结构测评下的土木工程论文

2022-04-26

摘要:材料力学课程是工程力学、土木工程、机械工程和材料科学与工程等众多工科专业的重要专业基础课,在“金课”建设的背景下,确立了以学生为主体和教师为主导的基本教学理念,推进线上线下混合式教学改革,实现优质在线开放课程资源的有效应用。下面是小编精心推荐的《结构测评下的土木工程论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

结构测评下的土木工程论文 篇1:

基于信息技术的施工管理类课程改革与实践

摘    要:为了改善课时量缩减和大四学生学习主动性不高的现状,文章提出了在施工管理类课程中开展混合式教学模式,通过储备线上教学资源,策划线下教学活动,建立评价体系,以完成教学目标。同时,在课程内容中植入建筑信息化技术(BIM)内容,构建BIM技术能力培养的实施路径,以达到提高教学质量和满足人才培养需求的目标。

关键词:信息技术;BIM技术;混合式教学;土木工程

教育部在发布的《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》中指出“以教育信息化带动教育现代化是我国教育事业发展的战略选择”时,提到了强化信息技术应用,即提高教师应用信息技术水平,更新教学观念,改进教学方法,提高教学效果以及鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习,增强学生运用信息技术分析解决问题能力。

信息技术(Information Technology,缩写IT)是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。信息技术在教育体系中有两层含义:一是指学习与掌握信息技术的教育;二是指采用信息技术进行教育活动。前者从教育目标与教育内容方面来理解信息技术教育,后者则从教育的手段和方法来理解信息技术教育。本文采用后者的含义,即学习、运用信息技术,培养学生的信息技术素质,实现学与教优化的理论与实践,实现信息技术与施工管理类课程的深度融合,以提高施工管理类课程的教学效果。

一、石河子大学施工管理类课程的开设现状

石河子大学施工管理类课程包括“土木工程施工”“土木工程概预算”“工程项目管理”等,是土木工程本科专业的部分专业必修课程和专业选修课程,其主要是为学生毕业后从事施工管理这一就业方向服务。

(一)课时量减少

面对近几年培养计划的不断调整,专业课程的课时大幅度减少,如何在课时减少的情况下实现各个课程的教学目标是教师不得不思考的问题。

(二)学生学习现状

施工管理方向的课程属于综合应用程度要求较高的课程,基本在大三下学期和大四上学期开设,但是在大四上学期,由于学生面临找工作、考研,因此学习精力被分散,不能保证集中系统学习,导致课堂学习参与度不高,一部分学生自主学习能力不强,学习效果欠佳。另外,学生对自身定位、就业方向定位的差异性导致学生学习不同课程的投入状态有所不同。

(三)课程与信息化教学手段结合现状

目前,项目组在“土木工程概预算”课程部分章节中尝试运用了翻转课堂教学模式,应用效果是仅有一少部分学生能够依据课前学习任务单课下进行自主学习,大部分学生学习状态没有发生变化,完全依赖教师授课,被动学习的状况令人担忧。造成这个现象最根本的原因是学生学习的主动性欠佳,学习知识浅尝辄止,缺乏深入探索学习的能动性。因此,如何继续借助信息化技术丰富教学内容和教学手段改变学生学习状态是非常值得深思的一个问题,即如何让教师从教学的主体角色转变为引导角色,让学生成为学习的主体是拟解决问题的关键。

二、信息技术与施工管理类课程的整合改革

(一)信息技术与课程的整合含义

所谓信息技术与课程整合,就是通过将信息技术有效地融合于各学科的教学过程来营造一种既能充分发挥教师的主导作用,又能突出体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”為特征的新型教与学的方式,从而把学生的主动性、积极性和创造性较充分地发挥出来,使传统的课堂教学结构发生根本变革——由教师为中心的教学结构转变为“教师主导与学生主体相结合”的教学结构。信息技术与课程整合定义包括三个基本属性、三个环节和四个要素,具体见图1所示[1]。

为了解决课时量减少、学生学习缺乏主动性和课程组相关课程与信息技术缺乏有效结合的现状,本文阐述了信息技术教育与施工管理类课程的整合运用,具体体现为两层含义:第一,在施工管理类课程运用混合式教学模式,实施有效变革课堂教学结构的信息化教学模式。第二,将建筑信息化技术(以下简称“BIM技术”)融入土木工程类课程教学内容,及时更新丰富的教学内容,满足行业的时代化需求。

(二)混合式教学模式融合施工管理课程的实施路径

混合式教学是将在线教学和传统教学的优势结合起来的一种“线上+线下”的教学模式,通过两种教学组织形式的有机融合,结合教师创造的不同的学习过程和学习条件,学习者主动参与教与学的过程,循序渐进地理解并积累知识,最终引导学习者由浅及深地学习,达到有效学习的目的。结合混合式教学模式的路径选择和教学规律,考虑学生个体能力和兴趣差异,本文主要运用混合式教学模式,通过提供不同的学习条件和制定不同的学习过程,遵循循序渐进的原则,使能力差异、学习兴趣动机不同的学生各尽所能、各得其所,通过制定个性化的考核手段,完成各课程的学习目的。实施路径如图2所示。

