建筑工程课程在线混合平台教学探索与实践

卢立恒 张晶 孟鹏晖 李彤梅

西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610031

2020年春季，突如其来的新冠肺炎疫情引发了一场史无前例的教学应急性变革。为贯彻落实教育部“停课不停教、停课不停学”的指导意见，西南交通大学建筑工程课程教学团队合理选择教学资源，充分利用信息化手段，结合学习通数字化平台+SPOC 平台+QQ 即时通信工具，开展了线上混合平台教学实践探索。

建筑工程课程紧密结合现行国家结构设计规范，剖析建筑结构中的力学问题，是土木工程专业建筑工程方向的专业核心课。课程的目标是：1.学生利用所学概念和理论，根据不同结构体系的受力特点，针对工程实际问题合理地选择结构类型；2.合理进行力学模型简化，在此基础上进行结构计算分析；3.结合现行国家结构设计规范，掌握钢筋混凝土楼盖、单层工业厂房和砌体结构的结构设计方法。本门课程的学习，可以使学生从“理论设计”过渡到“工程设计”，对建立工程概念和培养学生综合运用专业知识解决实际复杂工程问题的能力具有重要的意义，在建筑工程专业的教育中占据十分重要的地位。本文针对建筑工程课程理论性和实践性强、内容多、涵盖范围广泛、学习难度大的特点，从教学模式、教学设计、教学内容和考评方式等方面进行了调整，探索在线教学模式下如何更好地提升学生的综合素质、培养学生解决实际工程问题的能力。

一、混合平台教学简介

混合平台教学可以结合多种教学平台的优势，取长补短交叉使用，学生可以不受时间和空间的限制进行在线学习。随着“互联网+教育”技术的快速发展，越来越多的在线开放平台支持混合式数字化教学工具，强化了师生互动和学情数据反馈，得到了高校教师和学生的认可。数字化智慧教学平台有很多简洁实用的功能，这些功能有利于教师灵活组织课堂教学活动，其学习过程数据和学习结果数据，有助于形成多维度、可视化的课程形成性评价报告；SPOC 使用的慕课视频课程资源相较于指定的阅读材料，更有利于学生形成形象、深刻的认识，提高学生的学习参与度；在线直播平台有QQ 直播、腾讯会议、钉钉、ZOOM 等，可以高效地模拟面对面的教学场景，具备实时互动功能。教学团队结合本校师生的实际使用情况，经反复测试、综合比选，采取了学习通+SPOC 视频+QQ 直播相结合的教学方式。首先在自学交流平台学习通上发布课前学习资料、习题、测验、论坛讨论，并配以SPOC 视频资源来丰富课前自学活动。其次进行课堂QQ直播，实施教学中的“线下”课堂教学，主要包括难点讲解、分组研讨、答疑等。最后借助线上多平台教学将课程知识深层次交互融合，在充分发挥教师引导、启发作用的基础上，加强学生的自主学习和自我管理，实现学生学习主动性和思考性的结合，以达到培养学生高阶能力的目的。

二、建筑工程在线教学设计

教学团队对在线教学课程建设进行了整体规划，对原有课程内容进行了优化，制订了适合线上学习的课程教学模式，如基于问题学习、案例研讨、协同学习等来优化课程知识点，设计习题库、测验等。在课程目标及课程评价方面强调以“学生为中心”，从传统的教师主导，转化为教师引导、启发和监管教学过程，以学生自主学习、主动思考和研讨为主，重视隐性知识的传递；考核方式转化为以“学习成果”为导向，强调过程性评价、学习成果多元，关注学生能力的提升。整个教学过程分为课前“知识供给、自主与协同学习”、课上“知识内化、讲解与研讨”、课后“知识巩固与拓展”、教学总结“教学评价与反思”四个阶段。四个阶段详述如下。

