赵敬辛　郑方园　张玉坤

［摘 要］针对当前建筑构造课程教学中常见的内容知识点繁多、学生基础积累不足、校内实践基地缺乏等问题，文章从新工科建设出发，结合多年教学改革实践，提出“多维翻转”教学方法，即师生通过信息化教学理念和虚拟现实技术，对时间、空间、平台、角色进行灵活翻转，以期为新工科教育理论教学与实践训练的深度结合提供新思路。

［关键词］翻转课堂；建筑构造；信息化教学；能力培养

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）24-0041-04

“新工科”建设强调工科教育应回归工程实践，培养知识、能力与素质协调发展的高素质工程人才，引领我国高等工程教育走向新工科建设[1]。建筑学是一门与社会生活和生产实践联系紧密的工科专业，在此视域下必须进行教学改革，以强化学生的建筑工程实践训练和知识综合运用能力。

建筑构造课程作为建筑学专业的核心课程，是研究建筑物的构成及各组成部分的组合原理、构造方法的综合性课程[2]。学生通过学习，理解建筑构配件基本知识和节点构造规律，能够根据功能、经济和艺术造型的要求为建筑提供合理的构造方案，获得从事建筑技术设计的综合应用能力，并为后期的建筑设计系列课程、建筑结构、建筑施工等课程的学习奠定基础。

南阳理工学院（以下简称我校）建筑构造课程组围绕新工科建设和建筑学专业评估要求制定课程目标，针对传统建筑构造课程教学中存在的问题，结合应用型本科院校的育人特色，进行了多年的探索和改革实践，形成了“多维翻转”的教学方法。下文将对该教学法进行详细阐述。

一、建筑构造课程建设现状与挑战

我校的建筑构造课程一般开设于建筑类专业第四学期，在五年制培养计划中，此时正是专业理论知识的积累阶段和设计实践能力训练的基础阶段。该课程内容繁多、理论知识难且枯燥、节点详图多且抽象，教材内容多为文字配黑白图片，导致学生普遍学习兴趣不高、成绩不佳，教师教学难度大、教学效果差。凡此种种，推动着教学团队重新审视近年来教学中存在的问题，探索全新的符合当前要求的教学模式。

（一）课时少内容多，如何让课堂扩大容量

新工科建设理念是让学生从被动的课堂学习中解放出来，转变为主动的以问题为导向的自主学习，使学生有更多的时间将课堂所学的概念和理论与实际结合起来。在此视域下，南阳理工学院新修订的建筑学专业培养方案由原来的 215学分压缩至 195 学分，建筑构造课程也由原来的 120 学分变为 72学分。当前，我们身处建筑工业化时代，新技术、新材料层出不穷，新时代要求将低碳、绿色、节能概念与建筑构造设计理念相融合，如装配式建筑构造、人防工程构造，以及生态环保、保温、隔热、隔声、无障碍构造等方面的内容都应该让学生理解或掌握。课时减少了，教学内容非但不能少还要增加，这就要求课程组想方设法扩大课堂容量，让学生听到、知道、学会，既要“吃得饱吃得好”，还要“消化好吸收好”。

（二）学生差别大，如何让课程教学具有均衡性

建筑构造课程是建筑类专业的基础课，面向建筑学、城乡规划、历史建筑保护工程三个专业开设。不同专业学生的先修课程不同，知识积累亦不同；即便是同一专业的学生，其学习基础和学习习惯也是有很大差别的。如果按一个课程标准去授课，基础差的学生不能完全听懂，基础好的学生则可能会觉得太简单了而不想听。通过分析学生在网上平台播放微课的数据不难发现，有些学生虽然基础差，但是会反复观看直至理解教学内容；而有的学生基础差，学习自觉性也差，看过一遍就算完成任务，更有甚者，連看一遍都做不到。面对不同的个体特点和学习需求，如何以学生为中心，让每个学生都学有所获？如何培优补差，使课程教学具有均衡性？这是利用信息化教学的每一位教师都需要思考的现实问题。

