任賀賀 柯世堂 楊杰
摘 ?要:文章融合課堂教學(xué)、線(xiàn)上教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室和科研創(chuàng)新實(shí)踐等教學(xué)模式,開(kāi)展混合式結(jié)構(gòu)風(fēng)工程教學(xué)研究,以對(duì)現(xiàn)有課程與教學(xué)模式進(jìn)行改革,著重解決了線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式探索、多層次多場(chǎng)景聯(lián)合教學(xué)實(shí)施和完善現(xiàn)有結(jié)構(gòu)風(fēng)工程課程體系等科學(xué)問(wèn)題。并結(jié)合新時(shí)代新型教學(xué)與科研資源,在新工科形勢(shì)下充分融合先進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)資源與多類(lèi)教學(xué)方式與途徑,致力于秉承“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念,為結(jié)構(gòu)風(fēng)工程線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式研究提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐,形成了獨(dú)特的融合“課程理論-風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)-虛擬仿真-科研實(shí)踐”的結(jié)構(gòu)風(fēng)工程混合式教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞:混合式教學(xué);課程理論;風(fēng)洞實(shí)驗(yàn);虛擬仿真;科研實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào):G640.2 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ?文章編號(hào):1673-7164(2022)26-0144-04
結(jié)構(gòu)風(fēng)工程是結(jié)構(gòu)工程和風(fēng)工程交叉融合產(chǎn)生的學(xué)科,著重解決風(fēng)與結(jié)構(gòu)相互作用科學(xué)問(wèn)題。隨著超高層建筑、超大跨橋梁和超大型風(fēng)力機(jī)等輕柔結(jié)構(gòu)的涌現(xiàn),以及臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)等極端天氣現(xiàn)象的頻發(fā),風(fēng)工程與結(jié)構(gòu)抗風(fēng)越來(lái)越重要。結(jié)構(gòu)風(fēng)工程作為土木工程專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程之一,在培養(yǎng)國(guó)家亟須的高層次結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才上功不可沒(méi)。1940年美國(guó)西雅圖塔科馬懸索橋風(fēng)毀事件標(biāo)志著進(jìn)入了現(xiàn)代風(fēng)工程時(shí)代。我國(guó)風(fēng)工程起步相對(duì)較晚,但隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域的快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)風(fēng)工程領(lǐng)域也正在快速追趕國(guó)際領(lǐng)先國(guó)家水平[1-3]。有研究指出結(jié)構(gòu)風(fēng)工程領(lǐng)域完整理論體系尚需進(jìn)一步構(gòu)建,需考慮多學(xué)科交叉背景[4]??率捞玫冉Y(jié)合卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)抗風(fēng)課程的教學(xué)內(nèi)容與體系、教學(xué)方法和手段、學(xué)生能力培養(yǎng)等方面進(jìn)行了全面的探索和有效的改革[5],相關(guān)成果被評(píng)為校級(jí)精品課程。隨著我國(guó)社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展,結(jié)構(gòu)亦向更高、更長(zhǎng)、更柔發(fā)展,結(jié)構(gòu)風(fēng)敏感性更加顯著,為結(jié)構(gòu)風(fēng)工程領(lǐng)域帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)也帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,如何培養(yǎng)未來(lái)風(fēng)工程專(zhuān)業(yè)人才、服務(wù)國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)更加穩(wěn)健地向前發(fā)展,是現(xiàn)階段結(jié)構(gòu)風(fēng)工程系列課程需深入探索的關(guān)鍵難題和根本出發(fā)點(diǎn)。