（一）课前:知识供给、自主与协同学习

课前，教学团队通过教学群组织教师集中备课，对学生的知识水平进行学情分析，针对性地设计提问、讨论及随堂作业，设计出符合学生认知规律的教学内容，并设定学习任务进度；利用学习通平台发布教学大纲、课件PPT、典型工程案例等学习资料；同时推送SPOC 课程视频和其他在线视频资源；鼓励学生学思结合、敢于质疑、积极思考。教师通过课程QQ 群的辅助提醒功能，引导学生完成课前预习。同时，学生在进行课前学习的过程中将学习情况同步反馈到课程群中，有利于教师及时掌握学生的课前学习情况，进而有针对性地设计课堂教学环节，为有效开展引导性的直播对话课堂做准备。要求学生进行在线教学的课前学习，旨在培养学生自主式学习、探究式学习的能力。当学生在自学过程中遇到问题时，可先通过学习通平台课程资料和SPOC视频积极思考，再查找资料展开深入的探究，从而加深理解、提高认识水平。

（二）课上:知识内化、讲解与研讨

在课堂教学中，教师身份转变为教学活动的策划者“导演”，学生从“观众”转变为“演员”，坚持“学、导、教相结合”，构建以学生为中心的“自由学习共同体”，将传统的单向灌输课堂转变为多向交流的对话课堂，使知识在师生之间、生生之间传递、共享。鉴于学生已结合学习通和SPOC 完成了课前要求的自主学习，在QQ直播教学环节，教师就不再需要花费大量精力重复讲授课程基本知识，只需要对课程内容做宏观梳理、归纳总结，将知识和方法进行有机结合，同时在课堂教学环节关注学生的动态反馈，及时调整后续的教学策略和教学速度。

此外，针对工科课程对学生创新实践能力培养重视不足的问题，在课堂教学中融入实践训练和创新能力培养，通过典型工程案例剖析探讨知识应用问题，通过小组合作激发学生探索知识的兴趣和动力，再配合学习通课程作业、阶段考试和课程设计，构建学以致用的教学体系。该教学体系：一是通过典型工程案例研讨，引导学生进行研究探索，引发头脑风暴，培养学生解决复杂工程问题的能力和勇于创新的能力；二是通过学习小组互动讨论、分组课程设计，让学生真正践行“做中学、学中做”，锻炼其将理论运用于实践、团队协作和科学表达等能力。

（三）课后:知识巩固与拓展

课后，通过时间、空间和内容上的延伸、拓展，构建线上“开放课堂”。首先，通过学习通发布与课堂教学内容相关的课后作业库、讨论区，并设置为互答、互评模式，引导学生多角度交流互动，鼓励学生对教师和同学的发帖进行回答、补充或提出不同观点，从而发挥学生在教学过程中的能动性和创造性，提高学生的知识迁移能力和认识水平。另外，针对学生课堂上疑问和一时难以理解的内容等，教师鼓励学生在课后通过查阅资料、学习共同体讨论等自主探索方式进行思考、判断，并适时为学生不能解决的问题答疑解惑，在时间上和空间上延伸课堂教学。

其次，结合学生的实际水平，在知识的深度和广度上进行适度延伸，拓宽学生对专业的认知，开阔学生眼界，主要包含“专题讲解”和“科技前沿”两部分。1.专题讲解——对课程知识点进行延伸和拓展，例如典型工程实例分析、现场工程图片及视频专题模块演示等，帮助学生更好地理解课程内容，切身体会理论知识的实际应用，激发学生深度学习的动力及兴趣。2.科技前沿——对结构创新，土木工程新材料、新技术与国内外规范进行介绍和解读,使学生跟进学科动态发展，顺应国家工程建设发展方向，适应国际化人才培养新需求。

（四）教学总结：教学评价与反思

形成性评价和多元评价能够更加全面、合理地反映学生的学习过程、参与度和学习成效。本课程采用形成性评价与总结性评价相结合、教师评价与学生评价相结合的多维度开放式评价模式，对教学过程与结果进行收集、分析和解释，具体评价内容如表1所示。

