基于SPOC模式構建《鋼筋混凝土與砌體結構》線上線下混合式教學

李利丹 周建英*

（凱里學院建筑工程學院 貴州·凱里 556011）

1 概述

2018年，教育部提出關于高等教育教學改革的一流課程“雙萬計劃”，旨在鼓勵教師對已建成的各級精品在線課程進行多模式應用，鼓勵學生通過公共服務平臺上豐富的在線課程進行多形式學習，以提升優質教育資源的推廣應用水平，推動形成支持人人皆學、處處能學、時時可學的混合學習新環境。如今，各高校都在踴躍開展線上線下混合式教學的應用和探索，努力打造線上線下混合式教學“金課”。

《鋼筋混凝土與砌體結構》是土木工程、工程造價等專業的一門重要的專業必修課之一，該課程的教學質量也會影響到畢業生培養目標的達成。同時，《鋼筋混凝土與砌體結構》內容多、綜合性強、覆蓋面廣。由于各類構件的計算方法主要建立在試驗研究基礎之上，經驗公式多、限制條件和構造規定也多、實踐性強、計算煩瑣，加之課程學時有限，教材更新慢，教師為完成授課任務，習慣于采用以教師講授為主的“滿堂灌”傳統教學模式授課，使得該課程在教學過程中往往會出現學生學習興趣低、學習主動性欠缺、學習效果差、掛科率比較高的現象。因此，該課程的教學模式改革迫在眉睫。

我校作為地方性本科院校，學生普遍存在力學基礎薄弱、自主學習能力差的特點。同時，受試驗條件及學時的限制，我校學生無法利用大量現場試驗直觀地了解鋼筋混凝土結構及砌體結構的工作過程及機理，學生在學習本課程時無法理解本課程復查的公式及限制條件和構造規定。SPOC是線上和線下相結合，通常由校內教師在開設SPOC時，挑選一門MOOC的視頻、資料、在線作業、測驗等教學資源，讓學生先自行在線學習，然后在課堂上進行面對面的討論、答疑、實驗等，最后是線下期末考試環節。利用SPOC模式對《鋼筋混凝土與砌體結構》進行教學，學生課前利用現有慕課資源、現場試驗視頻及虛擬仿真試驗等線上資源進行在線學習，然后再課堂上對重要知識點進行再次講解及討論、答疑。線上試驗視頻及虛擬仿真試驗彌補了我校試驗設備匱乏，教學學時有限而使學生無法進行系統試驗的缺陷，有助于學生在學習本課程時深刻理解本課程復制的公式及限制條件和構造規定等。本課程內容多、綜合性強、覆蓋面廣，SPOC模式能夠整合各類線上資源，讓學生在學習過程中能夠將各類知識點融會貫通，從而達到培養能夠適應施工現場復雜環境的有一定技術能力的工程師的目的。

2 基于SPOC模式構建《鋼筋混凝土與砌體結構》線上線下混合式教學

2.1 學習資源設計

學習資源設計主要包括線上學習資源和線下學習資源，線上學習資源可以將現有的MOOC視頻、高校精品課程、視頻公開課、試驗視頻等資源轉型升級應用于SPOC混合教學中[4]。線下學習資源主要是教師為課堂活動提供的支撐材料，包括理論深入學習的資源和實踐學習的資源。

2.2 基于雨課堂構建SPOC教學模式

構建 SPOC教學模式要求教師改變傳統教學中枯燥的填鴨式教學方法和傳統教學中以教師為中心的教學理念，要轉換教師和學生的角色，讓學生成為教學的主體，以學生為中心。在線上互動方面，教師利雨課堂發布線上學習資源、實時給出學習建議，引導學生在完成線上學習后對于學習整體構架有一定的了解并適當進行擴展。學生可以在相對自由的環境中利用碎片化的時間自主學習，合理安排所需的學習時長。教師在設計線上資源師要合理設計測試題目以便教師可以通過雨課堂及時收集學生學習效果，并根據學生學習情款合理安排線下教學內容。在線下教學課堂中，以合作完成學習任務、展示學習成果、撰寫學習報告等各種形式鼓勵學生積極思考問題，主動參與互動進而培養能力。這種良性的互動對于提高教師教學質量和學生學習效果大有裨益。

