高蘭蘭，黃海燕，李 爽

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利學(xué)院，云南 昆明 650051；2.云南水利水電職業(yè)學(xué)院，云南 昆明 650051；3.中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 水環(huán)境分院，云南 昆明 650051）

“水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)”課程是水利水電工程專業(yè)核心課程。該課程計(jì)算公式多且復(fù)雜，參數(shù)多易混淆，知識(shí)點(diǎn)瑣碎，構(gòu)造要求多，理解難度較大［1］，與實(shí)際工程聯(lián)系緊密。傳統(tǒng)的教學(xué)模式過(guò)于枯燥，導(dǎo)致學(xué)生畏難情緒較大，學(xué)習(xí)效果不佳。

針對(duì)該課程在教學(xué)改革中普遍存在的問(wèn)題，課程組采用線上線下混合的教學(xué)模式，結(jié)合課程特點(diǎn)，在課程教學(xué)改革方面做了一些探索。

一、課程簡(jiǎn)介

（一）課程基本情況

“水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)”是水利水電工程專業(yè)核心課程之一，在水利水電工程專業(yè)的培養(yǎng)方案中占有非常重要的地位。該課程是一門實(shí)踐與理論相結(jié)合的課程，通過(guò)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握鋼筋混凝土構(gòu)件的基本力學(xué)性能，掌握水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理與方法。該課程在專業(yè)課程與基礎(chǔ)課程中發(fā)揮著承上啟下的關(guān)鍵作用，它的先行課程為“建筑材料”“材料力學(xué)”“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“水利工程制圖”等，后續(xù)課程有“水工建筑物”“水電站”“水利工程施工”等。該課程既有理論推導(dǎo)又有實(shí)驗(yàn)研究，同時(shí)與行業(yè)規(guī)范、工程實(shí)際聯(lián)系緊密［2］，兼具專業(yè)課與基礎(chǔ)課的特征。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以在知識(shí)層次、能力層次及思維層次上得到提升。因此，開展本課程的線上線下混合式教學(xué)具有開創(chuàng)性的意義。

（二）教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)主要是面向?qū)I(yè)能力培養(yǎng)，是顯性的［3］。“水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”作為水利水電工程專業(yè)的核心課程，其教學(xué)目標(biāo)如下。

1.掌握分析水工鋼筋混凝土的基本原理，包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念、材料的物理力學(xué)性能、基本受力構(gòu)件的構(gòu)造要求等。

2.理解并熟練掌握各種基本構(gòu)件在承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下的計(jì)算設(shè)計(jì)方法，能夠根據(jù)規(guī)范要求設(shè)計(jì)水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件（受彎、受壓、受拉、受扭構(gòu)件）。

3.能運(yùn)用水利水電工程實(shí)驗(yàn)基本原理和分析方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作和結(jié)果分析，具有解決水利水電工程領(lǐng)域復(fù)雜問(wèn)題的創(chuàng)新綜合能力。

二、混合教學(xué)模式下的課程教學(xué)設(shè)計(jì)

線上線下混合教學(xué)模式運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，借助雨課堂、智慧樹、慕課等學(xué)習(xí)平臺(tái)，采取啟發(fā)式、案例式等教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)課程的全方位、全過(guò)程教學(xué)。將課程教學(xué)貫穿課前自學(xué)、課中內(nèi)化、課后反思和第二課堂四個(gè)環(huán)節(jié)，可有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，化被動(dòng)為主動(dòng)，提高教學(xué)效果，以保證知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)的同時(shí)達(dá)成。

課前，教師通過(guò)雨課堂平臺(tái)向?qū)W生發(fā)布本次課程的學(xué)習(xí)任務(wù)，向?qū)W生推送預(yù)習(xí)課件、微課視頻等資源，微課視頻資源內(nèi)容與本節(jié)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)。學(xué)生通過(guò)提綱性的預(yù)習(xí)課件，完成本次課程內(nèi)容的初步學(xué)習(xí)。預(yù)習(xí)課件包含重點(diǎn)內(nèi)容的自測(cè)題，教師根據(jù)學(xué)生做題情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，進(jìn)一步明確課堂教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí)，要求學(xué)生根據(jù)微課視頻內(nèi)容發(fā)表自己的觀點(diǎn)和看法，課前隨機(jī)抽取1～2名學(xué)生進(jìn)行5分鐘的觀點(diǎn)展示。

