基于微课的混凝土结构设计原理课程教学改革研究*

王相立 秦 春 刘 邦 焦兆利 黄梦婷

（1.宜宾学院国际应用技术学部 四川宜宾 644003；2.宜宾市工业职业技术学校 四川宜宾 644003）

近年来伴随计算机和信息技术的快速发展，已经使自主学习成为可能，学生可以借助微课随时随地地学习，教师也可通过微课把专业课程中的理论重点和知识难点录制成视频提供给学生学习，学生也可根据自己的学习能力选择性地观看微课视频，达到查漏补缺的目的，以便灵活地自我认知学习。本文以混凝土结构设计原理课程为例，结合微课教学的优势，探究微课在高校专业课程中的具体应用模式，以期为广大教学工作者提供借鉴。

一、微课教学特点及优势

微课通过录制课程教学短视频，根据教学过程中的某个知识点开展教学活动，以其教学时间短暂、教学内容精练、资源融合便利的特点，弥补了传统的课堂教学弊端，满足了高校学生对不同专业课程知识点的自主学习需求，是对传统课堂教与学的一种拓展。

二、混凝土结构设计原理课程特点

混凝土结构设计原理课程与其他课程的区别在于它不像其他课程那么容易理解，它比较抽象，实践性和综合性都很强，主要讨论一些基本构件，比如梁、板、柱等的材料力学性能、承载力计算原理、计算方法与配筋构造要求，涉及的概念多、公式多，学习难度大，又由于混凝土材料本身就是一种复杂的材料，其性能会受到诸多因素的影响。混凝土结构中有些理论是参照实验资料分析得出的结果，有些数值则是经验数值，而且混凝土结构也涉及物理、化学、力学等各方面的知识，这对于初学者来说都是比较难的。

三、微课在混凝土结构设计原理教学中应用的重要性

（一）微课适用于抽象的概念知识点

在混凝土结构设计原理教学中，让学生切实理解概念才是学习专业知识的基础，由于传统的教学方法教师所能利用的教学资源少，对于抽象的概念只通过课堂讲授，学生理解比较困难。但是微课在混凝土结构设计原理教学中的应用很好地解决了这些问题，微课的使用丰富了教师的教学资源，教师可以在课前利用互联网收集相关图片和视频，将图片与视频制作成微课，将书本上抽象的概念转变为直观的知识，以此更好地对学生开展教学。例如，对于混凝土结构设计原理课程中的抽象知识点，以钢筋的应力—应变曲线的相关内容为例，可利用钢筋的拉伸试验视频为素材制作微课，为学生创设试验情境，通过设计问题引导学生试验观察，在学生试验观察的过程中，教师对照试验现象抛出钢筋的应力—应变曲线内容，借助钢筋的应力—应变曲线变化发展阶段，着重对钢筋屈服强度这一抽象概念进行讲解，激发学生的学习兴趣，从而更好地开展教学。

（二）微课适用于复杂的公式知识点

微课适用于混凝土结构设计原理教学过程中复杂公式的讲解。混凝土结构设计原理这本书上长而复杂的公式较多，学生初学时由于看到长而复杂的公式心生怯意，但每条公式都有它的规律，每条公式之间都有着紧密的联系，因为书上的内容多，而课堂学时短，如果学生课上稍微注意力不集中就不能透彻理解每条公式是如何推导出来的，不能理解公式中每个量值的意义，不知道该去哪里与该如何通过查表查出每个需要的量值，不能正确运用每条公式，从而感觉难懂难记难会，失去学习的兴趣。微课的引入解决了这一难题，混凝土结构设计原理课程中复杂公式的掌握重点在于公式的推导和应用，微课的教学优势体现在复杂公式知识点精讲和扩展上。比如正截面受弯承载力计算的基本公式及变形公式，结合微课制作的公式推导讲解视频加深学生印象，利用微课例题讲解反复巩固训练，学生通过反复观看理解吃透知识点，最终达到一个比较好的学习效果。

（三）微课适用于繁杂的配筋构造知识点

混凝土结构设计原理课程是为混凝土结构设计服务的，和实际工程紧密相连，涉及的规范条文规定很多，特别是在配筋构造措施方面，这些内容都是经过了长期实践积累和经验总结得到的，因此对课程的学习，不但要熟练掌握基本的计算，还要对相关的构造措施有一个基本的认识，特别是对于一般的和常见的措施要求，必须熟悉掌握。但是，关于配筋构造方面的规定纷繁复杂，涉及的规范条文规定很多，传统的课堂讲授只是配筋构造的简单介绍，学生初学时一时不能接受并消化，或是几章节的内容易搞混。微课在混凝土结构设计原理课程中关于配筋构造的介绍应用则可以带来巨大改观，微课可以按章节按构件制作配筋构造视频，视频就某个配筋构造知识点进行创作研究，结合学生学习的特点创作直观、生动的知识载体。例如就钢筋连接构造要求知识点，可将现场施工图片与图集配筋构造要求结合制作微课视频，让学生轻松掌握钢筋连接接头使用规定、接头面积允许百分率、绑扎接头搭接长度的配筋构造要求，学生通过直观的学习能达到念念不忘的效果。

