建筑结构试验课程教学改革

来源：职称阁分类：建筑论文时间：2019-07-31 10:41热度：

　　这篇论文主要介绍的是建筑结构试验课程教学改革的内容，本文作者就是通过对建筑结构试验的相关内容做出详细的阐述与介绍，特推荐这篇优秀的文章供大家参考。

建筑结构试验课程教学改革

　　关键词:建筑结构试验课程;慕课教学模式;精品课程

　　1前言

　　信息技术的进步为教育技术的发展提供了新的资源和场所，推动了教育手段和教育方式的变革。2008年，加拿大人DaveCornier和BryanAlexander提出慕课概念后，慕课教学模式迅速得到了广泛认可。在国外，2012年，哈佛大学、耶鲁大学和斯坦福大学等著名大学率先运用慕课;在国内，2013年，北京大学、清华大学和上海交通大学等国内著名高校陆续引进慕课[1-2]。“建筑结构试验”课程是土木工程、桥梁与隧道工程、地下工程等专业的一门重要的专业基础课，内容复杂、综合性和实践性较强。在传统课堂上，教师授课模式单一，学生人数固定，教学环境封闭。慕课的优势弥补了这些不足，突破了课时长度和教材内容的限制，不仅为学生提供了无时空限制的学习平台和丰富的教学资源，而且引入竞争机制，提升了教师的教学水平。将慕课引入“建筑结构试验”课程的教学改革中，为课程建设带来了生机，将传统教学方式和慕课相结合，使两者优势互补，是新时代教学改革的必然选择。

　　2“建筑结构试验”课程教改的关注点

　　2.1课程的基本特点

　　“建筑结构试验”课程是一门涉及建筑材料、工程结构、机械仪器、传感信号识别等多学科、实践性强的专业基础课程。每个章节几乎都是一门课程重点难点的压缩，如动载试验章节将结构动力学、地震工程学和仪器仪表学进行了交叉综合。课程涉及面广，包含的知识量大，课程包含了静力学、动力学、统计学、土木工程施工等知识点;课程具有很强的实践性，如应变片粘贴、应变仪使用和试验操作等课程考核点都必须通过试验、实习等途径才能完成;课程具有很强的应用性，教学目的就是培养将试验理论、试验技术应用到实际试验项目中的基本能力，为工程实践或科学研究工作奠定基础。“建筑结构试验”教学工作是体现高校教学水平、科研水平、管理水平和学生综合素质的重要参考。作为可以验证理论分析的重要依据，实验教学工作在培养学生创新意识、科学思维和动手能力中起着重要的作用。“建筑结构试验”课程是顺利开展科研工作和生产的基础课程，是培养学生在工程实际中发现问题、分析问题和解决问题的重要实践课程。

　　2.2课程教学现状

　　A.教学内容多，课时分配不足。按照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》要求，“建筑结构试验”课程学时分配为32个学时。课程内容庞杂、概念多、知识面宽，如试验数量的因子设计法和正交设计法涉及高等数学知识，试验数据分析涉及数理统计知识，静载试验涉及材料力学和结构力学知识，动力试验涉及动力学和地震工程学知识，仪器设备的使用涉及电子电工学知识。课程实验教学部分涵盖了电阻应变片粘贴技术、电阻应变仪使用技能、钢桁架全过程静载试验、钢筋混凝土梁受弯试验和钢筋混凝土柱受压试验等。在课程安排中，当结构试验基本原理和基本概念讲述完毕后，学生没有足够的时间理解和消化就投入试验实训中，而试验准备工作时间又长，既让教师感到教学节奏紧张，又让学生感到掌握试验技能的压力。B.试验仪器设备跟不上时代的步伐。建筑结构试验平台建设具有周期长和投资大的特点，建设规模大，则收益达不到期望;建设规模小，则无法满足实验教学要求。教学任务的不均衡导致了实验教学平台不能完全发挥其应有的功能，如某学年第一学期安排有“建筑结构试验”课程，第二学期却没有安排，则第一学期实验教学平台承担任务繁重，第二学期基本处于闲置状态。结构试验教学大纲一般只涉及基础性和常见性试验，这些试验只需要常规的试验技术和仪器设备就可以完成。随着电子化、信息化技术在工程和科研试验中应用的增多，新的试验技术和仪器设备不断出现，但仪器设备的采购周期长，更新速度滞后于科技的发展，学生很少有机会接触。C.课程对学生创新能力的培养表现不足。学生参与度及对试验项目的认知对实验教学效果有着明显的影响，每名学生对试验环节的关注点不同，对试验操作的参与度不同，则表现为试验技能的认知存在差异性。实验教学主要侧重于认知教育和教学验证，为了培养学生的团队合作精神，一般每个试验小组由4～5人组成，这就导致有部分学生袖手旁观。创新型试验一般为科研试验和工程实践试验，但这些不属于实验教学内容，学生在常规教学型试验中难以获得创新意识。D.教学方式和考核方式单一。传统的“建筑结构试验”课程理论部分教学方式采用多媒体教学、板书辅助，以语言、文字和图片的形式呈现给学生，缺乏形象性和直观性，教师授课方式基本还是填鸭式，缺乏学生拓展和扩充课程体系的环节。在试验实训部分，布置给学生的任务基本上是大纲上要求的常规型试验，缺乏开拓性和新颖性，学生学习动力不足。课程考核包括理论部分和试验实训部分，理论部分一般以试卷的形式考核学生对结构试验理论的掌握，实践部分主要通过实验报告的质量进行评定，而实验报告通常是由试验小组人员共同撰写，难以考核个别动手能力差、参与度低的学生的实际情况，使得实验报告流于形式。

