基于思維導(dǎo)圖和移動學(xué)習(xí)的《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》學(xué)習(xí)方法探討

戴素娟，侯世謹(jǐn)，辛忠欣

（山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，山東 青島 266590）

1 引言

隨著鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，國家對鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)人員的需求日益增多。結(jié)構(gòu)工程研究生的培養(yǎng)質(zhì)量關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)高級技術(shù)人才的水平?！陡叩蠕摻Y(jié)構(gòu)理論》是大部分結(jié)構(gòu)工程研究生需要學(xué)習(xí)的一門重要的綜合性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。該課程內(nèi)容繁雜、學(xué)時有限，學(xué)習(xí)時容易出現(xiàn)知識點(diǎn)混淆和理解不到位等問題；尤其是一些與工程實(shí)際密切相關(guān)的內(nèi)容，不容易掌握精髓。針對《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》學(xué)習(xí)中存在的問題，本文提出了基于思維導(dǎo)圖和移動學(xué)習(xí)（Mobile-learning）的學(xué)習(xí)方法。借助思維導(dǎo)圖方便、有效地歸納整理《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》的知識；只需一部手機(jī)在當(dāng)今信息技術(shù)迅猛發(fā)展、資源共享的時代，就能實(shí)現(xiàn)移動學(xué)習(xí)；通過隨時隨地學(xué)習(xí)，深化《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》的學(xué)習(xí)內(nèi)容、提高學(xué)習(xí)效果。

2 基于思維導(dǎo)圖進(jìn)行高等鋼結(jié)構(gòu)理論學(xué)習(xí)

《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》的知識點(diǎn)大致分為概念簡述類和設(shè)計(jì)計(jì)算類。借助思維導(dǎo)圖整理和歸納知識點(diǎn)，可以直觀清晰地理解、掌握所學(xué)內(nèi)容。思維導(dǎo)圖是一種通過圖形、文字、數(shù)字等途徑，協(xié)助人們在邏輯與想象之間達(dá)到平衡的圖形思維工具。它運(yùn)用圖文并重的技巧將各級主題的關(guān)系與層級表現(xiàn)出來，有助于大腦對知識的理解及思考。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，思維導(dǎo)圖制作軟件（如Visio、MindMaster等）應(yīng)運(yùn)而生，利用制作軟件通過添加備注、插入圖片、自定義顏色等多種功能可方便地制作思維導(dǎo)圖。在《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》學(xué)習(xí)中，利用軟件中提供的模板，根據(jù)課程知識點(diǎn)，可制作內(nèi)容豐富、圖形美觀的思維導(dǎo)圖，理清了學(xué)習(xí)思路、有效提高了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。下面結(jié)合課程學(xué)習(xí)中的概念簡述類知識點(diǎn)和設(shè)計(jì)計(jì)算類知識點(diǎn)說明思維導(dǎo)圖的應(yīng)用與制作思路。

2.1 基于思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)概念簡述類知識點(diǎn)

眾所周知，學(xué)習(xí)新知識要有先整體再具體的意識，即在深入學(xué)習(xí)前對整個知識體系有一個總體認(rèn)識，從而為后續(xù)學(xué)習(xí)理清思路、明確方向。如學(xué)習(xí)該課程中的“多高層鋼結(jié)構(gòu)”時，首先對這部分內(nèi)容有一個簡單的整體把握。這種整體把握可通過多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、多高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)荷載、多高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系和多高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等概念簡述類知識點(diǎn)來引出。教材[1]中對上述知識點(diǎn)作了詳細(xì)的文字表述，學(xué)習(xí)時可從教材中提煉出重點(diǎn)內(nèi)容，利用軟件Visio制作出圖1示的思維導(dǎo)圖。

無論是多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)荷載還是多高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其主體都是多高層鋼結(jié)構(gòu)，所以在圖1思維導(dǎo)圖中，將“多高層鋼結(jié)構(gòu)”作為基本主題，“多高層鋼結(jié)構(gòu)”下再分出“特點(diǎn)”、“結(jié)構(gòu)荷載”、“結(jié)構(gòu)體系”、“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”4個子主題；然后將這4個主題的具體內(nèi)容按條目通過邏輯關(guān)系分別作為這4個主題的子主題填充進(jìn)去，這就是圖1思維導(dǎo)圖的制作思路。

思維導(dǎo)圖的制作，首先需要初步理解各知識點(diǎn)，然后再通過知識點(diǎn)間的邏輯關(guān)系進(jìn)行下一步操作。在思維導(dǎo)圖的制作過程中，加深對各知識點(diǎn)的理解和掌握；同時這種由點(diǎn)及線到面的發(fā)散性思維，能進(jìn)一步產(chǎn)生啟發(fā)聯(lián)想，讓大腦更有活力。與單純的文字表述相比，思維導(dǎo)圖對知識的梳理更直觀生動，各個主題及各主題之間的關(guān)系和層次被一種系統(tǒng)性的歸納方式囊括其中，有利于對知識點(diǎn)的整體把握。此外，由于人天生對圖形比較敏感，用思維導(dǎo)圖梳理各知識點(diǎn)，讓學(xué)習(xí)的過程更具趣味性。

圖1 “多高層鋼結(jié)構(gòu)”思維導(dǎo)圖

圖2 “軸心受壓鋼柱設(shè)計(jì)計(jì)算”思維導(dǎo)圖

2.2 基于思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)計(jì)算類知識點(diǎn)

《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》偏重鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容涉及到大量計(jì)算公式。繁雜的計(jì)算公式和設(shè)計(jì)步驟常讓學(xué)習(xí)變得焦頭爛額、費(fèi)時費(fèi)力不得要領(lǐng)。借助思維導(dǎo)圖可使學(xué)習(xí)過程變得簡便、輕松。

