基于微課的混凝土結構設計原理課程教學改革研究*

王相立 秦 春 劉 邦 焦兆利 黃夢婷

（1.宜賓學院國際應用技術學部 四川宜賓 644003；2.宜賓市工業職業技術學校 四川宜賓 644003）

近年來伴隨計算機和信息技術的快速發展，已經使自主學習成為可能，學生可以借助微課隨時隨地地學習，教師也可通過微課把專業課程中的理論重點和知識難點錄制成視頻提供給學生學習，學生也可根據自己的學習能力選擇性地觀看微課視頻，達到查漏補缺的目的，以便靈活地自我認知學習。本文以混凝土結構設計原理課程為例，結合微課教學的優勢，探究微課在高校專業課程中的具體應用模式，以期為廣大教學工作者提供借鑒。

一、微課教學特點及優勢

微課通過錄制課程教學短視頻，根據教學過程中的某個知識點開展教學活動，以其教學時間短暫、教學內容精練、資源融合便利的特點，彌補了傳統的課堂教學弊端，滿足了高校學生對不同專業課程知識點的自主學習需求，是對傳統課堂教與學的一種拓展。

二、混凝土結構設計原理課程特點

混凝土結構設計原理課程與其他課程的區別在于它不像其他課程那么容易理解，它比較抽象，實踐性和綜合性都很強，主要討論一些基本構件，比如梁、板、柱等的材料力學性能、承載力計算原理、計算方法與配筋構造要求，涉及的概念多、公式多，學習難度大，又由于混凝土材料本身就是一種復雜的材料，其性能會受到諸多因素的影響。混凝土結構中有些理論是參照實驗資料分析得出的結果，有些數值則是經驗數值，而且混凝土結構也涉及物理、化學、力學等各方面的知識，這對于初學者來說都是比較難的。

三、微課在混凝土結構設計原理教學中應用的重要性

（一）微課適用于抽象的概念知識點

在混凝土結構設計原理教學中，讓學生切實理解概念才是學習專業知識的基礎，由于傳統的教學方法教師所能利用的教學資源少，對于抽象的概念只通過課堂講授，學生理解比較困難。但是微課在混凝土結構設計原理教學中的應用很好地解決了這些問題，微課的使用豐富了教師的教學資源，教師可以在課前利用互聯網收集相關圖片和視頻，將圖片與視頻制作成微課，將書本上抽象的概念轉變為直觀的知識，以此更好地對學生開展教學。例如，對于混凝土結構設計原理課程中的抽象知識點，以鋼筋的應力—應變曲線的相關內容為例，可利用鋼筋的拉伸試驗視頻為素材制作微課，為學生創設試驗情境，通過設計問題引導學生試驗觀察，在學生試驗觀察的過程中，教師對照試驗現象拋出鋼筋的應力—應變曲線內容，借助鋼筋的應力—應變曲線變化發展階段，著重對鋼筋屈服強度這一抽象概念進行講解，激發學生的學習興趣，從而更好地開展教學。

（二）微課適用于復雜的公式知識點

微課適用于混凝土結構設計原理教學過程中復雜公式的講解。混凝土結構設計原理這本書上長而復雜的公式較多，學生初學時由于看到長而復雜的公式心生怯意，但每條公式都有它的規律，每條公式之間都有著緊密的聯系，因為書上的內容多，而課堂學時短，如果學生課上稍微注意力不集中就不能透徹理解每條公式是如何推導出來的，不能理解公式中每個量值的意義，不知道該去哪里與該如何通過查表查出每個需要的量值，不能正確運用每條公式，從而感覺難懂難記難會，失去學習的興趣。微課的引入解決了這一難題，混凝土結構設計原理課程中復雜公式的掌握重點在于公式的推導和應用，微課的教學優勢體現在復雜公式知識點精講和擴展上。比如正截面受彎承載力計算的基本公式及變形公式，結合微課制作的公式推導講解視頻加深學生印象，利用微課例題講解反復鞏固訓練，學生通過反復觀看理解吃透知識點，最終達到一個比較好的學習效果。

（三）微課適用于繁雜的配筋構造知識點

混凝土結構設計原理課程是為混凝土結構設計服務的，和實際工程緊密相連，涉及的規范條文規定很多，特別是在配筋構造措施方面，這些內容都是經過了長期實踐積累和經驗總結得到的，因此對課程的學習，不但要熟練掌握基本的計算，還要對相關的構造措施有一個基本的認識，特別是對于一般的和常見的措施要求，必須熟悉掌握。但是，關于配筋構造方面的規定紛繁復雜，涉及的規范條文規定很多，傳統的課堂講授只是配筋構造的簡單介紹，學生初學時一時不能接受并消化，或是幾章節的內容易搞混。微課在混凝土結構設計原理課程中關于配筋構造的介紹應用則可以帶來巨大改觀，微課可以按章節按構件制作配筋構造視頻，視頻就某個配筋構造知識點進行創作研究，結合學生學習的特點創作直觀、生動的知識載體。例如就鋼筋連接構造要求知識點，可將現場施工圖片與圖集配筋構造要求結合制作微課視頻，讓學生輕松掌握鋼筋連接接頭使用規定、接頭面積允許百分率、綁扎接頭搭接長度的配筋構造要求，學生通過直觀的學習能達到念念不忘的效果。