1.学情分析。以“土木工程概预算”课程为例,在课程中运用以翻转课堂为主的混合式教学模式,以不同学习情况建立两个不同层次教学目的的教学设计,分别包括:a.对于不将施工管理方向作为就业方向学习的学生,只需让其进行了解、理解该方向及新技术的一般性学习。b.对于具有施工管理方向学习兴趣同时学习能力强的学生,引导他们进行深入学习,熟练掌握该方向知识。为了实现两个层级的教学目标,准备了不同的线上、线下教学活动。

2.线上、线下教学手段相结合。结合“土木工程概预算”课程,内容见表1所示,共有5个单元知识点,考虑到第4单元的知识点主要以实践应用为主,因此开展的混合式教学模式以本单元的知识点为主进行线下、线上的结合,其余单元知识点是基础知识的学习,线上资源包括教师课前制定学习任务单、录制相关知识点的短视频。(1)对于第2、3单元知识,以教师录制的微课的形式展现,供学生学习基础知识。在学生自主学习第4单元知识点的时候,以2、3、4单元的微课进行辅助学习,便于学生自主形成知识体系脉络,使他们思路更加清晰。第1、5单元是造价文件的编制的基础知识和应用,主要以线下面授形式教授。(2)第4单元知识的教授以线上辅助线下手段为主,在线上,由教师提供课前录制的8~10分钟教学视频和基本练习题供学生课前学习,以及为满足b层次的学生准备的基于BIM技术的工程量计量的学习知识点及练习题。线下课堂教学主要以第4单元的实践应用为主,教师以实际工程为案例进行知识点的拓展和实际应用的练习。涉及到造价基础理论知识时,学生可以通过教师制作的第1、2、3、5单元的微课自行学习。

教师制作和储备课前学习线上资源时,考虑线上学习内容的同时还要充分考虑如何确保学生课前认真自主学习以及课中如何设置学生感兴趣的问题,循序渐进地充分调动学生积极性以及与教师在课堂上进行充分交流,解决了这两个关键问题才能达到开展混合式教学的教学效果。

3.策划组织线下课堂活动。线下活动是检验、巩固、深化线上知识学习的重要环节,也是对学生为了能够解决线下问题必须进行线上学习的督促。“土木工程概预算”课程线下活动主要以实际工程案例作为线下活动贯穿始终的载体,根据a、b两个层次的学习目标设置问题,问题环环相扣、层层递进。

4.建立贯穿过程和结果的评估体制。线上学习评估可以结合在线教学平台或者开展多样化的在线小测试,小测试分为基础题型和提高应用题型,线下评估主要通过师生线下活动开展过程中的交流讨论而自然产生。通过评估测试活动,激励学生具有更进一步深入学习的欲望。表2是以砌筑工程工程量计量这一节为例的教学设计样例表。

通过设置不同层级的教学目标,一方面满足不同学生的学习需求,另一方面,使学习由易到难,让学生逐步主动参与到学习中,激发学生的学习积极性,从根本上改变学生对学习知识的认知,潜在激发部分学生更进一层的学习欲望,使个人考核结果更上一个台阶。

5.混合式课程开展情况小结。(1)提高了学生理论知识理解能力:在运用该教学模式的两届学生中(2018届和2019届),学生课堂理论知识掌握和实际应用情况较以往有提升,在考试结果上有所体现,如表3所示。这两届学生的试题深度增加,侧重点在工程量计算和工程量清单计价方面,与实际应用紧密相连,但是从学生考核的结果来看,在试题深度逐年加深的前提下,学生挂科率明显降低。说明在该教学模式下,学生对知识的理解和应用掌握情况收益比较大。(2)提高了学生实践应用能力:由于课堂理论教学将紧密结合实际的工程案例作为教学素材,使得学生在进行土木工程专业毕业设计、课程设计环节时,实践动手能力大大提高,涌现出优秀的毕业设计,并得到大学督导组的一致好评。

特别值得一提的是,2018—2019学年第一学期2015级房屋建筑方向的学生人数为57人,是土木工程专业总人数140人中底子比较薄弱的一部分学生,其余成绩较好的学生在道路桥梁方向学习,而房屋建筑方向学生考核情况较以往好,及格率有所上升,并获得十佳毕业设计的奖励。这足以证明在根本变革课堂教学结构的基础上实现了学科教学质量与学生综合素质的大幅提升。

通过实施混合式教学模式,实现了教师主导、学生主体的教学目标,但实现信息技术与课程整合的最终变革目标,还需要及时更新和丰富课堂教学媒体和教学内容。教学媒体主要指采用雨课堂、线上线下教学媒体的运用,这里不作赘述。以下主要阐述结合BIM技术丰富和更新教学内容方面的改革与探索。

(三)BIM技術融合课程内容的实施路径

在开展混合式教学模式时,课程内容中增加了BIM技术知识。BIM技术知识是目前符合时代特点培养本专业人才的必然要求。因此,在课程内容上增加BIM技术知识,一方面满足人才培养目标,另一方面作为上文中b层次学生学习专业兴趣的重要切入点之一。建立以建筑、结构、施工管理、造价管理为一体的系统化知识体系,培养出具有BIM技术的土木工程专业人才,具体实施路径见图3。

