端茂軍+魏洋+李建慧+李國(guó)芬

摘要：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程知識(shí)點(diǎn)多，理論性強(qiáng)，與實(shí)踐結(jié)合緊密，傳統(tǒng)教學(xué)方法無(wú)法完全滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的要求。利用微課這一新興的教學(xué)手段，配合課堂講授，建立四階段協(xié)同教學(xué)體系，充分發(fā)揮傳統(tǒng)課堂講授與微課講授的特點(diǎn)，取得良好的教學(xué)效果，為今后完全實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂打下良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：微課；四階段協(xié)同教學(xué)法；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0；TU318 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2017）06-0077-03

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要介紹基本受力構(gòu)件的承載能力、使用性能的計(jì)算方法，課程內(nèi)容與工程實(shí)踐結(jié)合緊密，知識(shí)點(diǎn)繁多[1]。由于課時(shí)所限，課堂教學(xué)一般僅講授基本理論及基本方法，對(duì)難點(diǎn)內(nèi)容不作深入的探討。教學(xué)過(guò)程中學(xué)生普遍反映該課程學(xué)習(xí)難度較大，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足教與學(xué)的需求。

微課是一種新興的教學(xué)手段，一般認(rèn)為2012年是國(guó)內(nèi)微課元年[2]，可見微課的研究與應(yīng)用才剛剛起步。國(guó)內(nèi)對(duì)微課研究較多的有胡鐵生、張一春等人。張一春認(rèn)為微課是指為使自主學(xué)習(xí)者獲得最佳效果，經(jīng)過(guò)精心的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)，圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)以流媒體形式開展的簡(jiǎn)短、完整的教學(xué)活動(dòng)[3]。微課與翻轉(zhuǎn)課堂的出現(xiàn)密不可分，微課是翻轉(zhuǎn)課堂的物質(zhì)前提和重要組成。所謂翻轉(zhuǎn)課堂就是學(xué)生在課外學(xué)習(xí)教師預(yù)先錄制好的課程視頻，并進(jìn)行作業(yè)及討論，課堂上教師主要負(fù)責(zé)答疑和引導(dǎo)研討問(wèn)題。由于相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的欠缺，以及學(xué)生多年養(yǎng)成的被動(dòng)學(xué)習(xí)習(xí)慣難以一下改變等原因，目前國(guó)內(nèi)完全基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在實(shí)際操作時(shí)很難達(dá)到理想的教學(xué)效果，甚至還有可能適得其反[4-6]。

筆者在既有教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，引入微課講授與課堂講授協(xié)同教學(xué)的方法，拓展傳統(tǒng)課堂的外延，以期達(dá)到擴(kuò)展教學(xué)時(shí)間，加深學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)與學(xué)生的溝通，提高教學(xué)效果的目的，為最終實(shí)現(xiàn)完全的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供經(jīng)驗(yàn)，打好基礎(chǔ)。

一、微課教學(xué)平臺(tái)建設(shè)

微課建設(shè)需要投入大量的時(shí)間、精力及經(jīng)費(fèi)，需要上級(jí)的大力支持。筆者所在的南京林業(yè)大學(xué)自2015年以來(lái)實(shí)施了校級(jí)“教學(xué)質(zhì)量提升工程”，為教師建設(shè)微課提供了經(jīng)費(fèi)及平臺(tái)支持。筆者在學(xué)校資助下已經(jīng)完成了兩期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理微課的建設(shè)，錄制了微課視頻14個(gè)，共計(jì)250分鐘。同時(shí)學(xué)校專門建立了數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)，提供包括微課、MOOC、精品視頻課程等網(wǎng)絡(luò)課程庫(kù)。教師在數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)的教師空間中可以建立網(wǎng)上虛擬班級(jí)，授權(quán)學(xué)生參與微課學(xué)習(xí)，而學(xué)生通過(guò)輸入學(xué)號(hào)及預(yù)設(shè)密碼即可參與學(xué)習(xí)互動(dòng)。在微課教學(xué)平臺(tái)上教師可以與學(xué)生實(shí)時(shí)交流，以及答疑、批改作業(yè)、查看學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、進(jìn)行教學(xué)調(diào)查等，還可以根據(jù)學(xué)生的作業(yè)及回答問(wèn)題情況建立課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制?？傊?，通過(guò)平臺(tái)可以與學(xué)生進(jìn)行充分交流，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

