温伟斌 韩衍群 侯文崎
[摘 要] 工程力学专业生产实习是重要的实践性教学环节,也是实现专业培养目标的重要保证。由于新冠肺炎疫情反复,传统的生产实习教学无法顺利开展,为响应教育部提出的“停课不停学”精神,以此为契机,提出并实践了生产实习线上线下混合式教学新模式。疫情复发时,采取线上教学模式,通过提前采集工程素材,制作教学课件,邀请经验丰富的工程技术人员为学生讲解,使学生对工程有深入认识;疫情稳定后,采取线下教学模式,让学生对工程认识更直观。经教学实践,线上线下混合式教学新模式取得了较好的教学效果,为今后实践类课程教学模式的改革提供参考。
[关键词] 土木工程;生产实习;教学模式;改革
[基金项目] 2021年度中南大学校级改革实践类教学项目“‘结构力学A(一)’课程思政建设研究与实践”(2021KCSZ043)
[作者简介] 温伟斌(1986—),男,湖南桃江人,博士,中南大学土木工程学院副教授,主要从事桥梁结构设计与力学中的数值计算方法研究;韩衍群(1980—),男,山东曹县人,博士,中南大学土木工程学院讲师(通信作者),主要从事桥梁计算理论与应用研究;侯文崎(1975—),女,湖北枣阳人,博士,中南大学土木工程学院教授,主要从事新型桥梁结构分析与试验研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2022)22-0073-04 [收稿日期] 2021-12-24
工程力学专业生产实习是以熟悉和掌握工程构筑物的设计、施工等知识体系为主的实践性教学环节,目的是通过生产实习直观地反映课堂所讲内容,将所学专业理论知识与实际工程结合起来,是实现专业培养目标的重要保证。传统生产实习教学模式一般选择工程项目部现场开展,这种模式存在一定的弊端,特别是由于新冠肺炎疫情的突发,严重影响了生产实习教学的顺利开展。因此,很多高校教师根据自身专业特点,对生产实习教学模式积极探索,取得了一些成果[1,2],但涉及工程力学专业生产实习的并不多。根据教育部提出的“停课不停学”的理念,本文根据工程力学专业生产实习的特点,探索了线上、线下混合式教学的新模式,为今后实践类课程教学模式的改革提供参考。
一、传统生产实习教学现状及存在的问题
传统的工程力学专业生产实习教学模式一般采用两种模式,一种是由指导教师就学校驻地附近选择合适的若干个工程项目进行现场教学,教学内容包括:认识和了解工程构筑物组成、设计、施工方法等;另一种是派学生赴某个工程项目部驻地实习,实习期一般为1个月。这两种模式的优点是学生能比较直观地认识和了解工程各个构筑物的组成及施工方法,但也存在不足之处。前一种教学模式:(1)学生一般是结合教师讲解参观工程情况,工程中有些比较高或难以近距离靠近的部位,无法参观,容易造成学生对工程特点及构筑物等了解不够全面、不够深刻,出现走马观花的情况。(2)实习内容专业分布窄。由于实习经费的限制,教师一般会选择学校驻地附近的工程项目进行生产实习教学,然而工程力学专业包含很多专业方向,比如桥梁工程、隧道工程、铁道工程等,每个专业方向既包括设计环节,又包括施工环节,就近选择工程项目进行实习教学,在实习内容上覆盖的专业方向一般比较少,且很难贯穿设计、施工等各个环节。(3)路上费时较多。虽然就近实习,但工程所在地往往距學校仍有一定距离,这段路程需耗时1~3个小时不等,加上往返时间,费时费力。而第二种模式最大的不足是派学生前往单个工程项目驻地实习,覆盖的专业方向往往比较单一,不够全面。另外,目前多地疫情不时复发,也暴露出传统生产实习教学模式的弊端。为此,有必要对传统的生产实习教学模式进行改革。
二、工程力学专业生产实习线上线下混合式教学新模式
在疫情防控期间,高校教师纷纷利用腾讯课堂、腾讯会议等网络平台对不同年级不同专业学生开展线上教学,为传统的授课形式在线上开展积累了教学经验[3,4]。对于实践类课程,采用线上教学,仅仅通过播放视频或图片的讲解,无法达到现场工程认识的目的和效果,所以,仅仅通过线上教学是不合适的。而传统的线下实习在疫情反复的情况下很容易中断,影响后续教学计划的开展,因此,需要对现有实践课程的教学模式进行改革,尽量真实还原实习现场,让学生在封闭期间也能够感受到实地实习的效果,封闭期结束后,再开展线下现场实习,以发挥线上线下优势互补,达到更好的实习效果。为此,结合我院工程力学专业特点,进行了线上线下混合式开展生产实习教学模式的探索。