1.组建理论与实践相结合的BIM技术师资队伍。本项目采取阶梯式渐进的方式组建师资队伍,由浅入深地引导教师学习了解并理解BIM技术的发展应用。首先,教师学习BIM技术最直接、最有效的接触方式是参加BIM技术的相关培训,目前本课程组已有两位教师参加了造价、施工管理部分的BIM技术的相关学习,这奠定了施工管理阶段BIM技术培养人才的师资基础。其次,本专业相关学习阶段的专业教师以及跨专业的专业教师包括建筑、结构、给排水、暖通设备以及跨院机电专业的相关教师继续逐步培训学习,建立建筑—结构—设备系列师资教学队伍。最后,教师通过应用BIM技术理论与校企合作企业开展项目合作,达到理论与实践的结合,为培养具有BIM技术的土木工程专业本科人才奠定坚实的基础。

2.组建具有强烈团队合作意识的学生团队。主要针对对BIM技术有浓厚兴趣、今后就业基本以BIM技术为就业方向的学生,对应上文学情分析中的b层级学生的教学目标,如表4。这一阶段主要以BIM技术人才的精细化输出为目标,培养直接与市场对接的BIM技术人才,因此这个学生团队的组建较一般的学生社团要求高。

学院组建BIM技术团队,学生自愿加入这个队伍,培养学生的责任心和团队意识。然后,制定建设学生团队的规章制度,确保团队的良性发展。第一,制定奖惩分明的规章制度和清晰的贡献度明细表,并严格执行。对于团队中参加重要大赛时态度认真和贡献度大的学生进行物质奖励和证书奖励。第二,对于团队采取淘汰制的建设制度,应严格执行,对于团队中出现态度不端正,影响团队发展的学生,及时给予批评教育,对于教导规劝不改善的学生,及时清出学生团队,后备学生进入,确保学生团队学习BIM技术的良性循环和发展,并自动筛选出真正具有BIM技术兴趣的学生进行深入学习。第三,采取传帮带的方式建设团队,高年级有经验的学生指导低年级新进入的学生,为后续发展不断蓄积力量,确保学生团队的可持续性建设发展。

3.构建植入BIM技术知识的课程体系。首先,可以通过BIM概论课程或者专题讲座的形式,普及BIM的基本概念和基础知识,学生对BIM知识形成初步的感性认识。其次,BIM技术知识通过相关课程的课堂理论教学环节、课程设计环节、生产实习环节和毕业设计环节达到丰富课程内容的目标。最后,通过建立BIM实践基地开展与BIM技术相关的第二课堂实践活动,达到课程内容与实践相结合。具体内容见表4。

说明:(1)BIM技术融入各课程教学内容是BIM技术植入课程体系中的基础阶段,例如为了解决BIM技术应用中建筑、结构、造价管理人员由于建立的模型信息不一致而导致模型的一体化应用无法使用的现状,教师可通过不同课程的课堂理论知识引导灌输这方面的知识:建筑设计模型信息输入、结构设计模型信息的输入、如何与后期施工造价管理类模型信息对接一致,确保前期理论知识一致,后期应用的问题自然迎刃而解。(2)在毕业设计环节,将基于BIM技术的联合毕业设计作为毕业设计选题,可实现以BIM技术为主要就业方向的学生的综合训练目标。学生从建筑建模到后期施工管理应用BIM技术知识,方可实现BIM技术实际应用中造价管理环节“一键提量”以及施工综合管理应用等目标,可以将前期建筑模型形成共享信息,以便后期统一应用,实现BIM技术初步的本质应用,人才培养的这个环节也是BIM技术真正实现落地应用的关键环节之一。

三、需要解决完善的问题

本文以混合式教学为手段,课程内容中补充植入建筑信息化技术,丰富混合式教学的教学内容,目前达到了信息技术与石河子大学土木工程专业施工管理类课程的融合,通过实践改革,尚存在以下问题须逐步解决。

1.通过开展“土木工程概预算”课程的混合式教学模式,在应用中发现以下几个有待于解决完善的问题:(1)小班制授课,便于分组讨论,便于教师与学生之间的互动,便于学生之间学习交流。(2)线下过程测评是确保线下活动开展的关键,制定的测评内容要体现学生的层次差异性,符合a、b层次教学体系的目标,最终是为了充分调动学生的自主学习积极性,因此要根据不同情况进行赋分。(3)教师应该积极学习混合式教学模式,积极参与相关培训学习,如教学模式的培训等,学习教学相关软件和信息技术模型,长远规划混合式教学中的课前、课中、课后内容,以及课程的步骤,逐步建立信息化技术与教学的融合机制。(4)混合式教学模式的开展,需要教师课前付出很多精力,在学校层面,应该逐步制定完善合理的混合式教学工作量的计算办法。

2.尽力鼓励教师参与学习最新的专业热点问题、运用信息化技术改革教学的培训,并且给予足够的经费和技术支持,切实解决教师的后顾之忧。另外,提供良好的实施平台,建立利用信息技术教学的工作室,以便信息化技术与课程的融合顺利开展。

参考文献:

[1]何克抗.“信息技术与课程整合”路在何方?[R].    北京师范大学,现代教育技术研究所,2009.