二、四階段協(xié)同教學(xué)法

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)

筆者在實(shí)踐教學(xué)中，建立了課堂與微課協(xié)同的四階段教學(xué)法，具體操作如下。

第一， 課前準(zhǔn)備階段。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)計(jì)劃安排，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理劃分，把傳統(tǒng)課堂講授內(nèi)容之外的一些難點(diǎn)分離出來(lái)進(jìn)行微課講授，并根據(jù)微課講授內(nèi)容的特點(diǎn)進(jìn)行微課教學(xué)設(shè)計(jì)、錄制微視頻。微課教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意與課堂講授的協(xié)同，做到內(nèi)容既有緊密聯(lián)系又不重復(fù)。微視頻中還要適當(dāng)設(shè)置激發(fā)學(xué)生深入探討的主題，每單元微課講授的知識(shí)點(diǎn)不超過(guò)2個(gè)，視頻時(shí)長(zhǎng)應(yīng)控制在15分鐘以內(nèi)。微視頻制作完成后應(yīng)及時(shí)上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，并為微課設(shè)置過(guò)關(guān)任務(wù)，搭建在線答疑、在線討論等信息化學(xué)習(xí)環(huán)境。

第二，課堂講授階段。教師在課堂上講授單元核心內(nèi)容，對(duì)于難點(diǎn)及需要深入討論的問(wèn)題提醒學(xué)生課后觀看微課視頻。

第三， 微課學(xué)習(xí)階段。學(xué)生課后首先復(fù)習(xí)教師課堂講授的內(nèi)容，然后觀看微視頻，以加深對(duì)課堂講授內(nèi)容的理解，完成教師所設(shè)置的過(guò)關(guān)任務(wù)，同時(shí)參與在線答疑、討論等教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)（技能）的傳遞。教師通過(guò)查閱學(xué)生過(guò)關(guān)任務(wù)的完成情況，分析在線答疑和討論情況，獲取微課的教學(xué)效果并發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題。學(xué)生微課學(xué)習(xí)的時(shí)間要充足，討論要深入，教師要多引導(dǎo)。

第四， 鞏固提高階段。在課堂講授新的教學(xué)內(nèi)容之前，教師根據(jù)學(xué)生在微課教學(xué)平臺(tái)完成學(xué)習(xí)任務(wù)的情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生設(shè)置拓展任務(wù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固和提高。

（二）案例分析

筆者講授結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程采用上述四階段微課協(xié)同教學(xué)法，獲得了良好的教學(xué)效果。以下以該課程第三章受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算為例進(jìn)行說(shuō)明。

第一，教學(xué)前，筆者首先對(duì)章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行劃分，課堂上主要講授易于理解的內(nèi)容，每一節(jié)中提煉出1～2個(gè)難點(diǎn)，及需要深入討論的內(nèi)容由微課講授。具體劃分如圖1所示。

