教學模式在混凝土結構設計原理的應用

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摘要：為貫徹落實應用型土木工程人才培養方案，強化課程建設，從“混凝土結構設計原理”課程教學現狀出發，闡述BOPPPS模型的內涵與環節，設計基于學習通和BOPPPS模型的教學模式并加以應用。實踐表明，該模式能夠實現線上與線下的教學聯動，激發學習熱情，提升教學效果，是構建良好課堂生態的有益探索。

關鍵詞：學習通；BOPPPS；教學模式；“混凝土結構設計原理”

唐山學院是一所以工為主、多學科協調發展的公辦全日制普通本科院校，作為應用型本科院校，學校擔負著為國家培養高級應用型工程技術人才的重任[1]。土木工程專業是唐山學院首批省級一流專業，是學校成立最早并重點建設的專業，經過多年努力，逐漸形成了自己的特色與優勢。培養了數千名服務于地方工程建設一線的畢業生，為唐山及周邊地區的經濟建設活動作出了一定的貢獻。長期以來，學校致力于培養“能施工、會設計、懂管理”的應用型土木工程專業人才[2]。“混凝土結構設計原理”作為土木工程專業的核心課程之一，內容涵蓋混凝土材料性能、混凝土結構設計原則及各類混凝土構件的力學性能、計算方法和構造要求等[2]，課程兼具理論性強與實踐性強的雙重特點，著重結養學生的分析能力、設計能力、綜合應用能力、解決問題的能力，使學生具備土木工程師的基本素養。傳統“混凝土結構設計原理”課堂采用單一保守的教學手段，以“教”為中心的模式，課堂氣氛沉悶，教師單方面將大量課程信息通過講授的方式不斷輸出，難以調動學生的積極性；課程內容包含大量的概念術語、復雜的公式計算、嚴格的規范條文[3]，專業性很強，學生在之前的課程中對此類內容接觸少，往往難以快速適應；該課程是培養學生分析、設計、實踐等能力的重要平臺，然而理論知識的應用訓練相對缺乏，綜合能力的培養被弱化；教學過程中師生互動較少，教師按照既定的思路實施教學，忽視了學生的反饋，課后缺乏有效的教學反思，不能及時地調整教學設計，有效性較低。教育資源和教學空間在多媒體技術廣泛應用的背景下，得到了有效豐富與拓展[4]，信息技術賦能課堂教學將成為必然趨勢，先進的教育模式與教育理念有助于培養目標達成，成為課程改革的主要發力點。目前，眾多課程將雨課堂、騰訊課堂、超星學習通等具備豐富功能的智慧工具，與OBE、翻轉課堂、BOPPPS模型等先進教學模式結合，以智慧工具為技術平臺，支撐先進理念與模式的有效落地，通過實踐均取得了良好教學效果，彌補并改善了傳統教學模式的不足與問題，驗證了智慧平臺與先進教學模式協同育人的強大合力[4-7]。基于上述背景，結合課程特點與知識體系，本文以學習通平臺作為教學工具，輔助BOPPPS模型設計教學過程并加以應用，構建生生互動、師生互動[8]的課堂生態，以期打通線上與線下教學，全面提升教學效果。

1學習通與BOPPPS模型內涵

基于信息技術與教育深度融合的背景，立足移動終端與課堂相輔相成的理念，一款集學習、傳播、管理以及分享為一體的教學工具——超星學習通平臺應運而生[6]。平臺包含通知、資料、討論、活動、作業、考試、統計等多種模塊，以及課堂簽名、搶答、評分等互動功能[7]。海量的圖書、報刊、視頻資源，通過一鍵導入便可將其分享到課程；簽到的發布可幫助教師快速確認出勤狀況；發放隨堂測驗，實時獲取學生的掌握程度；作業的布置、收集、批改也給教師和學生帶來更及時更便捷的體驗；最終，平臺能夠對課程中學生的學習進度、作業完成情況、線上互動情況、考核情況等進行專業可靠的數據分析。總而言之，利用學習通平臺，可以建立在線學習與課堂教學間的紐帶。同時幫助教師把握學生的學習軌跡，了解學生的學習效果，從而達到智能、個性、精準的高效教學。在建構主義理論中，“情境”“意義建構”“會話”“協作”這4大要素構成了學習環境。該理論強調教師在教學過程中要為學生提供必備的知識資料，營造適宜的學習氛圍，引導學生積極思考，從而幫助學生自主地完成知識的構建[6]。因此，以建構主義為理論依據推出的BOPPPS模型是一種以學生為中心的教學模式。近年來被北美眾多高校與教師推崇，與此同時，該模式也得到了國內院校的認可。為了實現教學目標的達成，BOPPPS模型將知識的獲取過程劃分為6個相互貫通的模塊，即導言（Bridge-in）→目標（Objective）→前測（Pre-assessment）→參與式學習（ParticipatoryLearning）→后測（Post-assessment）→總結（Summary）。與傳統教學模式相比，該模式學習目標與知識點更加明確，學生的參與度得到明顯提高，教學效率得以有效提高[7-9]，有助于營造煥發生機活力的課堂氛圍，并充分結合學生反饋信息形成教學閉環，是一種互動豐富、反饋及時的教學模式[10]。

