基于移动学习的《钢结构设计原理》教材建设探讨

常鸿飞 夏军武 田国华 贾福萍 李贤 张营营

摘要：随着移动设备的普及，移动学习已成为社会发展的必然趋势。为了适应移动学习环境下的新要求，作为传统学习重要载体的教材必须有所创新。《钢结构设计原理》是土木工程专业的一门专业基础核心课程，对帮助学生形成钢结构的基本概念，培养其钢结构基本构件的设计计算能力有着非常重要的作用。本文探讨了精品课程资源利用的现状，对基于移动学习的《钢结构设计原理》教材建设提出一些思考。

关键词：移动学习;土木工程;钢结构设计原理;精品教材

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）42-0051-02

一、引言

近年来，随着无线移动技术的成熟和移动设备的普及，移动学习（Mobile-learning）在教育领域的应用日趋扩大，成为构建学习型社会的重要推动力[1，2]。移动学习是数字化学习的延伸，它是知识经济社会人们教育需求和职业发展需求的反映，是移动通信技术在教育中的具体应用。同时，移动学习也有力地推动了优质教育资源的共享，促进了教育公平。

《结构设计原理》课程作为土木工程专业的核心专业基础课，对帮助学生构建基本的结构概念非常重要。近10年来，教学团队针对该课程进行了一系列的实践探索，先后承担并完成多项课程建设与改革项目，该课程已荣获“江苏省精品课程”，团队编著的《结构设计原理》教材获江苏省精品教材和重点修订教材等立项。

本文基于教学团队在课堂教学及教材修订过程中的实践，对《钢结构设计原理》精品教材的建设进行探讨，旨在为移动学习环境下的教材建设提供参考。

二、现状分析

为了推动高等教育“质量工程”战略的顺利实施，我国先后启动了“国家精品课程建设”项目和“国家精品开放课程”项目[3]。经过多年的建设，精品课程取得了明显的建设成效，但也存在着“重申报轻建设”、“重共享轻应用”、“网络资源教学有效性缺失”等问题[4]。同时调查显示[5]，精品课程的使用频率偏低，如图1所示，有23.9%的学生没用过精品课程资源，每天使用1次或多次的学生仅占5.8%。由此可见，精品课程资源的利用效率还有很大的挖掘空间。

通过分析不难发现，导致精品课程资源利用效率不高的主要原因之一是实体知识载体与虚拟知识载体间的对接不充分。教材作为主要的实体知识载体，在课程学习和教学过程中发挥着重要的作用。然而以往的做法往往将纸质教材的建设与电子资源的建设独立进行，特别是教材的编写难以跳出传统的思维方式，这样的教材虽然符合课程中知识的逻辑性，能够较清晰地反映出学科的知识体系，但却不利于培养学生的创造性和方便自主学习。另一方面，很多精品课程都开发了大量的电子资源，但对资源的梳理程度不够，如何从纷繁复杂的信息中筛选得到对自己有用的信息成为困扰学习者的一大问题。因此，移动学习对精品教材的建设提出的新的要求，通过教材作为载体对大量的虚拟资源进行梳理是非常必要的。

三、精品教材建设探讨

基于上述之现状及存在问题，笔者认为《钢结构设计原理》的教材建设应加强两个对接，即“对接规范条文，对接工程实际”，将更有利于发挥移动学习的优势，进而促进移动学习在结构设计类课程中的应用。

1.教材与规范条文的对接。标准规范是广大工程建设者必须遵守的准则和规定，其数量庞大、体系复杂。对工程类专业而言，专业课程的教学内容必须与本行业的现行设计标准或规范密切相关。《钢结构设计原理》的内容包括钢结构梁柱基本构件，以及焊缝、螺栓等连接的承载机理和设计理论，主要依据国家标准《钢结构设计规范》（GB50017）编写。然而，教材的编写与规范有显著的差异：规范应言简意赅，强调对应用的指导和约束;教材则需思路清晰，厘清设计公式的来龙去脉。由于教材篇幅有限，将规范条文直接加入教材是不现实的，而且会降低教材的可读性和逻辑性。

为此，可以借助移动设备实现教材知识点与规范的对接。以钢梁的整体稳定原理和设计为例（图2），首先将教材知识点进行梳理，将钢梁的整体稳定问题分为“整体失稳概念”、“临界弯矩”、“稳定系数”、“设计公式”和“构造措施”等五个部分;然后将《钢结构设计规范》（GB50017）的对应条文进行整理，并制作成电子文档;最后将该电子文档转存为移动设备可识别的素材（如二维码），并将移动设备识别码嵌入纸质教材，学习者通过扫描识别码即可进行知识点的对接。

2.教材与工程实际的对接。《钢结构设计原理》课程与工程实际联系较为紧密，因此在教学过程中的案例讲解、工程照片展示必不可少。另外，为了将抽象的概念理解清楚，动态展示也非常必要。然而传统纸质教材通常只能展示数量有限的二维图，这就要求学习者有一定的空间想象能力。如果能通过移动设备将部分概念图以工程照片、动画演示或视频材料展示，将很好地改善学习效果。

同样以钢梁的整体稳定为例，其教材知识点与工程实际的对接如图2所示。概念和构造方面以图片或动态演示为主，设计公式则以工程实际案例进行对接，既有利于概念的理解，又将与基本原理与实际应用加以联系。

四、结论

在移动学习的背景下，传统纸质教材的作用不仅不应被忽视，反而应发挥更大的作用。本文以《钢结构设计原理》为例，探讨了基于移动学习的精品教材建设思路，提出教材“对接规范条文，对接工程实际”的构想，为促进移动学习在结构设计类课程中的应用提供参考。

参考文献：

[1]朱学伟，杨伟，顾健辉.国内外高校移动学习案例分析研究[J].中国教育信息化，2014，（21）：9-11.

[2]孙洪艳.高校校园环境下移动学习模式探究[J].中国教育技术装备，2014，（20）：56-57.

[3]陈彭，黄伟进，袁晓斌.国家精品开放课程的移动学习模式研究[J].山东广播电视大学学报，2014，（3）：4-8.

[4]王佑镁.高校精品课程网络资源教学有效性的缺失与对策[J].中国电化教育，2010，（8）：80-81.

[5]王娟，刘名卓，祝智庭.高校精品课程应用调查及其对精品资源共享课建设的启示[J].中国电化教育，2013，（12）：40-46.

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