葉錫鈞 黃聰聰 孫 卓 曹颯颯
(廣州大學土木工程學院 廣東·廣州 510006)
橋梁工程是橋梁工程專業非常重要的專業基礎必修課程,掌握本課程對與《橋梁工程》密切相關的《橋梁電算》、《橋梁基礎工程》、《橋梁工程畢業設計》等4門課程的學習會有更好的學習效果。近年來,隨著互聯網的普及與應用,基于慕課、翻轉課堂和微課等在線教育的方式在全球范圍內掀起了熱潮,尤其面對2020年爆發的新冠肺炎疫情,在線教育的模式變得更加重要。QuestMobile數據顯示,2020年1季度疫情期間,娛樂、教育、辦公、公益、醫療、經營、生活、脫貧、政務、資訊,無不快速線上化、“云化”,移動互聯網月活躍用戶數。其中在線教育呈現爆發式增長,截至2020年3月,我國在線教育用戶規模達 4.23億,較2018年底增長110.2%,占網民整體的46.8%。2020年初,疫情影響,全國大中小學校推遲開學,2.65億在校生普遍轉向線上課程,用戶需求得到充分釋放,在線教育應用呈現爆發式增長態勢。因此借助微課的在線教學模式將使教育發生革命性改變。
目前,廣州大學《橋梁工程》課程已形成一套完整的課程教學模塊以及與之配套的教學方法、教學手段,并且在課程理論教學、實踐教學、教材建設等各方面已取得較為豐富的成果:2011年《廣州大學橋梁工程教學網站》(http://br.gzhu.edu.cn/)建成,《橋梁工程》課程教學文件如教學大綱、教學進度、教案、思考題、考試題等教學過程資料已全面更新補充完善;該網站目前訪問量已達210萬人次。
但同時在過去的教學過程中,筆者同時也發現學生在學習中也存在一些問題,主要問題有:(1)學生想象力不足,對橋梁構造理解困難;(2)學生被動聽講,課堂教學枯燥乏味;(3)課時不足,學生跟不上教學進度;(4)實踐環節效果不佳;(5)學生學習缺乏主動性。
另外在教師教的過程中也同樣存在一些問題。
目前,橋梁工程課程教學多以教師、教材為中心傳授專業知識,學生在課后運用所學知識完成作業、實驗和課程設計。該模式下橋梁工程的知識由教師簡單傳遞給學生,信息是線型和單向,掌握知識的方式單一。由于時空限制,師生缺乏交流和互動,學生獲得感不足;其次,課題組在2011年申報國家精品課程時建設了《橋梁工程教學網站》,但隨著我國交通基礎設施的發展,新結構、新材料、新工藝逐漸應用于橋梁結構,橋梁工程的教學內容也逐漸發生變化。教學網站是將課堂教學大綱、PPT課件、教學視頻等資料簡單上傳到網絡平臺,網站教學視頻以45分鐘為單位進行劃分錄制,內容多而全,交互性較差,橋梁知識難點消化慢。而且專業課程過分強調橋梁系統的結構構造、理論計算,忽視了學生工程實際經驗缺少,認知能力有限的實際問題,課堂教學針對性和吸引力較弱。
“互聯網+”教育依托大數據、云資源和移動互聯等技術,構建了全新的教育生態環境,培育出多種形式的教學模式。
采用翻轉課堂這一新型的教學模式具有以下的教學優勢:
(1)將學習的主動權交還給了學生,學生可自由的到微信公眾平臺自主學習。
(2)增加了課程學習時間,學生可以利用空余碎片化的時間進行課前預習、課后復習,無形之中解決了課時不足的問題。
(3)便于學生掌握。通過把知識點分解,使資源的容量變小,對不同的學生有更好的針對性,每個可以找到自己的難點與重點。
(4)受學生喜歡,隨著智能設備的普及,學生可以隨時隨地的利用手機或平板等電子設備進行學習。
結合橋梁工程專業課特點,剖析課程目前存在的問題,探索已建網絡課程融入翻轉課堂的方法,構建“互聯網+”和大數據背景下的翻轉課堂教學新模式,提升教師教學水平和學生實踐創新能力。通過更合理的教學手段,讓學生能建立對橋梁的基本理論以及各類橋梁設計、施工的整體概念,使學生掌握如何設計和把握有關橋梁工程的基本概念、設計理論、計算方法、結構構造原理、施工技術和施工方法等,啟發學生開拓視野、創新思考和解決橋梁工程的實際應用問題的能力。
教師可以通過微信公眾平臺推送網絡視頻、教案等預習內容,并布置思考題供學生思考和討論。推送預習內容不宜過多,例如推送與橋梁工程相關的視頻長度不宜超過10min,教案也應該盡量簡潔,思考題1至2道,作為課前“熱身”即可。
教師可以跟課前預習的內容結合起來,利用課前預習作為課堂的切入點,逐漸引導學生進入一個新的知識點,在此過程中,教師可以針對微信公眾平臺下討論的情況,酌情挑選一些問題解答,有利于糾偏,又能加深學生印象。或者對部分同學的個性問題一對一指導。
教師可以將上課的課件上傳至微信公眾平臺,方便學生查漏補缺。推送復習題,限時完成復習題,使學生自主消化、鞏固知識點成為一種能力。提供板塊給學生做教學評價調查,進一步掌握學生的學習情況。
構建廣大橋梁工程教學資源微信公眾號,將公眾號菜單分為本系簡介、課程資源、行業動態三欄,并每欄在進行細化,如課程資源又包含課程內容、習題解析、橋梁電名橋賞析等內容,此處筆者按照理論加實際運用的思路劃分,幫助學生循序漸進掌握課程知識點。
在具體內容方面,排版盡量追求簡潔美觀,追求突出重點,同時結合工程實例講解,如圖1中,在推文中加入名橋賞析板塊,既能拓寬學生的知識面,又可以幫助學生加深印象,便于理解。
橋梁工程是一門專業理論課,需要學生掌握各種橋型的概念、計算方法和基本應用。傳統教學模式是教師單向的填鴨式教學,針對此問題,我們結合課程與實踐密切結合的特點,借助微信公眾平臺,對傳統的教學模式進行改進,教學流程如圖2所示。通過對本校兩個班級(土木工程路橋方向)的試點應用,在激發學生興趣、引導學生思考和增加師生互動活躍課題氣氛等方面取得較好的反響。

圖1:橋梁工程教學微信公眾號

圖2:教學模式對比
在互聯網+的時代大背景下,翻轉課堂這一新的教學模式的引入,能給橋梁工程暮氣沉沉的課堂氛圍注入新的活力,幫助學生自主學習,成為學習的主體。能夠實現高等工科教育以學生為主體的教學理念。此外,對翻轉課堂的設計,也能促進教師提高自身的信息化技術,更好的與時代接軌。