美國(guó)科羅拉多州大學(xué)和加拿大韋什敦大學(xué)分別于20世紀(jì)60年代建設(shè)了邊界層風(fēng)洞,隨著風(fēng)工程學(xué)科發(fā)展,當(dāng)前世界已有邊界層風(fēng)洞上百座,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有20余座。南京航空航天大學(xué)是江蘇省內(nèi)唯一一家具備完整風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)芰Φ目蒲袉挝?。然而,傳統(tǒng)物理風(fēng)洞資源有限且使用代價(jià)昂貴,這些客觀因素限制了學(xué)生風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的參與度與積極性,對(duì)風(fēng)洞不能有直觀、真實(shí)的理解。此外,需通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)實(shí)操或參與相關(guān)科研實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)科研反哺教學(xué),拓寬學(xué)生知識(shí)邊界、促進(jìn)創(chuàng)新意識(shí),進(jìn)而反饋回科研過(guò)程,實(shí)現(xiàn)科研教學(xué)共同發(fā)展[6]。因此,為積極調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與、激發(fā)學(xué)生興趣潛能,當(dāng)前亟須建設(shè)或結(jié)合已有結(jié)構(gòu)風(fēng)工程在線(xiàn)資源,融合線(xiàn)下課堂、物理風(fēng)洞和科研實(shí)踐,以推進(jìn)“課程理論-風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)-虛擬仿真-科研實(shí)踐”新模式下的結(jié)構(gòu)風(fēng)工程課程教學(xué)。
該教學(xué)團(tuán)隊(duì)已具備相關(guān)條件,如教學(xué)團(tuán)隊(duì)依托國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目“大型建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)洞仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目”,開(kāi)設(shè)了線(xiàn)上線(xiàn)下混合式課程,使課堂教學(xué)和風(fēng)洞試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)操作得到極大補(bǔ)充。目前已有多家高校和企業(yè)單位使用該線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái),累計(jì)操作人次達(dá)700余次,好評(píng)率達(dá)到4.9(滿(mǎn)分5.0)。
一、教學(xué)發(fā)展趨勢(shì)與解決的主要問(wèn)題
結(jié)構(gòu)風(fēng)工程系列課程是結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)方向的重要專(zhuān)業(yè)課程,前期基礎(chǔ)為學(xué)校首批國(guó)家一流專(zhuān)業(yè)“力學(xué)”核心“流體力學(xué)”和“空氣動(dòng)力學(xué)”,重點(diǎn)培養(yǎng)力學(xué)、土木和交通運(yùn)輸?shù)葘?zhuān)業(yè)本科生掌握風(fēng)特性、風(fēng)荷載、結(jié)構(gòu)風(fēng)振效應(yīng)和抗風(fēng)設(shè)計(jì)等理論知識(shí),并可解決實(shí)際工程問(wèn)題。新工科背景下,傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的教師中心、重知識(shí)輕能力、評(píng)價(jià)單一等問(wèn)題更加凸顯。如何滿(mǎn)足學(xué)生中心、知識(shí)與能力并重、多元評(píng)價(jià)機(jī)制等新時(shí)代人才需求現(xiàn)狀,網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)方式提供了契機(jī)。此外,“科研反哺教學(xué)”是當(dāng)前高校創(chuàng)新教育的重要途徑。因此,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)資源、線(xiàn)上教學(xué)資源、兼具風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和科研實(shí)踐的結(jié)構(gòu)風(fēng)工程課程教學(xué)方式有效融合,是充分發(fā)揮師生主動(dòng)性和創(chuàng)造性有效方式之一。
(一)教學(xué)發(fā)展趨勢(shì)
1. 秉承“學(xué)生中心”教學(xué)理念。從“教師為中心”到“學(xué)生為中心”的轉(zhuǎn)換是圍繞培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行資源配置和教學(xué)安排,發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性,提升學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)造核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵教學(xué)方法上的突破。找準(zhǔn)高效課堂與“學(xué)生為中心”的突破口,改變教學(xué)模式,教師要從傳統(tǒng)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)者,將學(xué)生和教師融為一體。
