許端端，周艷清，李 倩，王 婷

(湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，武漢 430068)

課程設(shè)計是土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的重要環(huán)節(jié)，上接工程實踐，下承理論教學(xué)[1]，其作用是在理論教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能，并綜合運用所學(xué)的理論知識。課程設(shè)計環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量在土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系中具有舉足輕重的作用。很多教學(xué)工作者一直在積極探尋提高課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的方法，孔綱強[2]等提出“科研—實驗—教學(xué)—工程”四位一體的課程教學(xué)方案，構(gòu)建課程設(shè)計實踐教學(xué)模式；李濤等[3]將翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)思想與課程設(shè)計教學(xué)特點相融合，提出了基于翻轉(zhuǎn)課堂的課程設(shè)計教學(xué)方法；劉沈如等[4]提出了虛實結(jié)合教學(xué)模式，以彌補現(xiàn)實課堂的不足。本研究在分析湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀與不足的基礎(chǔ)上，探討如何通過運用超星學(xué)習(xí)通平臺輔助教學(xué)，提高課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量。

1 教學(xué)現(xiàn)狀與存在的不足

土力學(xué)與基礎(chǔ)工程在知識體系上可劃分為兩部分，即土力學(xué)部分和基礎(chǔ)工程部分。土力學(xué)部分研究的內(nèi)容包括土的物理力學(xué)性質(zhì)、土中的應(yīng)力計算、土體的壓縮變形、土的抗剪強度、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性分析；基礎(chǔ)工程部分主要是運用土力學(xué)理論知識來解決工程實踐問題，其內(nèi)容包括淺基礎(chǔ)設(shè)計、樁基礎(chǔ)設(shè)計、沉井及其他特種基礎(chǔ)設(shè)計。土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計一般是在理論課程結(jié)束之后，由教師選取一種基礎(chǔ)類型進(jìn)行命題，讓學(xué)生運用所學(xué)知識，查閱相應(yīng)的規(guī)范對其進(jìn)行設(shè)計。在此過程中，往往存在以下問題。

A.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計選題較為單一?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)的種類繁多，淺基礎(chǔ)包括獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)等方面；深基礎(chǔ)則包括樁基礎(chǔ)、沉井、地下連續(xù)墻等方面。湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院的土木工程專業(yè)、道路與橋梁工程專業(yè)均有土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計教學(xué)任務(wù)。這兩個專業(yè)的學(xué)生將來從事工作所接觸的基礎(chǔ)類型會有所不同，教師會以學(xué)生的平均學(xué)習(xí)能力為依據(jù)，在教學(xué)中為土木工程專業(yè)選擇較為簡單的獨立基礎(chǔ)，為道路與橋梁工程專業(yè)選擇較為簡單的樁基礎(chǔ)，讓學(xué)生進(jìn)行合理設(shè)計。這種教學(xué)方式使得學(xué)生完成的課程設(shè)計內(nèi)容較為單一，學(xué)生之間存在互相抄襲現(xiàn)象，同時忽視了一部分學(xué)有余力，能夠進(jìn)行更復(fù)雜類型基礎(chǔ)設(shè)計的學(xué)生，這部分學(xué)生可能失去一些鍛煉自己能力的機(jī)會。

B.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計綜合性強，學(xué)生運用前期所學(xué)課程內(nèi)容解決綜合問題的能力有限。基礎(chǔ)工程設(shè)計是一項綜合性較強的實踐鍛煉，要求學(xué)生除了掌握本課程相關(guān)理論知識外，還要掌握相應(yīng)的荷載統(tǒng)計、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)分析等理論基礎(chǔ)。在進(jìn)行獨立基礎(chǔ)設(shè)計時，還必須掌握混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓、抗剪切及抗沖切計算。由于這些課程分布在不同的學(xué)期，彼此之間的銜接不夠，導(dǎo)致部分學(xué)生已經(jīng)遺忘相關(guān)內(nèi)容，在授課時還需要引導(dǎo)學(xué)生回顧該部分內(nèi)容。而土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程授課內(nèi)容較多，很難擠出時間完成這一環(huán)節(jié)。

C.在課程設(shè)計過程中，教師與學(xué)生的溝通不足。在目前的教學(xué)過程中，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)并沒有安排專門的教室供教師集中答疑使用，學(xué)生對課程設(shè)計中遇到的疑問只能通過QQ、微信等方式在線上向教師咨詢。從實際情況來看，需要一個較為專業(yè)的平臺，使教師能集中發(fā)布信息，為學(xué)生答疑解惑，學(xué)生之間也能相互溝通，探討設(shè)計中遇到的問題。

D.在課程設(shè)計過程中，學(xué)生的主動性不強。目前的課程設(shè)計教學(xué)模式以教師命題學(xué)生按要求完成為主，學(xué)生自身的思考能力和創(chuàng)新能力未被充分激發(fā)。如何對布置任務(wù)—學(xué)生思考—反饋問題—教師答疑這一模式進(jìn)行改革，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，是教師需要思考的問題之一。

2 基于超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺的教學(xué)改革措施

隨著教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，線上線下混合式教學(xué)模式被廣泛應(yīng)用，它可以把傳統(tǒng)面對面教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)E-learning兩者優(yōu)勢相結(jié)合，借助互動性強的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，構(gòu)建大量在線學(xué)習(xí)視頻，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，同時通過面對面的課堂互動討論，為學(xué)生答疑解惑，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力[5]。湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院在2018年引入了超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺，以建設(shè)智慧課堂。目前，該平臺在理論課程的授課過程中應(yīng)用較為深入，取得了一定成效。本研究嘗試在課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)用該平臺輔助教學(xué)，以解決目前在土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計教學(xué)過程中存在的問題。

