端茂軍 李建慧 魏洋 李國芬

摘 要：土木工程專業(yè)課程知識點多，理論性強(qiáng)，與實踐結(jié)合緊密，傳統(tǒng)教學(xué)方法無法充分滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的要求。論文利用智能手機(jī)功能強(qiáng)大的特點，建立網(wǎng)絡(luò)交流平臺，利用手機(jī)直播，輔助課堂講授，實現(xiàn)課堂講解與課外講解，理論講解與工程實際講解，學(xué)生與教師聯(lián)動，學(xué)生提問與教師實時解答的線上線下四結(jié)合教學(xué)體系，研究成果應(yīng)用在《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程教學(xué)中，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：線上線下四結(jié)合；手機(jī)輔助教學(xué)法；應(yīng)用研究；教學(xué)改革

中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）23-0068-03

Abstract： The courses of civil engineering has many knowledge points， strong theory and close connection with practice. The traditional teaching methods can not meet the requirements of students' learning. The powerful features of smart phones are used to establish the network platform and broadcasting live， it can aid classroom teaching， and can realize the combination of class explanation and extracurricular instruction， theory explanation and engineering practice， students' learning and teachers' teaching， students' questions and teachers' real time answers. Teaching system of "four combinations" of online and offline. Good teaching effects have been achieved in the course of Principle of Structural Design.

Keywords： '"four combinations" of online and offline； mobile phone-assisted teaching method； application research； teaching reform

土木工程專業(yè)的課程具有理論性、實踐性強(qiáng)，知識點多，與工程實際聯(lián)系緊密的特點。教學(xué)時學(xué)生普遍反映課堂講授的知識不夠直觀，難以深入理解，教學(xué)效果不佳。同時，隨著電信基礎(chǔ)設(shè)施的飛速建設(shè)，4G網(wǎng)絡(luò)時代已經(jīng)到來，校園無線網(wǎng)絡(luò)也開始普及，手機(jī)上網(wǎng)越來越便利，智能手機(jī)的功能也越來越強(qiáng)大。李浩然通過對500名大學(xué)生進(jìn)行的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，53.8%的學(xué)生在課堂上使用手機(jī)進(jìn)行娛樂和聊天活動[1]。孫銀東對某高校九個院系共356名學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，23.6%的學(xué)生上課經(jīng)常使用手機(jī)，69.1%的學(xué)生偶爾使用，但是59.5%的學(xué)生會感到愧疚[2]。由此可見，學(xué)生在課堂上利用手機(jī)進(jìn)行非學(xué)習(xí)的情況十分普遍，教師及管理者也普遍視手機(jī)為課堂教學(xué)的一大弊病。但是也能看出大部分學(xué)生對于上課使用手機(jī)也持反對態(tài)度。因此如何充分利用智能手機(jī)設(shè)備，發(fā)揮智能手機(jī)信息量大，內(nèi)容更新快，溝通及時等特點，有效提升師生互動和教學(xué)質(zhì)量，充分利用學(xué)生碎片時間及課外時間，改善教學(xué)方法，彌補(bǔ)現(xiàn)有教學(xué)環(huán)境的弱點，成為一大研究課題。目前已有部分高校教師開展了手機(jī)輔助教學(xué)的探索[3]～[5]。

本文以土木工程專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課-《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》為例，嘗試改變現(xiàn)有以教師講課為中心的單向教學(xué)方法，建立線上線下四結(jié)合的手機(jī)輔助教學(xué)法，為土木工程專業(yè)課程教學(xué)方法改革提供一定的參考。

一、線上線下四結(jié)合的手機(jī)輔助法

所謂線上線下四結(jié)合的手機(jī)輔助法，是指在教學(xué)上采用手機(jī)輔助教學(xué)，如利用智能手機(jī)進(jìn)行課堂點名、與學(xué)生實時互動、在直播平臺對學(xué)生進(jìn)行工程現(xiàn)場直播等方式，實現(xiàn)課堂講解與課外講解相結(jié)合，理論講解與工程實際講解相結(jié)合，學(xué)生與教師聯(lián)動相結(jié)合，學(xué)生提問與教師實時解答相結(jié)合。通過網(wǎng)絡(luò)化形式，充分吸引學(xué)生注意力，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，理順課堂紀(jì)律，加強(qiáng)師生溝通，加深學(xué)生對工程實踐項目的認(rèn)識，及時解答學(xué)生疑難問題等。

（一）課堂講解與課外講解相結(jié)合

課堂教學(xué)囿于教室的室內(nèi)環(huán)境，教師對課程內(nèi)容一般只能嚴(yán)格按照教學(xué)大綱講解，對于重要內(nèi)容的細(xì)節(jié)和超綱的重要內(nèi)容不能深入講解，此時可利用手機(jī)微信公眾平臺，將重要知識點的深化內(nèi)容和一些重要的超綱內(nèi)容做成課件或者微課進(jìn)行推送，加深學(xué)生對復(fù)雜內(nèi)容的理解。微課是目前一種新興的教學(xué)形式，主要采用短小精悍（一般不超過10分鐘）的視頻對某個重要知識點進(jìn)行講解[6]，尤其適用于手機(jī)輔助教學(xué)。

