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摘要：土木工程是一個(gè)應(yīng)用型較強(qiáng)的專業(yè)。在工程教育認(rèn)證理念的驅(qū)動(dòng)下，在疫情防控常態(tài)化的現(xiàn)實(shí)背景下，以東北電力大學(xué)土木工程專業(yè)開設(shè)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程為例，介紹了專業(yè)課程開展混合式教學(xué)設(shè)計(jì)的方法和和疫情期間的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。研究表明，在工程教育認(rèn)證理念下混合式教學(xué)模式可以更好地培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜土木工程問題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證；土木工程；混合式教學(xué)；成果導(dǎo)向教育

一、概述

我國從2016年成為工程教育“華盛頓協(xié)議”的第18個(gè)成員國以來，工程教育認(rèn)證工作開展的如火如荼。土木工程專業(yè)從1995年即開始開展專業(yè)評(píng)估，取得了良好的效果[1]，經(jīng)過多年摸索，很好地實(shí)現(xiàn)了由專業(yè)評(píng)估向工程教育認(rèn)證的過渡。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念是以學(xué)生為中心、以能力產(chǎn)出為導(dǎo)向和持續(xù)概念。這三大理念經(jīng)過實(shí)踐證明，在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量方面成效顯著，已逐漸深入人心[2-3]?；旌鲜浇虒W(xué)是面授與在線教學(xué)的有意融合[4]，從MOOC（大規(guī)模在線開放課程）概念被國內(nèi)接受，到“后慕課”時(shí)代的SPOC（小規(guī)模限制性在線課程）的強(qiáng)勢崛起，尤其是2020年，全世界都經(jīng)歷了疫情的考驗(yàn)，一方面極大推動(dòng)了這種教學(xué)模式在中國的發(fā)展步伐[5]，但另一方面也面臨著迅速擴(kuò)張所造成的“水土不服”和“生搬硬套”等問題[6]。如何引入工程認(rèn)證核心理念，全面拓展混合式教學(xué)模式的內(nèi)涵，提高混合式教學(xué)在學(xué)生能力培養(yǎng)方面的成效具有重要意義，也是高等教育研究者、實(shí)踐者和管理者應(yīng)該共同關(guān)注的焦點(diǎn)[7-8]。

二、課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

土木工程課程體系包括通識(shí)教育課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課三部分，其中專業(yè)課普遍體現(xiàn)出理論性弱而實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。如《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程，該課程在大三下學(xué)期開設(shè)，40學(xué)時(shí)，其涉及的基礎(chǔ)理論已在之前開設(shè)的《鋼結(jié)構(gòu)基本原理》課程中完成了學(xué)習(xí)。本文將以《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程為例，提出了將工程認(rèn)證理念引入專業(yè)課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)的一種新模式，并介紹疫情期間課程的混合式教學(xué)探索和實(shí)踐。

（一）教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)。開展課程教學(xué)設(shè)計(jì)首先需要明確課程的教學(xué)目標(biāo)。從傳統(tǒng)角度來說，課程的教學(xué)目標(biāo)在于使學(xué)生掌握鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體方法，熟悉設(shè)計(jì)規(guī)范的應(yīng)用和概念設(shè)計(jì)基本規(guī)定。在本專業(yè)開展了工程教育認(rèn)證后，對(duì)課程在人才培養(yǎng)中的地位和課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了深度的分析，確定了以“問題分析能力、工程設(shè)計(jì)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和終身學(xué)習(xí)能力”為導(dǎo)向的四位一體的教學(xué)目標(biāo)，著重培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)和解決復(fù)雜土木工程問題能力。具體如下：

1.能夠通過文獻(xiàn)檢索和資料查詢，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房、大跨結(jié)構(gòu)和多高層結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系及主要構(gòu)件進(jìn)行選型和方案對(duì)比，并能夠確定合理的設(shè)計(jì)方案（支撐畢業(yè)要求中的第2條：問題分析能力）；2.能夠設(shè)計(jì)符合構(gòu)造要求的鋼屋架桿件和節(jié)點(diǎn)，能夠在了解荷載、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)輕型門式剛架和吊車梁結(jié)構(gòu)，并理解規(guī)范規(guī)程在設(shè)計(jì)中的作用和地位（支撐畢業(yè)要求中的第3條：工程設(shè)計(jì)能力）；3.具備優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力（支撐畢業(yè)要求中的第9條：團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力）；4.具備高效地自主學(xué)習(xí)能力（支撐畢業(yè)要求中的第12條：終身學(xué)習(xí)能力）。