其次進(jìn)行微課教學(xué)設(shè)計(jì)。以第五節(jié)為例，筆者選擇了兩個(gè)知識(shí)難點(diǎn)作為微課講授的內(nèi)容：一是如何保證受壓區(qū)鋼筋屈服，二是雙筋矩形截面的設(shè)計(jì)及復(fù)核流程圖。一個(gè)好的微課必須要做好教學(xué)設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括教學(xué)思想、設(shè)計(jì)思路、教學(xué)背景、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程等。以第一個(gè)微課講授知識(shí)點(diǎn)為例，微課的教學(xué)思想是結(jié)合平截面假定，把受壓區(qū)鋼筋可以屈服的條件講解清楚，使得受眾對(duì)正截面承載力計(jì)算的基本假定有更深入的認(rèn)識(shí)。同時(shí)充分掌握雙筋矩形截面正截面承載力的計(jì)算公式中受壓鋼筋的取值方法，為學(xué)習(xí)雙筋矩形截面正截面承載力計(jì)算打下良好的基礎(chǔ)。微課的教學(xué)背景是雙筋矩形截面正截面抗彎承載力計(jì)算時(shí)，受壓鋼筋有可能不屈服，導(dǎo)致計(jì)算的復(fù)雜性增加。為保證計(jì)算簡(jiǎn)便，需充分了解保證受壓鋼筋屈服的條件，以及受壓鋼筋不屈服時(shí)的近似計(jì)算方法。微課的教學(xué)目標(biāo)是使受眾對(duì)極限狀態(tài)時(shí)受壓鋼筋的應(yīng)力取值有深入的了解。微課的設(shè)計(jì)思路：一是扼要回顧正截面承載力的四個(gè)基本假定，重點(diǎn)是鋼筋應(yīng)力的取值假定，引出受壓鋼筋有可能不屈服這一情況；二是根據(jù)平截面假定推導(dǎo)極限狀態(tài)下受壓鋼筋的應(yīng)力；三是探討受壓鋼筋屈服與否的各種條件，然后提出正截面承載力計(jì)算時(shí)受壓鋼筋屈服的條件，以及如若受壓鋼筋不屈服的近似計(jì)算方法，最后提出思考問(wèn)題：為什么不采用高強(qiáng)度的鋼筋作受壓鋼筋？受壓鋼筋若不屈服該如何處理？該知識(shí)點(diǎn)錄制的教學(xué)視頻時(shí)長(zhǎng)約14分鐘。endprint

第二，課堂講授階段。課堂講授的內(nèi)容包括雙筋矩形截面的使用緣由、正截面承載力的計(jì)算公式及使用條件、雙筋矩形截面設(shè)計(jì)及復(fù)核的計(jì)算方法、計(jì)算例題等幾個(gè)方面。在正截面承載力的計(jì)算公式講解中重點(diǎn)提出受壓鋼筋有可能不屈服；計(jì)算方法講解完成后重點(diǎn)提出需要繪制雙筋矩形截面正截面承載力計(jì)算的流程圖。課堂上提示學(xué)生課后觀看兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)的微課視頻，以加深理解并完成任務(wù)。

第三，微課學(xué)習(xí)階段。學(xué)生觀看微課視頻后，在線提出各種問(wèn)題，筆者分別對(duì)其進(jìn)行解答，并對(duì)共性的問(wèn)題作記錄。學(xué)生在微課教學(xué)平臺(tái)中拍照上傳了各自的作業(yè)（要求手寫），并對(duì)微課中提出的思考題進(jìn)行回答。筆者在微課平臺(tái)中對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批注評(píng)分，并登記到平臺(tái)的“成績(jī)檔案”中，作為確定平時(shí)成績(jī)的依據(jù)。

第四，鞏固提高階段。第二次課前，筆者對(duì)學(xué)生在線提出的共性和難點(diǎn)問(wèn)題，以及作業(yè)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行講解，并與學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的討論，耗時(shí)約15分鐘。

（三）教學(xué)效果

筆者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程教學(xué)中實(shí)施四階段微課協(xié)同教學(xué)法，學(xué)生普遍感到自身參與度較高，學(xué)習(xí)效果較好。但也反映目前該課程的微課資源相對(duì)較少，希望對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行充分的微課化，使得學(xué)生在課堂講授之外仍能進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)。

三、結(jié)語(yǔ)

微課作為一種新興的教學(xué)形式，必將在今后的教學(xué)中發(fā)揮巨大的作用，工科類課程尤其適合微課輔助教學(xué)。完全依靠微課的翻轉(zhuǎn)課堂開展教學(xué)目前在國(guó)內(nèi)實(shí)行尚有一定困難。筆者提出的課堂與微課協(xié)同的四階段教學(xué)法，經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的教學(xué)實(shí)踐，充分證明以微課作為協(xié)同教學(xué)手段完全可行且效果良好。作為教師應(yīng)當(dāng)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，加強(qiáng)微課建設(shè)，提高教學(xué)效果，為最終實(shí)現(xiàn)完全的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)而努力。

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