摘 要：土木工程专业课程知识点多，理论性强，与实践结合紧密，传统教学方法无法充分满足学生学习的要求。论文利用智能手机功能强大的特点，建立网络交流平台，利用手机直播，辅助课堂讲授，实现课堂讲解与课外讲解，理论讲解与工程实际讲解，学生与教师联动，学生提问与教师实时解答的线上线下四结合教学体系，研究成果应用在《结构设计原理》课程教学中，取得了良好的教学效果。
关键词：线上线下四结合；手机辅助教学法；应用研究；教学改革
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）23-0068-03
Abstract： The courses of civil engineering has many knowledge points， strong theory and close connection with practice. The traditional teaching methods can not meet the requirements of students" learning. The powerful features of smart phones are used to establish the network platform and broadcasting live， it can aid classroom teaching， and can realize the combination of class explanation and extracurricular instruction， theory explanation and engineering practice， students" learning and teachers" teaching， students" questions and teachers" real time answers. Teaching system of "four combinations" of online and offline. Good teaching effects have been achieved in the course of Principle of Structural Design.
Keywords： ""four combinations" of online and offline； mobile phone-assisted teaching method； application research； teaching reform
土木工程专业的课程具有理论性、实践性强，知识点多，与工程实际联系紧密的特点。教学时学生普遍反映课堂讲授的知识不够直观，难以深入理解，教学效果不佳。同时，随着电信基础设施的飞速建设，4G网络时代已经到来，校园无线网络也开始普及，手机上网越来越便利，智能手机的功能也越来越强大。李浩然通过对500名大学生进行的问卷调查发现，53.8%的学生在课堂上使用手机进行娱乐和聊天活动[1]。孙银东对某高校九个院系共356名学生进行问卷调查发现，23.6%的学生上课经常使用手机，69.1%的学生偶尔使用，但是59.5%的学生会感到愧疚[2]。由此可见，学生在课堂上利用手机进行非学习的情况十分普遍，教师及管理者也普遍视手机为课堂教学的一大弊病。但是也能看出大部分学生对于上课使用手机也持反对态度。因此如何充分利用智能手机设备，发挥智能手机信息量大，内容更新快，沟通及时等特点，有效提升师生互动和教学质量，充分利用学生碎片时间及课外时间，改善教学方法，弥补现有教学环境的弱点，成为一大研究课题。目前已有部分高校教师开展了手机辅助教学的探索[3]～[5]。
本文以土木工程专业中一门重要的专业基础课-《结构设计原理》为例，尝试改变现有以教师讲课为中心的单向教学方法，建立线上线下四结合的手机辅助教学法，为土木工程专业课程教学方法改革提供一定的参考。
一、线上线下四结合的手机辅助法
