高校混凝土结构基本原理课程混合教学探究

王志博 张明月 杨兰

［摘           要］  在土木工程专业的课程体系当中，混凝土结构基本原理是其中的核心课程，对于学生来说是重点学科，也是基础性的学科。学生应当加强对该专业课程的学习，同时教师也应当积极探索新型有效的混凝土结构基本原理课程教学方法，以此来提升原有的教学效率和质量。以高校混凝土结构基本原理课程混合教学为研究主题，阐述了高校混凝土结构基本原理课程混合教学的重要性和现状，提出了高校混凝土结构基本原理课程混合教学的创新策略，以期为高校混凝土结构基本原理课程的建设提供参考。

［关    键   词］  高校；混凝土结构基本原理课程；混合教学

［中图分类号］  G642                   ［文献标志码］  A                   ［文章编号］  2096-0603（2024）09-0141-04

混凝土结构基本原理在建筑工程领域占据着举足轻重的地位，涉及混凝土的性质、应力—应变关系、耐久性、碱骨料反应等多方面的知识。在数字化时代的背景下，线上线下的教学方式成为推进此课程教育的新趋势。传统的混凝土结构教学模式往往侧重于理论，而现今的教学模式更注重理论与实践相结合，帮助学生在混凝土结构设计、施工与维护中把握核心原理，并灵活运用。混凝土作为一种复合材料，其在不同的环境条件下，包括受力状态、湿度、温度等，都会呈现出不同的性质。因此，混凝土结构的教学除了传授基础知识，更需要强调其在实际工程中的应用。混合教学方式，即线上与线下的结合，使学生在理论学习和实践操作中得到全面培训，从而更好地掌握混凝土结构基本原理，并能够在今后的工作中运用自如。

一、高校混凝土结构基本原理课程应用混合教学的重要性

混合教学模式的优势逐渐被广大教育者所认识和接受。而对于混凝土结构基本原理这一重要课程，混合教学的应用尤为重要。其深远的意义和益处不仅涉及当下的教学质量，还对学生的未来职业发展起到关键的推动作用。首先，混合教学模式可以满足不同学生的学习需求。由于每个学生的学习习惯、接受能力和知识基础都存在差异，混合教学模式的引入，使得学生可以根据自己的实际情况选择最适合自己的学习方式[1]。线上学习平台提供的多媒体教学资源、交互式测试和反馈机制，为学生提供了个性化的学习路径。这样，不仅能够激发学生的学习兴趣，还能有效提高学习效果。其次，混合教学模式更加注重实践和应用。混凝土结构基本原理虽然具有深厚的理论基础，但其实际应用却涉及许多实践经验和技能。线下实验室实践和实地考察，使学生能够将理论知识与实际应用相结合，培养其综合运用知识解决实际问题的能力。这对于学生未来进入工作岗位，面对实际的建筑工程挑战时，具有非常重要的意义。再者，混合教学模式还有助于培养学生的自主学习和团队合作能力。线上学习需要学生有较强的自律性和自主学习能力，而线下实践则需要学生具备团队合作和沟通协调的能力。这些能力在现代社会中都是非常重要的，能够帮助学生在未来的职业生涯中更好地应对各种挑战。此外，混合教学模式还有助于开阔学生的国际视野。通过线上学习，学生可以接触到国际上的最新研究成果和技术发展动态，与国外的同行进行交流和讨论，从而提高自己的国际竞争力。最后，混合教学模式是对传统教学模式的有益补充，能够充分发挥各种教学资源的优势，提高教学效果和学生的学习满意度。它既强调知识的系统性和深度，又注重实践和应用，真正做到了理论与实践相结合。

