摘要
新工科背景下对人才培养提出了新要求，线上线下混合式教学逐步成为高校教学的新常态。课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养质量。结合混凝土结构基本原理课程，从课程目标、教学方法及手段、教学评价机制、课程思政等方面对课程进行多维度教学设计，突出“以学生发展为中心”的教育理念，通过一体化教学助力学生完成了“知识、实践、能力”的转化，同时，将思政元素融入专业课建设中，彰显课程育人新理念，构建了适应新工科人才培养要求的新型教学模式，对保证人才培养质量具有重大意义。
2016年新工科理念被正式提出，2017年相继形成“复旦共识”“天大行动”“北京指南
我国高等教育改革发展进入新阶段，为培养具有创新创业意识、数字化思维和跨界整合能力的新工科人才，需要建立综合的课程教学模块和更加完善的教学体系。在课程建设方面，应重点突出现代工程专业的实践教育环节，体现工程主体，鼓励学生在实践中发现问题、积累经验，激发学生自主学习和自我学习的能动性。教师拥有在线教学资源后，应深入分析，更新教学理念，优化教学设计，把传统的讲授式课堂教学转变为混合式教学，哈佛大学Richard M.Schwartzstein博士和David H. Roberts博士在新英格兰杂志发表文章，倡导基于在线课程的混合式教
混凝土结构基本原理作为土木工程专业核心课，课程内容与新工科建设密切联系，通过“在线课程设计+课堂教学设计+实践教学设计”的一体化教学设计和“翻转课堂”的实施，颠覆了传统课堂的教学流程，打造了基于新工科背景的土木工程专业的核心“金课”，进一步提高了人才培养的实践性与创新性。优化新工科人才培养全体系，还应关注人才培养成效和学习成果，强化学生工程伦理意识、职业道德和职业规范，培养既掌握工程专业知识，又具备专业综合能力及素养的工程人才。
土木工程专业是一个与工程实际联系紧密，且具有较强应用性的专业，其基本培养目标是学生毕业后能够从事土木工程领域的设计、施工、监理、质检、管理工作。混凝土结构基本原理是培养学生掌握结构构件受力分析与设计计算、绘制结构施工图等专业技能的重要专业核心课程，该课程强调紧密联系工程实践，知识点繁杂、基本概念较多，而现阶段的教学理念与教学模式受制于部分传统因素，教学效果不尽如人意，具体可体现在四个方面。
（1）课堂教学缺乏互动性，学生学习效果较差。在传统教学过程中，通常是以教师、教材为中心，以教师的课堂讲授为主导，这种被动的学习方式与过程，难以激发学生的学习热情，不利于培养学生的自学能力和实践动手能力。
（2）课程内实验无法满足实践要求，学生创新实践能力有待提高。虽然在教学过程中增加了一定的实验学时，但是实验过程主要为学生对已完成制作的构件进行实验加载和观察，验证教材中给出的实验结论。此外，受实验条件限制，每组学生人数较多，部分学生无法亲身参与实验，难以弄懂实验现象，不会分析测试结果与理论计算之间的内在关系，从而造成理论知识与工程实际相脱节、学习成效偏低等突出问题。
（3）课程考核手段单一，学生学习过程评价效果明显不足。以往的学习效果评价，多是以期末考试形式进行。虽然这种形式具有简单易行的优势，但是只能考查学生对知识的掌握情况，难以评估学生实践动手能力的高低等，难以评价学习目标的达成度。
（4）课程思政元素融合程度偏低，课程育人效果存在短板。以往的教学设计主要注重现有专业知识的讲授，教师较少结合专业知识去深入挖掘思政课程元素，教学过程中也较少联系学科发展的新动态、新进展、新成果等。这种传统的教学设计，难以有效启发学生的创新思维。
根据课程知识点繁杂、基本概念较多的特点，需从教学内容、教学手段、教学评价等方面入手，做好课堂教学设计与线上自主学习设计，创新课堂教学方法，完善考核评价体系等，以解决学习过程中知识点易混淆，学生对基本概念的理解浮于表面，主动性、积极性不高等问题；根据课程与工程实际紧密联系，计算方法常以实验为基础的特点，需从实践内容、方式、方法等入手，做好实践教学设计，以解决学生难以将试验现象及规律应用于构件设计计算，难以理解构造措施，工程实践经验几乎为零等问题。专业课程是课程思政建设的基本载体，解决专业教育和思政教育“两张皮”问
教学设计从课程目标、教学方法及手段、教学评价机制、课程思政等维度进行梳理和改革，为传统专业课程输送新鲜活力，为打造新工科背景下一流专业课程奠定基础。课程教学设计主要包括五个模块：课程教学目标设计、课程全过程教学设计、课堂教学创新设计、课程评价体系设计，以及课程思政融合设计。
混凝土结构基本原理课程是土木工程专业重要的专业核心课，根据“培养具有社会责任感、健全人格，扎实基础、宽阔视野，创新精神、实践能力的高素质应用型人才”的目标定