作者:陆红梅 李洁 唐艳娟

结构测评下的土木工程论文 篇2:

金课背景下材料力学课程线上线下混合式教学研究与实践

摘  要:材料力学课程是工程力学、土木工程、机械工程和材料科学与工程等众多工科专业的重要专业基础课,在“金课”建设的背景下,确立了以学生为主体和教师为主导的基本教学理念,推进线上线下混合式教学改革,实现优质在线开放课程资源的有效应用。合理选择线上学习内容,优化线上线下教学活动,完善过程评价制度,促进信息技术和网络教学资源的深度整合,提升教学水平和人才培养质量。

关键词:材料力学;教学模式;混合式教学

2019年10月教育部印发《关于一流本科课程建设的实施意见》,全面实施一流本科课程“双万计划”。同时发布了《“双万计划”国家级一流本科课程推荐认定办法》,明确提出经过三年左右时间,建成万门左右国家级和万门左右省级一流本科课程。国家级一流课程包括:线上一流课程(国家精品在线开放课程)、线下一流课程、线上线下混合式一流课程、虚拟仿真实验教学一流课程以及社会实践一流课程。2019年11月在先期启动2019年国家精品在线开放课程和国家虚拟仿真实验教学项目推荐认定工作后,教育部办公厅决定开展2019年国家级线下一流课程、国家级线上线下混合式一流课程和国家级社会实践一流课程推荐认定工作。在此背景下,各高校纷纷推进线上线下混合式课程教学,促进信息技术与教育教学深度融合,提升教学水平和人才培养质量。

2020年伊始,一场出人意料的新冠肺炎疫情席卷全球,打乱了世界各地人民生活的节奏。疫情带来的冲击不仅仅停留在医疗与公共健康领域,也涉及到了政治、经济、社会生活的方方面面。为了阻断疫情向校园蔓延,保障好师生生命健康,教育部要求2020年春季学期各级学校利用互联网和信息化教育资源为学生提供学习支持,统筹整合国家、有关地方和学校相关教学资源,提供丰富多样、可供选择、覆盖各地的优质网上教学资源,确保“停课不停教、停课不停学”。这迫使广大高校不得不自上而下地推行在线教学,课程类型包括公共课、专业基础课、专业课、理论课、实验课等多种类别,授课模式有直播课、录播课、慕课、远程指导等多种形态,融合了“互联网+”“智能+”技术的在线教学得到了跨越式发展。

2020年秋季学期,在疫情防控常态化条件下,各地高校正常开学。其中把在线学习、在线探讨等教育教学方式,更好地用在线下教育教学中,既是适应疫情防控常态化的选择,也是对教育教学进行的改革与创新。正如教育部高等教育司吴岩司长指出在线教学将从“新鲜感”向“新常态”转变,成为中国高等教育和世界高等教育的重要发展方向。

一、课程概况

东南大学材料力学课程建设,最早可追溯至南京工学院成立之时。1955年,南京工学院力学教研组承担了全国统编教材《材料力学》的编写任务,由我国著名的力学专家、教育家梁治明先生组织编写完成,于1958年正式出版,之后在国内沿用了几十年,得到了极高的评价。近年来,课程组编写了“十一五”规划教材《材料力学》,参与修订了“十二五”规划教材《材料力学》的第五版和第六版,还参与了高等教育出版社“材料力学在线评测系统资源库”的建设。

作为变形体力学的重要分支之一,材料力学是一门为设计工程实际构件提供必要理论基础的技术基础课程,在工程教育中占有重要的地位,是工程力学、土木工程、交通运输等专业必修的长学时专业基础课。通过课程学习,学生应掌握将工程实际构件抽象为力学模型的方法;掌握研究杆件内力、应力、变形分布规律的基本原理和方法;掌握分析杆件强度、刚度和稳定性问题的理论与计算,以及初步的构件设计知识。并为学习后续课程及从事工程实践和研究创新活动打下重要的基础。

2016年,材料力学课程作为东南大学在线开放课程进行重点建设,并入选“十三五”江苏省高等学校在线开放课程建設项目,2017年9月在“爱课程(中国大学MOOC)”平台开课运行,2019年1月获得国家精品在线开放课程认定。与此同时,2017年课程团队参与“十三五”高等教育科学研究重大攻关课题“材料力学在线开放课程教学范式的研究与实践”。2019年主持教育部高等教育司产学合作协同育人项目“基于《材料力学》在线开放课程的混合式教学模式探索与实践”,参与江苏省高等教育教改研究课题重点项目“面向新工科的土木类专业混合式‘金课’课程体系建设研究与实践”,逐步开展线上线下混合式教学改革与实践。

在线开放课程建设凸显了信息技术和网络教学资源的深度整合,为学生在线式学习和移动式学习提供了新维度和新时空,为教师开展混合式教学提供了新途径和新方法。线上线下混合式教学颠覆了传统课堂教学中老师讲学生听的模式,是以学生为中心的学习和教学方式的革命[1]。在课前环节,教师将设计好的自主学习任务清单和以微视频为主的在线辅助资源上传到学习平台供学生开展线上学习;课中环节,教师针对学生在课前任务完成中存在的共性问题,采取组织讨论、集中讲授的方式进行答疑解惑或案例分析;课后环节,教师在平台上为学生提供作业、测验、答疑、讨论等教学组织活动,及时开展在线指导与测评,确保各项教学活动完整、有效、按计划实施。

二、教学改革与实践

(一)合理选择线上学习内容

《“双万计划”国家级一流本科课程推荐认定办法》要求线上线下混合式一流课程基于慕课、专属在线课程(SPOC)或其他在线课程,运用适当的数字化教学工具,结合本校实际对校内课程进行改造,安排20%~50%的教学时间实施学生线上自主学习。课程团队梳理了材料力学课程的全部知识点,研讨了已建成的国家级精品在线开放课程的线上视频资源,筛选恰当的线上学习知识点,合理分配线上线下学时比例[2]。确定了合适的线上教学内容,例如:剪切挤压,非圆截面杆扭转,平面图形几何性质,积分法计算梁的变形等。