（四）微課適用于課后的習題練習知識點

混凝土結構設計原理課后習題是有效鞏固學生課堂學習效果的手段，是學生熟練掌握新授知識的關鍵，只有在大量練習的基礎上才能把所學知識消化，才能提高正確率和速度。但這門課程課后習題不是簡單的套公式，涉及許多受力、變形的原理，有許多細節學生自己做題時容易忽略，而這些往往是解題的關鍵所在，導致學生做題困難，影響學生學習的興趣。由于大學課時的限制，課堂上不面面俱到地給學生講解每個習題，給教學帶來困難，微課在混凝土結構設計原理課程中對于課后習題的講解應用則可以化解這一難題。微課課后習題講解視頻作為大學專業課程輔導的一種嘗試，采用微課習題解析，分析混凝土結構設計原理章節習題解題思路，提供解題方法和技巧，提高學生學習混凝土結構設計原理的興趣，有效地突破重難點，實現個性化輔導與自主教學。

四、混凝土結構設計原理微課框架下的教學設計

（一）混凝土結構設計原理微課的創新目標

混凝土結構基本原理課程是土木工程專業的一門主要專業基礎課程，是一門從基礎課向專業課過渡的重要課程。通過利用微課融合教學資源，突出重點，講清難點，科學地進行混凝土結構設計原理課程微課錄制，形成混凝土結構設計原理課程微課庫，實現大問題小視角、小問題深追問的教學目標，使學生了解、掌握結構設計的基本概念、設計理論和計算方法，促進學生專業層面素養的提高。

（二）混凝土結構設計原理微課的設計原則

1.選題針對性原則

針對混凝土結構設計原理課程的教學目標、任務和內容進行微課設計，選擇課程章節的重點、難點、考點作為微課的選題對象。比如針對受彎構件的正截面受彎承載力這章內容，選擇正截面承載力計算的基本假定、等效矩形應力圖、界限配筋率和最小配筋率這些重點內容作為選題，通過微課的形式快速解決重點、講清難點，真正體現微課在混凝土結構設計原理課程教學中的價值。

2.內容多樣性原則

針對混凝結構設計原理微課的單一知識點，應把實際設計和應用緊密結合，在制作課程某一知識點微課時，教師要在學生易理解的基礎上合理選取知識點相關圖片、視頻、動畫，將單一知識點通過內容多樣性呈現，比如板筋相關知識點，可結合施工現場板的鋼筋綁扎、鋼筋放置圖片融入微課教學中，以實現最佳的微課教學效果。

3.知識完整性原則

針對混凝土結構設計原理微課的教學主題，微課的教學內容應是相對完整、獨立的。微課雖然是“碎片化”知識，但仍然需要有完整的知識結構。在混凝土結構設計原理微課設計時，要處理“碎片化”與整體的關系，做到內容獨立、體量適宜，對于內容多的教學主題，則可以采用內容分解的方式，形成系列微課，實現知識完整性。比如梁構件受剪破壞形態這個教學主題，可拆分為斜壓破壞形態、剪壓破壞形態、斜拉破壞形態這三個小的知識點，就每個知識點制作微課，做到知識點內容獨立、體量適宜，能夠用微課講清講懂。

五、混凝土結構設計原理微課的應用過程

（一）混凝土結構設計原理微課的制作

在制作微課時要注意微課的特點：微課時間不能太長，控制在10 分鐘以內；微課在準備知識點內容時，內容要精練；微課在內容及相應配圖方面要準確；微課在講解時，語言要簡潔；微課在使用課件時，課件要新穎；微課在視頻制作時，畫質要清晰。結合微課的特點，混凝土結構設計原理微課制作主要采取了以下幾個步驟：確定選題—準備素材—制作課件—編寫腳本—視頻錄制—后期制作。混凝土結構設計原理微課的選題教學內容要集中，可選擇混凝土結構設計原理課程中的單一獨立知識點；混凝土結構設計原理微課教學課件設計要完整，教學設計為引入課題—內容講授—總結；混凝土結構設計原理微課錄制效果要有保障，做到內容切入主題迅速、視頻播放畫面優質、課件講解通俗易懂。

（二）混凝土結構設計原理微課的實施

1.混凝土結構設計原理微課課前實施

混凝土結構設計原理微課可以輔助課前預習，針對混凝土結構設計原理課程的專業性和內容復雜性，預習有利于學生對本節知識的了解、先行獨立思考，學生經過預習，對要學的知識已經心中有數，容易跟上老師講課的思路。然而讓學生單依靠課本預習，學生往往覺得枯燥，基本很少有學生愿意去課前預習。為突破這一預習困境，可在課前采用微課輔助預習，由于微課時間較短，能夠更好地抓住學生的注意力，避免學生產生疲憊感，能更好起到預習效果。為構建有效課前預習，可以將本節課的重點概念結合施工工藝制作成生動、形象的微課，在課前通過QQ 學習群發送給學生觀看，通過真實生動的教學情境，讓學生能夠身臨其境，目的是吸引學生的注意力，激發學生的自發預習興趣。

