陳成芹,武紅娟,曹萬智,張 微

(1.西北民族大學 土木工程學院,甘肅 蘭州 730030；2.甘肅省新型建材與建筑節(jié)能重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)

0 引言

小班化教學主要指的是學生人數比較少、個性化教育、互動性比較強的教育方式，是實施個性化教學實踐的一種新型教學模式[1].根據國務院辦公廳《關于深化高等學校創(chuàng)新教育改革的實施意見》[2-4]，小班化教學改革勢在必行.

《混凝土結構設計原理》是無機非金屬材料專業(yè)本科開設的專業(yè)平臺部分必修課之一[5].該門課程的教學目標是要求學生掌握混凝土結構基本構件的基本設計原理，熟悉各種基本構件受力特點及破壞特征，會對具體工程問題進行分析，能運用該課程介紹的基礎理論知識、混凝土和鋼筋等原始材料的基本性能進行混凝土結構設計[6-7]，能提出多種設計方案，解決工程實際問題，具備設計和計算混凝土結構基本構件的能力，并提供正確的設計成果，會對不同類型的構件設計結果進行校驗，會分析和判斷結構構件安全與否.從教學目標可知，本課程對學生未來從事的工作很重要，對本科階段知識結構的構建也起到舉足輕重的作用.2016年培養(yǎng)方案中，該課程只有36學時，知識量大、課時有限、學生差異大，采用“探究式-小班化”互動式教學，更有利于培養(yǎng)學生積極主動的學習態(tài)度.此外，學校每年招收的建材專業(yè)本科生人數每班控制在30名左右，滿足小班化教學的人員要求，針對2016級(1班37人，2班34人和2017級(1班36人，2班25人)兩屆學生的綜合成績考評，研究“探究式-小班化”互動式教學模式的教學效果.

1 探究式-小班化的教學模式

1.1 學生參與度提高

現在的教學核心是學生在“學”的過程中占主導地位[8]，課前預習，了解重要知識點，課堂上積極與同組同學討論，加強同學之間的協作能力和語言表達能力.

1.2 教師教學素質提高

教師不僅要有過硬的專業(yè)知識，還需要強化現代信息技術的運用能力[9-10]，如騰訊課堂、釘釘、雨課堂、學堂在線等，既能線上上課，還能結合微課，采取翻轉課堂教學模式提高學生自主學習的能力[11].教師還要快速適應自己在新的教學模式下的角色轉變，“教為輔”，更多的是引導和解疑作用.在控制學生人數的情況下，教師有足夠的精力給予每位學生更多的關注，從而有針對性地進行輔導和教學.

1.3 教學環(huán)境

人數較少、不影響現場正常施工的情況下，可以適當延長現場的教學活動，學生可以充分將理論知識與實踐結合起來，比如，受彎構件的破壞狀態(tài)，學生通過綁扎鋼筋骨架，澆筑混凝土，養(yǎng)護并測試其破壞形態(tài).通過親身體驗，不僅可以了解組成鋼筋混凝土骨架的鋼筋類型，還懂得了混凝土的配合比組成.在測試過程中，還能親眼目睹梁在荷載大小變化時，梁所呈現出的破壞狀態(tài)，從而更好地掌握構件的設計理論.

2 “探究式-小班化”互動式教學模式在《混凝土結構設計原理》課程教學中的應用

2.1 教師備課方式

《混凝土結構設計原理》課程的培養(yǎng)目標是設計、施工和檢測等應用型人才為導向.2020年春季學期，由于受新冠疫情的影響，根據教育部“停課不停學”的要求，全校提前進行線上教育培訓，為線上授課做好充分準備，同時調整備課方式.

1)與現代科技手段和設計方法接軌，開拓學生的認知能力.備課要注重內容的更新與擴充，在講授混凝土結構的設計方法與原理時，要給學生提供最新的研究報道(如相關學術期刊、數據庫和學術公眾號)，開闊學生的視野進而引發(fā)思考，進一步加強師生互動，體現共同學習的理念.