所谓线上线下四结合的手机辅助法，是指在教学上采用手机辅助教学，如利用智能手机进行课堂点名、与学生实时互动、在直播平台对学生进行工程现场直播等方式，实现课堂讲解与课外讲解相结合，理论讲解与工程实际讲解相结合，学生与教师联动相结合，学生提问与教师实时解答相结合。通过网络化形式，充分吸引学生注意力，调动学习积极性，理顺课堂纪律，加强师生沟通，加深学生对工程实践项目的认识，及时解答学生疑难问題等。
（一）课堂讲解与课外讲解相结合
课堂教学囿于教室的室内环境，教师对课程内容一般只能严格按照教学大纲讲解，对于重要内容的细节和超纲的重要内容不能深入讲解，此时可利用手机微信公众平台，将重要知识点的深化内容和一些重要的超纲内容做成课件或者微课进行推送，加深学生对复杂内容的理解。微课是目前一种新兴的教学形式，主要采用短小精悍（一般不超过10分钟）的视频对某个重要知识点进行讲解[6]，尤其适用于手机辅助教学。
（二）理论讲解与工程实际讲解相结合
由于条件及课时所限，课堂理论讲解时，对于工程实际一般都是点到即止，学生缺少具体工程概念，造成理论学习时不能和工程实际有效结合，此时教师可在课前或课后固定时间，利用手机网络直播平台，在工程现场对学生进行专业知识讲解，加深学生对工程概念的认识，进一步推动学生对工程理论的深入理解。
（三）学生与教师联动相结合
传统的课堂教学一般是教师讲授，学生被动接受，这种以教师讲授为中心的教学方法忽略了师生之间的联动，影响了学生学习积极性，师生课上课下交流较少，造成教学效果不佳。此时借助于手机QQ群或微信群，可以增强师生之间的联系与交流，改善教学效果。
（四）学生提问与教师实时解答相结合
由于大学教师繁重的教学科研任务，上完课后一般不会在教室过多停留，学生如有疑问只能在规定的固定时间与教师进行讨论，由此必然导致学生学习热情下降，借助手机微博、微信、QQ等交流平台，教师可随时与学生沟通，解答疑难，同时答疑结果也可为其他同学参考借鉴，起到“答一教多”的效果。
二、手机辅助法教学平台建设
智能手机功能强大，虽然目前还远不能取代课堂教学，但是对课堂教学进行辅助是完全可行的。为保证辅助教学效果，课堂教学前需要进行辅助教学平台的搭建工作，主要包括以下几个方面：
1. 课前采用面对面建立临时微信群，达到快速点名的效果。
2. 搭建课程专用的网络交流平台，包括微信群、QQ群、微信公众号等，微信群可保证师生随时得到有效交流，QQ群功能更为强大，可以更有效的传递一些复杂文件，微信公众号则可推送课件及微课等教学内容。
3. 提前录制重要知识点的微课视频，并将课件制成PDF格式，课堂教学完成后及时在微信群中推送。
4. 提前在斗鱼等知名网络平台上开通账号，条件许可时，教师可利用微信群告知学生，在工程现场对学生进行直播讲解，加强学生的感性认识。
三、手机辅助教学法在《结构设计原理》课程中的应用研究
《结构设计原理》是土木工程、交通工程、林业工程等专业重要的专业基础课，具有知识点多，内容复杂，与工程实践联系紧密的特点[7]，教学难度较大。目前国内《结构设计原理》教学主要是传统的课堂教学，部分采用完全录制课堂教学过程进行网上授课的模式，总体教学效果一般。目前，南京林业大学土木工程学院每学年给各专业开设《结构设计原理》课程的专业班级多达13个，约400人左右，经调研发现，学生普遍反映《结构设计原理》课程的学习难度较大，尤其该阶段学生的工程概念较少，对于与工程实践联系紧密的相关内容很难理解深入。由此，本文提出的线上线下四结合的手机辅助教学法引入《结构设计原理》课程中，获得了良好的教学效果，下面以本课程第六章——轴心受压构件正截面承载力计算为例进行说明。
1. 本章教学前，根据教学大纲中规定的教学内容，制作本章教学课件，课件采用助学型设计，主要内容包括（1）轴心受压构件的定义；（2）轴心受压构件的破坏形态；（3）稳定系数的概念；（4）配置普通箍筋的轴心受压构件承载力计算；（5）配置普通箍筋的轴心受压构件承载力计算。将课件制成PDF格式，提前推送到课程微信公众号中，并提出需要学生提前预习的要点，包括轴心受压构件中纵筋及箍筋的作用、配置普通箍筋的轴心受压构件的力学性能、计算公式及构造要求、配置螺旋箍筋的轴心受压构件的力学性能、计算公式及构造要求等。
2. 对章节内容进行划分，课堂上重点讲解轴心受压构件的计算及构造要求，对于其中较难理解的配置螺旋箍筋的轴心受压构件提前录制微课，进一步深入讲解螺旋箍筋的等代计算原则以及螺旋箍筋的构造要求等，及时将微课视频发送到微信群及QQ群中。