（二）教學(xué)設(shè)計(jì)思路。為了實(shí)現(xiàn)上述課程目標(biāo)，基于工程教育認(rèn)證理念，按照如下思路進(jìn)行了課程的教學(xué)設(shè)計(jì)：1.以學(xué)生為中心，以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。將課程的核心教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)為五項(xiàng)任務(wù)。學(xué)生是完成任務(wù)的主角，通過自學(xué)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成五項(xiàng)任務(wù)。教師主要扮演三個(gè)角色，第一，布置任務(wù)，并結(jié)合教材和規(guī)范，對(duì)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行講解；第二，組織學(xué)生進(jìn)行討論，回答學(xué)生提出的疑問；第三，對(duì)學(xué)生完成任務(wù)的情況和存在的問題進(jìn)行總結(jié)。2.注重課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的任務(wù)各組均不相同，任務(wù)具有開放性，體現(xiàn)復(fù)雜土木工程問題，工作量飽滿，不提供“模板”，需要學(xué)生花費(fèi)較大精力，經(jīng)過深入思考、討論和文獻(xiàn)查閱工作才能完成，具有較高挑戰(zhàn)度。3.注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)，各任務(wù)環(huán)節(jié)都要求通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式完成。4.積極探索課程思政在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程中的實(shí)施方案。

（三）信息技術(shù)在混合式教學(xué)中的應(yīng)用。通過“線上MOOC+線上面授+線下學(xué)習(xí)監(jiān)控+線下討論”四個(gè)平臺(tái)開展疫情期間的SPOC混合式教學(xué)：1.平臺(tái)1：“學(xué)堂在線平臺(tái)”，作為學(xué)生進(jìn)行線上慕課學(xué)習(xí)的主要平臺(tái)。MOOC選用了西安建筑科技大學(xué)楊俊芬等老師主講的“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程。2.平臺(tái)2：“釘釘直播平臺(tái)”，作為對(duì)學(xué)生進(jìn)行線上面授的主要平臺(tái)。用于課程總結(jié)、難點(diǎn)講解、重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)和課上答疑討論。3.平臺(tái)3：“超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)（學(xué)習(xí)通）”，作為學(xué)生線下學(xué)習(xí)和教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量監(jiān)控的主要平臺(tái)。用于課程資源（包括課程ppt、教學(xué)視頻、規(guī)范、圖集和設(shè)計(jì)手冊(cè)等參考資料）、課堂管理、測驗(yàn)、作業(yè)布置和提交。4.平臺(tái)4：“聊天軟件平臺(tái)（QQ群/微信群）”，用于通知、線下答疑和合作學(xué)習(xí)討論。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程共計(jì)40學(xué)時(shí)，MOOC，直播課和合作線下學(xué)習(xí)的比例如下圖1所示。