教学反思对提高教学质量和提升教师的教学水平起到重要的作用，教师应及时反思自己的教学行为与上课情况，从教学方法、教学内容、教学组织等方面查找不足，探索新的突破口。在建筑工程课程每个教学任务结束后，利用学习通平台的教学辅助功能，对学生的上课、活动信息等进行统计、分析，收集梳理反馈数据，对学习效果进行测评；通过课程群与学生进行线上同步或异步交流，反思学生的学习过程和学习行为，看看遇到了什么问题、形成了哪些能力等，然后有效调整后续教学行为；通过教学团队教师之间的交流沟通，深化教学总结，优化教学设计方案，使教学达到最佳效果。

三、建筑工程课程在线教学实例展示

以第一章结构体系与选型的教学为例，介绍建筑工程课程线上多平台教学过程。第一章结构体系与选型为本课程的重点内容之一，学生通过本章的学习，掌握建筑结构的组成和分类、受力特点、适用范围，对实际建筑结构进行简化的力学计算模型分析。第一章课前阶段，教师通过学习通课程平台发布教学大纲、教学课件PPT、学习小组分配情况，设定课堂签到及随堂作业发布时间；学生结合学习通课程平台和SPOC课程平台上的课程资源与教师发布的任务展开自主联动学习。在自主学习过程中遇到问题时，学生可借助学习通的好友功能与其他学习同伴讨论，亦可在课程群寻求答疑解惑。

在课堂教学阶段，采用课程QQ 直播。首先，教师结合火神山医院和雷神山医院的结构设计、施工建造等相关视频资料进行情景教学，从土木工程专业角度分析项目，激发学生的学习兴趣，自然过渡到建筑工程课程的学习中来。其次，结合“泉州酒店坍塌”事件，从框架结构的受力角度来分析坍塌原因，强调“结构的安全性、土木工程专业人员的责任”，引出本章的课程思政“专业责任、匠心精神及家国情怀”，并展开分组讨论。在完成本章知识重点和难点的梳理讲解之后，结合典型工程实例，引导学生利用所学知识去分析、思考，提高其解决复杂工程问题的能力。

课后，从逻辑思维角度，要求每位学生运用思维导图把本章知识点按照逻辑关系和关联机理做进一步梳理，对知识点进行更深层次的挖掘，让学生学会理清复杂问题的重点并锻炼学生的思辨能力。作业采用学生互改与教师审核相结合的方式，将优秀作业和课堂笔记通过课程QQ 群相册展示给学生看，旨在提高学生的参与度，让课堂活动覆盖到每位学生，增强相互学习的功效，激发学生持续学习的动力。

在线学习结束后，教学团队通过问卷调查随机调研了学生对课程教学的反馈情况。统计结果表明，在线教学得到了学生的良好认可，如图1 所示。相较于传统课堂教学，在线教学更灵活、自由，学生参与度更高，也更利于协同学习。在线学习完成度如图2 所示，学习通和SPOC 平台为学生提供了68 个知识点的视频等资料，90%的学生完成了70%以上的在线学习任务点数。

四、结语

本文对建筑工程课程在线教学模式、教学设计和教学评价方法进行了实践探索，主要得到以下教学经验和成果。

1.学习通和QQ 群课程平台共同架起了教师与学生异步/同步沟通的桥梁，相比于传统的课堂教学，在线教学使得教师与学生、学生与学生之间的交流互动更自由、更踊跃、更利于协同学习。此外，统计分析学习通和SPOC 课程平台提供的学习过程数据、学习结果数据，有助于形成多维度、可视化的课程形成性评价报告，可为教师进行教学诊断、教学改进提供有效参考。

2.建筑工程在线多平台教学强调实践学习。通过视频、动画及图片的方式将大量工程现场情景引入课程教学，将抽象的专业知识转化成直观、形象的认识，让学生在思索解决复杂工程问题的过程中深入掌握工程原理，做到了学中思、思中学。

3.线上多平台教学采用开放式课堂，对传统课堂在教学时间、空间和内容上进行了延展，使得课堂教学模式更加灵活、丰富，也拓宽了学生的专业视野，激发了学生持续学习的热情及兴趣。