課中，廣泛采用啟發(fā)式、案例式、探究式的教學(xué)手段［4］對(duì)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行講解，綜合運(yùn)用動(dòng)畫演示、虛擬仿真技術(shù)、工程事故案例分析等手段，深入淺出，舉一反三，解決教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。結(jié)合雨課堂發(fā)布的預(yù)習(xí)任務(wù)，在課上進(jìn)行小組匯報(bào)+小組討論，完成互助式學(xué)習(xí)，這樣教師也完成了由“主演”向“導(dǎo)演”的角色轉(zhuǎn)變。這樣的教學(xué)形式，一方面增加了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，提高了團(tuán)隊(duì)合作水平；另一方面，可促進(jìn)多種觀點(diǎn)的形成，磨煉了學(xué)生的探究和科研能力。課堂講解過(guò)程中，注重對(duì)學(xué)生思維的訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，梳理重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)。同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感、家國(guó)情懷、大國(guó)工匠精神、科學(xué)精神和職業(yè)素養(yǎng)。

課后，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成教師在雨課堂上推送的課后作業(yè)和章節(jié)測(cè)試，并將成果按時(shí)提交至雨課堂平臺(tái)，查漏補(bǔ)缺，鞏固課堂學(xué)習(xí)成果。線下，每周安排一次答疑課。答疑是課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充，一些與課程相關(guān)的探索性問(wèn)題、爭(zhēng)議較大的問(wèn)題都可以在答疑課中解答。同時(shí)，教師定期在線上給學(xué)生推薦一些典型工程紀(jì)錄片（如三峽大壩、港珠澳大橋）或者工程倫理方面的電影，讓學(xué)生觀看并線上提交觀后感，培養(yǎng)學(xué)生的文化自信和民族自豪感，以及追求卓越的工匠精神。

三、混合式教學(xué)模式下的課程教學(xué)實(shí)施

以“水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”第5.3節(jié)“偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算”為例，說(shuō)明線上線下混合教學(xué)模式的課程實(shí)施過(guò)程。

（一）學(xué)情分析

教學(xué)對(duì)象為水利水電工程專業(yè)大三的學(xué)生，先行課有“理論力學(xué)”“材料力學(xué)”“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“建筑材料”，也學(xué)完了本課程第3章的全部?jī)?nèi)容和第5章第1、2節(jié)的內(nèi)容，了解了受彎構(gòu)件截面設(shè)計(jì)和偏心受壓構(gòu)件的一些概念，但學(xué)生對(duì)偏心受壓構(gòu)件配筋計(jì)算的內(nèi)容了解不足，因此在授課時(shí)，教師要結(jié)合啟發(fā)式教學(xué)法、案例分析教學(xué)法、探討問(wèn)題教學(xué)法開展課堂教學(xué)。

大三學(xué)期課程較多，部分學(xué)生在上課時(shí)會(huì)出現(xiàn)乏累和精力不集中的現(xiàn)象，接受知識(shí)的能力有限，因此，教師應(yīng)該增加與學(xué)生的互動(dòng)，掌控教學(xué)節(jié)奏，避免“填鴨式”教學(xué)。

（二）內(nèi)容分析

介紹偏心受壓構(gòu)件正截面兩種破壞形態(tài)時(shí)，對(duì)于受拉破壞（大偏心破壞），可結(jié)合受彎構(gòu)件雙筋矩形截面的破壞特征進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)；對(duì)于受壓破壞（小偏心破壞），由于情況較多，可借助應(yīng)力分布圖形進(jìn)行分析理解。此外，講述偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的一般計(jì)算公式時(shí)，應(yīng)讓學(xué)生重點(diǎn)理解其適用條件。

（三）教學(xué)目標(biāo)

講述偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算公式，可為后續(xù)對(duì)稱配筋計(jì)算奠定基礎(chǔ)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，能夠熟練掌握偏心受壓構(gòu)件正截面兩種破壞形態(tài)的特征及其正截面上應(yīng)力的計(jì)算簡(jiǎn)圖；掌握偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力一般計(jì)算公式的原理；同時(shí)結(jié)合相關(guān)構(gòu)造要求，完成偏心受壓構(gòu)件的配筋計(jì)算，正確繪制配筋圖。

（四）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：偏心受壓構(gòu)件正截面的兩種破壞形態(tài)。教學(xué)難點(diǎn)：偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的計(jì)算公式。

（五）教學(xué)媒體與資源選擇

教學(xué)媒體有PPT和教學(xué)動(dòng)畫，教學(xué)資源選擇雨課堂和大學(xué)慕課，推動(dòng)混合式教學(xué)、形成性評(píng)價(jià)、多通道互動(dòng)，增加課程教學(xué)的趣味性。