（三）实践多基地少，如何让图片增加现场感

为了增加学生对建筑构造技术的直观感受，以往的教学安排中，每学期都会有 1～2 次的现场教学。在理论知识基本串讲完毕后，教师会带学生到事先联系好的建筑工地去上课，结合课堂上学习的构造节点和细部做法，以施工现场的各个建筑构配件为“模型教具”详细讲授，能够有效解决课堂教学中的抽象、单一和枯燥问题。然而，建筑工地有自己的施工进度和管理规定，不会有专门配合教学进度的施工现场，教师只能以尽量接近教学进度为目标去联系；另一方面，国家主管部门对施工安全的管理越来越严格，大部分工地不愿接受学生观摩。自新冠疫情暴发以来，学生要么上网课，要么封闭在校园里学习生活，去工地上现场课成了奢望。如何能让学生在课堂内完成建筑构造“现场观摩”，适应新工科的实践教学要求，同时解决实习基地问题、施工进度问题、教学组织问题、学生安全问题，是课程组面临的又一挑战。

（四）评价方法单一，如何让课程考核更科学客观

建筑构造课程传统的考核方式是以闭卷笔试为主，平时作业为辅。试卷虽然有填空、选择、判断、简答和作图等多种形式，但主要是考查学生对构造理论的掌握程度，作图题也多是考查学生对教材上图片的记忆程度。这种考核方式过于注重对理论知识的考核，忽视了对实践认知能力的训练，导致理论教学与构造设计的实践能力培养产生脱节。在后续的施工图设计和建筑设计课程中，许多建筑构造课程成绩优秀的学生在做设计时也无从下手。如何制定更加科学客观的课程评价方式，引导师生重视绘图实践能力的培养，需要教学团队进行深入研究。

二、课程教学内容方法改革和实践

2019 年，我校建筑构造课程开始在中国大学 MOOC 平台建课，向社会学员开放教学，截至本文写作前累计参加人数有5000余人，在线使用频次共计3000万人次以上。面对不同来源学员基础不同，以及课程课时较少、教学内容多、实践性极强等现状，教学团队经过三年的改革探索，形成了“多维翻转”的建筑构造综合教学法。

（一）时间翻转，扩大课堂容量，增强课程均衡性

教学团队根据教学目标、学生特点，设计了线上、线下不同的教学内容，编写了相应的教案和讲稿，将通识性基础和需要反复记忆的内容分成独立的知识点，录制微课上传至中国大学 MOOC 教学平台，每节课视频都提供PDF版本教材、教学课件、拓展学习资料以及相关专业知识网站的开放链接，供学员在课后查阅复习。时间自由的翻转课堂使教学内容得到了很好的扩充。

社会学员可以不受时间和空间的限制，借助手机或电脑观看教学视频，完成学习任务；而选课的本校学生需要加入班级慕课堂，在课前观看视频并完成网络测验。教学团队则在线下课堂结合网络测验反映出的知识难点对学习者进行答疑解惑、新知识拓展和学科前沿引导。不同层次、不同来源的学生通过不同时间的课堂翻转学习相应知识，增强了课堂均衡性和学生获得感；同时解决了课时少内容多的问题，增加了教学内容、扩大了课堂容量，开阔了学生视野、提高了学生科学探索的兴趣。

（二）空间翻转，减少安全问题，构建课程场景性

为解决受制于实习场地、教学进度、安全保障、疫情管理、施工周期等诸多因素，学生无法到工地观摩建筑构造施工建设过程的问题，课题组利用现代信息技术，采用了“空间翻转—云游工地”的教学方法，在有限的 50 分钟课堂中准确、清楚地将建筑构件的所有工序讲解演示给学生，实现了传统教学手段和施工现场观摩都无法达到的教学效果。