（四）微课适用于课后的习题练习知识点

混凝土结构设计原理课后习题是有效巩固学生课堂学习效果的手段，是学生熟练掌握新授知识的关键，只有在大量练习的基础上才能把所学知识消化，才能提高正确率和速度。但这门课程课后习题不是简单的套公式，涉及许多受力、变形的原理，有许多细节学生自己做题时容易忽略，而这些往往是解题的关键所在，导致学生做题困难，影响学生学习的兴趣。由于大学课时的限制，课堂上不面面俱到地给学生讲解每个习题，给教学带来困难，微课在混凝土结构设计原理课程中对于课后习题的讲解应用则可以化解这一难题。微课课后习题讲解视频作为大学专业课程辅导的一种尝试，采用微课习题解析，分析混凝土结构设计原理章节习题解题思路，提供解题方法和技巧，提高学生学习混凝土结构设计原理的兴趣，有效地突破重难点，实现个性化辅导与自主教学。

四、混凝土结构设计原理微课框架下的教学设计

（一）混凝土结构设计原理微课的创新目标

混凝土结构基本原理课程是土木工程专业的一门主要专业基础课程，是一门从基础课向专业课过渡的重要课程。通过利用微课融合教学资源，突出重点，讲清难点，科学地进行混凝土结构设计原理课程微课录制，形成混凝土结构设计原理课程微课库，实现大问题小视角、小问题深追问的教学目标，使学生了解、掌握结构设计的基本概念、设计理论和计算方法，促进学生专业层面素养的提高。

（二）混凝土结构设计原理微课的设计原则

1.选题针对性原则

针对混凝土结构设计原理课程的教学目标、任务和内容进行微课设计，选择课程章节的重点、难点、考点作为微课的选题对象。比如针对受弯构件的正截面受弯承载力这章内容，选择正截面承载力计算的基本假定、等效矩形应力图、界限配筋率和最小配筋率这些重点内容作为选题，通过微课的形式快速解决重点、讲清难点，真正体现微课在混凝土结构设计原理课程教学中的价值。

2.内容多样性原则

针对混凝结构设计原理微课的单一知识点，应把实际设计和应用紧密结合，在制作课程某一知识点微课时，教师要在学生易理解的基础上合理选取知识点相关图片、视频、动画，将单一知识点通过内容多样性呈现，比如板筋相关知识点，可结合施工现场板的钢筋绑扎、钢筋放置图片融入微课教学中，以实现最佳的微课教学效果。

3.知识完整性原则

针对混凝土结构设计原理微课的教学主题，微课的教学内容应是相对完整、独立的。微课虽然是“碎片化”知识，但仍然需要有完整的知识结构。在混凝土结构设计原理微课设计时，要处理“碎片化”与整体的关系，做到内容独立、体量适宜，对于内容多的教学主题，则可以采用内容分解的方式，形成系列微课，实现知识完整性。比如梁构件受剪破坏形态这个教学主题，可拆分为斜压破坏形态、剪压破坏形态、斜拉破坏形态这三个小的知识点，就每个知识点制作微课，做到知识点内容独立、体量适宜，能够用微课讲清讲懂。

五、混凝土结构设计原理微课的应用过程

（一）混凝土结构设计原理微课的制作

在制作微课时要注意微课的特点：微课时间不能太长，控制在10 分钟以内；微课在准备知识点内容时，内容要精练；微课在内容及相应配图方面要准确；微课在讲解时，语言要简洁；微课在使用课件时，课件要新颖；微课在视频制作时，画质要清晰。结合微课的特点，混凝土结构设计原理微课制作主要采取了以下几个步骤：确定选题—准备素材—制作课件—编写脚本—视频录制—后期制作。混凝土结构设计原理微课的选题教学内容要集中，可选择混凝土结构设计原理课程中的单一独立知识点；混凝土结构设计原理微课教学课件设计要完整，教学设计为引入课题—内容讲授—总结；混凝土结构设计原理微课录制效果要有保障，做到内容切入主题迅速、视频播放画面优质、课件讲解通俗易懂。

（二）混凝土结构设计原理微课的实施

1.混凝土结构设计原理微课课前实施

混凝土结构设计原理微课可以辅助课前预习，针对混凝土结构设计原理课程的专业性和内容复杂性，预习有利于学生对本节知识的了解、先行独立思考，学生经过预习，对要学的知识已经心中有数，容易跟上老师讲课的思路。然而让学生单依靠课本预习，学生往往觉得枯燥，基本很少有学生愿意去课前预习。为突破这一预习困境，可在课前采用微课辅助预习，由于微课时间较短，能够更好地抓住学生的注意力，避免学生产生疲惫感，能更好起到预习效果。为构建有效课前预习，可以将本节课的重点概念结合施工工艺制作成生动、形象的微课，在课前通过QQ 学习群发送给学生观看，通过真实生动的教学情境，让学生能够身临其境，目的是吸引学生的注意力，激发学生的自发预习兴趣。

