對該模式進行了為期3年的教學(xué)實踐探索。結(jié)果表明，該模式下，學(xué)生的知識掌握水平和實際解決問題的能力均有效提升，學(xué)習(xí)積極性和主動性大幅增加，符合新工科背景下本科院校工科類人才培養(yǎng)與教學(xué)改革需求，可為同類高校課程改革和教學(xué)創(chuàng)新提供參考。

關(guān)鍵詞 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；混合式教學(xué)；教學(xué)創(chuàng)新；OBE

中圖分類號：G424 " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.06.014

Exploration and Practice of Blended Teaching Mode for the Course of

\"Hydraulic Reinforced Concrete Structure\"

JIANG Chunmeng， GONG Jingwei， CHEN Yingjie， LI Xiaoqing

（College of Hydraulic and Civil Engineering， Xinjiang Agricultural University， Urumqi， Xinjiang 830052）

Abstract Addressing the issues of the course of hydraulic reinforced concrete structure， such as numerous knowledge points， complex subject content， monotonous teaching methods， and significant difficulty in student comprehension， this paper proposes a blended teaching model based on OBE （Outcomes-Based Education） philosophy， tailored to the characteristics of undergraduate water-related majors and the needs of talent cultivation under the New Engineering paradigm. Taking the agricultural water conservancy engineering students at Xinjiang Agricultural University as an example， this model was explored through a three-year teaching practice. The results show that under this model， students' knowledge mastery level and practical problem-solving ability have been effectively improved， while their enthusiasm and initiative for learning have greatly increased. This model meets the demands of talent cultivation and teaching reform for engineering majors at undergraduate institutions under the New Engineering paradigm， and could provide a reference for curriculum reform and teaching innovation in similar universities.

Keywords Reinforced concrete structure; Blended learning; Teaching innovation; OBE

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是水工建筑物中最基本的結(jié)構(gòu)形式。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)是水利水電工程、農(nóng)業(yè)水利工程、智慧水利、水土保持與荒漠化防治等水利類本科專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。根據(jù)課程目標，要求學(xué)生掌握水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計計算的基本理論和構(gòu)造知識，能夠獨立進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的設(shè)計，并為水工建筑物、水電站、水利工程施工等后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程通常在大三上學(xué)期開設(shè)，課程具有典型工程類學(xué)科專業(yè)課的特點，計算公式推導(dǎo)過程復(fù)雜、構(gòu)件破壞理論抽象、構(gòu)造要求知識點多、與工程實踐聯(lián)系緊密，導(dǎo)致學(xué)生理解難度較大，傳統(tǒng)教學(xué)模式難以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，導(dǎo)致教學(xué)效果并不理想?；谝陨犀F(xiàn)狀，課程組在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)開展了為期三年的水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程改革實踐探索，建成較完善的線上平臺教學(xué)資源，提出了基于OBE理念的線上線下混合式教學(xué)模式，可為同類工科專業(yè)課程改革提供參考。

1" 傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題

1.1" 教學(xué)模式單一、課程交互性不強

目前，水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程體系已沿用近二十年，教材、培養(yǎng)方案以及知識結(jié)構(gòu)較為陳舊。傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師課堂講授為主，課程中的鋼筋和混凝土基礎(chǔ)物理力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計理論、受力狀態(tài)與破壞形態(tài)、承載力計算公式、構(gòu)件構(gòu)造要求等內(nèi)容都需要學(xué)生掌握，此過程仍以“教師講授、學(xué)生記憶”這種“先學(xué)后用”的模式為主，將課程與工程實際相結(jié)合的案例分析和講解較少，尚未建立成熟的課程交互機制。盡管教師可通過PPT、試驗視頻等作為授課媒介，但由于本課程與建筑材料、工程應(yīng)用等結(jié)合緊密，部分概念學(xué)生理解起來仍比較困難，難以調(diào)動其學(xué)習(xí)主動性和積極性。此外，隨著我國水利工程的快速發(fā)展，超級工程建設(shè)逐漸增多，超高性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越發(fā)廣泛，由此衍生的工程和科研新問題廣受關(guān)注，而現(xiàn)階段課程講授內(nèi)容難以及時跟進新時代下水利工程的發(fā)展方向[1]。