本次生产实习线上教学部分采用腾讯会议平台进行,共分四个阶段。第一阶段,生产实习前期准备。(1)选择若干个合适的工程项目,工程项目应包含不同专业类型,如桥梁工程、隧道工程、铁道工程等,涉及的专业尽量广泛,且具有一定影响力的重大工程。(2)联系工程项目部确定合适的教学主讲人,并协助收集、录制教学素材。邀请的主讲人一般为具有丰富经验、熟悉工程项目的负责人。收集项目部已有的项目资料,包括项目介绍的PPT、视频等,协助录制工程现场视频、拍摄照片等,作为实习教学的素材,完成教学课件的制作,制作工作可由指导教师和项目部主讲人共同完成。第二个阶段,生产实习前,在教室进行实习前动员工作,重点是讲解本次生产实习开展的方式和安排,以及实习报告的编写和考核评价方式等。第三阶段,开展线上生产实习教学。由实习指导教师主持,教学主讲人向学生讲解,通过线上讲解、播放现场视频和图片、讨论和提问等多种形式,生动、形象地展现了工程背景和概况、工程特点和难点、采用的新结构、新技术和新方法等,使学生既认识了工程构筑物,又了解了最前沿的新技术、新方法,同时通过与工程人员面对面交流和讨论工程中遇到的难题,思考解决方法,将所学理论知识与实际工程相结合,达到了所学即所用的效果。第四阶段,线下现场实习教习。选择学校驻地附近工程项目现场实习教学,以弥补线上实习教学的不足。第五阶段,学生依据实习教学内容撰写实习报告。
第一阶段是本次生产实习教学的重点,也是创新之处。我院力学系动员了6位教师组成工程力学生产实习教学组,通过多方联系工程项目部,从中筛选合适的工程项目作为实习的工点,收集教学素材,录制详细的工程现场实习视频,加工制作教学课件,使学生如身临现场参观一样。
三、生产实习线上线下混合式教学优势
(一)受疫情等外部因素影响小
目前,由于疫情经常反复,传统的生产实习教学模式很难连续开展,采取线上线下混合式教学模式是较好的选择,即在疫情突发时,组织学生开展线上生产实习教学,待疫情稳定后,选择学校驻地附近的工程项目开展线下生产实习教学。线上实习和线下实习相结合的教学模式受疫情等外部环境小,保证了实习教学的顺利开展。
(二)实习内容贯穿设计、施工,专业分布广
充分发挥现代网络技术,由于互联网不受地域限制,在实习工程项目选取时,不必考虑项目距离的问题,而更应考虑实习内容及专业分布。专业既要有桥梁工程、房建工程,又要有隧道工程和地铁工程等;在地域上,甚至可以选择海外重大工程,如我院工程力学专业在生产实习中选择了阿联酋铁路二期轨道项目作为实习工点。实习内容既要包含设计方面,又要有施工方面,可以使学生对工程的认识更加全面、深入,视野更加宽广,这是传统的实习教学模式无法做到的。
(三)实习效率更加高效
传统实习教学模式虽然选择就近实习,但往往工程所在地距学校还是有一定距离的,路程一般需耗时1~3个小时不等,实习路途往往花费很多时间。通过实习指导教师提前联系项目部,收集、录制现场工程实习素材,节省了学生实地实习路途时间,而且,土木工程项目一般规模大、占地广,参观时费时费力,通过提前采集、录制实习视频,实习效率大幅提高。
(四)线上线下优势互补
线上实习教学尽管优势明显,但也存在不足之处。比如,学生对工程各构筑物的认识不够直观,缺乏感性认识,通过线下工程现场实习教学,可以让学生对工程有更直观的认识,以弥补线上实习教学的不足。
四、应用案例分析——以工程力学专业生产实习为例
工程力学专业生产实习是工程力学专业重要的实践性教学环节,为期1个月。2021年8月,在实习即将开始时,由于疫情突发,为了保证学生的身体健康安全,本着“停课不停学”的理念,本次生产实习教学决定采取线上线下混合方式进行。即疫情暴发时,采取线上实习教学,待疫情稳定后,线下选择现场参观学习。
(一)线上生产实习教学
1.工点筛选。我院力学系动员了6位教师组成工程力学生产实习教学组,通过多方联系工程项目部,从中筛选了京张铁路、沪昆高铁跨线桥、宁乡跨沩水河群英大桥、赣深铁路、平潭海峡公铁两用大桥、中土阿联酋二期轨道项目、老中铁路项目等十多个典型工程项目作为本次线上生产实习教学工点,这些工程既有桥梁、房建,又有隧道和地铁施工;既有设计,又有施工;既有国内工程,又有阿联酋、老挝等海外工程。实习内容贯穿设计、施工,覆盖海内海外重大工程,专业分布广。
