景月嶺，魏松 （合肥工業(yè)大學土木與水利工程學院，安徽 合肥 230009）

1 引言

教育部高等教育司司長吳巖提出教育部今后要大力推進“金課”建設(shè)，包括線下“金課”、線上“金課”、線上線下混合式“金課”、虛擬仿真“金課”和社會實踐“金課”[1]。金課建設(shè)要滿足“兩性一度”要求。即高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度。所謂“高階性”就是知識、能力、素質(zhì)三者的有機融合，是要培養(yǎng)大學生解決復雜問題的能力及思維方法。所謂“創(chuàng)新性”是課程內(nèi)容要反映時代性和前沿性，教學形式呈現(xiàn)互動性和先進性，學習結(jié)果具有探究性和個性化。所謂“挑戰(zhàn)度”是指課程有一定難度，老師備課和學生課下有較高要求[2]。積極推進“金課”建設(shè)是國家重視高等教育的體現(xiàn)，是國家提高大學教學質(zhì)量的重要發(fā)力點，也是當前教學改革的主導方向[3]，如何打造金課是目前高校教師教學研究的重點。本文將結(jié)合"鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)"課程，探討金課建設(shè)的研究內(nèi)容。

2 現(xiàn)狀分析

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是水利工程中最基本的結(jié)構(gòu)形式，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程也是水利工程類專業(yè)中最為重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程[4]。該課程一般在大三開設(shè)，往往是該專業(yè)學生接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計算理論是建立在大量試驗基礎(chǔ)之上，構(gòu)造要求更是試驗和工程經(jīng)驗的總結(jié)，同時又是一門鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的課程，與工程實踐緊密相關(guān)，學生學習時往往覺得內(nèi)容太多太散，不容易抓住重點和建立系統(tǒng)的概念。而學生缺乏工程實踐經(jīng)驗，對構(gòu)造要求及規(guī)范中一些經(jīng)驗系數(shù)的取法一知半解，傳統(tǒng)的授課方式又以講授法教學為主，學生的學習效果很難及時反饋給授課教師。其次，以往的授課內(nèi)容以教材為主，而教材內(nèi)容的編排不能跟隨鋼筋混凝土技術(shù)的發(fā)展而及時更新。課程試驗內(nèi)容較少或者內(nèi)容單一，無法有效支撐鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的理論教學。因此，作為水利水電工程核心課程的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要想達到“兩性一度”標準，實現(xiàn)“金課”建設(shè)要求，就必須緊跟鋼筋混凝土技術(shù)的發(fā)展趨勢，將混凝土新技術(shù)引入到課程教學，同時采用MOOC、雨課堂等新的教學手段，增加課程的高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度。

3 金課建設(shè)研究內(nèi)容

3.1 課程資源凝練

本課程教材主要選用普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學》，由河海大學、武漢大學、大連理工大學、鄭州大學四校合編。輔導書選用汪基偉、夏友明主編的《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》學習指導。

本課程的網(wǎng)絡(luò)課程利用“中國大學MOOC”水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學線上教學開展課前線上學習和訓練，該課程為國家精品網(wǎng)絡(luò)課程，由河海大學冷飛、汪基偉、姚菲、蔣建華四位教師主講。

3.2 教學團隊建設(shè)

教學團隊建設(shè)是保障課程順利實施的前提條件。根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的性質(zhì)，要求教學團隊既要有鋼筋混凝土理論的授課教師，又要有鋼筋混凝土工程實踐經(jīng)驗的教師。目前作者所在的課程組由三位教師構(gòu)成。其中，一位主講教師曾經(jīng)在設(shè)計院工作7年，具有豐富的水利工程實踐教學經(jīng)驗；另一位主講教師具有三年水工結(jié)構(gòu)工程方面的海外留學經(jīng)歷，擁有堅實的混凝土結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)；還有一位主講教師具有十余年的教學實踐經(jīng)驗、較高的水利工程研究水平。同時，本課題的實驗教學部分由我校學院結(jié)構(gòu)實驗室承擔，實驗指導教師具備豐富的指導經(jīng)驗，保證線下課程實驗的高質(zhì)量完成。

3.3 教學內(nèi)容的梳理

“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”課程是水利類專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，根據(jù)金課的“兩性一度”標準、課程目標以及選用的教材，并基于學校實驗室條件及實驗學時，制定了鋼筋混凝土適筋梁彎曲破壞實驗、鋼筋混凝土超筋梁彎曲破壞實驗、鋼筋混凝土簡支梁剪切破壞實驗三個教學實驗。再根據(jù)主講老師特長，制定詳細的授課計劃和實驗計劃。最后，根據(jù)水利水電工程專業(yè)培養(yǎng)目標和課程體系的安排確定教學內(nèi)容。厘清課程體系中各門課程的先后關(guān)系，如鋼筋混凝土類型結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu)是水電站廠房常見的結(jié)構(gòu)形式，因此，該部分內(nèi)容需要在學生學習“水電站”課程之前教授完畢。另外，隨著預應(yīng)力技術(shù)在水利工程中的普遍應(yīng)用，本課程還將預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)納入到教學內(nèi)容中，從而保障教學內(nèi)容的科學性和合理性。

3.4 教學方法改進

為了適應(yīng)線上線下混合式“金課”模式，需要改變原有的上課節(jié)奏，探討在較少的線下課程時間內(nèi)，保證實現(xiàn)“兩性一度”的具體教學方法和師生互動模式。本課程基于國家精品課程慕課河海大學的水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行異步SPOC教學。首先，課前任教教師在中國大學MOOC發(fā)布課程教學內(nèi)容及國家精品課程視頻，學生課前觀看課程視頻，并在課程討論區(qū)反饋課程疑難點。課中基于雨課堂平臺教師根據(jù)學生反饋的疑難點進行重點講解，同時，對講授內(nèi)容和課前視頻內(nèi)容實施隨機測試，及時了解學生對知識點的掌握情況。課后通過雨課堂發(fā)布作業(yè)，學生通過雨課堂提交，教師在雨課堂批改并反饋給學生。