2基于學習通和BOPPPS模型的教學設計

傳統教學模式以“教”為中心，而BOPPPS模式以學生為中心，注重互動與參與，而實現由傳統模式向BOPPPS模式的轉變依賴于教學工具的支撐。下面筆者以BOPPPS模型的6個模塊為框架，結合學習通平臺提供的多種功能進行了教學設計與應用。依據模型對教學過程劃分為以下6個模塊：①導言（Bridge-in）。本模塊的任務在于普及知識背景、理論依據或者有關概念的歷史沿革，通過引入與知識點內容相關性很高的經典案例、事故教訓、熱點新聞激發學生對教學內容的興趣，使學生建立知識的初步感知，同時也引導學生意識到理論與實際的關系，提高學生對知識、課程甚至專業的認可程度。②目標（Objective）。本模塊的目的在于指明本節課的重、難點，從知識維度、能力維度、素質維度提出教學目標。教學過程的核心是明確的學習目標，所有的教學活動都是圍繞目標來設置的。對于以上2個模塊，可以將背景和目標以課件或者視頻的形式，上傳至學習通平臺，通過課前發布任務的形式推送給學生，根據內容特點適當安排討論，從而指導學生完成概念的感知與目標的明確。③前測（Pre-assessment）。本模塊關注學生的知識儲備與預習效果，可以在學習通布置課前預習測試，考察學生對相關背景原理、專業概念的理解深度以及力學基礎的儲備，進而可以指導教師根據前測結果開展后續教學設計。④參與式學習（ParticipatoryLearning）。本模塊強調激發學生熱情，設計互動情境鼓勵學生參與，進行針對性教學。過程中通過課堂提問與討論、在線練習及答疑、案例分析與匯報等多種環節，觸發有效的互動，提升授課質量和學習成效，本模塊可以根據學習通提供的前測試題的統計狀況了解學情，調整教學設計，側重對預習效果欠佳、易錯內容和難點內容的講解和訓練。⑤后測（Post-assessment）。本模塊檢查學生獲取知識的效果，包括對基本假定、核心概念的掌握情況，對重要公式的運用程度，對構造要求、規范條文的理解深度等，通過及時的課堂測驗，既可以幫助學生發現學習過程的不足，又能幫助教師反思和調整教學設計[11]。可以充分利用學習通的主題討論、隨堂測驗、分組任務等功能，要求學生限時完成相關活動，實時監測教學效果。⑥總結（Summary）。本模塊通過布置課外設計內容、引導后續思考，對所學知識進行應用訓練，從而實現對知識的系統歸納與整理。該模塊是BOPPPS模型的最后一環，可以在學習通發布課堂總結（總結可由教師完成，也可由學生完成，教師補充），布置線上作業，基于作業完成情況反思教學效果。下面以“偏心受壓構件計算的基本原則”為例設計基于學習通和BOPPPS模型的教學活動，詳見表1。

3實施效果與討論

經過一個學期的課程教學改革和實踐，制作了24個知識單元的微課視頻，引用了10個構件試驗演示視頻，在學習通平臺的支持下，高效利用這些視頻輔助課堂教學，無論是作為BOPPPS中導言、參與式學習還是總結模塊，學生都能突破時間與空間的限制反復觀看，并可以針對性觀看。此外充分利用平臺主題討論、投票、隨堂測驗、問卷等功能落實了基于BOPPPS模型的教學設計，圓滿完成了“混凝土結構設計原理”課程的教學。學生通過學習通軟件在課堂回答問題的參與度達到95%以上，學生均能主動完成課前預習，并高質量完成前測、后測試題以及課后思考或作業。由于課前積極引導、課中精準教學、課后持續改進，營造了活躍的互動氛圍，形成了反思及時的閉環教學，打破了傳統課堂氣氛沉悶、效率低下、反饋延時的弊端。學習通后臺數據有效呈現了學生的學習情況，因而教師能夠追蹤學生的學習軌跡，了解學生的知識儲備，更有針對性地調整教學內容，為學生提供指導與幫助。課后調查問卷的數據顯示，約有90%以上的學生喜歡該課程的教學模式，認為自己能便捷地通過學習通獲取教師推送的資源，學習目標更加明確，課堂學習精力更加集中，和教師以及其他學生間的交流協作更加密切，學習興趣和信心得到很大的提升。目前，尚需改進的地方如下：應逐步提高過程性考核的占比，改變傳統教學以總結性考核為主的現狀，題型設置上更偏重體現能力考核的案例分析類題目；通過學習通布置分組任務時各組內成員間的分工不夠明確，個別成員積極性較低，這就要求教師兼顧各小組成員的貢獻差異，設置合理的賦分機制對該環節進行考核，利用有效的監督與評價調動更多學生的積極性。

4結語

作為一門專業基礎課程，“混凝土結構設計原理”對于學生的分析與設計能力、綜合應用能力及解決問題能力進行了有效的啟發與培養，同時，潛移默化地激發學生的工程意識，塑造工匠精神。依托學習通平臺，探索BOPPPS模型在課程教學中的應用，從而更加智能、精準地達成了教學目標，使得互動更豐富，反饋更及時，有效打通了線上與線下教學，構建了良好的課堂生態，是全面提升“混凝土結構設計原理”課程教學效果的有益探索。

作者：張瑤 佟建楠 王喜強 單位：唐山學院土木工程學院 河北省建筑工程與尾礦綜合利用重點實驗室