对于线上学习的教学内容,既不能在线下课堂重复讲授,挫伤学生自主学习的积极性,增加学习负担,使线上自主学习流于形式,无法激发学生的学习兴趣;但也不能完全放手,对学习过程缺乏有效监督,对学习效果缺少及时评估,无法提升教学效果。因而,对于线上学习知识点的选择,既不能选择特别重要的基本概念(如:应力、应变等),不利于学生筑牢稳固坚实的知识基础,影响后续知识点的教学效果;同时也不能选择拓展过深,难度过高的知识点,增加学生的学习负担,难以实现有效的自主学习。较为恰当的线上自主学习的知识点应和线下先修知识点联系较为紧密,甚至和先修课程理论力学、高等数学的知识点相结合,便于学生自主学习,属于“跳一跳,够得着”的学习任务;同时这些知识点与本门课程的后续知识点也有联系,这样使得教师能够督促学生完成自主学习,及时检查学生的学习效果,便于查漏补缺。

(二)优化线上线下教学设计

混合式教学改革要以提升教学效果为目标,并不是要彻底解放教师,把课堂迁移到网上,也不是将“线上教学”与“线下教学”进行简单、机械地相加,而是两者互为补充,相互促进[3]。为了改变线上教学的附属地位,形成“线上线下混合式教学”常态,需要改革教学模式,优化线上线下教学设计。课前布置学生线上自主学习,培养自学能力和主动学习的习惯;课中通过启发式、案例式教学,引入工程设计思维,着重培养学生的逻辑分析能力和研究型学习能力;课后通过线上作业测验、开放性讨论题与项目式作业,巩固知识形成技能,并在此基础上,进一步拓展深化,超越知识点,融会贯通;再回到线下课堂开展研讨,教师点评,学生互评,培养批判性思维和创新精神(见图1)。

在课前环节,收集整理材料力学发展史料,挖掘工程案例,选择适合自学的内容,课前将设计好的自主学习任务清单和以微视频为主的在线辅助资源上传到学习平台,安排学生线上自主学习;课中环节,针对学生在课前任务完成中存在的共性问题,通过启发式、案例式教学逐步深入讲解理论知识,引入工程设计思维,采取组织讨论、案例分析的方式进行答疑解惑;课后通过线上作业测验、开放性讨论题与项目式作业,巩固知识形成技能,并在此基础上,进一步拓展深化,引入周培源力学竞赛的部分内容,提高课程的深度,加深学生对材料力学基本知识的理解;引入與材料力学课程知识相关的国内外最新研究动态介绍当前国际学术界的研究前沿,提高课程的高度;引入实际工程案例,引导学生利用所学的材料力学知识对实际工程问题进行分析,提高课程的广度;回到线下课堂开展研讨,教师点评,学生互评,培养批判性思维和创新精神。在这个过程中,学习难度逐步增加,课程深度层层递进,提升了课程的高阶性、创新性、挑战度,打造具有深度、高度、广度和前沿性、时代性的材料力学课程[4]

以压杆稳定知识点为例,课前布置线上自学失稳引发的工程事故案例分析,例如:魁北克大桥坍塌事故分析;美国哈特福德城体育馆网架结构失稳事故分析。课中强化工程安全意识,深入讲解压杆力学模型建立以及临界力计算方法。课后完成线上讨论题和配套测验题,小组协作完成项目式作业“A4纸压杆制作”。再回到课堂开展A4纸压杆的承载力竞赛,并研讨提高承载力的措施。绘制思维导图,梳理知识点,厘清知识网络,再将离散的知识点进行系统的组织、归纳,从而全面掌握整个知识框架[5]

(三)完善过程评价制度

作为课堂学习的延续,课后作业是学生进一步巩固知识、应用知识、内化知识、形成能力的重要途径,也是教师及时检验和评价教学效果的重要手段。然而长久以来,课后作业大多采用教材配套习题,不同版本的教材章节后的习题往往大同小异,普遍陈旧僵化,脱离日常生活和工程实际,学生对于形式单一的习题作业提不起兴趣,态度敷衍了事。长此以往,不但影响学生的学习积极性,也影响教师的教学积极性。

混合式教学改革要激发学生的学习动力,改革传统作业模式,完善过程评价制度。课程成绩评定分为“形成性考核”和“终结性考试”两个部分,随着线上线下混合式教学改革的不断深入,“形成性考核”所占比例逐步提高,由20%逐年提高至50%,合理安排学生课后学习任务,适当增加学生的日常学习负担,提升课程的挑战度,有效实施过程性评价。