（四）課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。為了確保MOOC學(xué)習(xí)的效果，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生混合式學(xué)習(xí)的引導(dǎo)和監(jiān)控，“面授”環(huán)節(jié)是不可或缺的。一般情況下，面授應(yīng)該在線下“面對(duì)面”進(jìn)行，主要進(jìn)行課程重難點(diǎn)解析，答疑，作業(yè)總結(jié)和布置任務(wù)等。在疫情背景下，可以采用包括釘釘直播、騰訊會(huì)議等平臺(tái)進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)直播課可分為三類：第一類為成果展示與任務(wù)總結(jié)型直播課堂；第二類為重點(diǎn)知識(shí)講解強(qiáng)調(diào)型直播課堂；第三類為答疑討論型直播課堂。第一類：成果展示與任務(wù)總結(jié)型直播課堂，共8學(xué)時(shí)。其中，鋼屋蓋設(shè)計(jì)的兩個(gè)任務(wù)（任務(wù)1和任務(wù)2）完成后，用4學(xué)時(shí)進(jìn)行展示和總結(jié)；吊車梁設(shè)計(jì)（任務(wù)4）完成后用2學(xué)時(shí)展示和總結(jié)；輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（任務(wù)5）完成后用2學(xué)時(shí)展示和總結(jié)。第二類：重點(diǎn)知識(shí)講解強(qiáng)調(diào)型直播課堂，共5學(xué)時(shí)，對(duì)五個(gè)任務(wù)相關(guān)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，分別用1學(xué)時(shí)進(jìn)行講解。第三類：答疑討論型直播課堂，共2學(xué)時(shí)，期中安排了一次針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)屋蓋設(shè)計(jì)的討論答疑，期末安排了一次針對(duì)吊車梁、輕鋼結(jié)構(gòu)、大跨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的討論答疑。另外，為了體現(xiàn)以學(xué)生為中心和能力導(dǎo)向，發(fā)揮課程對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)，本課程共設(shè)計(jì)了5個(gè)循序漸進(jìn)的合作學(xué)習(xí)任務(wù)，如圖2所示。這些任務(wù)不是簡單的課后作業(yè)，任務(wù)中體現(xiàn)了開放性、綜合性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性，不是簡單的套用公式就可以完成的，也不是一個(gè)人就可以完成的，需要學(xué)生充分的發(fā)揮主觀能動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)合作完成。雖然只安排了10個(gè)學(xué)時(shí)，但學(xué)生需要花費(fèi)數(shù)倍的時(shí)間去思考和準(zhǔn)備，具有一定的挑戰(zhàn)性。使用了學(xué)習(xí)通中的“分組任務(wù)”功能，每2-3人為一組，每個(gè)小組都要求建立自己的微信群聊，方便合作學(xué)習(xí)的溝通交流。這種合作學(xué)習(xí)的方式可以極大調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉學(xué)生解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（五）評(píng)價(jià)體系與過程考核。正常情況下，課程的期末成績由以下三部分組成：1.期末試卷（50%），主要考核學(xué)生對(duì)概念設(shè)計(jì)的理解和對(duì)重要規(guī)范條文的運(yùn)用能力，題型參考注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師考試試題。2.合作學(xué)習(xí)表現(xiàn)（25%），其中每次學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況占5分，由教師進(jìn)行評(píng)分，小組所有人都得到同樣的分?jǐn)?shù)。另外，期末由組員依據(jù)各自在合作學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)進(jìn)行互評(píng)，結(jié)合教師課堂觀察，對(duì)學(xué)生在小組中的表現(xiàn)給予評(píng)價(jià)，并依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)合作學(xué)習(xí)表現(xiàn)得分進(jìn)行折減。3.自主學(xué)習(xí)表現(xiàn)（25%），其中慕課學(xué)習(xí)表現(xiàn)占10分，由結(jié)課后學(xué)生給出平臺(tái)的成績明細(xì)截圖確定；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)測驗(yàn)占10分，依據(jù)學(xué)習(xí)通的5次課堂測驗(yàn)成績給出；網(wǎng)上討論占5分，依據(jù)學(xué)生在課程QQ群發(fā)言的活躍度評(píng)價(jià)。由于疫情原因，期末考試這種考核方式效果不佳，因此對(duì)考核評(píng)價(jià)方式進(jìn)行了調(diào)整，取消了期末考試，建立了能夠綜合衡量學(xué)生疫情期間線上學(xué)習(xí)表現(xiàn)的成效的評(píng)價(jià)體系。課程的期末成績由以下三部分組成：1.合作學(xué)習(xí)表現(xiàn)（占50%），其中每次學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況占10分，由教師進(jìn)行評(píng)分，小組所有人都得到同樣的分?jǐn)?shù)。另外，在結(jié)課后，由組員依據(jù)各自在合作學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)進(jìn)行互相評(píng)價(jià)，依據(jù)互評(píng)結(jié)果給定合作學(xué)習(xí)表現(xiàn)的貢獻(xiàn)系數(shù)。組員互評(píng)結(jié)果分為四檔，A（能引領(lǐng)小組完成任務(wù)），貢獻(xiàn)系數(shù)為1.0，B（能積極參與小組任務(wù)，做出重要貢獻(xiàn)），貢獻(xiàn)系數(shù)為0.8，C（能參與小組任務(wù)但積極性不足，對(duì)任務(wù)有貢獻(xiàn)），貢獻(xiàn)系數(shù)為0.6，D（拒絕參加小組任務(wù)，對(duì)任務(wù)沒有貢獻(xiàn)），貢獻(xiàn)系數(shù)為0。將貢獻(xiàn)系數(shù)與合作學(xué)習(xí)任務(wù)成績的乘積做為這部分的成績。2.自主學(xué)習(xí)表現(xiàn)（占30%），其中“學(xué)堂在線”學(xué)習(xí)表現(xiàn)占10分，由結(jié)課后學(xué)生給出平臺(tái)的成績明細(xì)截圖確定；課堂測驗(yàn)占10分，依據(jù)學(xué)習(xí)通的5次課堂測驗(yàn)成績給出；釘釘直播平臺(tái)課堂提問表現(xiàn)占5分，由教師記錄；QQ群的討論參與情況占5分，由QQ群統(tǒng)計(jì)的學(xué)生發(fā)言活躍情況判定。3.學(xué)習(xí)成果答辯（占20%），主要考核學(xué)生對(duì)概念設(shè)計(jì)的理解和對(duì)重要規(guī)范條文的運(yùn)用能力，采用釘釘直播的在線會(huì)議功能進(jìn)行。答辯包括1道必答題和1道選答題，必答題由教師制作題庫和題簽，學(xué)生抽簽答題，重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)課程重要概念和知識(shí)點(diǎn)的掌握，以考核“術(shù)”為主要目標(biāo)，即重點(diǎn)考核學(xué)生怎么做的問題；而選答題具有一定難度，需要學(xué)生對(duì)概念有較深的理解，以考核“道”為主要目標(biāo)，重點(diǎn)考核學(xué)生為什么做的問題。另外，通過答辯，教師也可以判斷學(xué)生互評(píng)結(jié)果的可靠性。