2.内容准备。工程项目部为教学内容的制作提供了很大的帮助,比如在录制现场视频时,工程项目部负责人边录制边详细讲解,使学生犹如身临其境。教学素材收集工作完成后,充分发挥项目部负责人对工程概况、特点、创新点等了解比较深入的优势,邀请项目部负责人共同制作教学课件,并作为本次线上教学的主讲人,指导教师为主持人,共同完成线上教学任务。
3.线上教学。工程项目部负责人均在自身领域工作几十年,经验丰富,在本领域取得了突出的成绩。凭借多年工作经验,工程项目部负责人均对工程的理解比较透彻,对工程特点、难点把握比较到位,邀请他们作为本次线上教学的主讲人,指导教师为主持人,共同完成线上教学任务。
线上教学分为讲解环节、讨论环节、提问环节、总结环节等。专家通过项目背景介绍、播放视频和图片等多种手段,生动、形象地展现了工程背景和概况、工程特点和难点、采用的新技术和新方法等,在讲解过程中既深刻,又通俗易懂。学生既了解了具体工程情况,又了解最前沿的新技术、新方法。通过与专家面对面交流和讨论工程中遇到的难题,思考解决方法,将所学理论知识与工程实际问题相结合,达到了所学即所用的效果。线上实习整个过程进展顺利,学生兴致高昂,回答问题踊跃,取得了较好的实习效果。
4.课后消化吸收。为了保证实习效果,线上实习均同步录制视频,供学生课后学习,消化吸收,巩固实习内容,并要求学生撰写当天实习报告。
(二)线下生产实习教学
待疫情稳定后,选择学校驻地附近项目工程如平益高速、邵阳火车站站房改扩建工程项目部参观学习,带领学生现场认识和熟悉各构筑物及其施工内容、流程、施工方法等。
五、生产实习线上线下混合式教学的进一步思考
(一)灵活安排,优势互补
线上生产实习教学受疫情等外部影响小,在疫情暴发时期,邀请经验丰富的项目部人员结合具体工程案例线上向学生讲解工程概况、特点、难点和创新点,使学生不仅认识了工程各构件,而且对工程特点、难点、创新点有了更加深入的了解。待疫情稳定后,学生前往工程现场参观学习,可以对工程各构件的认识更直观,以弥补线上实习教学缺乏感观认识的不足。线上线下相结合的实习方式,既巩固了校内所学的各种理论知识,理论联系实际,也保证了教学工作的顺利开展,取得了良好的实习效果。
(二)内容丰富,专业全面
充分发挥现代网络技术手段,线上生产实习工点的选择更多考虑的是专业分布和内容,而不必考虑工点距离问题。根据工程力学专业学生将来就业方向,生产实习内容包含了桥梁、房建、隧道和地铁专业,贯穿设计和施工整個过程,专业分布广。展现形式上多种多样,主讲人通过线上讲解、讨论和提问、播放视频和图片等多种手段,生动、形象地展现了工程背景和概况、工程特点和难点、采用的新技术和新方法等,讲解过程中既深刻,又通俗易懂。学生既了解了具体工程情况,又了解最前沿的新技术、新方法。通过与专家面对面交流和讨论工程中遇到的难题,思考解决方法,将所学理论知识与工程实际问题相结合,达到了所学即所用的效果。
(三)言傳身教,立德树人
线上邀请的主讲人分布在设计、施工、管理等各专业各领域,具有几十年丰富的工作经验,在本领域取得了突出的成绩,为我国的基建事业做出了突出贡献。他们用自身的工作经历和积累的宝贵经验,不仅为学生传授了知识,也为学生树立了榜样,因此,线上实习不仅仅是对学生知识的传授,更是对学生价值塑造和人格培养的过程,是一次很好的思想政治理论课。并且,主讲人的一言一行对学生的世界观、人生观和价值观都有直接影响,通过他们言传身教的作用,将知识传授、价值塑造和能力培养三者融为一体,达到了立德树人的作用,取得了较好的实习效果。
(四)精心组织,合理安排
邀请的主讲人平时工作比较繁忙,常出现临时有事,“断档”的情况。为避免这种情况,可采取如下措施:(1)与各位主讲人提前几天沟通拟定线上实习初步时间安排;(2)线上实习前一天晚上与主讲人确定时间安排有无变化,若有变化,与其他主讲人协调,做出调整,避免第二天“断档”情况的发生。经过精心准备,合理安排,线上实习进展顺利,无“断档”情况发生。
(五)反复学习,消化吸收。
线上教学时,学生对实习内容的理解和掌握程度不同,教师不能兼顾到每位学生,因此,为了保证教学效果,线上实习均同步录制视频,供学生线下学习,消化吸收,以达到真正掌握的目的。
