“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程混合式教學探究

摘 要 “鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程作為土木工程學科的核心課程，具有高度的專業(yè)性和實踐性。線上教學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模式，充分發(fā)揮線上線下教學的雙重優(yōu)勢，是提升課程教學質(zhì)量的重要途徑。文章針對當前“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程的教學現(xiàn)狀，從基礎設計建設、整合教學資源、優(yōu)化教學設計、完善評價方式等方面探索，構(gòu)建混合式教學方法，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模式，為學生提供更加豐富和互動性的教學資源，突破傳統(tǒng)課堂的時空限制，滿足學生個性化的學習需求。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，采用混合式教學可以將復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，提升學生的理解和應用能力。

1" 高?！颁摻Y(jié)構(gòu)基本原理”課程教學現(xiàn)狀

1.1" 線上教學設施不完善

高質(zhì)量的線上教學需要依賴于穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接和高性能的計算機設備，但部分高校在實際教學過程中，網(wǎng)絡延遲、視頻卡頓和設備故障等問題頻發(fā)，嚴重影響了教學的連續(xù)性和學生的學習體驗[1]。雖然一些高校開始嘗試利用線上教學平臺進行輔助教學，但仍存在平臺功能單一、操作復雜、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，教學效果大打折扣。

1.2" 課程內(nèi)容較難

在學習“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程的過程中，學生需要掌握材料力學、結(jié)構(gòu)力學等相關(guān)課程的基礎內(nèi)容，并在此基礎上深入學習鋼結(jié)構(gòu)的受力分析、構(gòu)件設計和連接設計等內(nèi)容，這些知識點不僅要求學生具備較強的理論基礎，還需要他們能夠?qū)⒗碚搼糜趯嶋H問題的解決中。然而，一些學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識。另外，在實際工程中存在許多復雜的情況和特殊的設計要求，很多學生缺乏實際工程經(jīng)驗，在面對這些復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”課程的教學內(nèi)容專業(yè)性強、理論復雜，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，學生面向教師整齊排列，這種布局不利于學生之間的互動和小組討論，也不利于教師與學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)學生的學習興趣和積極性。

1.4" 教學評價方式較為單一

現(xiàn)有的教學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，還注重考查學生的實踐應用能力和創(chuàng)新思維，僅憑書面考試難以評估學生在實際工程問題中的分析和解決能力，也無法全面反映學生在整個學習過程中的狀況。其原因在于部分教師對過程性評價不夠重視，過程性評價是對學生學習過程的全程監(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、全面地了解學生的學習情況。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，導致教學評價結(jié)果難以全面反映學生的真實學習水平和能力。

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

2.1" 能為學生提供靈活多樣的學習方式

傳統(tǒng)的線下課堂教學以教師講授為主，學生能直接與學生面對面交流，便于及時解答學生的疑問，進行互動討論，特別是在涉及復雜的理論和實際操作時，教師的現(xiàn)場指導尤為重要。而線上教學則突破了時間和空間的限制，學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習和反復復習，能增強學生的自主學習能力，還能根據(jù)其個人的學習進度和需求進行個性化的學習，最大限度地滿足不同學生的學習需求。

2.2" 有助于提升學生的學習效果和教學質(zhì)量

混合式教學模式將理論知識講授與實踐操作練習相結(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)展示復雜的結(jié)構(gòu)模型和受力分析過程，學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用能力[3]。同時，線下課堂上教師可以針對線上學習中出現(xiàn)的問題進行集中討論和深入講解，確保每個學生都能掌握課程內(nèi)容和技能。

2.3" 促進師生之間和學生之間的互動交流

在線教學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，學生可以隨時提出問題，進行討論和交流，增強學生的學習積極性和參與感，為教師了解學生的學習情況和需求提供了便利，便于及時調(diào)整教學內(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、項目設計等活動，進一步強化學生之間的協(xié)作和互動，提高課堂的活躍度和教學效果。