（六）引入課程思政。2020年3月7日，福建省泉州市一鋼結(jié)構(gòu)賓館發(fā)生倒塌，本課程立刻布置作業(yè)，讓學(xué)生上網(wǎng)檢索事故原因，并安排學(xué)生觀看了一些事故視頻。并安排了專題課，為學(xué)生講解賓館倒塌的原因。一方面，對(duì)事故原因的分析使他們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)體系概念等的理解更深了一層；另一方面，事故造成29人死亡的事實(shí)和現(xiàn)場的一片廢墟對(duì)學(xué)生造成了巨大的沖擊，使他們更加認(rèn)識(shí)到了作為一名土木工程師身上的責(zé)任之重。這項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)很好地將課程思政融入了教學(xué)中，起到了很好的效果。

三、混合式教學(xué)成效

（一）直播課堂效果。直播“面授”是在學(xué)生開展了自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)之后進(jìn)行的，教師對(duì)重難點(diǎn)的講解更有針對(duì)性，學(xué)生能夠帶著問題聽課；針對(duì)作業(yè)和合作學(xué)習(xí)任務(wù)的講解也能讓學(xué)生對(duì)號(hào)入座，清楚找到自己作業(yè)中的問題；答疑環(huán)節(jié)能夠及時(shí)回答學(xué)生的疑問。學(xué)生整體上對(duì)直播面授這種形式是非常認(rèn)可的，認(rèn)為這種方式與線下面授基本能夠達(dá)到“實(shí)質(zhì)等效”。

（二）慕課學(xué)習(xí)效果。慕課學(xué)習(xí)后臺(tái)具有大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，可以監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。期末統(tǒng)計(jì)后，學(xué)生均觀看慕課視頻時(shí)間12.7小時(shí)，課后習(xí)題平均得分率83%。學(xué)生們對(duì)慕課的反響都很好，覺得慕課“重點(diǎn)突出”“可以重復(fù)多次學(xué)習(xí)”“資源豐富”等。

（三）合作學(xué)習(xí)效果。使用學(xué)習(xí)通進(jìn)行合作學(xué)習(xí)任務(wù)的布置、提交和評(píng)分，確保按時(shí)提交合作學(xué)習(xí)成果，從提交的成果看，雖然任務(wù)很重，但學(xué)生完成的都非常認(rèn)真，圖文并茂。在完成任務(wù)的過程中發(fā)現(xiàn)問題，看慕課、找資料、同學(xué)間討論、問老師等，真正做到了“做中學(xué)”，學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力得到了很好的鍛煉。學(xué)生能夠根據(jù)任務(wù)進(jìn)行合理的團(tuán)隊(duì)分工，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力也得到了很好的鍛煉。

（四）線下討論效果。使用騰訊QQ群作為線下討論的主要平臺(tái)，布置討論任務(wù)，60%以上的學(xué)生能夠在群眾積極發(fā)言討論。針對(duì)泉州鋼結(jié)構(gòu)賓館倒塌的討論除了讓學(xué)生對(duì)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定有了更深層次的理解外，也有效培養(yǎng)了學(xué)生的責(zé)任感。另外，QQ群自帶的成員管理功能也為定量統(tǒng)計(jì)學(xué)生討論的活躍度提供了方便。

四、結(jié)束語

綜上所述，混合式教學(xué)模式統(tǒng)籌利用了各類網(wǎng)絡(luò)教育和服務(wù)平臺(tái)，絕大多數(shù)學(xué)生都能夠積極參與和反饋，學(xué)習(xí)效果較為理想，從學(xué)生的反饋看，多數(shù)同學(xué)對(duì)線上教學(xué)效果非常滿意。但從持續(xù)改進(jìn)角度，在結(jié)課之后也采集了學(xué)生的反饋意見。學(xué)生反映的問題主要集中在以下幾個(gè)方面：1.團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)中，隨機(jī)分組的方式使組員之間不熟悉，也有個(gè)別組員參與度不高。2.課程合作學(xué)習(xí)任務(wù)較大，尤其是多門課程同時(shí)開展混合式教學(xué)，學(xué)習(xí)壓力較大。可見，合作學(xué)習(xí)中小組預(yù)熱是非常有必要的，另外，混合式教學(xué)模式也未必就要每門課都采用，這樣會(huì)加重學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。本文提出的混合式教學(xué)模式仍存在著一些不足，在新常態(tài)背景下，如何進(jìn)一步凝練抗“疫”期間混合式教學(xué)的模式的特色仍值得繼續(xù)研究。

作者:曾聰 劉衛(wèi)星 陳榕 程玲 李曰兵 單位:東北電力大學(xué)建筑工程學(xué)院