基于项目式教学与混合式教学的综合教学模式设计

(整期优先)网络出版时间:2023-11-16
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基于项目式教学与混合式教学的综合教学模式设计

逯文茹1[1], 黄元铭1, 王泽宇1, 陶慧2

1.河南工业大学  土木工程学院,河南郑州 450001; 2. 菏泽市定陶区职业中等专业学校, 山东 菏泽 274100)

要:为了改进高校现有教学模式的不足,满足师生多元化的需求,本文将项目式教学模式与混合式教学模式进行有机结合,构建了一种融合知识、能力、塑造价值的综合教学模式。在该教学模式的指导下,对桥梁工程教学活动进行重塑,加强课程思政建设,优化教学资源、教学环境以及考核评价标准。这种综合教学模式充分调动了学生的学习积极性与创造力,增强师生之间的互动与沟通,弥补了两种传统教学模式的不足之处。这种教学模式已在我校道桥专业实践教学中取得成效,可为使用综合教学模式的课程提供参考。

关键词:项目式教学;混合式教学;课程思政;桥梁工程课程改革

中图分类号:G640    文献标识码:A

1引言

传统的“以知识为本位”的教学方式容易使学生对所学内容缺乏感性认识,存在学生难以理解抽象难懂的理论知识的现象[1];而在实践阶段观察到实物后,又不能很好地与理论知识建立关联,存在理论难以联系实际的现象。并且该种教学是以“教师为中心”的知识灌输模式,学生在学习过程中缺乏主动性,容易出现失去学习兴趣等懈怠情绪。

项目式教学模式是以任务为导向进行的教学活动,通过理论和实践有机结合,强调的是“以学生为中心”,师生针对项目案例展开讨论,实现良好的信息传递与互动。但是项目式教学模式需要更多的教学时间和资源,如何使教学时间得到高效利用则尤为关键[2]

突如其来的新冠肺炎疫情使得2020年春季很多学校无法完成正常的线下授课任务,而互联网+教育的发展,无疑很好地克服了此次疫情带来的教育困难[3]。很多学校因势利导,将传统教学与网络教学相结合,加速混合式教学模式的应用,教师利用网络平台提供教学资源,学生选择合适资源进行学习。该过程中教师可以利用网络的便利性,提供不同难度及类型的学习数据,学生则可根据自身基础选择学习[4]。混合式教学模式,不仅仅改变了传统的面对面的教学环境,更重要的是可以为学生提供适合自身条件的教育资源。但混合式教学模式下,教师面临设计教学活动的压力,教师与学生的交互性有所欠缺的问题尚未得到很好的解决[5]

鉴于此,本文将传统的项目式教学模式与混合式教学模式相结合,取长补短地提出了综合教学模式,在该教学模式的指导下进行了教学活动设计,将其应用到实际的教学案例中,并取得了应用成果。

2项目式教学与混合式教学面临的挑战

2.1项目式教学模式

项目式教学模式是仿照项目的形式对教学内容以及方法进行调整,将知识内容划分为多个含有工作任务的教学项目[6]。学生通过直接参与各个项目,完成各教学环节的学习,并对学习成果进行总体评价。实现以学生为中心,充分调动了学生的学习积极性与创造力;增强了师生之间的互动与沟通。学生在参加教学项目的过程中,不仅能获取相关知识、技能,更能够增强其工作责任感以及团队合作能力,这对于培养学生的自主学习能力、解决复杂工程问题能力等都具有良好的促进作用。同时,该模式中的项目来源于实际工程实例,用实际存在的工程问题激发学生的求知欲,学习过程实现了学以致用。

项目式教学在实际的实施过程中也存在着一些不可避免的难题:由于项目式教学的实施方式是将教学内容分为多个项目来完成,这就导致教学内容增多;另外,该种教学模式下,教学项目中通常会包含多门传统课程的教学内容,这将导致教学任务变重。而在课堂时间不变的情况下,教师的授课内容进一步增加,课堂时间也会更为紧张,此时,就增大了教师组织教学工作的难度;另外,教师还需综合考虑所有学生项目的进展情况以对教学内容及时调整,如果所授课程学生数量较多,则面临的工作量也将变大,增加了教师的授课压力。

2.2混合式教学模式

线上教学模式在具体的实施过程中,学生无法得到有效监管,学生的自主学习能力有待提高,学生的学习状态不易追踪;师生之间的互动较少,教师较难获得线上实时教学反馈,教师与学生之间、学生与学生之间的交互性有所欠缺,不利于教学活动的开展。