（二）理論講解與工程實際講解相結(jié)合

由于條件及課時所限，課堂理論講解時，對于工程實際一般都是點到即止，學(xué)生缺少具體工程概念，造成理論學(xué)習(xí)時不能和工程實際有效結(jié)合，此時教師可在課前或課后固定時間，利用手機(jī)網(wǎng)絡(luò)直播平臺，在工程現(xiàn)場對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識講解，加深學(xué)生對工程概念的認(rèn)識，進(jìn)一步推動學(xué)生對工程理論的深入理解。

（三）學(xué)生與教師聯(lián)動相結(jié)合

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)一般是教師講授，學(xué)生被動接受，這種以教師講授為中心的教學(xué)方法忽略了師生之間的聯(lián)動，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，師生課上課下交流較少，造成教學(xué)效果不佳。此時借助于手機(jī)QQ群或微信群，可以增強(qiáng)師生之間的聯(lián)系與交流，改善教學(xué)效果。

（四）學(xué)生提問與教師實時解答相結(jié)合

由于大學(xué)教師繁重的教學(xué)科研任務(wù)，上完課后一般不會在教室過多停留，學(xué)生如有疑問只能在規(guī)定的固定時間與教師進(jìn)行討論，由此必然導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情下降，借助手機(jī)微博、微信、QQ等交流平臺，教師可隨時與學(xué)生溝通，解答疑難，同時答疑結(jié)果也可為其他同學(xué)參考借鑒，起到“答一教多”的效果。

二、手機(jī)輔助法教學(xué)平臺建設(shè)

智能手機(jī)功能強(qiáng)大，雖然目前還遠(yuǎn)不能取代課堂教學(xué)，但是對課堂教學(xué)進(jìn)行輔助是完全可行的。為保證輔助教學(xué)效果，課堂教學(xué)前需要進(jìn)行輔助教學(xué)平臺的搭建工作，主要包括以下幾個方面：

1. 課前采用面對面建立臨時微信群，達(dá)到快速點名的效果。

2. 搭建課程專用的網(wǎng)絡(luò)交流平臺，包括微信群、QQ群、微信公眾號等，微信群可保證師生隨時得到有效交流，QQ群功能更為強(qiáng)大，可以更有效的傳遞一些復(fù)雜文件，微信公眾號則可推送課件及微課等教學(xué)內(nèi)容。

3. 提前錄制重要知識點的微課視頻，并將課件制成PDF格式，課堂教學(xué)完成后及時在微信群中推送。

4. 提前在斗魚等知名網(wǎng)絡(luò)平臺上開通賬號，條件許可時，教師可利用微信群告知學(xué)生，在工程現(xiàn)場對學(xué)生進(jìn)行直播講解，加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識。

三、手機(jī)輔助教學(xué)法在《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程中的應(yīng)用研究

《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是土木工程、交通工程、林業(yè)工程等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有知識點多，內(nèi)容復(fù)雜，與工程實踐聯(lián)系緊密的特點[7]，教學(xué)難度較大。目前國內(nèi)《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》教學(xué)主要是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，部分采用完全錄制課堂教學(xué)過程進(jìn)行網(wǎng)上授課的模式，總體教學(xué)效果一般。目前，南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院每學(xué)年給各專業(yè)開設(shè)《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程的專業(yè)班級多達(dá)13個，約400人左右，經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍反映《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程的學(xué)習(xí)難度較大，尤其該階段學(xué)生的工程概念較少，對于與工程實踐聯(lián)系緊密的相關(guān)內(nèi)容很難理解深入。由此，本文提出的線上線下四結(jié)合的手機(jī)輔助教學(xué)法引入《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程中，獲得了良好的教學(xué)效果，下面以本課程第六章——軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計算為例進(jìn)行說明。

1. 本章教學(xué)前，根據(jù)教學(xué)大綱中規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，制作本章教學(xué)課件，課件采用助學(xué)型設(shè)計，主要內(nèi)容包括（1）軸心受壓構(gòu)件的定義；（2）軸心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)；（3）穩(wěn)定系數(shù)的概念；（4）配置普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件承載力計算；（5）配置普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件承載力計算。將課件制成PDF格式，提前推送到課程微信公眾號中，并提出需要學(xué)生提前預(yù)習(xí)的要點，包括軸心受壓構(gòu)件中縱筋及箍筋的作用、配置普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件的力學(xué)性能、計算公式及構(gòu)造要求、配置螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件的力學(xué)性能、計算公式及構(gòu)造要求等。

2. 對章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行劃分，課堂上重點講解軸心受壓構(gòu)件的計算及構(gòu)造要求，對于其中較難理解的配置螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件提前錄制微課，進(jìn)一步深入講解螺旋箍筋的等代計算原則以及螺旋箍筋的構(gòu)造要求等，及時將微課視頻發(fā)送到微信群及QQ群中。