3.5 優(yōu)化課程考核方式

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原有的考核方式較為單一，期末考試占比高達70%，不利于全面考察學生對理論知識及實踐方面的掌握情況。近年來，隨著MOOC、雨課堂等智慧教學平臺的快速發(fā)展，為多元化、多層次的考核方式的管理提供了技術(shù)手段[5]。為了實現(xiàn)“金課”的建設(shè)目標，本課程改變以往采用期末考試的考核方式，注重學習過程考核，基于MOOC和雨課堂平臺采用更為多元化的考核方式，如圖1所示，本課程考核方式中課堂測試占20%，作業(yè)撰寫占10%，課堂演講占10%，期中考試占20%，實驗分析報告占10%，期末考試占30%。加強理論知識與實踐能力考核相結(jié)合，從多個維度考察學生的學習效果。

圖1 課程考核方式構(gòu)成

4 基于MOOC和雨課堂構(gòu)建線上線下混合式教學模式

“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”按照線上線下混合式“金課”建設(shè)要求，在減少線下教學時間的基礎(chǔ)上，進一步優(yōu)化教學進度安排，采取更加靈活的教學模式，按照“兩性一度”標準，加強學習過程管理，全面梳理課程教學內(nèi)容，與“中國大學MOOC”水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學課程實現(xiàn)對接，合理增加學業(yè)挑戰(zhàn)度、提高課程難度、增進課程深度，切實改善課程教學質(zhì)量。根據(jù)課程目標和教學內(nèi)容，學生為主體，以教師為主導，構(gòu)建線上線下混合式教學模式。由圖2所示，課前教師在線上發(fā)布課程的視頻學習資源，并開放慕課堂討論區(qū)，學生觀看視頻學習過程中遇到的疑惑可以通過討論區(qū)反饋，同時，教師可以通過雨課堂在課前推送預習課件和一些拓展性的學習資源。然后，上課時采用反轉(zhuǎn)課堂的形式，先由四組學生匯報慕課視頻中講授的知識點。根據(jù)學生匯報以及慕課堂討論區(qū)反饋的問題，教師采用雨課堂講解重難點，同時打開雨課堂的彈幕，實時了解學生的接受效果，對存在問題的地方進行重點講解。課后通過雨課堂推送作業(yè)及復習資料，學生在慕課堂討論區(qū)反饋課上講解、作業(yè)、復習資料存在的問題，教師可通過討論區(qū)與學生互動。同時，針對本課程的實驗環(huán)節(jié)，在線下講解實驗原理、方法、實驗測試技術(shù)、實驗報告撰寫等內(nèi)容，學生在實驗室完成實操加載、量測、數(shù)據(jù)處理與分析等，最后提交實驗報告。

圖2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)線上線下混合式教學模式

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)線上線下混合式教學模式已應(yīng)用于合肥工業(yè)大學的水利水電工程專業(yè)的教學，以2017級水利2班為例，該班共有學生37人，通過慕課堂可以導出該班的線上課程數(shù)據(jù)，慕課堂共發(fā)布課程視頻80個，從圖3的視頻學習人數(shù)分布可以看出，大多數(shù)的視頻學習人數(shù)在30人以上，表明絕大數(shù)學生都學習了課程視頻。從圖4的人均觀看視頻時長指數(shù)分布可以看出，人均觀看視頻時長指數(shù)基本在1.0以上，表明發(fā)布的教學視頻都得到了完整觀看（本文定義人均觀看視頻時長指數(shù)為視頻人均觀看時長與視頻本身時長的比例）。因此基于MOOC的線上學習方式可以對學生的線上學習情況進行有效管理，并且在線下的反轉(zhuǎn)課堂、課堂測試等環(huán)節(jié)檢驗學生的線上學習效果，進而在學習效果較弱的知識點做有針對性的講解。這種線上線下混合式教學模式一方面改變傳統(tǒng)的填鴨式教育，一定程度上增加了課程難度，給與學生較多的學習、思考時間，培養(yǎng)了學生的自學能力。另一方面，節(jié)省了傳統(tǒng)知識點的講授時間，而對同學線上學習反映的問題進行有針對性的答疑解惑。由此多出的時間，可以用于教師講解鋼筋混凝土理論的最新進展以及最新應(yīng)用，同時，給學生布置難度較大的開放性選題，通過小組討論及匯報的方式，培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力，促進學生養(yǎng)成高效思維方式，學習結(jié)果具有探究性和個性化。MOOC和雨課堂平臺的應(yīng)用，保障教學形式上體現(xiàn)智能化和師生間充分的互動性。綜上，本課程的教學模式圍繞“兩性一度”標準展開，滿足線上線下混合式“金課”的建設(shè)目標。

圖3 視頻學習人數(shù)分布

圖4 人均觀看視頻時長指數(shù)分布

5 結(jié)論

“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，課程的教學質(zhì)量及教學效果直接影響后續(xù)專業(yè)課程的學習以及人才培養(yǎng)質(zhì)量。本文首先分析了該課程的教學現(xiàn)狀，然后對作者所在的課程組利用“中國大學MOOC”水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學線上教學，開展課前線上學習和訓練，在線下通過雨課堂集中進行課堂知識應(yīng)用、理論分析、問題討論、能力訓練和測試評價等，同時，開展線下課程實驗訓練與實踐，以實現(xiàn)高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的“金課”建設(shè)要求。