而线上、线下混合式教学模式是将网络教学引入到传统教学中来,借助于网络平台强大的教育资源库,提供给学生更多的知识以及学习方法。并能基于学生本身的知识储备以及能力素养,提供不同难度水平与进度的学习资源,满足学生个性化的学习体验,拓宽了教学时间、空间,提高了学生的自主学习能力[7]

3基于项目式教学与混合式教学的综合教学模式设计

3.1基于项目式教学与混合式教学的综合教学模式的提出

2.1.1综合教学模式的必要性

基于项目式教学与混合式教学的综合教学模式,是借助于项目式教学模式良好的师生、生生交互模式,弥补混合式教学模式带来的交互缺乏问题;利用网络平台强大的教育资源库,解决项目式教学过程中课堂时间紧张、教师授课工作压力大等困难;另外,将混合式教学融入项目式教学过程中,传统的教学方式将被打破,学生可以选择环境观看教学资源,并可以根据自身的知识基础以及学习进度安排学习计划,对学习时间和地点有了自主分配的可能性,提高学习兴趣的同时,也可节省课堂时间。对于课堂时间则可以进行项目实践活动,针对课前留有的疑问进行课上交流讨论,进一步增强了师生、生生的交互

[8]

将项目式教学与混合式教学模式有机结合,可以弥补彼此的不足,充分发挥二者的优势,更加顺利有效地展开教学活动。

2.1.2综合教学模式的可行性

现代技术和软件的应用,可以促进教师在课件的设计中增加多媒体工具的应用,利用图像、音乐、动画、视频等素材对教学内容和知识点进行进一步的整理和包装,形成学生更感兴趣的图文并茂的数字化教学资源[9]。此外,快速发展的网络平台,如:超星学习通,中国大学MOOC等[10],可供师生选择作为线上学习与交流的平台,线上平台上不仅可以帮助学生学习本校教师制作的教学资源,而且由于各大院校间的教学资源得到了互通共享,实现了教学资源的整合和共享,让学生有了更广阔的学习氛围,也实现了教师之间的交流学习,促进了师生双方的成长。

在传统项目式教学的实施过程中,如遇到实际项目现场观看学习的需求时,则较难开展该项目。但混合式教育可通过视频、动画等的录制,向学生展示真实的现场环境以及工作的过程与方法等,可以让没条件去现场的学生有着身临其境的感受,更真实地参与项目实例,让本来晦涩难懂的知识变成可参与的项目,不仅加深了学生的理解,也节省了教师阐述分析的时间[11]

3.2基于项目式教学与混合式教学的综合教学模式的设计方案

项目式教学模式是由美国学者Kilpatrick提出的,他把项目式教学模式分为六个步骤:选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价[12]。美国学者托马斯博士(J. W. Thomas)认为,项目式学习的首要特征就是其向心性,即项目是课程的中心,而不是课程的外围和边缘,学生通过项目而接触、学习学科的核心概念[13]

基于项目式学习的项目中心、实践导向、整合学习等理念重构教学内容。将课前、课中以及课下的时间相结合,合理分配教学任务,将每个课堂的教学目标划分为小的学习目标,并给予学生明确的学习方法与学习路径;将线上和线下的教学模式结合起来,弥补课下授课教师难以追踪学生实际学习情况的缺陷[14]。具体的教学模式设计方案如图1所示。

1 基于项目式教学与混合式教学的综合教学模式

4教学案例

4.1选定项目并制定计划

教材选用陈宝春主编的《桥梁工程(第4版)》,学时总数共计88个,分为两个学期完成。将概论(桥梁组成与分类、桥梁作用)、简支梁、连续梁桥与连续刚构桥、拱桥等内容作为桥梁工程I(3学分),安排在大三下学期学习;将悬索桥、斜拉桥、桥面系、支座与附属设施、桥墩与桥台、桥梁设计、桥梁施工与养护作为桥梁工程II(2.5学分),安排在大四上学期学习。在教育部印发的《课程思政与专业课程双融合的实践探索》中,对高校教学提出了“落实立德树人根本任务,必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂”的要求,想要建设高质量人才体系,就要处理好专业教育与思政教育的关系,特此在专业课程中融入课程思政元素。现以桥梁工程I为例,设计教学案例与初步计划如表1所示。

