基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》教材建設(shè)探討

常鴻飛 夏軍武 田國(guó)華 賈福萍 李賢 張營(yíng)營(yíng)

摘要：隨著移動(dòng)設(shè)備的普及，移動(dòng)學(xué)習(xí)已成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。為了適應(yīng)移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境下的新要求，作為傳統(tǒng)學(xué)習(xí)重要載體的教材必須有所創(chuàng)新。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，對(duì)幫助學(xué)生形成鋼結(jié)構(gòu)的基本概念，培養(yǎng)其鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算能力有著非常重要的作用。本文探討了精品課程資源利用的現(xiàn)狀，對(duì)基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》教材建設(shè)提出一些思考。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)學(xué)習(xí);土木工程;鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理;精品教材

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）42-0051-02

一、引言

近年來(lái)，隨著無(wú)線移動(dòng)技術(shù)的成熟和移動(dòng)設(shè)備的普及，移動(dòng)學(xué)習(xí)（Mobile-learning）在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日趨擴(kuò)大，成為構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會(huì)的重要推動(dòng)力[1，2]。移動(dòng)學(xué)習(xí)是數(shù)字化學(xué)習(xí)的延伸，它是知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)人們教育需求和職業(yè)發(fā)展需求的反映，是移動(dòng)通信技術(shù)在教育中的具體應(yīng)用。同時(shí)，移動(dòng)學(xué)習(xí)也有力地推動(dòng)了優(yōu)質(zhì)教育資源的共享，促進(jìn)了教育公平。

《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程作為土木工程專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)幫助學(xué)生構(gòu)建基本的結(jié)構(gòu)概念非常重要。近10年來(lái)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)該課程進(jìn)行了一系列的實(shí)踐探索，先后承擔(dān)并完成多項(xiàng)課程建設(shè)與改革項(xiàng)目，該課程已榮獲“江蘇省精品課程”，團(tuán)隊(duì)編著的《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》教材獲江蘇省精品教材和重點(diǎn)修訂教材等立項(xiàng)。

本文基于教學(xué)團(tuán)隊(duì)在課堂教學(xué)及教材修訂過(guò)程中的實(shí)踐，對(duì)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》精品教材的建設(shè)進(jìn)行探討，旨在為移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境下的教材建設(shè)提供參考。

二、現(xiàn)狀分析

為了推動(dòng)高等教育“質(zhì)量工程”戰(zhàn)略的順利實(shí)施，我國(guó)先后啟動(dòng)了“國(guó)家精品課程建設(shè)”項(xiàng)目和“國(guó)家精品開(kāi)放課程”項(xiàng)目[3]。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，精品課程取得了明顯的建設(shè)成效，但也存在著“重申報(bào)輕建設(shè)”、“重共享輕應(yīng)用”、“網(wǎng)絡(luò)資源教學(xué)有效性缺失”等問(wèn)題[4]。同時(shí)調(diào)查顯示[5]，精品課程的使用頻率偏低，如圖1所示，有23.9%的學(xué)生沒(méi)用過(guò)精品課程資源，每天使用1次或多次的學(xué)生僅占5.8%。由此可見(jiàn)，精品課程資源的利用效率還有很大的挖掘空間。

通過(guò)分析不難發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致精品課程資源利用效率不高的主要原因之一是實(shí)體知識(shí)載體與虛擬知識(shí)載體間的對(duì)接不充分。教材作為主要的實(shí)體知識(shí)載體，在課程學(xué)習(xí)和教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。然而以往的做法往往將紙質(zhì)教材的建設(shè)與電子資源的建設(shè)獨(dú)立進(jìn)行，特別是教材的編寫難以跳出傳統(tǒng)的思維方式，這樣的教材雖然符合課程中知識(shí)的邏輯性，能夠較清晰地反映出學(xué)科的知識(shí)體系，但卻不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和方便自主學(xué)習(xí)。另一方面，很多精品課程都開(kāi)發(fā)了大量的電子資源，但對(duì)資源的梳理程度不夠，如何從紛繁復(fù)雜的信息中篩選得到對(duì)自己有用的信息成為困擾學(xué)習(xí)者的一大問(wèn)題。因此，移動(dòng)學(xué)習(xí)對(duì)精品教材的建設(shè)提出的新的要求，通過(guò)教材作為載體對(duì)大量的虛擬資源進(jìn)行梳理是非常必要的。

三、精品教材建設(shè)探討

基于上述之現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，筆者認(rèn)為《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》的教材建設(shè)應(yīng)加強(qiáng)兩個(gè)對(duì)接，即“對(duì)接規(guī)范條文，對(duì)接工程實(shí)際”，將更有利于發(fā)揮移動(dòng)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而促進(jìn)移動(dòng)學(xué)習(xí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類課程中的應(yīng)用。