1.2" 課程內(nèi)容多，學(xué)生認知度不高

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程內(nèi)容理論性和實踐性強，要求學(xué)生能夠正確地進行截面尺寸確定、配筋計算、鋼筋布置、鋼筋圖繪制，以及構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)計算和正常使用極限狀態(tài)驗算。一方面，課程內(nèi)容繁雜，計算公式和符號多，涉及較多的力學(xué)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求，導(dǎo)致學(xué)生對計算問題存有畏懼情緒，對于截面尺寸確定、設(shè)計參數(shù)選取及力學(xué)分析計算等感到無從下手。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，有相當一部分學(xué)生對基礎(chǔ)概念掌握不牢，對課程力學(xué)計算和構(gòu)件設(shè)計知識的學(xué)習(xí)興趣不高。另一方面，水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的許多構(gòu)造措施和規(guī)范規(guī)定都來自工程實踐經(jīng)驗，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式在理論知識演繹推理方面比較有效，但在工程實踐內(nèi)容的展示上則具有局限性。盡管多媒體教學(xué)可以幫助學(xué)生增加一些感性認識，但傳統(tǒng)線下授課模式仍難以激發(fā)學(xué)生的共鳴和思考，導(dǎo)致學(xué)生普遍反映理論知識抽象、公式煩瑣，與實踐結(jié)合不夠緊密，對于課程的認知程度不高。

1.3" 過程考核欠缺，學(xué)生獲得感低

傳統(tǒng)模式下，本課程考核方式以期末考試為主，綜合考慮平時作業(yè)成績和出勤率等情況給出最終評分，計算方法為：最終成績=期末考試成績（閉卷，70%）+平時作業(yè)成績（10%）+課堂考勤（20%）。盡管此種方式考慮到了課程學(xué)習(xí)的幾個方面，但仍未實現(xiàn)全過程有效考核，難以反饋真實的教學(xué)效果，不能充分調(diào)動學(xué)生的課程參與感和創(chuàng)造欲，致使最終的評價結(jié)果不甚合理。其主要問題如下：①期末考試成績比重偏大，學(xué)生即便不理解課程知識，但通過期末臨時對考點知識“死記硬背”也能取得不錯的成績；②課程評價標準以試題考核為主，缺乏課前、課中、課后等過程考核，影響了學(xué)生課余時間的學(xué)習(xí)熱情；③無論是期末考試、平時作業(yè)還是課堂考勤均為靜態(tài)材料，難以有效表征課堂和學(xué)習(xí)過程中各章節(jié)內(nèi)容的差異化特點，對學(xué)生綜合分析及工程思維等方面能力的反饋不到位，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)獲得感較低。

綜上，傳統(tǒng)教學(xué)模式下，存在課程交互性不強、考核過程單一等問題，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情低、對工程認知不深入，距離實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標仍有一定差距。針對以上問題，課程組從水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程的特點出發(fā)，以學(xué)習(xí)通平臺為載體，圍繞教學(xué)體系、授課方法、評價模式等多方面進行了探索，開展線上線下混合式教學(xué)改革實踐與教學(xué)資源建設(shè)，實現(xiàn)了課程教學(xué)全過程動態(tài)化管理，營造以學(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)氛圍，提出符合新工科人才培養(yǎng)目標的教學(xué)改革方案，以期提升教育教學(xué)水平與人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2" 混合式教學(xué)改革的內(nèi)容和建設(shè)思路

2.1" 學(xué)習(xí)通課程資源建設(shè)

以學(xué)習(xí)通平臺為依托，構(gòu)筑水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程師生交互式學(xué)習(xí)空間，推進課程“互聯(lián)網(wǎng)+教育”與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的深度融合。從傳統(tǒng)多媒體教學(xué)過渡到網(wǎng)絡(luò)互動學(xué)習(xí)模式，建設(shè)包含知識圖譜、課件、習(xí)題、討論區(qū)、拓展資料等內(nèi)容與環(huán)節(jié)的課程線上資源庫，幫助學(xué)生梳理課程體系，了解重點難點，進而構(gòu)建完整的知識框架（見圖1，P44）。在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下混合式教學(xué)模式等綜合應(yīng)用，逐步實現(xiàn)從以教師為主導(dǎo)的傳統(tǒng)講授模式向以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)模式的轉(zhuǎn)變。充分利用線上平臺，助力課堂教學(xué)模式革新，教學(xué)設(shè)計可一定程度上擺脫現(xiàn)行課程大綱的編排順序，根據(jù)學(xué)生具體情況進行個性化設(shè)置，實現(xiàn)資源重復(fù)利用并不斷改進。此外，運用平臺的大數(shù)據(jù)分析和AI助教等功能，精準統(tǒng)計分析每位學(xué)生的在線時長、學(xué)習(xí)進度、測驗成績和重難點掌握程度等，及時反饋調(diào)整課程設(shè)計方案，為教學(xué)改革提供參考依據(jù)。