课题组的教师利用课余时间，到多处施工现场录制构造视频、拍摄相关照片，再利用 BIM、VR/AR、3DMAX、PHOTO、FLASH 等三维仿真软件技术制作建造动画[3-4]，按照教学进度进行编辑，课堂上从不同视角多切面展现其构造层次，详细讲述建筑物不同部位的构造特点。学生可以不受时间、空间限制，在教室或者媒体终端“云游”工地，减少自画图例与标准图之间的差距，获得正确无误的示范。强烈的场景感使原本黑白、抽象、呆板、平面的教学变得彩色、具体、生动、立体，激发了学生的学习热情[5]。学生在“云游”中遇到不理解的知识点，还可以随时“叫停”某个构件的“施工进度”，由工地场景翻转回教学场景，经过教师分解难点、学生讨论理解后继续观看。通过反复翻转，实现了现场代入式教学，增强了学生的直观感受，提高了学生的学习积极性。

（三）角色翻转，增强学生兴趣，激发学生主动性

“教师上面讲、学生下面听，学生提问、教师解惑”是长期以来学校最常用的教学方法。然而，建筑构造课程实践性极强，没有工程经验的学生完全被动地接受教师讲授的知识，理解起来较为困难，容易缺乏主动探求知识的动力，教学效果不理想。为增加学生兴趣，激发学生学生主动性，任课教师采用了“角色翻转—互为先生”的教学方法。

将线下课堂的前15分钟设定为“小先生”时段，由“小先生”根据课前预习整理的重难点和自己思考的问题向教师提问，教师通过回答问题，简要串讲知识，分解课程难点，并根据学生提出的新问题适时拓展教学内容，引导学生思考建筑构造的前沿技术和发展趋势。同时，“小先生”还可以向其他同学提出 2～3 个问题，回答正确的同学则成为下次上课的“小先生”。

“小先生”们为了提出有学术含量的问题，课下认真查阅资料，主动探索专业知识和学科发展技术，也能够帮助教师精准了解学情，及时调整课堂讲授重难点。“角色翻转—互为先生”的教学方法，为学生提供了自由表述、质疑、探究、讨论问题的机会，培养了他们自主学习与合作讨论的能力，激发了他们的学习动机和科学探究的兴趣[6]，拓宽了建筑构造课程学习的维度，践行了“以学生为中心”的教育模式。

（四）平臺翻转，改革评价方式，考查成果实践性

为了与教学方式的转变相适应，课程组对期末“一考定分”、重在记忆的传统考核方法进行革新，综合考查学生的动手实践能力和创新思维能力。将网络教学、调研报告、课后作业、课堂讨论、课程设计成果与期末考试成绩赋予合适的权重，共同作为课程的考核手段；同时制定出建筑构造课程质量标准，使教师在各种考核平台中都有据可依。

建筑构造课程评价成绩由平时、实践、期末三部分的成绩按照 2∶3∶5 的比例构成。平时成绩由中国大学 MOOC 爱课程和慕课堂教学平台的考核成绩加权构成，其中爱课程教学平台的考核侧重于考核线上课程观看时间频次、讨论发言积极性和正确度、网络测试作业和 PBL任务的正确率，在慕课堂平台则重点考核随堂测验、课堂抢答和互问互答的表现。实践成绩在UMU平台进行评定，考核学生独立解决构造技术问题的能力。教师在平台上发布课程设计任务书，要求学生完成后将绘制好的墙体、楼梯和吊顶构造图纸扫描上传，并鼓励学生添加语音解说录制视频，更好地表达自己的设计思路。期末成绩由线上和线下两次考试构成，线上期末考试采用开卷方式，要求学生在规定的60分钟内完成 30～40道选择题和判断题，重点考查学生对常用构造知识点的理解和把握能力，以及对具体构造工艺的判断能力；线下期末考试则采用闭卷方式，以简答、计算、绘图题型为主，目的是考查学生知识掌握的深度和广度、创新思维能力和实践能力。