微課作為一種短小精悍的教學(xué)視頻，可以對一個知識點進(jìn)行深入講解。為保證微課在課后的教學(xué)效果，要對微課進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計，包括微課的教學(xué)思想，設(shè)計思路，教學(xué)背景，教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)方法，教學(xué)過程等。以螺旋箍筋的等代計算原則這部分內(nèi)容為例，（1）這部分內(nèi)容的教學(xué)思想是利用體積相等的原則，將螺旋箍筋等效成縱向圓形鋼環(huán)，使得受眾對軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計算中螺旋箍筋的套箍作用有更深入的認(rèn)識，為學(xué)習(xí)配置螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計算打下良好的基礎(chǔ)。（2）教學(xué)背景是相對于配置普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件，配置螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件除了受壓混凝土及受壓鋼筋提供正截面抗彎承載力，螺旋箍筋還會對核心部分混凝土提供套箍作用，使得受壓混凝土處于三向受壓狀態(tài)之下，抗壓強(qiáng)度大大提高，進(jìn)而提高了軸心受壓構(gòu)件的正截面承載力，如何簡單明確的考慮螺旋箍筋的套箍作用，是這部分的一個難點內(nèi)容。（3）微課的教學(xué)目標(biāo)是使得受眾對螺旋箍筋提高軸心受壓構(gòu)件承載力的原理有深入的了解。（4）微課的設(shè)計思路是首先扼要回顧配普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件承載力計算；其次根據(jù)前面課程中提及的三向受壓之下的混凝土抗壓強(qiáng)度的計算公式，進(jìn)一步說明螺旋箍筋套箍作用的重要性；然后繪制圖形講授螺旋箍筋的等代計算原則，取一個螺旋箍筋間距，計算其體積，將螺旋箍筋等效成一個間距范圍內(nèi)的鋼環(huán)，通過這個思路，推導(dǎo)等代計算公式。該知識點錄制的教學(xué)視頻時長約14分鐘。

3. 課前準(zhǔn)備好課程作業(yè)，同時將作業(yè)要求發(fā)送給學(xué)生。作業(yè)內(nèi)容包括軸心受壓構(gòu)件中普通鋼筋和箍筋的作用，配置普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件抗壓承載力和的軸心受壓構(gòu)件抗壓承載力螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件抗壓承載力計算題等，作業(yè)要求包括按規(guī)范進(jìn)行計算，書寫認(rèn)真，嚴(yán)禁抄襲等。待學(xué)生作業(yè)完成后及時進(jìn)行批改，總結(jié)問題，在課上對共性問題進(jìn)行講解。本次作業(yè)中，學(xué)生常見的問題主要是對配置螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件計算中，螺旋箍筋的構(gòu)造要求理解不深刻，因此除課后將參考答案推送到QQ群中供學(xué)生參考外，在下一次課中預(yù)留5分鐘左右的時間對該部分內(nèi)容進(jìn)行重點解釋。對個別學(xué)生提出的個別問題單獨進(jìn)行講解。

4. 結(jié)合作者參建的實際工程——泰興市355省道姜十線大橋新建工程，姜十線大橋為主跨70m的三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，目前正在進(jìn)行橋墩柱施工，利用這一便利條件，作者在施工現(xiàn)場利用網(wǎng)絡(luò)直播平臺對學(xué)生進(jìn)行講解，講解前提前通知學(xué)生進(jìn)入直播室，作者在現(xiàn)場對墩柱施工中綁扎的鋼筋類型及要求，截面的構(gòu)造形式等進(jìn)行深入講解。同時積極與學(xué)生進(jìn)行互動，解答學(xué)生現(xiàn)場提出的問題。隨后將本橋墩柱設(shè)計圖紙上傳到QQ群中，讓學(xué)生對軸心受壓構(gòu)件的施工、計算與構(gòu)造要求有更深入的認(rèn)識。

四、結(jié)束語

手機(jī)作為一種新興的溝通方式，已經(jīng)巨大的改變了人們的生活，將功能強(qiáng)大的智能手機(jī)引入到專業(yè)課程輔助教學(xué)中，能夠有效吸引學(xué)生注意，達(dá)到良好的教學(xué)效果，必將在今后的教學(xué)中發(fā)揮巨大的作用。工科類課程與實踐結(jié)合緊密，尤其適合手機(jī)輔助教學(xué)，作者提出的課堂講解與課外講解相結(jié)合，理論講解與工程實際講解相結(jié)合，學(xué)生與教師聯(lián)動相結(jié)合，學(xué)生提問與教師實時解答相結(jié)合的線上線下四結(jié)合手機(jī)輔助教學(xué)法已在《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程中進(jìn)行應(yīng)用，學(xué)生反饋及教學(xué)效果良好，充分證明以手機(jī)作為輔助教學(xué)手段完全可行。

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