（六）課堂教學(xué)創(chuàng)新點(diǎn)

結(jié)合雨課堂，進(jìn)行混合式教學(xué)，實(shí)施形成性評(píng)價(jià)，形成多通道互動(dòng)，增加教學(xué)的趣味性。在雨課堂上推送習(xí)題，及時(shí)鞏固重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，可調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂參與度，集中學(xué)生的注意力。除采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法外，還要靈活運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)法、案例式教學(xué)法、探究式教學(xué)法。

（七）教學(xué)環(huán)節(jié)

1.線上課前準(zhǔn)備。教師活動(dòng)：在雨課堂上發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)課件，明確教學(xué)目標(biāo)及重點(diǎn)和難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，關(guān)注教學(xué)平臺(tái)學(xué)生的完成情況和效果；上傳地震時(shí)由于柱子破壞引起的結(jié)構(gòu)倒塌的工程實(shí)例視頻，提出討論問(wèn)題：結(jié)構(gòu)中柱子和梁的重要性比較；根據(jù)預(yù)習(xí)效果分析，確定教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：小偏心受壓構(gòu)件破壞的三種形式。學(xué)生活動(dòng)：登錄平臺(tái)，觀看教師推送的視頻；自主學(xué)習(xí)，完成預(yù)習(xí)課件的學(xué)習(xí)和測(cè)試；思考問(wèn)題原因，查找錯(cuò)題原因，明確學(xué)習(xí)重點(diǎn)；就預(yù)習(xí)時(shí)有疑問(wèn)的地方與教師在線交流互動(dòng)。設(shè)計(jì)意圖：發(fā)布預(yù)習(xí)題目，主要目的是檢驗(yàn)學(xué)生的自學(xué)情況，教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)效果，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，進(jìn)一步明確課堂教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)；教師推送視頻并提出問(wèn)題，目的是讓學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中培養(yǎng)職業(yè)道德和責(zé)任意識(shí)，樹立工程無(wú)小事的意識(shí)。

2.線下課堂內(nèi)化。教師活動(dòng)：回顧上節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，利用雨課堂隨機(jī)選人功能就預(yù)習(xí)課件中提出的討論問(wèn)題發(fā)表看法，并進(jìn)行思考，使學(xué)生意識(shí)到土木工程師提高社會(huì)責(zé)任意識(shí)的重要性，點(diǎn)評(píng)學(xué)生課前預(yù)習(xí)完成情況（5分鐘）；采用啟發(fā)式、案例式、探究式等教學(xué)手段對(duì)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)偏心受壓構(gòu)件正截面的兩種破壞形態(tài)和計(jì)算公式進(jìn)行講解，綜合運(yùn)用動(dòng)畫演示、模型展示、類比學(xué)習(xí)等手段，舉一反三，最終解決教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題（55分鐘）；利用雨課堂發(fā)放課堂活動(dòng)任務(wù)單“偏心受壓構(gòu)件兩種破壞發(fā)生的條件、破壞特征、破壞時(shí)截面的應(yīng)力和應(yīng)變分布”，要求學(xué)生以小組為單位討論，在規(guī)定的時(shí)間提交討論結(jié)果，教師巡回指導(dǎo)，記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)程評(píng)價(jià)（25分鐘）；總結(jié)兩種破壞的本質(zhì)區(qū)別，點(diǎn)評(píng)小組討論結(jié)果，強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)（5分鐘）。學(xué)生活動(dòng)：回顧受彎構(gòu)件計(jì)算公式建立的基本假定，被隨機(jī)抽到的學(xué)生發(fā)表自己就柱子倒塌造成工程事故的看法；分小組討論總結(jié)：兩種破壞發(fā)生的條件、破壞特征、破壞時(shí)截面的應(yīng)力和應(yīng)變（包括受拉鋼筋、受壓鋼筋、受壓區(qū)混凝土），在教師的指導(dǎo)下完成小組討論教學(xué)活動(dòng)；繪制受彎構(gòu)件的雙筋矩形截面應(yīng)力分布圖；根據(jù)教師的引導(dǎo)，將應(yīng)力分布圖改為偏心受壓構(gòu)件的應(yīng)力分布圖，根據(jù)應(yīng)力分布圖，建立力的平衡和力矩平衡公式，反思類比學(xué)習(xí)法的應(yīng)用；根據(jù)教師的總結(jié)評(píng)價(jià)，反思并鞏固本次學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。設(shè)計(jì)意圖：采用多種教學(xué)方法和手段對(duì)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行集中講授，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的理解和掌握；課堂活動(dòng)旨在活躍課堂氣氛，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。