2. 融合“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)資源。慕課、實(shí)驗(yàn)空間等線(xiàn)上平臺(tái)的興起,使線(xiàn)上教學(xué)模式和線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式成為現(xiàn)階段改進(jìn)教育教學(xué)方式的重要舉措,建設(shè)結(jié)構(gòu)風(fēng)工程課程線(xiàn)上資源是亟須且有必要的發(fā)展方向。同時(shí)教育部也指出“高度重視教育信息化工作,積極推進(jìn)‘互聯(lián)網(wǎng)+教育發(fā)展,探索推進(jìn)線(xiàn)上線(xiàn)下教育教學(xué)新模式,支撐教育高質(zhì)量發(fā)展。”
3. 涵蓋多層次多場(chǎng)景教學(xué)方法。結(jié)構(gòu)風(fēng)工程課程涉及風(fēng)環(huán)境、風(fēng)荷載和風(fēng)效應(yīng)等理論知識(shí),風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作,實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和科學(xué)前沿項(xiàng)目研究等,有效融合上述各因素是形成“課堂-風(fēng)洞-線(xiàn)上-現(xiàn)場(chǎng)”多層次多場(chǎng)景教學(xué)模式的關(guān)鍵,符合人才培養(yǎng)的時(shí)代需求。
(二)解決的主要問(wèn)題
1. 為充分調(diào)動(dòng)師生主觀能動(dòng)性,結(jié)合新形勢(shì)下網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式是當(dāng)前本科教育亟待解決的問(wèn)題。本文將對(duì)如何有效建設(shè)或結(jié)合已有線(xiàn)上結(jié)構(gòu)風(fēng)工程資源與南航既有風(fēng)工程線(xiàn)下資源開(kāi)展研究,形成融合課程理論、風(fēng)洞試驗(yàn)、虛擬仿真為一體的風(fēng)工程多層次教學(xué)新模式。
2. 風(fēng)工程涉及高層建筑、大跨空間結(jié)構(gòu)、大跨橋梁等風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,圍繞南航民航特色發(fā)展是凝練南航風(fēng)工程特色的重要指向。本文將對(duì)如何有效結(jié)合結(jié)構(gòu)風(fēng)工程與機(jī)場(chǎng)工程方向開(kāi)展研究,特別是在航站樓和塔臺(tái)等大跨和細(xì)柔結(jié)構(gòu)方面如何取得重要進(jìn)展,以形成獨(dú)具南航特色的風(fēng)工程課程。
3.學(xué)?,F(xiàn)有風(fēng)工程系列課程已具有一定的完整性,為風(fēng)工程理論學(xué)習(xí)提供了保障。高性能計(jì)算的興起使數(shù)值模擬能力得到提升,結(jié)合數(shù)值模擬開(kāi)設(shè)風(fēng)工程相關(guān)課程,以完善學(xué)校風(fēng)工程系列課程顯得尤為重要。本文將結(jié)合當(dāng)前計(jì)算技術(shù)與超算平臺(tái)發(fā)展形勢(shì),開(kāi)設(shè)《計(jì)算風(fēng)工程及土木工程應(yīng)用》課程,完善現(xiàn)有風(fēng)工程課程體系,使之包含理論分析、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬。
4. 科研和教學(xué)是學(xué)生培養(yǎng)不可或缺的因素,是當(dāng)前高校教學(xué)模式改革重要的一環(huán)。本研究將探究如何在教學(xué)中融合國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科研實(shí)踐和學(xué)生自主主持的科創(chuàng)項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)教學(xué)促進(jìn)科研、科研反哺教學(xué)的目的,使二者相互促進(jìn)發(fā)展,以提升學(xué)生綜合創(chuàng)新能力。
二、研究重點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn)
(一)研究重點(diǎn)
1. 線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式探索。線(xiàn)下、線(xiàn)上教學(xué)模式日趨成熟,但如何將線(xiàn)上、線(xiàn)下模式有效結(jié)合是本研究的重點(diǎn)問(wèn)題、也是難點(diǎn)問(wèn)題?,F(xiàn)有線(xiàn)上風(fēng)工程教學(xué)資源相對(duì)較少,南航特色相關(guān)的更是少之又少,建設(shè)新資源或挖掘現(xiàn)有線(xiàn)上資源進(jìn)而融入線(xiàn)下課堂,將為本研究混合式教學(xué)模式探索提供契機(jī)。
2. 多層次多場(chǎng)景聯(lián)合教學(xué)實(shí)施。線(xiàn)上資源主要包括慕課、超星和實(shí)驗(yàn)空間等,但線(xiàn)下資源則包括課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)以及工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)等,如何有效實(shí)施安排、合理配置多場(chǎng)景多層次的聯(lián)合教學(xué)課時(shí)是本研究重點(diǎn)解決的第二個(gè)問(wèn)題。