2.2" 線上線下混合式教學(xué)實踐

結(jié)合水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程特點，將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式進行深度融合，通過在教師端上傳教學(xué)課件、發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)等方式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自由思考、自主發(fā)問，打破傳統(tǒng)的教師單向講授溝通的模式，實現(xiàn)師生間良性互動。通過線上自主學(xué)習(xí)和線下重點講解的教學(xué)方法實現(xiàn)真實教學(xué)場景與虛擬教學(xué)的有機結(jié)合，既發(fā)揮教師的引導(dǎo)、啟發(fā)和監(jiān)督作用，又激發(fā)學(xué)生“有思考地學(xué)”和“創(chuàng)造性地學(xué)”，實現(xiàn)教學(xué)模式的最優(yōu)化和教學(xué)手段的多樣化[2]。此外，依托多元化教學(xué)資源，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，搭建互動交流平臺，鼓勵學(xué)生參與課堂討論、課后反思，強化知識的理解與應(yīng)用。通過改革實踐，形成“學(xué)生帶著問題學(xué)”“老師根據(jù)問題講”的高效人才培養(yǎng)模式，提高學(xué)生主動思考和主動學(xué)習(xí)的能力。

2.3" 基于全過程評價的教學(xué)持續(xù)改進

傳統(tǒng)教學(xué)模式下的考核評價主要根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)、階段性測驗和期末考試來實現(xiàn)，該評價結(jié)果往往不能有效反饋教學(xué)的完整過程，難以實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)的有效監(jiān)測。通過開展混合式教學(xué)模式改革，強化過程考核評價體系，豐富教學(xué)評價方式，形成包括課前問卷調(diào)查和基礎(chǔ)能力診斷性評價、平時作業(yè)學(xué)習(xí)記錄和討論交流情況、學(xué)生自評和教師評價、期末考試成績等多維度指標，貫穿整個教學(xué)過程。該模式有利于教師對學(xué)生的知識掌握情況進行全面深入的了解，實時追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)成效并及時反饋到教學(xué)活動中，提高評價的有效性[3]。在全過程有效考核評價結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合本專業(yè)工程專業(yè)認證工作經(jīng)驗，建立基于OBE理念的課程教學(xué)改進工作機制，對標課程達成度和人才培養(yǎng)目標達成情況，持續(xù)改進課程教學(xué)設(shè)計與教學(xué)方法。

3" 混合式教學(xué)改革的措施與實踐

3.1" 線上教學(xué)資源建設(shè)新體系

通過三年的教學(xué)實踐，根據(jù)水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程特點和專業(yè)人才培養(yǎng)目標，基于“教、學(xué)、練、做”一體化模式科學(xué)設(shè)計數(shù)據(jù)庫，建設(shè)完善了學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺課程，完成教學(xué)資源管理、建課授課、作業(yè)與考試、答疑與互動、在線題庫等模塊內(nèi)容，豐富了本專業(yè)特色鮮明的新工科線上教學(xué)資源體系。此外，發(fā)揮線上資源庫的實用價值，體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的針對性和實用性，利用平臺功能對教師教學(xué)行為和學(xué)生學(xué)習(xí)行為等進行大數(shù)據(jù)分析，通過學(xué)情和課堂效果反饋，對課程資源進行補充和完善，對教學(xué)課件、教學(xué)視頻、課程教案、規(guī)范標準、教學(xué)大綱、學(xué)習(xí)指南、教學(xué)活動計劃、課程設(shè)計指導(dǎo)書、章節(jié)測驗、作業(yè)習(xí)題、考試題庫等資源開展持續(xù)改進。