3.線上課后提升。教師活動(dòng)：推送課后作業(yè)題，及時(shí)關(guān)注學(xué)生作業(yè)完成情況，重點(diǎn)關(guān)注課前預(yù)習(xí)測(cè)試效果不佳的學(xué)生課后作業(yè)效果，思考教學(xué)策略；推送港珠澳大橋工程相關(guān)紀(jì)錄片，要求學(xué)生觀看并在規(guī)定時(shí)間提交觀后感，指出港珠澳大橋工程中涉及的偏心受壓構(gòu)件；布置下一堂課的任務(wù)，明確下一堂課的目標(biāo)及重點(diǎn)和難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，關(guān)注教學(xué)平臺(tái)上學(xué)生的完成情況和效果，為下一堂課的教學(xué)做好準(zhǔn)備。學(xué)生活動(dòng)：登錄雨課堂，領(lǐng)取課后任務(wù)，完成本節(jié)課的課后作業(yè)；自主學(xué)習(xí)，完成下一堂課的預(yù)習(xí)測(cè)試；思考錯(cuò)題原因，查找不足，明確下一堂課的學(xué)習(xí)目標(biāo)；就沒(méi)有掌握的內(nèi)容或者下一堂課的內(nèi)容與教師進(jìn)行線上交流互動(dòng)。設(shè)計(jì)意圖：課后，教師推送課后作業(yè)和章節(jié)測(cè)試，旨在強(qiáng)化課堂知識(shí)學(xué)習(xí)，查漏補(bǔ)缺，鞏固課堂學(xué)習(xí)成果；要求學(xué)生觀看紀(jì)錄片，主要是為了讓學(xué)生將課堂理論學(xué)習(xí)與實(shí)際工程聯(lián)系起來(lái)，加深對(duì)課堂知識(shí)的理解；利用雨課堂和通信軟件開展師生互動(dòng)，主要目的是為學(xué)生隨時(shí)隨地答疑解惑，對(duì)困難學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

4.開展第二課堂。組織學(xué)生參加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練；鼓勵(lì)學(xué)生參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)；鼓勵(lì)學(xué)生去設(shè)計(jì)單位、施工單位實(shí)習(xí)，積累一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。將專業(yè)教育滲透到大學(xué)生學(xué)習(xí)生活的方方面面，逐漸形成以第二課堂為途徑、實(shí)踐教學(xué)為載體的“全過(guò)程、全方位、立體化”的育人格局。

四、混合式教學(xué)模式下的課程實(shí)施效果

通過(guò)線上線下的混合式教學(xué)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣明顯改善，主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)增強(qiáng)，大多數(shù)學(xué)生能夠真正做到“把頭抬起來(lái)，坐到前排來(lái)，腦筋動(dòng)起來(lái)，課后忙起來(lái)”。課后，學(xué)生也能夠積極與教師、同學(xué)探討問(wèn)題，開展批判式討論，在獲取豐富知識(shí)的同時(shí)形成較強(qiáng)的自學(xué)能力。雨課堂的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的全監(jiān)督，從預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)到課后作業(yè)，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間可評(píng)估。同時(shí)，教師通過(guò)雨課堂發(fā)送小組討論題目，讓學(xué)生的課外學(xué)習(xí)任務(wù)更加明確、充實(shí)，學(xué)習(xí)內(nèi)容更有層次性和挑戰(zhàn)性。

在考核方面，采用過(guò)程考核與終結(jié)考核相結(jié)合的形式，促使學(xué)生在課堂上真學(xué)、真想、真領(lǐng)會(huì)，課后動(dòng)起來(lái)、忙起來(lái)、總結(jié)起來(lái)，考核項(xiàng)目設(shè)計(jì)多元化，線上線下占比均衡。經(jīng)過(guò)一學(xué)期的嘗試，該課程的學(xué)生期末平均成績(jī)?yōu)?9.6 分，比去年高了6.5 分，不及格率也由原來(lái)的20%左右下降到8%。

結(jié)語(yǔ)

基于線上線下結(jié)合的混合式教學(xué)模式進(jìn)行課程教學(xué)改革，能夠促使學(xué)生主動(dòng)思考、獨(dú)立思考，真正培養(yǎng)學(xué)生的批判思維和工匠精神；同時(shí)，也可以保證在專業(yè)課教學(xué)中實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和育人“三位一體”的教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。