“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程混合式教學(xué)探究

摘 要 “鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程作為土木工程學(xué)科的核心課程，具有高度的專業(yè)性和實踐性。線上教學(xué)模式雖具有較大的靈活性，但在師生互動、實踐操作等方面存在一定的局限性，探索并實施混合式教學(xué)模式，充分發(fā)揮線上線下教學(xué)的雙重優(yōu)勢，是提升課程教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。文章針對當(dāng)前“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程的教學(xué)現(xiàn)狀，從基礎(chǔ)設(shè)計建設(shè)、整合教學(xué)資源、優(yōu)化教學(xué)設(shè)計、完善評價方式等方面探索，構(gòu)建混合式教學(xué)方法，助力培養(yǎng)新時代高素質(zhì)工程技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞 高校；鋼結(jié)構(gòu)基本原理；課程；混合式

中圖分類號：G424 " """"""""""""""""""""""""" 文獻標(biāo)識碼：A """ DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.28.032

Exploration of Blended Teaching in the Course of

\"Basic Principles of Steel Structures\"

Abstract The course of \"Basic Principles of Steel Structures\"， as a core course in civil engineering， has a high degree of professionalism and practicality. Although online teaching mode has great flexibility， it has certain limitations in teacher-student interaction， practical operation， etc. Exploring and implementing blended learning mode， fully utilizing the dual advantages of online and offline teaching， is an important way to improve the quality of course teaching. The article explores the current teaching status of the course \"Basic Principles of Steel Structures\" from the aspects of basic design and construction， integration of teaching resources， optimization of teaching design， and improvement of evaluation methods， and constructs a hybrid teaching method to help cultivate high-quality engineering and technical talents in the new era.

Keywords universities; basic principles of steel structures; course; blended

大數(shù)據(jù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實等新興技術(shù)的飛速發(fā)展，為教育改革創(chuàng)新帶來新的機遇。大多數(shù)高校開始實施線上教學(xué)模式，為學(xué)生提供更加豐富和互動性的教學(xué)資源，突破傳統(tǒng)課堂的時空限制，滿足學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)需求。由于“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程具有專業(yè)化和實踐性強的特點，采用混合式教學(xué)可以將復(fù)雜的理論知識與實際工程案例緊密結(jié)合，利用多媒體手段和在線模擬工具，提升學(xué)生的理解和應(yīng)用能力。

1" 高?！颁摻Y(jié)構(gòu)基本原理”課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1" 線上教學(xué)設(shè)施不完善

高質(zhì)量的線上教學(xué)需要依賴于穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接和高性能的計算機設(shè)備，但部分高校在實際教學(xué)過程中，網(wǎng)絡(luò)延遲、視頻卡頓和設(shè)備故障等問題頻發(fā)，嚴(yán)重影響了教學(xué)的連續(xù)性和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗[1]。雖然一些高校開始嘗試?yán)镁€上教學(xué)平臺進行輔助教學(xué)，但仍存在平臺功能單一、操作復(fù)雜、用戶體驗差等問題，難以滿足“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程多樣化的教學(xué)需求。例如，鋼結(jié)構(gòu)課程需要大量的三維模型演示和虛擬實驗支持，而部分平臺在三維圖形顯示和互動操作方面表現(xiàn)欠佳，教學(xué)效果大打折扣。

1.2" 課程內(nèi)容較難

在學(xué)習(xí)“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程的過程中，學(xué)生需要掌握材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等相關(guān)課程的基礎(chǔ)內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上深入學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)的受力分析、構(gòu)件設(shè)計和連接設(shè)計等內(nèi)容，這些知識點不僅要求學(xué)生具備較強的理論基礎(chǔ)，還需要他們能夠?qū)⒗碚搼?yīng)用于實際問題的解決中。然而，一些學(xué)生在初次接觸這門課程時，往往因為理論體系龐大而感到困惑，難以在短時間內(nèi)建立起對整個課程框架的清晰認(rèn)識。另外，在實際工程中存在許多復(fù)雜的情況和特殊的設(shè)計要求，很多學(xué)生缺乏實際工程經(jīng)驗，在面對這些復(fù)雜問題時感到無所適從。

1.3" 師生互動不足

“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程的教學(xué)內(nèi)容專業(yè)性強、理論復(fù)雜，教師通常需要用大量時間進行知識講解，課堂互動時間不足[2]。且部分教師在授課過程中更注重知識的系統(tǒng)性和完整性，忽視了學(xué)生的即時反饋和個性化需求。課堂環(huán)境的物理布局在一定程度上也會影響師生互動的效率。例如，傳統(tǒng)的教室布局以教師為中心，學(xué)生面向教師整齊排列，這種布局不利于學(xué)生之間的互動和小組討論，也不利于教師與學(xué)生之間的面對面交流，容易造成課堂氛圍的單一和沉悶，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