3. 結(jié)構(gòu)風(fēng)工程理論課程體系完善。計(jì)算能力的提升和超級(jí)計(jì)算機(jī)的興起,為現(xiàn)有課程體系提供了補(bǔ)充完善的可能,開(kāi)設(shè)一門(mén)與計(jì)算機(jī)相關(guān)的結(jié)構(gòu)風(fēng)工程課程“計(jì)算風(fēng)工程及土木工程應(yīng)用”會(huì)使學(xué)生對(duì)整個(gè)課程體系更感興趣、知識(shí)儲(chǔ)備也更扎實(shí)和實(shí)用。
(二)研究創(chuàng)新點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)風(fēng)工程課程呈現(xiàn)方式。充分落實(shí)新工科、“互聯(lián)網(wǎng)+”和“科研反哺教學(xué)”思想,將物理風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、線(xiàn)上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、科創(chuàng)項(xiàng)目有效融入傳統(tǒng)線(xiàn)下課堂。在提高學(xué)生興趣的同時(shí),實(shí)現(xiàn)全方位知識(shí)攝取。采用課堂講授式與啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合的方法,從理論知識(shí)講授、沉浸式災(zāi)害感受、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等角度進(jìn)行課程教學(xué);通過(guò)設(shè)計(jì)研討主題,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)風(fēng)工程理念和技術(shù)展開(kāi)思考與討論,多層次多角度加深學(xué)生對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)抗風(fēng)知識(shí)的理解。
2. 品牌化結(jié)構(gòu)風(fēng)工程線(xiàn)上資源建設(shè)。以國(guó)家級(jí)一流課程“大型建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)洞仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目”(虛擬仿真項(xiàng)目類(lèi))和江蘇省級(jí)首批一流本科課程“土木工程結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)”(線(xiàn)上線(xiàn)下混合類(lèi))課程為基礎(chǔ),結(jié)合在建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與其他線(xiàn)上資源,將物理風(fēng)洞場(chǎng)景再現(xiàn)云端,學(xué)生可自主操作,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)風(fēng)工程理論知識(shí)融入其中,能促進(jìn)學(xué)生對(duì)課本知識(shí)更加深刻的理解和掌握。
3. 多學(xué)科交叉創(chuàng)新能力培養(yǎng)。結(jié)構(gòu)風(fēng)工程是涉及包括氣象學(xué)、流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程等多學(xué)科交叉的課程體系,是符合國(guó)家科技和人才戰(zhàn)略的具體落腳點(diǎn),有助于提升學(xué)生綜合創(chuàng)新能力。
三、研究方案設(shè)計(jì)
(一)方案調(diào)研
通過(guò)在線(xiàn)課程平臺(tái)實(shí)驗(yàn)空間、慕課、超星等對(duì)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)風(fēng)工程課程在線(xiàn)資源進(jìn)行調(diào)研,調(diào)研重點(diǎn)包括課程資源整合方式、學(xué)生參與模式、師生交互設(shè)計(jì)、社會(huì)風(fēng)工程事件資源建設(shè)和題庫(kù)形式建設(shè)等。通過(guò)全面深入文獻(xiàn)檢索、檢索已有風(fēng)工程相關(guān)線(xiàn)上資源和參加線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)培訓(xùn)會(huì)等調(diào)研并學(xué)習(xí)混合式教學(xué)方法,以應(yīng)用于結(jié)構(gòu)風(fēng)工程領(lǐng)域。
(二)方案實(shí)施
針對(duì)教學(xué)涵蓋的課程理論、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、線(xiàn)上虛擬仿真、科研實(shí)踐等環(huán)節(jié),有序合理安排結(jié)構(gòu)風(fēng)工程課程的開(kāi)展,具體如下。(按各環(huán)節(jié)書(shū)寫(xiě),實(shí)際實(shí)施過(guò)程中各環(huán)節(jié)為交叉開(kāi)展)