微课作为一种短小精悍的教学视频，可以对一个知识点进行深入讲解。为保证微课在课后的教学效果，要对微课进行合理的教学设计，包括微课的教学思想，设计思路，教学背景，教学目标，教学方法，教学过程等。以螺旋箍筋的等代计算原则这部分内容为例，（1）这部分内容的教学思想是利用体积相等的原则，将螺旋箍筋等效成纵向圆形钢环，使得受众对轴心受压构件正截面承载力计算中螺旋箍筋的套箍作用有更深入的认识，为学习配置螺旋箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算打下良好的基础。（2）教学背景是相对于配置普通箍筋的轴心受压构件，配置螺旋箍筋的轴心受压构件除了受压混凝土及受压钢筋提供正截面抗弯承载力，螺旋箍筋还会对核心部分混凝土提供套箍作用，使得受压混凝土处于三向受压状态之下，抗压强度大大提高，进而提高了轴心受压构件的正截面承载力，如何简单明确的考虑螺旋箍筋的套箍作用，是这部分的一个难点内容。（3）微课的教学目标是使得受众对螺旋箍筋提高轴心受压构件承载力的原理有深入的了解。（4）微课的设计思路是首先扼要回顾配普通箍筋的轴心受压构件承载力计算；其次根据前面课程中提及的三向受压之下的混凝土抗压强度的计算公式，进一步说明螺旋箍筋套箍作用的重要性；然后绘制图形讲授螺旋箍筋的等代计算原则，取一个螺旋箍筋间距，计算其体积，将螺旋箍筋等效成一个间距范围内的钢环，通过这个思路，推导等代计算公式。该知识点录制的教学视频时长约14分钟。
3. 课前准备好课程作业，同时将作业要求发送给学生。作業内容包括轴心受压构件中普通钢筋和箍筋的作用，配置普通箍筋的轴心受压构件抗压承载力和的轴心受压构件抗压承载力螺旋箍筋的轴心受压构件抗压承载力计算题等，作业要求包括按规范进行计算，书写认真，严禁抄袭等。待学生作业完成后及时进行批改，总结问题，在课上对共性问题进行讲解。本次作业中，学生常见的问题主要是对配置螺旋箍筋的轴心受压构件计算中，螺旋箍筋的构造要求理解不深刻，因此除课后将参考答案推送到QQ群中供学生参考外，在下一次课中预留5分钟左右的时间对该部分内容进行重点解释。对个别学生提出的个别问题单独进行讲解。
4. 结合作者参建的实际工程——泰兴市355省道姜十线大桥新建工程，姜十线大桥为主跨70m的三跨预应力混凝土连续梁桥，目前正在进行桥墩柱施工，利用这一便利条件，作者在施工现场利用网络直播平台对学生进行讲解，讲解前提前通知学生进入直播室，作者在现场对墩柱施工中绑扎的钢筋类型及要求，截面的构造形式等进行深入讲解。同时积极与学生进行互动，解答学生现场提出的问题。随后将本桥墩柱设计图纸上传到QQ群中，让学生对轴心受压构件的施工、计算与构造要求有更深入的认识。
四、结束语
手机作为一种新兴的沟通方式，已经巨大的改变了人们的生活，将功能强大的智能手机引入到专业课程辅助教学中，能够有效吸引学生注意，达到良好的教学效果，必将在今后的教学中发挥巨大的作用。工科类课程与实践结合紧密，尤其适合手机辅助教学，作者提出的课堂讲解与课外讲解相结合，理论讲解与工程实际讲解相结合，学生与教师联动相结合，学生提问与教师实时解答相结合的线上线下四结合手机辅助教学法已在《结构设计原理》课程中进行应用，学生反馈及教学效果良好，充分证明以手机作为辅助教学手段完全可行。
参考文献：
[1]李浩然.大学课堂使用手机现状分析与对策研究[J].教育教学论坛，2017（25）：56-57.
[2]孙银东.大学生课堂手机使用情况调查及教育对策[J].宁夏大学学报（人文社会科学版），2017，39（2）：196-200.
[3]谢珍君，李邦兴.智能手机辅助高校课堂信息化教学的有效路径[J].教育教学论坛，2017（38）：277-278.
[4]喻建平.以手机在线为辅助教学的英语课堂结构模式[J].西南农业大学学报（社会科学版），2012，10（6）：127-128.
[5]洪宗友，谢彦红.智能手机结合网络教学平台辅助教学的必要性探讨[J].高教学刊，2016（21）：39-40.
[6]张一春.微课建设研究与思考[J].中国教育网络，2013（10）：28-31.
[7]叶见曙.结构设计原理（第三版）[M].北京：人民交通出版社，2017.