1.4" 教學(xué)評價方式較為單一

現(xiàn)有的教學(xué)評價方式主要依賴于期末考試，且通常以書面形式進行，主要考查學(xué)生對理論知識的掌握情況。然而，“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程考核不僅涉及大量的理論知識，還注重考查學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維，僅憑書面考試難以評估學(xué)生在實際工程問題中的分析和解決能力，也無法全面反映學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中的狀況。其原因在于部分教師對過程性評價不夠重視，過程性評價是對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的全程監(jiān)控和反饋，通過階段性測試、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況等多維度的評價，可以及時、全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。目前“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程在過程性評價方面相對缺乏，學(xué)生的課堂參與度、平時作業(yè)質(zhì)量和階段性測試成績等往往未能得到充分重視，導(dǎo)致教學(xué)評價結(jié)果難以全面反映學(xué)生的真實學(xué)習(xí)水平和能力。

2" 高?！颁摻Y(jié)構(gòu)基本原理”課程混合式教學(xué)的優(yōu)勢

2.1" 能為學(xué)生提供靈活多樣的學(xué)習(xí)方式

傳統(tǒng)的線下課堂教學(xué)以教師講授為主，學(xué)生能直接與學(xué)生面對面交流，便于及時解答學(xué)生的疑問，進行互動討論，特別是在涉及復(fù)雜的理論和實際操作時，教師的現(xiàn)場指導(dǎo)尤為重要。而線上教學(xué)則突破了時間和空間的限制，學(xué)生可以通過在線課程視頻、電子教材和虛擬實驗室等資源進行自主學(xué)習(xí)和反復(fù)復(fù)習(xí)，能增強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，還能根據(jù)其個人的學(xué)習(xí)進度和需求進行個性化的學(xué)習(xí)，最大限度地滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

2.2" 有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量

混合式教學(xué)模式將理論知識講授與實踐操作練習(xí)相結(jié)合，能夠更好地實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合。例如，在“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程教學(xué)中，教師可以在線上講授理論知識，利用多媒體技術(shù)展示復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模型和受力分析過程，學(xué)生可以利用虛擬實驗平臺進行實際操作和實驗驗證，加強對理論知識的理解和應(yīng)用能力[3]。同時，線下課堂上教師可以針對線上學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題進行集中討論和深入講解，確保每個學(xué)生都能掌握課程內(nèi)容和技能。

2.3" 促進師生之間和學(xué)生之間的互動交流

在線教學(xué)平臺提供了多種互動工具，如討論區(qū)、在線答疑、實時聊天等，學(xué)生可以隨時提出問題，進行討論和交流，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與感，為教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需求提供了便利，便于及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法。在線下課堂中，教師可以組織小組討論、案例分析、項目設(shè)計等活動，進一步強化學(xué)生之間的協(xié)作和互動，提高課堂的活躍度和教學(xué)效果。

3" 高?！颁摻Y(jié)構(gòu)基本原理”課程混合式教學(xué)實踐路徑

3.1" 加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，保障混合式教學(xué)有效開展

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)包括優(yōu)化硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、建設(shè)與升級教學(xué)平臺，以及建立健全管理和保障機制等多個方面。第一，優(yōu)化硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。教學(xué)樓、實驗室等基礎(chǔ)設(shè)施需要配備先進的計算機、多媒體設(shè)備和高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接?！颁摻Y(jié)構(gòu)基本原理”課程教學(xué)中，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模型展示、動態(tài)模擬和虛擬實驗需要高性能的計算設(shè)備和大帶寬的網(wǎng)絡(luò)支持[4]。為此，高校應(yīng)加大對教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的投入，確保教室和實驗室都能滿足混合式教學(xué)的需求。第二，建設(shè)和升級教學(xué)平臺。一個功能齊全、操作簡便、用戶體驗友好的在線教學(xué)平臺是實現(xiàn)混合式教學(xué)的核心工具。教學(xué)平臺需要具備視頻直播、錄播、課件分享等基本功能，還應(yīng)支持在線互動、作業(yè)提交與批改、測驗與考試、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析等多種教學(xué)活動。例如，在“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程中，平臺應(yīng)能夠支持三維模型展示和互動操作，讓學(xué)生通過虛擬實驗室進行實際操作和實驗驗證，增強其對理論知識的理解和應(yīng)用能力。有條件的高校可以開發(fā)和優(yōu)化適用于專業(yè)課程的教學(xué)平臺，使平臺功能更加多樣和實用。第三，建立健全管理和保障機制。高校應(yīng)制訂詳細(xì)的混合式教學(xué)管理制度和操作規(guī)程，包括教學(xué)計劃的制訂、課程資源的審核、教學(xué)過程的監(jiān)督與評價等。同時，學(xué)校應(yīng)設(shè)立專門的技術(shù)支持團隊，提供全天候的技術(shù)服務(wù)，及時解決教師和學(xué)生在使用教學(xué)平臺和設(shè)備過程中遇到的問題[5]。