3" 高?！颁摻Y(jié)構(gòu)基本原理”課程混合式教學實踐路徑

3.1" 加強基礎設施建設，保障混合式教學有效開展

基礎設施建設包括優(yōu)化硬件設備和網(wǎng)絡環(huán)境、建設與升級教學平臺，以及建立健全管理和保障機制等多個方面。第一，優(yōu)化硬件設備和網(wǎng)絡環(huán)境。教學樓、實驗室等基礎設施需要配備先進的計算機、多媒體設備和高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接。“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程教學中，復雜的結(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備和大帶寬的網(wǎng)絡支持[4]。為此，高校應加大對教學基礎設施的投入，確保教室和實驗室都能滿足混合式教學的需求。第二，建設和升級教學平臺。一個功能齊全、操作簡便、用戶體驗友好的在線教學平臺是實現(xiàn)混合式教學的核心工具。教學平臺需要具備視頻直播、錄播、課件分享等基本功能，還應支持在線互動、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活動。例如，在“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程中，平臺應能夠支持三維模型展示和互動操作，讓學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用能力。有條件的高?？梢蚤_發(fā)和優(yōu)化適用于專業(yè)課程的教學平臺，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。高校應制訂詳細的混合式教學管理制度和操作規(guī)程，包括教學計劃的制訂、課程資源的審核、教學過程的監(jiān)督與評價等。同時，學校應設立專門的技術(shù)支持團隊，提供全天候的技術(shù)服務，及時解決教師和學生在使用教學平臺和設備過程中遇到的問題[5]。

3.2" 提升師生信息素養(yǎng)，整合多元教學資源

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

3.3" 加強師生互動交流，優(yōu)化混合式教學設計

3.3.1" 課前預習

教師應精心準備包括視頻講解、電子教材、重點難點提示等在內(nèi)的預習材料，并上傳至學習平臺，讓學生在課前進行預習。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，幫助學生建立初步的知識框架。為了確保學生認真預習，教師應設計具體的預習任務。例如，設置一些與實際工程案例相關(guān)的問題，要求學生在預習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、案例教學法等多種教學方法，激發(fā)學生的學習興趣和參與度。在講授鋼結(jié)構(gòu)的設計原理時，教師可以通過案例教學法，結(jié)合實際工程案例進行分析和講解，幫助學生將理論知識與實際應用相結(jié)合。在課堂講授過程中，教師應鼓勵學生積極參與討論，提出問題和觀點，增強師生之間的互動交流。例如，在講解復雜的受力分析時，組織學生進行小組討論，讓他們結(jié)合所學知識，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，直觀生動地展示復雜的結(jié)構(gòu)模型和受力過程，增強學生的理解和記憶。

3.3.3" 課后復習

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

3.4" 完善教學評價體系，注重評估與反饋

構(gòu)建科學、全面、多元的評價體系，并注重評估與反饋，能有效提升教學效果和學生的學習體驗。首先，評價內(nèi)容應覆蓋知識、技能和素質(zhì)等多個方面。“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程不僅要求學生掌握扎實的理論知識，還需要具備實際應用能力和工程素質(zhì)。因此，評價內(nèi)容應包括知識掌握、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，幫助學生了解自身的學習情況和存在的問題，指導其改進學習方法和提升學習效果。

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)絡化和智能化的教育模式逐漸普及，高校教學改革迫在眉睫。混合式教學結(jié)合線上和線下教學的優(yōu)勢，通過靈活的教學設計和多樣的教學手段，能為課程教學提供新思路、新方法，以提高教學效果。

參考文獻

[1] 劉秀麗，王燕，李軍，等.鋼結(jié)構(gòu)課程“三維度銜接式”實踐教學[J].中國冶金教育，2024（1）：61-63，66.

[2] 唐佳軍，溫泳，王玉英，等.《鋼結(jié)構(gòu)基本原理》教學過程中《材料力學》基本概念的過渡[J].長春工程學院學報（社會科學版），2023，24（1）：135-138，152.

[3] 車偉，楊震柏，孫俊利.基于基因植入式的鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程思政一體化教學設計與實踐[J].高等建筑教育，2022，31（6）：104-109.

[4] 鄧建良，劉甜甜，張巍，等.《鋼結(jié)構(gòu)基本原理》課程教學改革探索[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2022，5（22）：32-34，164.

[5] 焦晉峰，郭秀華，邢穎，等.新工科背景下多媒體課件制作研究與探索——以鋼結(jié)構(gòu)設計基本原理課程為例[J].高等建筑教育，2022，31（2）：145-151.