针对工程力学专业传统生产实习教学模式存在的弊端,特别是在疫情反复时期,传统生产实习教学无法连续开展的背景下,本文提出线上线下混合式生产实习教学新模式,充分发挥现代互联网技术优势,既保证了实习教学的顺利开展,又避免了线上实习教学的不足,取得了较好的教学效果,也为今后工程力学专业实践类课程教学模式的改革提供参考。
参考文献
[1]兰景岩,曹振中,苏阳.疫情防控期工程地质课程实践教学新模式的探索与实践[J].高教论坛,2021(2):31-33.
[2]陈英.工程训练线上线下混合式教学模式改革与探索[J].计算机时代,2021(12):91-94.
[3]胡阿香,息朝庄,梁小强,等.浅谈土木工程专业工程地质的教学改革与实践[J].教育现代化,2020,7(53):79-81+98.
[4]谢娟.新冠肺炎疫情防控期间土木工程材料课程教学方式探索与实践[J].科教文汇(中旬刊),2020(6):77-78+88.
Reform and Exploration on Online and Offline Mixed Teaching Mode for Production Practice:
Taking Engineering Mechanics as an Example
WEN Wei-bin, HAN Yan-qun, HOU Wen-qi
(School of Civil Engineering, Central South University, Changsha, Hunan 410075, China)
Abstract: The production practice of civil engineering specialty is an important practical teaching link and an important guarantee to realize the professional training goal. Because of COVID-19 outbreak, traditional production practice teaching mode can not be carried out smoothly. In response to the spirit of “Class suspends but learning continues” proposed by the Ministry of Education, a new model of online and offline mixed teaching is put forward and practiced. When COVID-19 relapses, the online teaching mode is adopted. By collecting engineering materials in advance, making teaching courseware, and inviting experienced engineering and technical personnel to explain to students, students can have an in-depth understanding of the project. After COVID-19 situation is stable, offline teaching mode shall be adopted to make students have a more intuitive understanding of engineering. In the mode of online and offline mixed teaching, good teaching results have been achieved, which provides reference for the reform of teaching mode of practical courses in the future.
Key words: civil engineering; production practice; teaching mode; reform