3.2" 混合式教學(xué)方法改革新模式

緊密圍繞課程目標科學(xué)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，采用線上線下混合式教學(xué)新模式，學(xué)生通過平臺資源庫進行線上預(yù)習(xí)，為課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，再通過線下課堂對重點、難點知識進行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，課后線上鞏固學(xué)習(xí)，可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，形成激發(fā)學(xué)生課上課下主動思考的教學(xué)新模式。在課前環(huán)節(jié)，任課教師將已經(jīng)建好的線上課程資源（如PPT、案例、微課、思考題等）發(fā)布給學(xué)生，鼓勵學(xué)生在平臺討論區(qū)開展課前討論，增強學(xué)習(xí)趣味性。在課中環(huán)節(jié)，任課教師結(jié)合線上平臺資源進行直觀講解，組織學(xué)生邊觀看邊討論，活躍課堂氛圍。此外，教師還可利用線上平臺課堂測驗功能合成試卷，讓學(xué)生現(xiàn)場作答并當堂獲取實時數(shù)據(jù)反饋，針對性地開展答疑講解。依托平臺活動功能，教師還可在教學(xué)過程中通過簽到、投票、選人、搶答等方式，開展混合式主題討論、問卷調(diào)查，切實增強學(xué)生的參與度和積極性。在課后環(huán)節(jié)，借助平臺發(fā)布課后作業(yè)，實現(xiàn)作業(yè)形式多樣化。學(xué)生可多次觀看教學(xué)資源，并在課后討論專區(qū)提問交流，從中任課教師能夠及時了解學(xué)生的知識掌握程度，合理調(diào)整教學(xué)進度，既節(jié)約時間又能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

3.3" 全過程考核持續(xù)改進新方法

基于混合式教學(xué)新模式，優(yōu)化課程考核方式，使用多時段、多元化、多層面的課程考核評價新方法，確保過程考核有效性，采用OBE理念根據(jù)評價結(jié)果對教學(xué)設(shè)計進行持續(xù)改進，提高學(xué)生在課程全階段學(xué)習(xí)中的積極性和主動性。課程總成績評定實行百分制，由平時成績（50%）和考試成績（50%）組成，增加過程性考核比重，以平時成績作為競爭獎勵評價機制的依據(jù)，既讓學(xué)生感覺到不學(xué)習(xí)時的危機感，又能感受到學(xué)習(xí)時獲得獎勵的成就感，更加客觀地反映學(xué)生平時學(xué)習(xí)情況，提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的重視度，杜絕考前突擊復(fù)習(xí)應(yīng)付考試的現(xiàn)象。其中，期末考試成績以考卷成績?yōu)闇剩綍r成績包括課堂考勤（30%）、課外實訓(xùn)及作業(yè)（20%）、階段測驗（30%）、課堂問答表現(xiàn)（10%）、線上參與活躍度（10%），該考核計算方式能真實反映學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，對于教學(xué)目標的達成具有更加積極的反饋效應(yīng)。學(xué)期結(jié)束后，通過綜合分析期末成績、線上平臺記錄、平時表現(xiàn)、調(diào)研問卷等對教改效果進行評價，建立以學(xué)生為本、以成果為目標導(dǎo)向的課程教學(xué)持續(xù)改進機制。

4" 結(jié)語

本次教學(xué)實踐探索主要體現(xiàn)在線上資源建設(shè)、混合式教學(xué)實踐、考核評價體系革新三個方面，利用學(xué)習(xí)通平臺，實現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)，探索新型教學(xué)方法，完成了適應(yīng)西部高校水利類新工科專業(yè)特點的水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課程體系建設(shè)。三個教學(xué)年度的實踐表明，本模式能夠?qū)崿F(xiàn)課件、習(xí)題、測試等平臺資源的綜合有效運行，可以切實提升學(xué)生的知識掌握能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。此次探索對于提升水利類專業(yè)本科教育教學(xué)水平與提升人才培養(yǎng)質(zhì)量具一定的示范價值，能為同類專業(yè)課程改革提供參考。

基金項目：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)2023年校級教研教改項目（2023HHSY31）。

參考文獻

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