2.3 建立教學評價體系

SPOC混合學習環境下的學習評價是貫穿于整個教學過程之中的。評價主要采用多元評價的方式，并將在線評價、課堂評價和總結性評價相結合。學生的在線評價主要是學習平臺的數據分析，包括線上活躍度、論壇發帖次數和質量、線上測試、作業、學生自我評價和互評等[4]。線下評價由教師完成，主要依據是課堂討論、個人和小組作業及考試成績等。

3 案例

3.1 利用雨課堂構建線上資源

3.1.1 鋼筋混凝土受彎構件破壞形態

首先收集正截面受彎構件虛擬仿真試驗視頻及照片（例如圖1），查找合適的慕課資源及相關資料，然后利用雨課堂發布預習任務，并要求學生思考：（1）斜截面受剪構件的破壞類型有幾種；（2）怎么區分斜壓、剪壓及斜拉破壞；（3）嘗試對適筋構件破壞的過程進行描述；（4）受剪構件的三種破壞形形態與正截面受彎破壞的破壞形態在學習上有無聯系，并將思考結果及疑問在平臺上進行發布，鼓勵同學之間相互就存在的問題及觀點進行討論。

圖1：鋼筋混凝土受剪構件破壞形態[5]

3.1.2 正截面受彎構件受力分析

在雨課堂上發布慕課資源及斜截面受剪承載力組合（圖2），要求學生思考：（1）無腹筋梁中哪些東西可以承擔剪力；（2）骨料間的咬合力及銷栓力是怎么變化的，在計算中可以怎么處理；（3）根據有腹筋梁受剪承載力計算簡圖建立平衡方程；（4）思考為什么要對公式的適用條件進行限制，并將思考結果及疑問在平臺上進行發布，鼓勵同學之間相互就存在的問題及觀點進行討論。

圖2：斜截面受剪承載力組合

3.2 構建線下課堂教學

對于線上慕課資源已講述的知識點課堂教學不再進行大篇幅講解，課堂教學主要圍繞學生線上發布的疑問及討論進行，中間穿插對線上教學視頻的串講，引導學生主動進行思考和交流，針對學生存在的問題教師進行重點講解。對于公式的兩種應用情況—結構設計及截面復核，線上環節不做詳細要求，受剪承載力計算問題根據荷載形式的不同，其計算方法有所差異，為了讓學生充分思考及理解這些差異，在課堂理論教學完成之后，讓學生課后對教材中設計的例題進行復習及思考，在下次課堂中采用翻轉課堂的形式讓學生分小組對題進行講解及討論，教師主要對學生的講解及討論情況進行點評，對學生沒有講到或者不能理解的知識點進行進一步的講解。

3.3 構建課后鞏固知識及答疑體系

課后作業的布置要結合教材知識點之間的邏輯關系及要點進行設計，斜截面受剪承載力計算部分的內容包括斜截面受剪承載力計算及構造措施兩類問題。斜截面受剪承載力計算問題通過翻轉課堂的形式學生進行了充分的思考，本章的構造措施部分的內容理解起來較為困難，為了讓學生理解受剪構件的構造要求，在設計課后作業時可以在計算類習題中設計一些極端的截面參數，并讓學生思考題干里的是否有不合理之處，并思考作為工程設計人員該如何選擇參數；可以通過設計思考題的方式讓學生思考鋼筋在不同的地方截斷及彎起會出現什么現象等問題從而讓學生充分理解鋼筋的錨固、截斷及彎起等構造問題。

4 結語

本文基于 SPOC模式對凱里學院建筑工程學院工程造價專業課程《鋼筋混凝土與砌體結構》進行線上線下混合式教學改革研究，改革主要圍繞學習資源設計、利用雨課堂構建 SPOC教學模式和建立教學評價體系三個部分進行。通過本學期的改革實踐，基于SPOC模式構建斜截面承載力線上線下混合式教模式，我們發現，與以往教學效果相比，學生參與學習的熱情明顯有所提高。