二、高校混凝土结构基本原理课程混合教学的现状

（一）高校混凝土结构基本原理课程中学生线上与线下学习动力不平衡

混凝土结构基本原理课程作为高等教育中的重要环节，对于学生掌握混凝土的性质、应力—应变行为、裂缝的形成与控制，以及混凝土构件的受力行为与设计具有至关重要的作用。在现代教育体系下，混凝土结构基本原理课程早已涉及线上线下双轨并行的学习模式，但在实践中发现学生对线上与线下学习动力存在明显的不平衡状态。线上学习平台上，混凝土的强度、持久性、抗渗性等基本性能知识的获取明显被忽视，学生普遍认为线上模式下的这些知识传递较为枯燥，缺乏与实际结构构件的直观联系。而在线下学习环境中，尽管可以通过实验和模拟手段更加直观地展示混凝土在各种环境条件下的性能变化，但由于时间和资源的限制，学生往往未能获得全面、系统的实践操作。此外，混凝土的碱骨料反应、受力行为以及与钢筋的相互作用等核心概念，虽然线上课程中有详细的解释，但缺乏与实际应用相结合的实例，造成学生对这些核心知识的理解停留在表面，未能深入混凝土结构设计与施工的实际应用中。与此同时，线下课程中的混凝土施工现场考察、实验室操作等活动，尽管能够增强学生对混凝土结构基本原理的实践认识，但由于课程资源、时间等限制，往往难以满足所有学生的学习需求[2]。这种不平衡的学习动力，直接导致学生在混凝土结构基本原理的掌握上出现知识盲区，对其未来的学习和职业发展带来不可估量的影响。因此，为了更好地平衡线上线下学习动力，需要对混凝土结构基本原理课程的教学模式进行全面的反思和调整，确保学生能够在两种学习模式中获得均衡、全面的知识和技能。

（二）线上课程混凝土结构基本原理课程内容与线下实践融合不足

混凝土结构基本原理课程作为高校土木工程专业的关键课程，肩负着为学生搭建扎实的理论基础的任务。在混合教学的框架下，虽然线上和线下的教学模式为学生提供了更加丰富和多元的学习资源，但两者间的融合却远远没有达到理想状态。线上课程的内容主要围绕混凝土的微观结构、力学性能、应力—应变关系以及裂缝控制机制等进行深入剖析。这些理论知识是混凝土结构基本原理的核心，为学生提供了一个系统完整的知识框架。但是，当这些知识需要与实践相结合时，问题开始浮现。线下的实验操作，虽然涵盖了从混凝土制备到试块制作的全过程，却往往缺少对上述理论知识的实际验证和应用。以混凝土的应力—应变关系为例，这一理论知识在线上课程中得到了详细的讲解，但在线下实验操作中，学生却难以找到与之对应的实验项目，来验证和加深对这一理论知识的理解[3]。相似的情况也出现在裂缝控制机制、混凝土的弹性模量等诸多关键知识点上。学生虽然线上掌握了相关的理论知识，但由于线下缺乏与之对应的实验验证，导致他们难以将理论与实践相结合，形成一个完整的知识体系。此外，混凝土中的水泥胶凝物与骨料的相互作用机制，虽然线上课程中进行了深入探讨，但线下实验中却鲜有机会让学生亲自观察和体验。这种理论与实践的脱节，使得学生在实践中很难观察到水泥胶凝物与骨料之间的相互作用对混凝土性能的实际影响。再者，由于線上与线下的时间和空间分离，学生在实验中遇到的问题很难得到及时的答疑和帮助。这种状态进一步加剧了理论与实践的隔离，使学生在混合教学的过程中感受到明显的断裂感。

（三）高校混凝土结构基本原理课程评估与反馈机制的缺失

混凝土结构基本原理课程是土木工程专业的核心之一，它对学生未来的职业生涯产生深远的影响。然而，随着混合教学模式的广泛应用，评估与反馈机制的不足越发突出，成为制约学生深入学习和应用的关键环节。首先，线上教学的评估方式往往偏向选择题、填空题等形式，这虽然能够快速评价学生的学习成果，但难以全面反映学生对混凝土结构基本原理的深入理解与应用能力。尤其是对于如界面转换带、裂缝发展机制等深度知识点，简单的线上测验很难完整评估学生的掌握程度。这样的评估方式，可能会误导学生关注应试技巧，而忽略真正的知识掌握和应用。其次，由于缺乏及时和有效的反馈机制，意味着学生在学习过程中的疑惑和困难无法得到及时的解决，长此以往，可能导致学生对混凝土结构基本原理产生厌恶或者丧失学习动力[4]。例如，当学生在线下实验中发现理论知识与实际操作存在不一致时，如果不能得到及时的指导和解答，可能会导致他们在未来的实际应用中产生错误。再者，由于缺乏有效的评估与反馈，也可能导致教师对教学效果缺乏准确的了解。只有真正了解学生的学习状态，教师才能针对性地调整教学策略，确保教学质量和效果。否则，教师可能会沿用过时或者不适合当前学生的教学方法，导致教学效果大打折扣。另外，评估与反馈的缺失还可能导致学生在面对实际工程问题时缺乏解决问题的信心和能力。因為他们可能从未经历过真正的问题解决过程，或者在学习过程中从未得到过真实的反馈。这将使得学生在未来的职业生涯中遇到困难时缺乏解决问题的策略和方法。