　　3慕课建设建议

　　A.以教学大纲为脉络，以课程目标为导向，做好前期准备，合理划分知识点。教学大纲是按照教学计划要求编写的指导文件，是进行教学工作的主要依据，也是评估教学质量的重要参考。在脚本写作之前，根据教学大纲，进行教学资源搜集和整理，做好试验仪器设备准备，建立课程题库。在教案设计方面，做好创新工作，完善相关教学文件，制作多媒体课件。写作脚本时，根据教学大纲，梳理教学内容的知识点，综合各相关章节，寻求其知识性点的共性，进行高度凝练。视频的制作应简短精悍，每个知识点的讲解时间控制在8～15分钟，尽可能呈现最新的仪器设备和试验技术，展现试验操作过程和试验现象。在试验实训部分，选择典型的试验，如混凝土梁受弯试验，作为慕课范本，与试验理论结合起来，既注重基础知识的讲解，又兼顾传授专业知识，从而使学生掌握土木工程测试的基本知识和基本技能，提高学生分析问题和解决问题的创新能力，达到课程目标的要求。B.授课方式和考核方式多样化，试验课程内容丰富化。在授课过程中，主讲教师可以更多地起到发起课程和协调课程的作用，根据学生对先导课程基础知识掌握的情况，以课程目标为导向，制定个性化学习要求、学习任务和学习期限。试验实训部分视频制作采取实景拍摄，以研究型试验为背景，为学生展示新的技术和研究成果，培养学生的创新意识。理论部分视频制作，可结合案例与试验原理进行分析。在慕课建设中，加强过程化管理，注重培养学生的实践能力和动手操作能力，应将课程的平时成绩提高到50%以上。慕课学习成绩评定，应考虑学生网上在线学习进度、回答问题准确度和网上互动等因素。C.借鉴精品课程的优势。精品课程具有静态数据库的特点，课程建设者和提供者只需要展示各项课程资源即可，不必严密组织教学，但精品课程视频时长一般为45分钟，容易引起视觉疲劳[3]。精品课程具有一流的教师队伍、教学内容、教学方法和教学管理，是高等学校在教学质量和教学改革工程中的重要组成部分。将精品课程进行慕课化改造或将慕课精品课程化，均是现代网络课程优化的途径。慕课体现了以学习者为中心的教学理念，学习者通过慕课平台视频、讨论交流等模块提前预习，进行问题的导入学习。把精品课程的优势引入慕课建设中，可对精品课程的模式进行改造，对教学资源进行整合。教师通过平台指导学习者课前预习、课后复习，从而呈现出教学主体和客体的多元互动，诠释了教学互长的全过程，使学生充分体验到课堂的生动性和趣味性，更愿意积极参与到教学过程中。D.将虚拟仿真实验教学引入慕课建设中。虚拟仿真实验教学利用现代多媒体、人机互交、数据库和网络通信等技术，实现虚拟现实的功能，在形象逼真的环境中，可为学生提供安全高效、开放自主的试验平台，达到传统实验室不具备或难以实现的教学功能[4-5]。但是，虚拟仿真实验教学也有其弊端:研发标准不统一、运行机制不完善、资源共享性差、利用率低[6]。在“建筑结构试验”慕课建设中，试验项目视频录制需要前期准备、试验操作和数据处理等过程，如果试验操作者技术水平不高，可能导致录制效果差，而且试验操作不可逆，试验消耗材料和人力较大。在此情况下，将虚拟仿真实验教学引入慕课建设中，既节约试验项目视频的录制成本，达到良好的录制效果，又提高了虚拟仿真实验教学平台的利用率。E.将大学生结构设计竞赛引入慕课建设中。大学生结构竞赛的开展对土木工程本科生具有重要的意义，可增强学生对结构体系概念的认识、构建完整的知识体系，提高学生的动手能力。大学生结构竞赛成绩评比的最大分值比重是试验验证，这些试验基本为模型试验，成本相对较低，可进行破坏性加载，从而培养学生的分析和计算能力，锻炼学生的动手能力和解决实际问题的能力。