1. 理論知識(shí)。由南京航空航天大學(xué)結(jié)構(gòu)風(fēng)工程與防災(zāi)減災(zāi)團(tuán)隊(duì)教師講授自風(fēng)環(huán)境開(kāi)始,涉及風(fēng)荷載、風(fēng)效應(yīng),落腳到抗風(fēng)設(shè)計(jì)全過(guò)程的結(jié)構(gòu)風(fēng)工程相關(guān)理論知識(shí)。并設(shè)計(jì)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)及講授風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P拖嗨票?、雷諾數(shù)等原理內(nèi)容,為后續(xù)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)開(kāi)展打下理論基礎(chǔ)。并以科學(xué)素養(yǎng)提升為主旨,設(shè)計(jì)寬泛且前沿的內(nèi)容體系,采用科普講授的教學(xué)模式,以激發(fā)學(xué)生科研興趣、拓展學(xué)生學(xué)科視野。
2. 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。依托南航NH-2低速邊界層風(fēng)洞開(kāi)展大型機(jī)場(chǎng)平臺(tái)、風(fēng)力機(jī)或冷卻塔等風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)風(fēng)環(huán)境、風(fēng)荷載、風(fēng)效應(yīng)和抗風(fēng)設(shè)計(jì)研究,從實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)悟與理解理論知識(shí),更深層次的理解結(jié)構(gòu)風(fēng)工程學(xué)科。幫助學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)風(fēng)工程基本研究手段,風(fēng)洞試驗(yàn)的基本原理和總體結(jié)構(gòu)方案內(nèi)涵,通過(guò)實(shí)際案例使其深入觀察風(fēng)洞試驗(yàn)流程,理解其結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)理念。熟悉大型建筑風(fēng)洞試驗(yàn)的基本測(cè)量?jī)x器,及其對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理,進(jìn)一步加深對(duì)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)的理解。
3. 線(xiàn)上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。建設(shè)新的線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)或采用已有虛擬平臺(tái)讓每個(gè)學(xué)生操作風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵問(wèn)題回答、重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)提示等環(huán)節(jié),有效彌補(bǔ)物理風(fēng)洞無(wú)法滿(mǎn)足每個(gè)學(xué)生參與的缺陷,最大限度地提高了學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力以及理解風(fēng)工程的內(nèi)涵??梢愿玫卣{(diào)動(dòng)學(xué)生參與風(fēng)洞試驗(yàn)教學(xué)的積極性和主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生興趣和潛能,增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力。
4. 科研實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)參觀。依據(jù)團(tuán)隊(duì)教師主持的多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃及其他省部級(jí)項(xiàng)目等科研實(shí)踐和相關(guān)成果成功應(yīng)用落地的現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目,使學(xué)生了解最新科研成果,并可參與團(tuán)隊(duì)教師主持的多項(xiàng)國(guó)家和地方重大工程抗風(fēng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,可以培養(yǎng)學(xué)生積極探索未知事物的興趣和拓展知識(shí)邊界。
(三)線(xiàn)上線(xiàn)下混合式風(fēng)工程教學(xué)研究