为实现混凝土结构基本原理课程教学目标，亟须颠覆传统教学观念，以信息技术与教育教学深度融合为抓手，基于“以学生为中心、以培养能力为目标”的教学理念进行课程重构，创新教学设计与方法，融入科学精神等思政元素，体现全过程、一体化的教学资源配置方式，实施混合式教学和课堂翻转，设置多样化的学习成效评价体系，强化专业课程的亲和力、启发性、前沿性、思想性，努力培养集“知识-能力-素养”于一体的时代新人。
为激发学生学习兴趣与主动性，对课程教学全过程进行了整体设计、教学周次设计和单次课设计（见
图1 课程全过程教学设计
为体现“以学生发展为中心”的教学理念，要切实推动课堂教学改革与创新，积极推进现代教育技术与课堂教学的深度融合。教师根据课程性质可采用线下课堂教学与在线课程同频共振的教学模式，基于教学视频、课堂教学、测验研讨、章节作业、团队实操、小组实训等形成一体化的教学设计（见
图2 一体化教学设计
师生的实时互动是课堂教学不可或缺的要素，课堂教学还要体现互动式教学的理念。教师可依托雨课堂等平台，积极使用答题、投票、弹幕、投稿、随机点名等交互功能，提升课堂的互动效果。教师在教学过程中，还要适时引入案例式、启发式、讨论式、类比式、主题探究等教学方法，从生活现象和工程实例出发，调动学生探究科学原理的主动性。
考核评价体系是教学过程中必不可少的环节。良好的课程评价体系既能督促学生学习，又能有效检验学生的学习成果。教学活动的参与、学习任务的完成和知识的融会贯通程度是课程目标达成度的重要考核指标，也是课程教学质量的重要体现。多元化课程评价体系包括线上评价、课堂评价、线下评价三部分（见
图3 课程评价体系设计
专业课程是课程思政的基本载体，发挥专业课程的思想政治教育功能，必须将价值塑造、能力培养和知识传授融为一
混凝土结构基本原理课程对课程内容、教学方法、手段等进行了改革与创新。首先，颠覆传统教学观念，突出“以学生发展为中心”的教育理念。结合信息技术重塑课程结构，改革教学内容和教学方法，课程教学设计中强调互动式教学、参与式学习、基于问题式学习等。教师由主导角色变为辅助角色，学生从原来的“跟从”状态转变为至“主导”状态。注重理论知识与工程实际的紧密联系，适时引入新材料、新技术、新方法等科学前沿，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新意识。其次，一体化教学设计，助力学生完成“知识、实践、能力”的转化。基于“在线课程设计+课堂教学设计+实践教学设计”的一体化教学设计，推动课堂教学与在线课程的贯通、理论教学与实践教学的融通，教学形式包括教学视频、课堂教学、测验讨论、团队实操、小组实验等。通过将线上学习数据与线下课堂、实践反馈相结合，一站式地解决课前教学、课中互动、课后测验、实践能力等环节存在的问题，引导学生学以致用。最后，将思政元素融入专业课建设，彰显课程育人新理念。课程主要讲授混凝土结构基本构件的工程原理与设计方法，在培养学生基本工程素养与激发课程学习兴趣的同时，引入土木工程中著名的实例，秉承“三全育人”的教育理念，将大国工匠精神等思政元素融入课程内容，潜移默化地启迪学生智慧，给予学生精神力量，落实立德树人根本任务。
综上所述，混凝土结构基本原理课程的教学改革特色与创新之处在于以下四方面：（1）问题导入，提升学生课堂主体地位；（2）任务驱动，培养学生团队协作能力；（3）理论结合实际，激发学生学习兴趣；（4）融入思政元素，彰显协同育人新理念。
基于线上线下混合式课程教学模式的改革与实践，河南理工大学土木工程学院探索了适应新工科人才培养要求的新型教学模式，教学实施效果明显。首先，以混凝土结构基本原理课程线上线下混合式教学为载体，颠覆传统教学观念，融入思政元素，形成了“以学生发展为中心”的教学育人理念。课程教学从生活现象和工程实例入手，将专业课程中晦涩难懂的知识点，直观、形象地呈现给学生，学生能够深入理解问题实质、专业知识的基本原理和隐藏其中的人文精神，学生自主学习与探究的积极性普遍提升。其次，通过“在线课程设计+课堂教学设计+实践教学设计”等全过程，以及一体化的教学设计与多样化的学习成效评价体系，强化了专业课程的亲和力、启发性、前沿性、思想性，学生对课程基本概念与工程原理的理解更加深入，初步具备了基于专业知识解决实际工程问题的能力，学生的实践创新能力与团队协作能力明显提升。最后，基于新工科背景成功打造专业核心“金课”。混凝土结构基本原理课程先后被评为河南省线上线下混合一流本科课程、河南省本科高校课程思政样板课程，通过近些年的教学改革研究与实践，该校获批两项河南省高等教育教学改革与实践重点项目。总体而言，课程改革注重知识传授与价值引领相结合，育人效果明显，能满足新工科创新人才培养的需求。
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