　　4慕课视频拍摄和上线维护

　　慕课视频的拍摄一般有内录拍摄、实景拍摄和虚拟拍摄等方式。理论部分可以采用内录拍摄，在课堂教学课件的基础上，对动画、音效等视觉效果进行编辑，对于理论性强的知识点，教师可选择不出镜，这种拍摄方式成本低、易于编辑。试验实训部分可采用实景拍摄和虚拟拍摄两种方式。将仪器设备和实验室环境呈现在慕课视频中，这样学生在动手操作前对仪器设备和实验室环境具有直观的认识，在此情况下，宜采用实景拍摄，以增强课程教学的生动性。虚拟演播室是一种新型的视频制作技术，将虚拟背景与现场拍摄图像进行数字化合成，将任务与虚拟背景进行有机融合，从而获得完美的合成画面。试验实训中的试件设计、试件制作和试验过程等步骤的视频制作，宜采用虚拟演播室的拍摄方式，既能提高慕课的互动性，又能生动地展示试验全过程。配套习题、网上讨论、课后答疑等环节也是慕课建设的重要组成部分。建立课程习题库，对相应的知识点进行归纳和细化，对相关习题进行审核编辑，以问答题、选择题和填空题的形式上传到慕课平台上。吸取精品课程的优势，以慕课团队为单位对讨论环节进行集体商议，结合试验实例，建立与知识点对应的讨论环节。除了习题需要及时更新外，慕课视频也应及时更新，否则难以激发学生的学习兴趣。“建筑结构试验”课程的显著特点是实践性强，将慕课教学与实践环节紧密结合，开展线下实体课堂教学是做好上线维护的良好方法。

　　5结语

　　“建筑结构试验”课程是土木工程、桥梁与隧道工程、地下工程等专业的专业基础课程，具有课时量少、内容多、实践性强的特点，将慕课教育模式与传统教学模式进行结合，更好地解决了目前教学中遇到的问题。将知识点进行碎片化处理，以视频的形式呈现给学生，把教师从纯粹的讲授中解放出来，增强了学生与教师的互动性，培养了学生的自主学习能力。将精品课程、虚拟仿真实验教学和大学生结构设计竞赛引入慕课建设中，提升了该课程在土木工程实践教学中的地位，开阔了学生的视野，培养了学生的创新意识，起到了理论与实践结合的作用。慕课在“建筑结构试验”中的应用，必将促进该课程教学质量的提高。

　　参考文献:

　　[1]于佳.慕课视角下高校教学改革面临的挑战与对策[J].中国成人教育，2019，(03):54-56.

　　[2]马素萍，高洪波，陈英.慕课在社区教育应用中的主要问题及对策[J].当代继续教育，2019，37(01):24-28.

　　[3]朱云霞，张红玲.“互联网+”背景下高校教学改革初探[J].黑龙江教育(高教研究与评估)，2019，(02):61-63.

　　[4]王红玉，樊瑞晶.精品课程的慕课化改造[J].中国医学教育技术，018，32(03):286-288，292.

　　[5]米瑞利，殷晓三.高校虚拟仿真实验室建设与管理[J].改革与开放，2015，(17):122-123，119.

　　[6]殷晓三，孙玉周，米瑞利.建筑结构实验课程虚拟仿真实验教学[J].中国冶金教育，2018，(03):62-65.

　　作者：殷晓三李克米瑞利单位：中原工学院建筑工程学院

文章名称：建筑结构试验课程教学改革

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