基于南京航空航天大學(xué)風(fēng)工程系列課程“土木工程結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)”“流體力學(xué)”“Aerodynamics”和“計(jì)算風(fēng)工程及工程應(yīng)用”線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)實(shí)踐,依據(jù)相關(guān)線(xiàn)上、線(xiàn)下學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)分析,對(duì)混合式教學(xué)效果進(jìn)行整理。具體為構(gòu)建由線(xiàn)下考核、期末考核、線(xiàn)上考核等組成的多元考核模式,以加權(quán)成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)定。線(xiàn)上考核涵蓋在線(xiàn)各章節(jié)單元測(cè)試、線(xiàn)上虛擬仿真試驗(yàn)操作測(cè)試、在線(xiàn)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)等活躍度指標(biāo)。線(xiàn)下考核涵蓋課堂到課率、師生互動(dòng)情況、隨堂及課后測(cè)驗(yàn)、案例討論。期末考查學(xué)生對(duì)工程復(fù)雜問(wèn)題的解決能力,需提交某一案例報(bào)告與結(jié)課論文。
四、基礎(chǔ)保障條件
1. 一流師資力量。課程團(tuán)隊(duì)包括獲得省級(jí)和校級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),主持江蘇省“青藍(lán)”工程項(xiàng)目。
2. 一流配套教材。在國(guó)家級(jí)一流本科課程與江蘇省級(jí)一流本科課程建設(shè)支持下,課程團(tuán)隊(duì)主編出版了“十三五”規(guī)劃教材《結(jié)構(gòu)風(fēng)工程概論》。
3. 一流教學(xué)方法。通過(guò)教學(xué)模式系統(tǒng)化、教學(xué)方法多樣化及考評(píng)方式多元化實(shí)現(xiàn)“兩性一度”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了理論課堂-物理試驗(yàn)-虛擬線(xiàn)上平臺(tái)-實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)多場(chǎng)景聯(lián)合教學(xué)。
4. 一流教學(xué)資源。在慕課、實(shí)驗(yàn)空間等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)課程資源及課程學(xué)習(xí)班級(jí),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的主題討論、作業(yè)及考核等功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程性考核。每年通過(guò)建立課程學(xué)習(xí)班級(jí)及發(fā)送課程邀請(qǐng)碼,可保障跨校學(xué)生參與學(xué)習(xí)與考核。
5. 一流反饋機(jī)制。課前自主學(xué)習(xí)研討,課前教師需要對(duì)本節(jié)課進(jìn)行具體的教學(xué)設(shè)計(jì),確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、重難點(diǎn)內(nèi)容等。學(xué)生通過(guò)線(xiàn)上平臺(tái)提供的學(xué)習(xí)資料了解課堂內(nèi)容,同時(shí)需關(guān)注相關(guān)風(fēng)災(zāi)害新聞案例。課后積極回顧反饋,要求學(xué)生自主閱讀風(fēng)工程、結(jié)構(gòu)抗風(fēng)等相關(guān)文獻(xiàn);以小組為單位了解及調(diào)查國(guó)內(nèi)外有關(guān)災(zāi)害,完成災(zāi)害調(diào)查報(bào)告并進(jìn)行線(xiàn)上交流;定期完成線(xiàn)上教案的學(xué)習(xí)及作業(yè)。融入過(guò)程性師生反饋的高階教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容,課程內(nèi)容根據(jù)知識(shí)和能力、過(guò)程和方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀三個(gè)維度設(shè)計(jì)。
五、結(jié)語(yǔ)
本教改方案開(kāi)設(shè)“計(jì)算風(fēng)工程及土木工程應(yīng)用”課程,完善現(xiàn)有風(fēng)工程課程體系,與“流體力學(xué)”“土木工程結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)”等形成多學(xué)科交叉融合的風(fēng)工程課程體系;依托慕課、超星、實(shí)驗(yàn)空間平臺(tái)建設(shè)“計(jì)算風(fēng)工程及土木工程應(yīng)用”課程線(xiàn)上教學(xué)資源,初步形成線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)基礎(chǔ);課程中有效融入科研實(shí)踐、國(guó)際國(guó)內(nèi)科學(xué)前沿或大學(xué)生科創(chuàng)項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)科教相輔相成,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力。最終基于國(guó)家虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)、南航NH-2風(fēng)洞和團(tuán)隊(duì)的科研實(shí)踐,通過(guò)多個(gè)教學(xué)周期建設(shè)完善線(xiàn)上線(xiàn)下混合式方法,形成了可推廣的結(jié)構(gòu)風(fēng)工程混合式教學(xué)新模式。
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