1.教材與規(guī)范條文的對(duì)接。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是廣大工程建設(shè)者必須遵守的準(zhǔn)則和規(guī)定，其數(shù)量龐大、體系復(fù)雜。對(duì)工程類專業(yè)而言，專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容必須與本行業(yè)的現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范密切相關(guān)。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》的內(nèi)容包括鋼結(jié)構(gòu)梁柱基本構(gòu)件，以及焊縫、螺栓等連接的承載機(jī)理和設(shè)計(jì)理論，主要依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017）編寫。然而，教材的編寫與規(guī)范有顯著的差異：規(guī)范應(yīng)言簡(jiǎn)意賅，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)用的指導(dǎo)和約束;教材則需思路清晰，厘清設(shè)計(jì)公式的來(lái)龍去脈。由于教材篇幅有限，將規(guī)范條文直接加入教材是不現(xiàn)實(shí)的，而且會(huì)降低教材的可讀性和邏輯性。

為此，可以借助移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)教材知識(shí)點(diǎn)與規(guī)范的對(duì)接。以鋼梁的整體穩(wěn)定原理和設(shè)計(jì)為例（圖2），首先將教材知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，將鋼梁的整體穩(wěn)定問(wèn)題分為“整體失穩(wěn)概念”、“臨界彎矩”、“穩(wěn)定系數(shù)”、“設(shè)計(jì)公式”和“構(gòu)造措施”等五個(gè)部分;然后將《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017）的對(duì)應(yīng)條文進(jìn)行整理，并制作成電子文檔;最后將該電子文檔轉(zhuǎn)存為移動(dòng)設(shè)備可識(shí)別的素材（如二維碼），并將移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼嵌入紙質(zhì)教材，學(xué)習(xí)者通過(guò)掃描識(shí)別碼即可進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的對(duì)接。

2.教材與工程實(shí)際的對(duì)接。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程與工程實(shí)際聯(lián)系較為緊密，因此在教學(xué)過(guò)程中的案例講解、工程照片展示必不可少。另外，為了將抽象的概念理解清楚，動(dòng)態(tài)展示也非常必要。然而傳統(tǒng)紙質(zhì)教材通常只能展示數(shù)量有限的二維圖，這就要求學(xué)習(xí)者有一定的空間想象能力。如果能通過(guò)移動(dòng)設(shè)備將部分概念圖以工程照片、動(dòng)畫演示或視頻材料展示，將很好地改善學(xué)習(xí)效果。

同樣以鋼梁的整體穩(wěn)定為例，其教材知識(shí)點(diǎn)與工程實(shí)際的對(duì)接如圖2所示。概念和構(gòu)造方面以圖片或動(dòng)態(tài)演示為主，設(shè)計(jì)公式則以工程實(shí)際案例進(jìn)行對(duì)接，既有利于概念的理解，又將與基本原理與實(shí)際應(yīng)用加以聯(lián)系。

四、結(jié)論

在移動(dòng)學(xué)習(xí)的背景下，傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的作用不僅不應(yīng)被忽視，反而應(yīng)發(fā)揮更大的作用。本文以《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》為例，探討了基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的精品教材建設(shè)思路，提出教材“對(duì)接規(guī)范條文，對(duì)接工程實(shí)際”的構(gòu)想，為促進(jìn)移動(dòng)學(xué)習(xí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類課程中的應(yīng)用提供參考。

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Discussion of “Fundamentals of Steel Structure Design” Edition Based on Mobile Learning

CHANG Hong-fei1，2，XIA Jun-wu1，2，TIAN Guo-hua2，JIA Fu-ping1，LI Xian1，ZHANG Ying-ying1

（1.School of Mechanics and Civil Engineering，China University of Mining & Technology，Xuzhou，Jiangsu 221116，China;2.JiangSu Collaborative Innovation Center for Building Energy Saving and Construction Technology，Xuzhou，Jiangsu 221116，China）

Abstract：With the popularity of mobile devices，mobile learning has become an inevitable trend of social development.In order to adapt to the new requirements of mobile learning environment，traditional learning textbook must be innovative."Fundamentals of Steel Structure Design" is a professional core curriculum of civil engineering，it is important for students to develop basic concepts of steel structures and the ability to design basic steel components.This paper discusses the status of high quality curriculum resource utilization，and makes some thinking for the textbook construction of "Fundamentals of Steel Structure Design" based on mobile learning.

Key words：mobile learning;civil engineering;fundamentals of steel structure design;high quality textbook