三、高校混凝土结构基本原理课程混合教学的创新策略

（一）构建线上与线下混凝土结构基本原理课程融合的学习激励机制

混凝土结构基本原理，作为建筑工程中的关键内容，对于学生未来的职业生涯有着不可或缺的作用。为了确保这一核心课程的教学质量，构建线上与线下融合的学习激励机制至关重要。在当前数字化的背景下，线上教学为高校提供了前所未有的机会，使得教学不再受制于地理位置、时间和空间。然而，仅仅依靠线上教学难以达到教学目标。因此，如何有效地结合线上与线下教学，充分调动学生的学习积极性，是摆在高校面前的一个重大挑战。首先，线上教学中，高校应该更多地利用数字化技术的优势。例如，通过AR和VR技术，为学生提供混凝土结构的三维可视化模型，让他们可以从多个角度、多种尺度上观察和分析混凝土的结构特性。此外，可以制定与混凝土结构基本原理相关的线上互动课程，让学生在游戏化的环境中完成任务，以此增强他们的学习动机。为了鼓励学生更加主动地参与线上学习，高校可以设置任务挑战和成就系统，以奖励的方式鼓励学生在课程中达到更高的水平。但是，仅仅依赖线上教学难以让学生真正地掌握混凝土结构的原理和应用。这就需要高校设计一系列线下的实践活动，如实验、模拟和实地考察等，以培养学生的实践能力。例如，可以邀请行业内的专家和工程师为学生开展专题讲座，分享他们在实际工作中遇到的挑战和经验。此外，组织学生参与真实的混凝土结构项目，让他们在实际操作中学习和应用知识，更直观地了解混凝土结构的特性和应用。同时，鉴于学生的学习需求和兴趣各不相同，教学方法也应该具有足够的灵活性。因此，除了常规的教学活动，高校还可以为学生提供一系列的选修课程和工作坊，如混凝土结构的创新设计、绿色建筑技术以及现代施工技术等。这样，学生可以根据自己的兴趣和职业规划选择适合自己的学习路径[5]。总的来说，混凝土结构基本原理课程的教学不应仅仅停留在传统的课堂教学。通过结合线上与线下的教学资源和方法，高校可以为学生提供一个更加丰富、多元和高效的学习环境，确保他们在未来的工作中都能够熟练地应用混凝土结构的原理和技术。

（二）强化线上线下混凝土结构基本原理课程教学内容的互补性设计

混凝土结构基本原理课程是结构工程领域的核心课程，内容包括诸多方面。在混合教学模式下，高校通过强化线上与线下教学内容的互补性设计至关重要。线上平台可以提供丰富的数字模拟工具，这些工具能够模拟混凝土的各种物理和化学性质，如水泥的水化反应、混凝土的碱骨料反应等，从而为学生提供一个直观的学习环境。线上平台还应该引入有关混凝土应力—应变行为、裂缝开展及其对混凝土耐久性的影响等的模拟实验，帮助学生深入理解这些原理。与此同时，线下教学应侧重于实际操作，如制作不同配合比的混凝土样本、测试其抗压强度以及抗折强度等操作，或是进行混凝土构件的抗震设计、模拟不同的加载情况来观察混凝土构件的受力行为。线下实验室的实际操作，通过帮助学生巩固线上学习的理论知识，并使他们更加明确理论与实践之间的关联。为了确保线上与线下的教学内容能够真正得到互补，教师应该在课程设计阶段就充分考虑两者之间的关联性，确保线上的模拟实验与线下的实际操作紧密相连。同时，教师通过引入专家系统，该系统可以为学生提供及时的反馈，帮助他们在混凝土结构基本原理的学习过程中找到自己的不足之处，从而调整学习策略。此外，考虑到混凝土结构基本原理课程的复杂性，教师还应该引入各种教学辅助工具，如三维建模软件、有限元分析软件等，帮助学生更加直观地理解复杂的结构问题。在混合教学模式下，教师应始终注重线上与线下教学内容的互补性设计，从而确保学生能够在两种教学环境中都得到最大的收益。为了提高学生对理论知识的实际应用能力，可以在线上平台上提供真实的工程案例分析，如桥梁、高楼、隧道等的混凝土结构设计与实施过程。学生在线上可以深入分析这些案例，而在线下，组织学生前往实际工程现场进行考察，从而将线上所学的理论知识与线下的实际应用完美结合。通过线上平台的直播或预录功能，教师可以在实验室进行混凝土相关的实验操作，让未能亲临现场的学生也能够实时参与。同时，线下的学生可以根据线上教师的指导，实时进行实验，提问并得到及时的解答。线上平台可以设立专门的论坛区，让学生就混凝土结构中遇到的问题进行讨论交流。而在每周的线下课程中，教师可以挑选论坛上的热门话题或困难问题，组织学生进行面对面的讨论会，促进学生之间的互动与合作[6]。与此同时，线上平台可以设立专门的论坛区，让学生就混凝土结构中遇到的问题进行讨论交流。而在每周的线下课程中，教师可以挑选论坛上的热门话题或困难问题，组织学生进行面对面的讨论会，促进学生之间的互动与合作。