“形成性考核”采用线上作业与线下测验相结合的方式,取代传统书面课后作业,既能督促学生检验学习情况,也能客观有效地反馈教学效果。线上作业按章节设置,重点考察对基本概念和基本方法的掌握,以客观题为主,督促学生开展规律性学习和自查。线下测验以基本计算题为主,相比线上作业,偏重考察学生独立完成的能力,有利于教师及时检查教学效果,及早发现教学薄弱环节。结合线上学习内容,另设置若干研究型、项目式作业,学生以小组为单位开展自主学习研讨,根据学生能力水平和学习定位来确定工程问题的难度,重在综合知识的融会贯通,而非仅强调难度的增加。除了培养知识的运用能力,还注重协作和交流能力,阐述和表达能力等综合能力的培养[6],采用小组汇报,组间互评的方式进行交流评价,充分发挥学生的主体性,激发学生学习兴趣,调动学生的学习积极性,促进学生自主性学习,过程性学习和体验式学习。“终结性考试”为学期末的闭卷考试,以综合计算题为主,重点考察灵活运用所学知识分析和解决复杂问题的综合能力。

三、教学改革成效

自2017-2018学年秋季学期起,东南大学土木工程学院工程力学班逐步实践了基于材料力学在线开放课程的线上线下混合式教学改革,深受学生欢迎。在期末考试题难度基本一致,题型相同的前提下,我们对学生来源相同的土木工程学院工程力学班级的考试成绩进行了比较分析,如图2所示。与未实行教学改革,采用传统教学模式的2016-2017学年的2016级学生相比,改革之后的三年间,优秀学生的占比改变不大,但是不及格率逐年降低,平均成绩明显提高,取得了顯著成效(见图2)。

评教结果在全学校名列前茅,学生在评教中反馈“上课氛围非常好,老师讲得很能让人接受也很细致,非常棒。”“老师讲得相当好,和学生互动也多,而且特别敬业,点赞。”课程极大地激发了学生的学习动力和专业志趣,所教班级大部分同学都积极参与了东南大学大学生科研训练计划,结合课程所学知识,开展自主探索研究。另有多名学生在全国周培源大学生力学竞赛,国际大学生工程力学竞赛中获奖。

参考文献:

[1]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018(12):4-9.

[2]刘军,李英梅,战宇.基于互联网+的材料力学课程建设[J].高教学刊,2018(20):108-113.

[3]杨一丹.深度学习场域下的高职院校“线上线下混合式教学”常态化构建[J].江苏高教, 2020(6):77-82.

[4]李霄琳,周立明.“金课”视角下基于翻转课堂的《材料力学》课程教学改革与实践[J].科技视界,2019(16):156-157.

[5]李佰洲,蔡兰蓉,李秋.学科思维导图法在材料力学“金课”建设中的教学实践[J].教育教学论坛,2020(8):258-259.

[6]徐锋,范剑,许晨光.新工科背景下地方高校材料力学金课建设路径与探索[J].力学与实践,2020,42(2):226-231.

*基金项目:中国高校“金课”建设推进平台计划课题“新工科背景下土木类‘金课’课程体系建设探索与实践”(编号:JKJH201904);教育部产学合作协同育人项目“基于《材料力学》在线开放课程的混合式教学模式探索与实践”(编号:cc112921-56c9-4fba-b7b9-828b9e6143a8);江苏省高等教育教改研究课题重点项目“面向新工科的土木类专业混合式‘金课’课程体系建设研究与实践”(编号:2019JSJG081);东南大学教学改革研究与实践项目“基于《材料力学》国家精品在线课程线上线下混合式教学模式改革与研究”(编号:2019-038)

作者简介:乔玲(1981-),女,汉族,江苏扬州人,博士,副教授,研究方向:软弹性材料力学行为。

作者:乔玲 糜长稳 王莹 洪俊

结构测评下的土木工程论文 篇3:

移动互联背景下研究生碎片化学习现状调查与分析

摘  要:为了促进新时代研究生教学与人才培养,本文采用网络问卷调查的方式,开展了移动互联背景下研究生碎片化学习现状调查和分析。调查结果获得了移动互联网背景下研究生碎片化学习的基本特征,研究生对碎片化学习的需求和认知,以及从研究生的角度反映其自身及高校研究生导师在素质和技能方面的需求。调查结果对创新研究生教学和培养模式,提高研究生培养质量具有一定的参考意义。

关键词:移动互联网 研究生 碎片化学习 问卷调查

Investigation and Analysis on Fragmention Learning of Graduate Students in the Context of Mobile Internet

GAO Feng  LIN Yun

(School of Resources and Safety Engineering, Central South University, Changsha, Hunan Province, 410083 China)

随着4G、5G等新一代移动互联网信息技术的高速发展和深度普及,移动智能设备正在改变人们的经济社会生活,也在改变现有的教育和学习方式。基于移动智能设备的碎片化学习已经成为当前移动互联时代的显著特征之一[1]。所谓碎片化学习指学习者利用碎片化时间、碎片化资源、碎片化媒体进行的非正式学习[2,3]。对于碎片化学习的特征和利弊,大量学者基于不同学习群体开展了诸多研究,反映了新时代人才培养和教育模式发展的变化的新形势[4-6]。

研究生教育是学生本科毕业之后继续进行深造和学习的一种教育形式。伴随着高等教育大众化步伐的加快和研究生教育改革、调整的深入,研究生教育规模持续快速增长,研究生教育结构也发生了显著改变,而且研究生培养的开放性程度更高。但是,我国研究生培养质量,尤其是在研究生学术质量方面正面临许多问题。主要体现在进行科学研究的基本能力的欠缺,很多研究生的基础知识不扎实,对本学科的研究领域没有系统的了解,无法对专业的科学研究有一个基础的认识和掌握,反映其知识结构的碎片化;其次科研能力、批判性思维和创新性不足,从本科生阶段到研究生阶段长期的浅层化、机械化知识碎片化学习,使得很多研究生在进行科研工作时,缺乏自我见解,人云亦云,研究主题和内容陈旧,多停留在对前人研究过的问题的修饰和缝补,且研究问题缺乏理论基础的连贯性和逻辑性,而在跨学科、跨专业及多学科交叉的研究时,基础不牢,深度不够,思维片面等问题更为严重。