2)與實際工程相結合，加強應用.《混凝土結構設計原理》的教學不僅要向學生傳授理論知識，更要培養(yǎng)他們解決實際問題的能力.因此在備課時注重相關案例的引入，在假設情境下，讓學生通過分析案例，進行現場初步判斷，比如修建一座橋梁時，如果行駛在橋面上的車輛荷載超載，可能會出現什么問題？如何進行排查？可以讓學生以小組的形式進行討論，不僅可以提高學生解決問題的能力，還可以增強學生的思考和互動能力.

3)突出重點與難點.由于該課程的某些章節(jié)前后銜接中存在知識點重復的問題，因此適當采取課堂小測試的方式讓學生在給出答案的同時提出疑問，教師則通過答疑的方式講述本節(jié)課的重點與難點，提高了學習效率.

2.2 “探究式-小班化”互動式教學模式

“探究式-小班化”互動式教學模式是一種集數種教學方法于一身的教學模式.為充分調動學生的積極性，提高教學質量，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力和動手能力，進而充分發(fā)揮小班化教學的優(yōu)勢.

1)“探究式-小班化”互動式教學設計.首先，教師利用多媒體資源對章節(jié)的重點和難點內容進行詳細講解，使學生掌握設計原理基礎知識.其次，結合課本上的例題和實際案例，選取一類基本構件開設研討課，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力和動手能力.例如針對 “T型截面受彎構件的承載能力計算”進行研討，要求學生通過課下查閱文獻資料，在課上分組匯報兩種T形截面承載能力計算的異同點、設計時需要注意的問題等.在課堂教學中，以情景式問題切入主題，進行小組討論、成果展示和教師點評等，具體教學設計如表1所示.

表1 “探究式-小班化”互動式教學環(huán)節(jié)

2)圍繞“結構設計原理”中的重點、疑點、難點以及現階段慕課建設、自動習題集和鋼結構等熱點問題、學科前沿講給學生，不僅拓寬了學生的認知面.而且有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，同時也激發(fā)了學生的科研熱情.

3)充分利用各種信息化工具幫助學生答疑解惑.“雨課堂”小程序的運用，實時在線測試與答疑，提升學生參與度，實現雙向互動，提高學習效果.圖1是課堂上講過的課下進行測試的結果.每次課的5分鐘“問卷星”答卷小程序，總結本次課的主要內容知識點，為教師課后的答疑提供依據.傳統(tǒng)的QQ、微信、短信和電話，也可以達到信息的及時溝通.豐富的網絡資源，方便學生自己查找資料，進行匯總，解決問題.

(a)2017級建材1班 (b)2017級建材2班

由圖1可知，2017級建材1班的總體正確率是80.56%，2班的正確率為84.00%，2班正確率偏高，表示2班對此問題的整體掌握程度較好，上課效率比較好.全班同學都做對的題目，2班有三道題，1班只有一道題，說明 2班學生的課堂教學效果比較好，學習能力較強.兩個班的問題主要出在第4題和第5題，表明兩個班的學生對此問題掌握的都還不夠，需要學生課下查找相關資料、認真復習或者咨詢老師，對該知識點進行鞏固.“雨課堂”小程序線上測試，是一種不錯的教學工具，不但可以了解學生對知識點的掌握程度，還可以清楚的知道哪些同學掌握的比較差，為下一步的教學提供依據.

2.3 引導學生改變學習方式

三步走，查漏補缺，輕松掌握所學知識.第一步是課前預習，通過聽《結構設計原理》精品課資源或者帶著老師設定的情景問題去預習.小班化教學為師生互動提供了有利的條件，這就要求老師引導學生進行科學深入的預習，而不是簡單瀏覽教科書上的內容，比如：在講授偏心受壓構件這一章的內容前，給出案例，根據受力的位置，哪些情況屬于偏心受壓構件？偏心受壓構件受力破壞時有何特點？讓學生帶著問題去思考，提升預習效果；第二步是認真聽課，及時查漏補缺，提高課堂效率，加強師生之間的互動和交流；第三步，學生在課下及時對所學重難點進行總結，及時完成老師在“雨課堂”小程序布置的線上測驗和線下作業(yè)，如有不明白的，可以在做題過程中標注出來，教師通過觀看作業(yè)，就會收到相關信息，共同的問題則集中講解，個別問題針對性指導，及時反饋給學生.為查漏補缺，學生還可以查看老師的直播回放，豐富知識點，進而達到事半功倍的效果.