3.2" 提升師生信息素養(yǎng)，整合多元教學(xué)資源

開展混合式教學(xué)必須整合多樣化的教學(xué)資源，除了課堂書本知識內(nèi)容外，還要設(shè)計開放式的在線教學(xué)資源。因而，教師需要熟練掌握在線教學(xué)平臺的使用方法，具備制作和編輯多媒體課件、錄制和剪輯教學(xué)視頻等技能。教師還應(yīng)具備一定的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理能力，能利用在線平臺進行課堂管理、作業(yè)批改和教學(xué)評價等工作。為此，高校應(yīng)定期組織相關(guān)培訓(xùn)和研討會，提升教師的信息技術(shù)素養(yǎng)和教學(xué)創(chuàng)新能力。對于學(xué)生，學(xué)校應(yīng)提供相關(guān)的技術(shù)支持和培訓(xùn)，幫助學(xué)生掌握在線學(xué)習(xí)的基本技能，如如何使用在線平臺、如何進行線上互動和討論等，使每位學(xué)生都能順利參與混合式教學(xué)。高質(zhì)量的教學(xué)資源是實現(xiàn)有效教學(xué)的關(guān)鍵，而在“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程中，教學(xué)資源的專業(yè)性和實用性尤為重要。教師應(yīng)積極參與課程資源的開發(fā)和創(chuàng)新，錄制高質(zhì)量的教學(xué)視頻、編寫詳細(xì)的電子教材、設(shè)計實用的習(xí)題和案例分析等。同時，高校應(yīng)建立資源共享平臺，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共建共享。例如，高?？膳c其他高校合作，建立開放的教學(xué)資源庫，讓學(xué)生可以隨時隨地訪問和學(xué)習(xí)，提高教學(xué)資源的利用效率，促進教師之間的交流與合作，有效提升整體教學(xué)水平。

3.3" 加強師生互動交流，優(yōu)化混合式教學(xué)設(shè)計

3.3.1" 課前預(yù)習(xí)

教師應(yīng)精心準(zhǔn)備包括視頻講解、電子教材、重點難點提示等在內(nèi)的預(yù)習(xí)材料，并上傳至學(xué)習(xí)平臺，讓學(xué)生在課前進行預(yù)習(xí)。例如，針對鋼結(jié)構(gòu)的基本概念和理論，教師可以錄制短視頻，結(jié)合圖文并茂的電子教材，幫助學(xué)生建立初步的知識框架。為了確保學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)，教師應(yīng)設(shè)計具體的預(yù)習(xí)任務(wù)。例如，設(shè)置一些與實際工程案例相關(guān)的問題，要求學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中思考并記錄下來，在課堂上進行討論和交流。

3.3.2" 課堂講授

針對“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程的特點，教師要靈活運用講授法、討論法、案例教學(xué)法等多種教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。在講授鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理時，教師可以通過案例教學(xué)法，結(jié)合實際工程案例進行分析和講解，幫助學(xué)生將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。在課堂講授過程中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生積極參與討論，提出問題和觀點，增強師生之間的互動交流。例如，在講解復(fù)雜的受力分析時，組織學(xué)生進行小組討論，讓他們結(jié)合所學(xué)知識，提出解決方案并進行交流和辯論，培養(yǎng)其團隊合作和問題解決能力。在此過程中，教師可以利用多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等，直觀生動地展示復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模型和受力過程，增強學(xué)生的理解和記憶。

3.3.3" 課后復(fù)習(xí)

在課后復(fù)習(xí)中，教師可以為學(xué)生提供多樣化的復(fù)習(xí)資源，幫助學(xué)生系統(tǒng)復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)知識。如提供章節(jié)總結(jié)和重點難點解析，幫助學(xué)生梳理知識框架，掌握核心內(nèi)容。為此，教師可以設(shè)計多種形式的復(fù)習(xí)活動，如在線討論、學(xué)習(xí)小組、專題講座等，促進學(xué)生的復(fù)習(xí)和交流。例如，組織學(xué)生進行在線討論，分享復(fù)習(xí)心得和疑難問題，互相解答和補充，形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。

3.4" 完善教學(xué)評價體系，注重評估與反饋

構(gòu)建科學(xué)、全面、多元的評價體系，并注重評估與反饋，能有效提升教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。首先，評價內(nèi)容應(yīng)覆蓋知識、技能和素質(zhì)等多個方面?！颁摻Y(jié)構(gòu)基本原理”課程不僅要求學(xué)生掌握扎實的理論知識，還需要具備實際應(yīng)用能力和工程素質(zhì)。因此，評價內(nèi)容應(yīng)包括知識掌握、技能操作、問題解決能力、創(chuàng)新思維和團隊合作等多個維度。其次，評價方法應(yīng)多樣化，靈活運用定量和定性評價手段，并采用多種渠道和方式，及時向?qū)W生反饋評價結(jié)果，幫助學(xué)生了解自身的學(xué)習(xí)情況和存在的問題，指導(dǎo)其改進學(xué)習(xí)方法和提升學(xué)習(xí)效果。

4" 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的教育模式逐漸普及，高校教學(xué)改革迫在眉睫。混合式教學(xué)結(jié)合線上和線下教學(xué)的優(yōu)勢，通過靈活的教學(xué)設(shè)計和多樣的教學(xué)手段，能為課程教學(xué)提供新思路、新方法，以提高教學(xué)效果。

參考文獻

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