2.混凝土结构设计原理微课课中实施

混凝土结构设计原理课程中很多知识都是实验探究引出的，如果实验探究只是课堂上教师的板书讲授，一节课下来，学生都是一知半解、充满疑惑的。可以利用微课对文本、声音、图形、图像、动画等的综合处理特点，录制出符合混凝土结构设计原理实验探究的微课视频，充分创造出一个逼真的实验教学环境，使学生对实验探究有更加直观的认识，对所学知识能够很好地理解和记忆。比如对轴心受压普通箍筋柱受力分析和破坏形态知识内容的授课，可以课堂上穿插制作的短柱和长柱承载实验微课，引导学生去探究、尝试、总结，主动获取知识，从而达到最佳的教学效果。

3.混凝土结构设计原理微课课后实施

混凝土结构设计原理课堂结束后，大部分学生已掌握所授知识，但仍有少部分学生对所授知识理解不清，为了使所有学生知识上不积累疑点，可通过微课形式课后巩固，针对课堂上的重难点内容，制作系列微课，发给学生课后学习，接受慢的学生可以反复利用微课学习，直至掌握知识点。另外为了帮助学生弄懂混凝土结构设计原理课后习题，可制作微课习题解析，让学生课后自主学习，达到掌握解题方法的目的。

（三）混凝土结构设计原理微课的控制要点

1.任务化教学

混凝土结构设计原理微课辅助教学能充分发挥良好教学效果的关键在于学生对微课的学习完成度上。课前、课后学生通过微课达到真正的学习效果，需要微课学习任务的驱动，因此老师须为学生制定混凝土结构设计原理微课学习任务，通过学习任务引领学生去学习微课，从而完成相应的混凝土结构设计原理微课完成度要求，达到预期学习效果，实现混凝土结构设计原理微课任务化教学。在制定混凝土结构设计原理微课任务时，要结合学生的知识基础，从激发学生的自信心方面出发设计任务，充分考虑让学生能够轻松完成学习任务，从而产生较持久的学习热情。比如课前微课学习任务可简单设计为某个概念的掌握，课后微课学习任务可简单设计为某个过程参数的理解，通过QQ 组建微课交流群，在交流群中随时跟踪学生微课学习任务的完成情况，落实微课辅助教学的目的。

2.启发式授课

为了使混凝土结构设计原理微课在课堂上能起到辅助教学的效果，体现学生在课堂上的主体地位，可采用启发式课堂授课。启发式课堂授课在教学过程中，要求教师对学生有一定了解、对教学内容有充分剖析，然后能够有效地在了解学生、深入研究教材的基础上，教师采取有针对性的微课辅助教学。在微课辅助教学过程中可根据混凝土结构设计原理课程的教学内容特点，结合学生的课堂学习接受程度情况，采用微课辅助课堂启发式教学，以启发学生的课堂思考，激发学生的学习积极性。通过设计层层递进的知识相关问题，引导学生自己自主学习、推理验证，在课堂互动交流中理解知识、掌握知识，从而克服传统课堂满堂灌的弊端。

3.结构化学习

为充分发挥微课在混凝土结构设计原理辅助教学中的有效性，需要对混凝土结构设计原理微课进行整合，把微课不同知识点进行联系，形成知识体系，架构起微课库。这就要求在微课制作过程中要结合教学目标，分析混凝土结构设计原理教材内容，按照学生学习规律将混凝土结构设计原理知识进行结构化整合，以便给学生提供有组织、有系统的微课学习平台。进而学生可利用混凝土结构设计原理微课库开展自主性的结构化系统学习，克服混凝土结构设计原理微课内容多而零碎的凌乱学习，实现有目的有章程地学习，从而激发学生对混凝土结构设计原理微课的学习兴趣，根据自己的学习需求，开展知识结构化系统性学习。

（四）混凝土结构设计原理微课的效果反馈

实施效果，按照以上微课辅助教学模式，在专业班级开展混凝土结构设计原理微课辅助教学试点改革。为了评价该门课程微课辅助教学效果，对学生进行了问卷调查及学情分析，并对问卷调查及学情分析结果从多个方面进行了对比分析，结果显示：实施微课辅助教学新模式后，学生对混凝土结构设计原理知识点的掌握有了较大提高，激发了学生学习的兴趣；学生积极参与到微课辅助教学活动中，培养了学生课下自主学习的能力；学生经过微课辅助教学模式的学习，整体成绩有了明显提高，充分掌握了专业知识，提高了专业技能，为未来工作奠定了坚实的理论基础。

结语

混凝土结构设计原理微课辅助教学对传统课堂教学起到了很大的改观，弥补了传统课堂教学的很多不足之处，顺利地完成混凝土结构设计原理的教学任务，实现了混凝土结构设计原理课程对学生专业知识理论的培养，提高了学生自主学习的能力，为以后专业课程教学开展提供了新的教学模式。