1 桥梁工程I主要教学案例设计

学习项目

子项目内容

课程思政元素

项目一

桥梁的组成与分类

1、小组任务:(课前)根据抽签手工制作一种桥梁,并现场(课中)讲解其主要组成构件

2、以某一桥型为例,介绍其主要材料

3、案例分析:桥梁方案初步选择

道路自信、理论自信、制度自信、文化自信、民族复兴、爱国主义

项目二

桥梁作用与组合

1、以某一桥梁为例,分析其受到的主要作用有哪些

2、案例分析:桥梁作用效应组合计算分析

责任意识、职业道德、职业责任感、爱岗敬业

项目三

混凝土简支梁构造

连连看:截面形式、跨径、预应力配筋

中国力量、科学精神、创新精神

项目四

简支梁荷载横向分布计算

1、预应力混凝土T梁桥三视图绘制

2、案例分析:荷载横向分布系数计算方法的选择与应用

科学精神、创新精神、时间检验真理、社会责任感、可持续发展观、理论联系实际、时代使命

项目五

简支梁内力与变形计算

案例分析:结合实际工程,进行简支梁桥内力与变形计算

项目六

横梁内力计算

案例分析:结合实际工程,进行横梁内力计算

项目七

连续体系梁一般结构与构造

1、连续体系梁桥三视图绘制

2、施工方法、施工过程、结构设计特点连连看

中国力量、科学精神、创新精神、社会责任感、可持续发展观

项目八

悬臂施工法及其相应的结构

案例分析:郑州西四环高架桥短线法快速建造施工工艺与结构受力分析

大国工匠精神、团队协作精神、社会责任感、时代使命

项目九

逐孔法及其相应的结构

案例分析:基建狂魔——昆仑号架桥机的建桥过程与结构受力分析

项目十

拱桥结构与构造

1、小组任务:(课前)根据抽签手工制作一种拱桥,并现场(课中)讲解其主要组成构件

2、以某一桥型为例,介绍其主要材料

3、连连看:①拱轴线线形、适用情况;②钢筋混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥结构特点

科学精神、创新精神、社会责任感、可持续发展观、时代使命

项目十一

拱桥设计计算要点

案例分析:赵州桥设计思路与内力计算

创新精神、时间检验真理、可持续发展观、大国工匠精神、科学精神、理论联系实际

项目十二

拱桥施工方法

案例对比:赵州桥与重庆朝天门大桥施工工艺、受力分析

谈谈心:对拱桥的功能与美学的理解

马克思主义劳动观、劳动纪律、工匠精神

4.2项目式教学活动开展

课前教师提供线上MOOC、学习通等学习资源,督促学生进行教学活动准备,教师通过钉钉、QQ等平台做好课前学习情况的收集,并及时调整课堂教学内容。学生根据项目开展合作探究,制定合理的设计方案,运用新旧知识完成项目案例的设计与分析。教师通过线上平台以及线下课堂中进行全过程的引导、解惑以及有效监督。

课堂上尽量控制教师的讲授时间,通过开展项目式教学活动,指导学生在活动中认真查阅相关知识,并进行桥梁结构的绘图练习以及对结构设计反复优化调整,实现学生对知识目标与设计计算等操作技能的多方面提升,达到以学生为中心的教学目的,以此提高单位教学时间的效率。

项目完成后,进行学生之间以及师生之间的交流,发现并解决问题,进一步消化新知识并分享经验,促进学生团队合作精神的提高,并进一步培养学生的劳动纪律以及工匠精神。

4.3活动评价

对照教学目标,将教学评价设置为两个层面的评价内容:一是对于每项教学活动,单独设计有针对性的评价量规。这个层面的评价主要依据师生的评价实现:学生进行组内评价与组间互评完成形成性评价,教师进行各组点评完成总结性评价。二是对于整个课程,按照学习活动的权重,根据加权平均值的设置生成课程的平时成绩以及最终成绩。

5结语

在新时代教育背景下,高校教育对师生有了更加严格的要求。本文基于项目式教学与混合式教学取长补短地提出了一种综合教学模式。通过两种传统教学方式有机结合,提倡“以学生为中心”,拓宽学生学习途径,专业课程与思政教育融为一体,线上、线下同时进行,增强师生、生生之间的交互性。旨在培养学生的自主学习能力,提高单位课程时间的效率。这种教学模式已在我校桥梁工程教学中进行实践,可作为其他课程教学模式改革的良好参考素材。

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作者简介:逯文茹(1985- ),女,山东菏泽,博士,讲师,主要从事桥梁工程方面的教学与研究,邮箱:luwenru@haut.edu.cn

基金项目:河南省2023年度本科高校虚拟仿真实验教学项目:装配式桥梁结构及其智能建造虚拟仿真实验;土木工程(建筑)学院2023年度本科教有教学改革研究与实践项目(2023GJYJTM14);河南省住房和城乡建设科学技术计划项目(HNJS-2022-K44)