2.4 構建新的課程考核體系

該課程的總評成績包括平時成績、期中成績和期末考試[12-15]，根據對大學生創(chuàng)新性思維能力的要求，考核方式進行了調整和改革.

1)平時成績 包括課堂考勤、平時作業(yè)，占總評成績的20%，其中課堂考勤占 20% ，平時作業(yè)占80%[16].《混凝土結構設計原理》課是一門應用性和實踐性很強的課程[17]，需要在實踐中熟練掌握每一種基本構件的設計原理和承載力計算公式.為了提高學生的理解能力和計算能力，平時作業(yè)至少四次，要求學生寫在統(tǒng)一的作業(yè)紙上，主要作業(yè)內容見表2.

表2 平時作業(yè)

由表2可知，四次作業(yè)內容包括混凝土結構設計原理的基礎設計和基本構件設計，基本上涵蓋了課程的計算內容.學生在做平時作業(yè)時，對不確定的知識點會反復查閱相關規(guī)范和課本中出現的例題，然后針對老師布置的課后題獨立思考，得出計算過程；課下老師集中講解計算公式和適用條件.定理和概念類理論課不再作為最終的評價結果，而是通過平時作業(yè)的方式增加課堂互動、動手操作能力和實驗設計的邏輯思維能力考查，將教學評價貫穿于整個教學過程.

2)期末總評考核 20%平時成績，20%期中成績，60%期末成績，這三部分成績?yōu)樵撻T課程的最終成績[21].其中，期中成績是針對前九周的學習情況，采用隨堂測驗的方式，考察學生對重要知識點的掌握程度.《混凝土結構設計原理》課程屬于專業(yè)必修課，期末考核采用閉卷考試形式，對整個學期的所有知識點進行考核，不僅考核理論知識的掌握情況，還會考察學生的實踐能力、綜合運用知識的能力等2016級和2017級四個班的期末總評成績分布折線圖，見圖2.

由圖2可知，采用傳統(tǒng)教學方法的2016級建材1、2班成績波動比較大，1班成績分布范圍(4，77)，平均分是55.73分；2班成績分布范圍(32.6，95.8)，平均分是72.04分；2班的成績高于1班，在相同教學方法成績差別較大，主要原因是學生的基礎存在較大差距，課堂氛圍也很重要，2班學生上課比較活躍，課堂上與教師互動頻繁，這也帶動了其他學生的學習積極性.采用“探究式-小班化” 互動式教學的2017級建材班的成績分布比較均勻，1班成績分布范圍(67，90)，平均分是81.33分；2班成績分布范圍(76.0，91.0)，平均分是81.82分，兩個班的成績相當，2班成績略高于1班，這說明學生的參與度非常高，學習氛圍在新方法下非常融洽，尤其是平時成績比較差的學生，說明他們并不是成績差，而是學習不認真、學習態(tài)度不端正，如果稍微努力一下，就可以將成績提上來.令人欣慰的是，對于工字型的截面設計問題，雖然課堂上并未給學生講解，但是很多學生能夠從已有知識出發(fā)，通過T形截面的截面設計理論機型設計和驗算，學會了運用所學知識，這說明小班化教學明顯提升了學生的思維能力和綜合分析能力.