目前可用于翻转课堂教学的平台有很多，都有着不同的优缺点。建筑构造课程教学和考核选择在不同平台之间翻转，有效发挥了各个平台的优势，提供了多样化的学习的路径与措施、提高了考核的准确性和科学性，多样的考核方式也增强了学生探索知识的兴趣和解决问题的能力，推动课程从应试教育向素质教育转变。

三、改革成效

“多维翻转”教学方法的改革实践，结合信息化教学理念和技术手段，师生在时间、空间、平台、角色中灵活翻转，创新了学习形式，丰富了教学手段，改变了学生难以亲临施工现场的弊端，实现了新时代教育理论教学与实践训练的深度结合[7]。2020—2022年的春季学期，建筑构造课程的达成度分别为 0.72、0.75、0.79，说明改革成效持续向好。

建筑构造课程改革根据新工科建设、专指委指导和实践要求明确教学任务[8]，学生在扩展专业视野、提升学习兴趣的同时，培养了获取专业知识的能力。这不仅使建筑构造课程教学目标得以达成，还引导学生将在课程中培养出来的探究精神和工程实践能力运用到后续课程的学习中。近三年来，学生在后续施工图设计和居住区设计课程中的绘图能力不断提升，毕业设计质量也越来越高，为形成良好的建筑综合职业素养打下了坚实的基础。

课题组教师通过对“多维翻转”教学方法的研究和实践，利用现代技术进行教学的能力明显提高，同时锻炼了顺应建筑发展需求、观察最新建筑现象、探索建筑内在规律、寻求建筑构造教学改进突破的科研和教学能力，真正实现了教学相长[9]。

四、存在问题及改革方向

“多维翻转”教学法改变了传统的教学模式，有效提升了学生的实践能力，但还存在一些问题，需要在今后的教学中不断改进。首先，翻转的应用不是一成不变的，教师可根据行业发展和社会需求设计教学内容，进而调整翻转项目，并通过适当的方式对学生的学习状态进行监控，以便及时给予指导；其次，教师需要利用网络平台以及虚拟仿真等现代信息技术，基于青年学生依赖智能终端的特点，构建移动、互联的学习环境，方便学生利用手机、平板、电脑进行学习，从而调动其积极性和主动性；最后，在“角色翻转”的知识内化、讨论阶段，教师要适时变换自身角色，做好剧本的“导演”和剧情的“配角”，让学生充分展现课堂“主角”的风采，推动学生自由思考和自主探究。建筑构造课程的建设是一项“常建常新”的教学改革实践，需要高校及教师不断探索、研究和实践，才能更好地完成建筑学专业的新工科人才培养目标。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 王桂芝，王广亮，连卫民，等.新工科发展模式下计算机类专业建设策略与产教融合实践[J].教育现代化，2020，7（94）：98-101.

[2] 赵敬辛，韩博.建筑构造课程实践性教学改革研究[J].教育与职业，2008（24）：87-88.

[3] 陈颢，吕美萍.浅谈 VR 虚拟现实技术在《建筑构造》课程教学中的运用 [J].江西建材，2018（13）：54-55.

[4] 蒋荣.BIM 技术融入建筑类专业课程的探索[J].教育现代化，2017，4（28）：108-109.

[5] 赵敬辛，韩博.建筑构造课程教学改革研究 [J].高等建筑教育，2009，18（2）：65-68.

[6] 张秋红，刘杨涛.数据库原理课堂教学方法探讨[J].现代计算机（专业版），2015（21）：25-28.

[7] 肖芳，王景梅.基于翻转课堂的项目式教学研究与实践：以《建筑构造》课程为例[J].教育教学论坛，2019（1）：234-235.

[8] 曹鹏.新工科背景下《建筑构造》课程学生实践能力培养提升的教学改革与实践 [J].教育现代化，2019，6（87）：103-104.

[9] 唐丽，杨晓林，张榕珍.高年级建筑设计课引入建筑技术关键环节教学模式探讨 [J].中外建筑，2012（3）：93-94.

［責任编辑：刘凤华］