实验教学方法

本实验结合福建省精品在线开放课程《建筑结构抗震设计》的建设，利用信息化教学平台，推进沉浸式、任务式、自主式、交互式、团队式、支架式、反思式等 “七式融合”实验教学方法改革。

（1）沉浸式环境漫游

使用目的：使学生熟悉实验环境，如临其境开展实验，激发学习兴趣。

实施过程：实验中引导学生化身“土木工程师”，进入虚拟的厦门海滨高层建筑群和土木工程结构实验室，体验高层建筑的自然腐蚀环境、结构实验室内仪器设备和空间布局、了解实验室各类安全提示和警示标识。

实施效果：学生提前进入“土木工程师”的工作状态，感受工程师的“责任感”和“成就感”。

（2）任务式教学驱动

使用目的：提升应用型人才解决工程实际问题的能力。

实施过程：以工程师荔小宝近期承担的工作“评估厦门海滨高层建筑群剪力墙抗震性能”为背景，下达实验任务。要求学生带着任务，进行自主探索和互动协作学习，最终给出抗震性能评估结论和加固建议。

实施效果：学生能够通过混凝土强度检测发现问题，通过腐蚀后拟静力实验分析不同建设年代高层建筑剪力墙的抗震性能，最后给出抗震性能评估结果和剪力墙加固方案，解决问题。设计问题解决方案的能力得以提升。

（3）自主式实验设计

使用目的：锻炼学生的自主探索能力和创新思维。

实施过程：实验前，要求学生在通过“爱课程（中国大学MOOC）”或“学银在线”平台，自主学习《建筑结构抗震设计》在线开放课关于“抗震性能分析”的核心知识点。在项目主页“教学资源”版块，下载相关课件、规范和图书，复习结构耐久性、拟静力实验方法等先修课程相关知识，在实验系统上在线完成预习题。实验过程中，引导学生自主选择任意一座高层建筑、任意一组腐蚀参数、任意一种构件尺寸，自主设计实验。当拟静力加载至极限荷载的85%后，请学生自主设计非常规的大位移拟静力加载方式，体验“不走寻常路”的后果。

实施效果：学生能够自主探索和比较各种剪跨比、各种腐蚀状态剪力墙的抗震性能，创新思维得以拓展。

（4）交互式实验操作

使用目的：学生通过人机交互，培养系统性思维判断与分析的能力。

实施过程：在每个实验步中，以“原理提示”、“荔小宝提示”、“错误提示”等多种方式引导学生，对实验步骤和实验结果做出分析、判断与决策。如：对混凝土强度与腐蚀年代的关联性进行分析，对拟静力加载中不同阶段选择的加载制度做出判断，对剪力墙是否需要加固做出决策。

实施效果：学生在交互式实验中深化对核心知识和技术的理解。

（5）团队式探究分析

使用目的：建立团队协作的意识，正确认识“个人与团队”的关系。

实施过程：实验设置四人一组，要求学生合作交流、共同讨论实验方案；分工完成4座高层建筑、4组腐蚀工况、2组构件尺寸的多参数实验；协同对比分析抗震性能评估结果，共同给出剪力墙抗震性能评估的结论。

实施效果：学生能够通过团队工作，理解团队协作的重要性，以及个人在团队应当发挥的作用。

（6）支架式引导思考

使用目的：使学生通过预设的“引导支架”逐步攀升，提升解决复杂工程问题的能力。

实施过程：实验设计了从混凝土强度检测→实验墙加工、腐蚀与拟静力加载→做出评估结论并实施加固方案，引导学生从发现问题到分析问题，再到解决问题。在实验模块间，逐一说明实验思路的推进。在每一模块中，逐步为学生提供操作引导，引领学生逐步完成实验。

实施效果：95%以上学生通过支架式引导合格完成实验，解决复杂工程问题的能力得以提升。

（7）反思式评价反馈

使用目的：帮助学生及时发现知识能力的缺陷，提高学习效果。

实施过程：实验操作结束后，要求学生填写实验报告，系统提供回看错误操作的功能，学生可以反思自己的全部操作，了解自己的知识能力缺陷。学生还可根据评价结果和兴趣，反复进行虚拟仿真实验。

实施效果：学生能够明确自身存在的知识能力不足，并通过自主学习及时弥补。

图22“七式融合”实验教学方法改革