隨著理論課程的進(jìn)行，在超星學(xué)習(xí)通平臺以建設(shè)課程的方式同步發(fā)放不同的課程設(shè)計任務(wù)，供學(xué)生選擇。土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程中，綜合性、實踐性較強的知識點包括地基變形計算、擋土墻設(shè)計、淺基礎(chǔ)設(shè)計、樁基礎(chǔ)設(shè)計、沉井及地下連續(xù)墻設(shè)計。這些知識點對應(yīng)的課程設(shè)計任務(wù)如表1所示。

表1 土力學(xué)與基礎(chǔ)工程理論課知識點及其對應(yīng)課程設(shè)計任務(wù)點Tab.1 Knowledge points of soil mechanics and foundation engineering course and the corresponding course design tasks

通過這種方式，一方面，拓展了課程設(shè)計選題范圍，使課程設(shè)計內(nèi)容不再拘泥于課程最后三章涉及的幾種不同類型的基礎(chǔ)設(shè)計，而是貫穿整個理論課程學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生通過課程設(shè)計任務(wù)書了解到所學(xué)的理論知識在工程實踐中的運用方法，能夠帶著問題去學(xué)習(xí)，提高理論課學(xué)習(xí)效率；另一方面，能使學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況及興趣選擇合適的課程設(shè)計任務(wù)，這樣既能避免在相同課程設(shè)計任務(wù)的情況下出現(xiàn)學(xué)生之間互相抄襲的情況，又能因材施教，使每個學(xué)生分配到難度合理的設(shè)計任務(wù)。通過超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺與理論課同步發(fā)布課程設(shè)計任務(wù)，給學(xué)生預(yù)留了充足的時間完成設(shè)計任務(wù)，學(xué)生有了較多的時間進(jìn)行思考，完成的設(shè)計質(zhì)量較高。

針對學(xué)生對之前學(xué)過的內(nèi)容有所遺忘的情況，可借由超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺的資料存儲功能，在平臺上傳相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，供學(xué)生查閱。每一個課程設(shè)計任務(wù)點所需上傳的資料包括但不僅限于《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》以及課程設(shè)計指導(dǎo)書、自制的課程設(shè)計答疑短視頻及音頻文件等內(nèi)容。通過這種方式，使學(xué)生能在線上迅速回顧課程設(shè)計相關(guān)先期知識點，為土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計的開展做好充足準(zhǔn)備。

針對課程設(shè)計過程中教師與學(xué)生溝通不足的問題，教師可根據(jù)自身的教學(xué)經(jīng)驗，將學(xué)生在設(shè)計中常遇到的問題，在超星學(xué)習(xí)通平臺以討論的方式發(fā)布給全體學(xué)生，在學(xué)生各抒己見之后，由教師統(tǒng)一作答；同時鼓勵學(xué)生將自己所遇到的疑問發(fā)布在平臺上，由其他同學(xué)嘗試解答，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺具備的聊天功能方便教師與加入課程的學(xué)生進(jìn)行溝通，使教師能隨時掌握每個學(xué)生的課程設(shè)計進(jìn)度，并針對各個學(xué)生的情況進(jìn)行針對性指導(dǎo)。

針對學(xué)生在課程設(shè)計過程中主動性不強的問題，可改變以往的思維模式，通過在超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺發(fā)布投票和問卷調(diào)查的形式，了解學(xué)生對課程的掌握情況及興趣之所在，根據(jù)學(xué)生的情況設(shè)置課程設(shè)計考核任務(wù)。除了表1所列的各類設(shè)計任務(wù)之外，還可引導(dǎo)學(xué)生按照所學(xué)理論知識給自己設(shè)置課程設(shè)計任務(wù)，鼓勵學(xué)生根據(jù)理論課程中所涉及的土工試驗方法、設(shè)計試驗進(jìn)行科學(xué)研究。通過這種方法，能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，提高思考能力和創(chuàng)新能力。

在2020年秋季學(xué)期對湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院道橋?qū)I(yè)進(jìn)行的土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計教學(xué)過程中，嘗試運用超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺輔助教學(xué)，收到了較好的成效。所建的課程僅一個班33名同學(xué)，點擊量超過了10萬，發(fā)布的討論話題得到了同學(xué)們的積極回應(yīng)，回復(fù)量超出了預(yù)期。學(xué)生完成的課程設(shè)計內(nèi)容，不再如以往一樣單一，而是選題多樣，設(shè)計方案各異，計算的準(zhǔn)確度得到了較大提升。由于是第一次嘗試依托超星學(xué)習(xí)通平臺在課程設(shè)計環(huán)節(jié)中進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)，難免有考慮不周之處，所建設(shè)的課程仍有很多需要完善的地方，在后期的教學(xué)實踐中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實際情況及時修改。

3 結(jié)語

課程設(shè)計環(huán)節(jié)是土木工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)中的重要組成部分，是將理論課程與工程實踐聯(lián)系起來的紐帶。如何提高課程設(shè)計環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，對提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。本研究嘗試探索如何將在理論課程中應(yīng)用廣泛的超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺引入課程設(shè)計環(huán)節(jié)，通過線上線下混合式教學(xué)模式輔導(dǎo)學(xué)生完成課程設(shè)計任務(wù)，使學(xué)生從選題環(huán)節(jié)即參加到課程設(shè)計過程中來，以加深學(xué)生對所學(xué)理論知識的理解與認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力。