因此,为了深入了解研究生在当前形势下的学习现状,尤其是在移动互联新时代背景下,了解研究生群体碎片化学习特征,充分研究研究生的碎片化学习和科学研究工作的现状,是探索新的研究生教学和培养模式,实现研究生知识碎片化重构,提高研究生教学和培养质量的基础。

1  问卷调查过程

1.1 问卷调查设计

本次问卷调查共设计了27道题,包括单选题和多选题两大类,其中多选题设置最多選择3项。问卷设计过程中多名研究生参与开展讨论,并邀请相关研究生导师进行修改和论证,力求问题精炼涵盖面广泛。问题类型主要涉及2个方面:一是移动互联网背景下研究生碎片化学习的基本特征;二是研究生对碎片化学习的需求和认知。答题采用网上问卷调查平台“问卷星”制作,微信、QQ等平台答题和提交。“问卷星”是一个专业的在线问卷调查、测评、投票平台,与传统调查方式相比,问卷星具有快捷、易用、低成本的明显优势。

1.2 研究样本情况

本次调查获得有效答卷244份,答题完成率100%。其中,博士研究生占43.03%,硕士研究生占56.97%(一年级29.92%,二年级15.57%,三年级11.48%)。由于调查主要面向工学学科研究生(占91.8%),男生比例占总数的82.38%。由于网络调查的便捷性,此次调查涉及的研究生分布比较广泛,来源于25个省、直辖市的10余所高校,但主要以湖南、上海和广东三地人数最多,如图1所示。研究对象主要来源于矿业工程、安全科学与工程、岩土工程、材料工程、土木工程和环境工程等学科。

2  结果与分析

2.1 研究生碎片化学习的基本特征

2.1.1 研究生移动学习设备

碎片化学习具有移动学习的典型特征,利用移动终端学习方式的碎片化学习主要依赖于移动终端。在当前移动互联网背景下,移动终端设备种类越来越丰富,功能也越来越强大。图2显示,当前研究生群体中,最主要的移动学习设备为手机、笔记本电脑和平板电脑,分别占比99.18%、88.93%和43.03%,尤其是手机仅2名研究生没有选择。

从图2中可以看出,智能手机已经或正逐渐取代影碟机、收音机、MP3/MP4、录音笔、电子词典、计算器,甚至电视、照相机等等。当然,由于办公软件、专业软件对于研究生阶段学习和研究的重要性,电脑尤其是笔记本电脑以其便携性仍具不可取代的地位。以上情况与相关调查结果基本一致[7]。

2.1.2 手机使用频率

进一步的调查发现,使用智能手机时间超过5年的研究生占比78.28%,95.08%的研究生表示会随身携带手机,仅1名研究选择不经常携带。50.41%的研究生表示基本离不开手机,离开手机不超过3h的占比30.74%,5h的占比13.11%,但也有17.21%的研究生选择可以离开手机1d及以上。根据调查认为,手机在研究生群体中具有较强的依赖性。这种依赖性体现在手机作为融合生活、学习、娱乐、工作、社交于一体的移动智能终端,满足了大部分研究生学习、生理和情感上的需求。

社交方面,在“和别人交谈时,您是否会使用手机?”一题中,有88.11%的研究表示会使用(或者有需要会使用),仅有11.89%表示不会使用。

学习方面,课堂上或开会时使用手机等移动设备的研究生占比达到89.34%,其中经常使用的占比为13.11%。导致上课使用手机的主要原因,主要包括如表1所示的几个方面。其中,有多达40.16%的研究生表示在课堂期间有聊天、玩游戏等与课堂无关的事情。对于这种现象,仅有4.1%的研究生认为使用手机完全不会影响学习,53.28%的研究生选择会有一定影响,42.62%的研究生则选择视具体情况而定。

针对研究生使用手机等智能设备进行碎片化学习的比例问题,设计了两道单选题目,分别为每天学习总时间和每天使用手机等智能设备的总时间。如图3所示,其每天学习总时间6~8h的人數最多(61人,占比25%),使用手机等智能设备的时间4~6h的人数则最多(73人,占比29.92%)。若将研究生使用手机等设备均视为碎片化学习,研究生碎片化学习时间-人数分布有一定的相关性。

2.1.3 碎片化学习的主要方式

广义的碎片化学习不仅仅局限在专业知识领域的学习,还涉及网络漫游、影视音乐、网络社交,甚至游戏和购物等非正式学习[2]和认知。如表2所示,在日常的生活学习中,研究生使用移动终端设备的最主要用途为社交、上网和购物。而在网络交互工具方面,使用微信的研究生达到96.31%,其次是QQ(71.72%)、电话(63.52%)、邮件(34.02%),而短信、微博、论坛等交互方式的使用比例均低于10%。由于移动设备的便携性,在教室、寝室、家里、图书馆以及公共交通设施上等都是开展移动学习的场所,体现了随时随地的特征。由于WiFi信号的优势及普及,有75.83%的研究生每个月的移动上网流量超过10GB,其中超过20GB的高达56.97%。