（三）建立混凝土结构基本原理课程混合教学效果的持续评估与反馈体系

混凝土结构基本原理课程涉及多方面专业知识，因此评估混合教学效果显得尤为重要。高校通过建立一个持续的评估与反馈体系不仅可以确保教学效果的优化，而且有助于及时调整教学策略以满足学生的学习需求。对于混凝土结构基本原理课程，持续评估体系应囊括线上与线下教学环节的关键指标。线上部分可以利用智能化的教学管理系统，对学生完成的每一项任务进行自动化评估，其涵盖混凝土的物理和化学性质、水泥的水化、混凝土的碱骨料反应等模块的理解程度。同时，针对混凝土的应力—应变行为、裂缝开展及其对混凝土耐久性的影响等混凝土结构行为，高校可以设定模拟实验，通过学生的操作结果，来评估他们对这些基本原理的掌握程度。而线下部分，实验室的实际操作成果则是重要的评估依据，如混凝土配合比的设计、抗压强度、抗折强度的测定以及混凝土构件的抗震设计、受力行为的模拟加载等方面，都可以为教师提供关于学生线下操作能力与理论知识应用能力的直观反馈。这些反馈无论是来自线上还是线下，都应实时传递给学生，使其了解自身的不足之处并在之后的学习中予以改进。除了对学生的学习效果进行评估，教学策略本身也应该纳入评估体系中。比如针对混凝土的各种物理和化学性质的线上教学内容是否合理、混凝土应力—应变行为、裂缝开展的模拟实验是否足够直观都是需要评估的内容。为实现上述评估与反馈体系，还可以考虑引入专家系统或智能教学助理，其能够为学生提供更为精准的学习建议，并为教师提供更为客观的教学效果反馈。此外，通过与其他相关课程或实验室合作，混凝土结构基本原理课程的混合教学效果可以得到进一步的优化和提升。只有这样，才能确保混凝土结构基本原理课程的混合教学真正达到预期的效果，为学生提供一个系统、全面、高效的学习体验。

四、结束语

综上所述，混凝土结构基本原理作为高等教育中的核心课程，关乎每位学子的学术和职业发展。混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，它的微观与宏观性质及其在各种条件下的反应机制，都是学生必须精通的知识点。实际上，随着科技的发展，数字化工具和在线资源为我们提供了无数的教学方法和手段。我们应该更加灵活地利用这些资源，设计更加符合学生需求的教学内容和形式，以确保每个学生都能够从中获益。而混合教学方法，作为一种富有创新性的教育模式，它不仅让学生在理论上有深入的理解，更能让他们在实践中得到真实的体验，从而更好地掌握混凝土结构的基本原理。混合教学方法的引入，使高校有机会从多个维度全方位地展示混凝土结构的魅力，激发学生的学习兴趣和热情。但同时，高校也需要不断地反思和调整，确保每一位学生都能在这个过程中受益。期待在未来，高校能够借助更多的科技手段和教育資源，将混凝土结构基本原理的教学推向一个新的高度，培养出更多的混凝土结构专家，为建筑行业的发展做出更大的贡献。

参考文献：

［1］王冬冬，韩冰，付善春.民办高校混凝土结构基本原理课程混合教学研究：以信阳学院为例［J］.科技风，2022（27）：16-18.

［2］刘龙刚.线上线下混合式教学模式在混凝土结构基本原理课程中的研究与实践［J］.中国新通信，2022，24（14）：169-171.

［3］李泽深，王伟，梁超锋.基于超星学习通的混合式教学模式在混凝土结构基本原理课程中的应用研究［J］.西部素质教育，2022，8（13）：124-126.

［4］蒋冬启，范进，孙巍巍，等.混凝土结构基本原理课程的教学创新与实践［J］.南京工程学院学报（社会科学版），2021，21（4）：95-98.

［5］王素萍.新工科背景下应用型本科高校教学改革分析：以混凝土结构基本原理课程为例［J］.现代交际，2021（12）：169-171.

［6］卓德兵，陈国平，庹清.基于混合式教学模式的混凝土结构基本原理课程教学改革与实践［J］.高教论坛，2020（3）：51-55.

编辑 王亚青