柱是鋼框架建筑物中的主要承重構(gòu)件，軸心受壓柱最為常見。按構(gòu)造不同軸心受壓柱分為實(shí)腹式和格構(gòu)式兩類。軸壓實(shí)腹柱和格構(gòu)柱的設(shè)計(jì)步驟相似，但內(nèi)容存在差異，學(xué)習(xí)中容易搞混。利用思維導(dǎo)圖（圖2）將兩類軸心受壓鋼柱設(shè)計(jì)計(jì)算相同的步驟進(jìn)行整合、有差異的步驟分開；通過歸納對比，形成整體概念和清晰的思路，有助于這部分內(nèi)容的掌握。對本課程中的其他易混淆、公式繁雜的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容，亦可采用思維導(dǎo)圖來整理分析，使復(fù)雜問題清晰明了，從而達(dá)到事半功倍的目的。

利用思維導(dǎo)圖不僅可以在學(xué)習(xí)中整理歸納、幫助理解知識，也可在復(fù)習(xí)時查缺補(bǔ)漏、強(qiáng)化所學(xué)內(nèi)容。尤其是對學(xué)得不扎實(shí)的內(nèi)容，在復(fù)習(xí)時利用思維導(dǎo)圖，以關(guān)鍵詞為抓手，查缺補(bǔ)漏；在二次制作過程中，回憶知識點(diǎn)、加深記憶，鞏固所學(xué)知識。由于思維導(dǎo)圖對思維的整理與聯(lián)想具有明顯優(yōu)勢，在整個教學(xué)過程中，適時利用這種優(yōu)勢，通過邏輯思維，將知識點(diǎn)圖形化、邏輯化，將零散的知識點(diǎn)整合到一起，有效提高了《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》的學(xué)習(xí)效果。

3 利用移動學(xué)習(xí)法進(jìn)行高等鋼結(jié)構(gòu)理論學(xué)習(xí)

3.1 高等鋼結(jié)構(gòu)理論與移動學(xué)習(xí)的結(jié)合

當(dāng)今時代信息技術(shù)迅猛發(fā)展、信息共享，移動學(xué)習(xí)[2]（Mobile-learning）應(yīng)運(yùn)而生。移動學(xué)習(xí)技術(shù)是一種能夠在移動計(jì)算設(shè)備幫助下實(shí)現(xiàn)在任何時間、任何地點(diǎn)開展學(xué)習(xí)的技術(shù)。移動學(xué)習(xí)是依賴于便攜式移動設(shè)備和無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)的模式?；谝苿釉O(shè)備和無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的呈現(xiàn)和傳遞，進(jìn)行強(qiáng)大的搜索并提供教師與研究生之間的雙向交流。

利用移動學(xué)習(xí)法學(xué)習(xí)《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》能有效擴(kuò)展研究生的視野和知識面。通過智能手機(jī)，就能全方位的獲取鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息，能在頂尖的課堂上學(xué)習(xí)，能接觸到工程設(shè)計(jì)實(shí)例，還能了解行業(yè)現(xiàn)狀，獲取技術(shù)人員的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)……讓學(xué)習(xí)者直接從課堂走向?qū)嵺`，從學(xué)校走向社會，補(bǔ)充和拓展課堂理論教學(xué)，提高學(xué)習(xí)效果。運(yùn)用移動學(xué)習(xí)法時，面對互聯(lián)網(wǎng)上的海量信息，如何快速獲取與本課程相關(guān)的有效信息是需要認(rèn)真解決的關(guān)鍵問題。

3.2 移動學(xué)習(xí)法中獲取學(xué)習(xí)資源的途徑

從2003年起，我國先后啟動了“國家精品課程建設(shè)”項(xiàng)目和“國家精品開放課程”項(xiàng)目，鼓勵學(xué)生利用信息技術(shù)手段主動、自主地學(xué)習(xí)。教育部建設(shè)了國家精品資源網(wǎng)，各高校的官網(wǎng)上都有供教師和研究生方便使用的精品課程的鏈接。精品課程包含了一流的教師、一流的教學(xué)內(nèi)容和一流的教學(xué)方法。在不同精品課程課堂上學(xué)習(xí)，能獲得不一樣的思路。此外，網(wǎng)上還有一些收費(fèi)的鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)網(wǎng)課，可提供有針對性的課堂資源。

除了精品課程資源外，還可從一些網(wǎng)上論壇如“小木蟲”這種多種學(xué)科兼有的學(xué)術(shù)論壇、土木類的“中華鋼結(jié)構(gòu)論壇”、“土木在線”等獲取有效的學(xué)習(xí)資源，大家可在論壇上分享經(jīng)驗(yàn)或求助解決工程問題；可以在“土木工程網(wǎng)”這類專業(yè)網(wǎng)站上，下載各類專業(yè)資源如規(guī)范、圖集等；還可以通過微博和微信公眾號隨時隨地獲取學(xué)習(xí)資源。通過網(wǎng)上交流，更廣泛地接觸鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的前沿問題和工程實(shí)際問題，擴(kuò)展了研究生的視野，拉近了與實(shí)踐的距離，提高了學(xué)習(xí)效率。

4 結(jié)論

借助思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》，對其中繁瑣的內(nèi)容進(jìn)行整理歸納，整合、區(qū)分了易混淆的零散知識點(diǎn)，理清了學(xué)習(xí)思路；利用移動學(xué)習(xí)法，研究生借助資源共享時代互聯(lián)網(wǎng)上海量的信息資源，走出了課堂，拓展了視野，實(shí)現(xiàn)了將理論知識與實(shí)際工程良好結(jié)合。思維導(dǎo)圖和移動學(xué)習(xí)作為課堂教學(xué)的延展，有效提高了《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》的學(xué)習(xí)效果。