2.2 研究生对碎片化学习的认知和需求

2.2.1移动互联时代背景下研究生群体学习特征

研究生群体的学习特征与其自身的学习方式,认知水平和先前组织经验密切相关。调查发现研究生认为自身专业知识已经比较了解,但综合能力比较缺乏(49.59%),主要靠自主学习,对学习能力要求更高(76.23%)的,需要经常与导师和高年级的研究生交流探讨(59.84%),对于工科研究生需要参与科研项目,接触工程实际问题(50%)。

在移动互联网时代,研究生学习方式的变化方面,79.51%的研究生表示获取信息资源较为快捷、方便,但碎片化学习的时间增加,改变了传统的学习方式(77.05%),由于学习的内容较为琐碎,不能形成系统的知识体系(63.93%),由于网络上信息广泛甚至低价值信息泛滥,容易获取导致学生独立自主的创新能力有所下降(55.74%)。从表3研究生对于碎片化学习的特点认知调查可见,对于碎片化学习的效果,有54.51%的研究生认为仅有少数内容被记住,32.38%的研究生表示多数可以记住,其他人则认为效果不明显,因人和学习内容而异。当然,碎片化学习已成为研究生群体学习的重要特征,或者说这种基于移动式的学习方式更容易被接受的原因主要体现在学习设备的便携性高、能有效利用时间,以及学习内容更新快、学习反馈评价及时。

2.2.2 研究生群体碎片化学习需求

碎片化学习是移动互联网时代的必然产物,研究生群体概莫能外。调查结果显示,研究生对于移动学习专业资源的主要需求分别为国内外文献检索与阅读(81.15%)、最新科研动态信息(68.03%)、视频讲座、公开课(59.02%)、专业电子书(52.46%)、在线学术会议(30.74%)及其他。对于课外学习信息的主要需求包括执业资格考试(73.77%)、生活百科(70.9%)、实习就业信息(63.52%)和英语考试与出国(45.9%)等。随着研究生就业压力的增大,执业资格考试成为大部分研究生的选择。

对于碎片化学习效果影响因素方面,表4表明,网络质量、个人学习习惯和设备的续航能力最为重要。

对于移动互联时代背景下,对研究生能力的需求方面调查选择结果显示,培养自主学习和发现问题、分析问题及解决问题的能力最受关注(86.89%),其次是不断提高科研创新能力及具备批判性思维(83.61%)。而利用好网络信息快捷、丰富的特点,及时掌握本专业发展前沿(78.69%)及将碎片化学习的内容进行筛选、整合,为我所用(76.64%)也是大部分研究生认为需要具备的能力,具备网络信息和知识的辨识能力仅有31.15%的选择,作为相对比较成熟的知识群体,表明研究生群体对碎片化学习具有比较明确的认知,已经具备了较高的信息和知识的辨识能力。

对于研究生导师在移动互联时代背景下的素质和技能方面要求的调查显示,大部分研究生认为导师应首先不断提高自身的专业水平,及时把握本领域的学科前沿和动态(84.02%),具备良好的师德、强烈的工作责任感(81.97%)以及现代新兴信息技术的运用能力(60.25%)。同时,信息化资源的整合和教学内容的知识更新(52.05%)和线上线下教学手段的融合和创新(21.72%)也同样是需要努力的方向之一。

3  结语

研究生教育是国家教育体系最高层次,是知识、技术创新最前沿的群体,也是未来建设创新型国家的中坚力量。加强研究生培养质量是研究生教育的当务之急,也是新形势下社会对高学历人才能力的要求。

新时代研究生思想具有多元化特征,价值取向也更加复杂多样,受各种各样社会思潮影响较大,更容易接受新的事物。尤其是在移动互联时代背景下,他们的视野更加开阔,看待问题和分析问题也更加全面。调查结果表明,整体上,移动学习已成为当前研究生学习的重要组成部分,以此为特征的碎片化学习已为研究生群体所认知。但碎片化学习在研究生群体又中显示出较强的群体特征,其带来的利弊具有一定的差异性,而将碎片化知识重构,作为研究生在学习尤其是科研能力创新方面的积极有益补充具有重要意义。

参考文献

[1] 胡依婷.对移动互联时代碎片化学习的理性思考[J]. 中国教育技术装备,2017(23):108-109.

[2] 王竹立.移动互联时代的碎片化学习及应对之策: 从零存整取到“互联网+”课堂[J].远程教育杂志,2016(4):9-16.

[3] 祝智庭.教育信息化的新发展:国际观察与国内动态[J].现代远程教育研究,2012(3):3-13.

[4] 王绍臻,江春如.大学生碎片化学习的现状及教学改革路径[J].安徽广播电视大学学报,2020(2):48-51.

[5] 李亭松,张洪泰,吕林海.新时代新学习方式的利与弊——互联网时代大学生碎片化学习现状、问题与对策[J].教学研究,2020,43(2):1-5.

[6] 于海燕.碎片化学习背景下大学生移动学习习惯研究[J].高教学刊,2015(24):1-2.

[7] 曾勇.研究生移動学习现状调查和需求分析[J].江苏广播电视大学学报,2013,3(24):15-20.

作者:高峰 林允

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