圖2 2016級和2017級建材班期末總評成績分布折線圖

從兩屆學生的成績波動情況和平均分得知，采用“探究式-小班化”互動式教學模式，改變了教學過程中的角色轉化，提高了學生的積極性，使他們愛動腦筋，善于發(fā)散思維，直觀的表現就是成績，變化非常大，特別是基礎比較薄弱的同學，在大氛圍的帶動下，也學會了思考，同學們能夠相互交流探討，課下積極完成作業(yè)，在最終的考核中，也有了很好的表現.與傳統(tǒng)的教學方式相比，“探究式-小班化”互動式教學可以顯著提高學生的成績，激發(fā)了學生上課的積極性，使他們能夠自覺查閱資料，學生之間討論互動增多.

2.5 “探究式-小班化”互動式教學面臨的挑戰(zhàn)

通過考核成績了解到，采用新的教學模式以來，學生的學習效果很明顯，成績提高很大.但是也面臨新的問題和挑戰(zhàn).

首先，與傳統(tǒng)教學模式相比，這種教學方式增加了學生的負擔，比如：課外預習部分，學生需要根據老師推薦的視頻資料，提前觀看視頻，通常需要1小時左右，并記錄自己不懂的知識點；課上老師引入問題，學生以小組為單位進行討論[22].隨著互聯網技術的發(fā)展，手機、電腦、IPAID戳手可得，wifi覆蓋全校，電子網絡資源、電子圖書館等等，學生可以隨時查閱獲取他們想要的資料.但是還有一部分學生表示不適應小班化教學多互動、多任務的要求，他們考試60分萬歲，平時的學習態(tài)度就是得過且過，雖然按時上課，但是趁老師不注意就玩游戲.還有一部分學生平時不學習，期末考試時搞突擊.為避免這類問題，充分發(fā)揮小班化教學的優(yōu)勢，高等教育必須真正回歸到學生以學業(yè)為中心和高校以本科教育教學為中心這兩個初心.

其次，小班化教學對教師和教學資源的要求也提高了.教師需要課下綜合課程內容，精心設計教學內容，根據內容給學生提供針對性強或者自行制作的視頻、微課提前進行預習；教師需要掌握各種教學軟件，并充分利用各種軟件，讓每一個學生都積極參與到課堂中來.目前，并不是所有教師都能勝任這種小班化教學方式[23].“探究式-小班化”互動式教學模式的教學效果，受很多因素的影響，比如教師的科研能力強、成果多，可以將自己的研究成果融入到課堂中，提升自身的課堂組織能力.從硬件設施上，需要加大投入，加快智慧教室建設，建立開放式學習模式.

最后，教學理念的轉變.“探究式-小班化”互動式教學，并不是簡單的減少學生人數，而是將教學過程視為師生之間交往、互動的過程，通過過程實現精神的交流、靈魂的碰撞、大愛的傳遞.通過微信問卷形式可以掌握學生名單、利用課堂點名、回答問題等形式，了解學生出勤情況、上課發(fā)言情況、作業(yè)完成情況、課堂測試情況.可以在授課時觀察學生的學習動態(tài)，加強與學生的互動和交流[24]，還可以了解學生的學習方法、學習習慣，了解學生的思想動態(tài)和人格素養(yǎng).

“探究式-小班化”互動式教學方式是一次非常重大的課堂教學革命[25].任何一種新方法的實施，都需要一個過程，“探究式-小班化”互動式教學方法還需要繼續(xù)完善，爭取獲得更好的教學效果.

3 結論

本文介紹了“探究式-小班化”互動式教學模式在《混凝土結構設計原理》課程教學中的應用.我校2016級和2017級兩屆學生的成績說明新的教學模式的教學效果是非常明顯的，調動了學生的積極性，尤其是基礎知識比較薄弱、動手能力較差的學生，改變了他們的學習態(tài)度，學習效果非常明顯.雖然這種教學模式面臨很多挑戰(zhàn)，學生自主學習的時間延長、作業(yè)數量增多、學生之間互動數量增多，同樣對教師的要求也高，要熟練掌握使用現代信息技術手段，精心設計教學內容，參與科研活動，讓教師和學生之間的關系“亦師亦友”.