2.混凝土結構設計原理微課課中實施

混凝土結構設計原理課程中很多知識都是實驗探究引出的，如果實驗探究只是課堂上教師的板書講授，一節課下來，學生都是一知半解、充滿疑惑的。可以利用微課對文本、聲音、圖形、圖像、動畫等的綜合處理特點，錄制出符合混凝土結構設計原理實驗探究的微課視頻，充分創造出一個逼真的實驗教學環境，使學生對實驗探究有更加直觀的認識，對所學知識能夠很好地理解和記憶。比如對軸心受壓普通箍筋柱受力分析和破壞形態知識內容的授課，可以課堂上穿插制作的短柱和長柱承載實驗微課，引導學生去探究、嘗試、總結，主動獲取知識，從而達到最佳的教學效果。

3.混凝土結構設計原理微課課后實施

混凝土結構設計原理課堂結束后，大部分學生已掌握所授知識，但仍有少部分學生對所授知識理解不清，為了使所有學生知識上不積累疑點，可通過微課形式課后鞏固，針對課堂上的重難點內容，制作系列微課，發給學生課后學習，接受慢的學生可以反復利用微課學習，直至掌握知識點。另外為了幫助學生弄懂混凝土結構設計原理課后習題，可制作微課習題解析，讓學生課后自主學習，達到掌握解題方法的目的。

（三）混凝土結構設計原理微課的控制要點

1.任務化教學

混凝土結構設計原理微課輔助教學能充分發揮良好教學效果的關鍵在于學生對微課的學習完成度上。課前、課后學生通過微課達到真正的學習效果，需要微課學習任務的驅動，因此老師須為學生制定混凝土結構設計原理微課學習任務，通過學習任務引領學生去學習微課，從而完成相應的混凝土結構設計原理微課完成度要求，達到預期學習效果，實現混凝土結構設計原理微課任務化教學。在制定混凝土結構設計原理微課任務時，要結合學生的知識基礎，從激發學生的自信心方面出發設計任務，充分考慮讓學生能夠輕松完成學習任務，從而產生較持久的學習熱情。比如課前微課學習任務可簡單設計為某個概念的掌握，課后微課學習任務可簡單設計為某個過程參數的理解，通過QQ 組建微課交流群，在交流群中隨時跟蹤學生微課學習任務的完成情況，落實微課輔助教學的目的。

2.啟發式授課

為了使混凝土結構設計原理微課在課堂上能起到輔助教學的效果，體現學生在課堂上的主體地位，可采用啟發式課堂授課。啟發式課堂授課在教學過程中，要求教師對學生有一定了解、對教學內容有充分剖析，然后能夠有效地在了解學生、深入研究教材的基礎上，教師采取有針對性的微課輔助教學。在微課輔助教學過程中可根據混凝土結構設計原理課程的教學內容特點，結合學生的課堂學習接受程度情況，采用微課輔助課堂啟發式教學，以啟發學生的課堂思考，激發學生的學習積極性。通過設計層層遞進的知識相關問題，引導學生自己自主學習、推理驗證，在課堂互動交流中理解知識、掌握知識，從而克服傳統課堂滿堂灌的弊端。

3.結構化學習

為充分發揮微課在混凝土結構設計原理輔助教學中的有效性，需要對混凝土結構設計原理微課進行整合，把微課不同知識點進行聯系，形成知識體系，架構起微課庫。這就要求在微課制作過程中要結合教學目標，分析混凝土結構設計原理教材內容，按照學生學習規律將混凝土結構設計原理知識進行結構化整合，以便給學生提供有組織、有系統的微課學習平臺。進而學生可利用混凝土結構設計原理微課庫開展自主性的結構化系統學習，克服混凝土結構設計原理微課內容多而零碎的凌亂學習，實現有目的有章程地學習，從而激發學生對混凝土結構設計原理微課的學習興趣，根據自己的學習需求，開展知識結構化系統性學習。

（四）混凝土結構設計原理微課的效果反饋

實施效果，按照以上微課輔助教學模式，在專業班級開展混凝土結構設計原理微課輔助教學試點改革。為了評價該門課程微課輔助教學效果，對學生進行了問卷調查及學情分析，并對問卷調查及學情分析結果從多個方面進行了對比分析，結果顯示：實施微課輔助教學新模式后，學生對混凝土結構設計原理知識點的掌握有了較大提高，激發了學生學習的興趣；學生積極參與到微課輔助教學活動中，培養了學生課下自主學習的能力；學生經過微課輔助教學模式的學習，整體成績有了明顯提高，充分掌握了專業知識，提高了專業技能，為未來工作奠定了堅實的理論基礎。

結語

混凝土結構設計原理微課輔助教學對傳統課堂教學起到了很大的改觀，彌補了傳統課堂教學的很多不足之處，順利地完成混凝土結構設計原理的教學任務，實現了混凝土結構設計原理課程對學生專業知識理論的培養，提高了學生自主學習的能力，為以后專業課程教學開展提供了新的教學模式。