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摘 要：新媒体技术对传统教学模式造成了巨大冲击，传统的课堂教学已经不能满足学习者的要求，基于移动端的在线学习已逐渐成为新时代教学的一个重要发展方向。文章以钢结构设计原理课程为例，在总结课程特点及线上教学意义的基础上，进行了基于微信的混合教学模式探析与设计，促进衔接课堂内外无缝学习空间的形成，推动互联网信息技术与传统教育教学深度融合，为逐步建立线上线下教学相结合的完善体系奠定了基础。
关键词：微信;钢结构设计原理;混合教学
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2021）19-0074-04
Abstract： New media technology has caused a huge impact on traditional teaching model. Traditional classroom teaching can no longer meet the requirements of learners. Mobile-based online learning has gradually become an important development direction of teaching in the new era. Taking the course Principles of Steel Structure Design as an example， on the basis of summarizing the characteristics of the course and the significance of online teaching， this paper analyzes and designs the mixed teaching mode based on WeChat. The purpose of it is to promote the formation of seamless learning space inside and outside the classroom， and the deep integration of Internet information technology and traditional education and teaching. It has laid a foundation for gradually establishing a perfect system combining online and offline teaching.
Keywords： Wechat; Principles of Steel Structure Design; blended teaching
鋼结构因其材料匀质性好、各向同性、质量轻、塑性韧性好等优点，在大型公共建筑、工业建筑、民用建筑及桥梁结构等领域中得到了广泛的应用。自1996年来，我国钢产量长期雄踞世界首位[1]，但由于钢结构的比例却远低于国际发达国家的水平。例如，据相关数据统计，2018年全国钢结构产量0.6874亿吨，占钢产量的7.4%，较发达国家平均30%的比重有较大差距（欧洲、日本等已达到40%以上），且2018年钢结构产值占建筑业总产值仅2.87%。近年来，基于建筑环保、城镇化及钢产量过剩等压力，同时为了响应建筑工业化改革，我国在政策上大力支持钢结构的发展，尤其是装配式钢结构。例如，2016年《钢铁工业调整升级规划（2016-2020年）》提出中国将力争钢结构用钢量由目前的5000万吨增加到1亿吨以上;2019年，“大力发展钢结构等装配式建筑”成为住建部重点工作，并开始钢结构住宅试点;2020年，“大力推进钢结构装配式住宅建设试点”再次被列入住建部的重点工作[2]。
钢结构的迅猛发展对我国钢结构专业技术人才的培养带来了严峻的考验，对高校培养人才具备的知识理论及能力的要求越来越高。但目前钢结构课程课时安排较少，学生在课堂上获得的知识严重不足。在“互联网+”的时代背景下，建设钢结构网络课程作为有限课堂教学的助手，供学生预习、复习及拓展相关知识点，提高教学质量，培养知识功底扎实的学生以高质量地满足社会需求。
本文在分析钢结构设计原理课程特点的基础上，结合新冠肺炎疫情期间网络教学的经验，提出基于微信混合教学模式，并且对该模式进行了初步探析，为充分实现钢结构设计原理课程的混合教学模式奠定基础，为工科专业类似课程的教学改革提供借鉴。
一、钢结构设计原理课程的特点
钢结构教学分为钢结构设计原理课程与钢结构设计课程两大块，其中钢结构设计原理课程为钢结构设计提供基本理论知识，是土木工程专业重要的基础课程之一。该课程具有如下的特点[3-4]：
（一）理论性强
钢结构设计原理课程牵涉到比较多的理论计算公式及符号定义，涉及到材料力学、结构力学、荷载与结构设计方法等课程内容，要求学生有扎实的知识储备。钢结构设计原理课程一般放在大学第三学年。这是由于大二大三是专业课的密集时期，学生很难高质量地完成知识点的衔接与复习。此外，部分基础课程并行或滞后于钢结构设计原理课程，比如太原理工大学的荷载与结构设计方法课程相关知识的滞后讲解，会给学生理解钢结构设计方法带来难度。在这种背景下，学生对钢结构设计知识难理解，甚至出现厌学情绪，大大降低了课堂授课效率。在对太原理工大学2015级、2016级学生的课堂统计发现，近80%的学生认为钢结构设计原理是大学期间最难的课程，印象里只留下理论性强的公式与符号。
（二）内容丰富
钢结构设计原理课程的基本知识点包括绪论、材料、连接、构件（轴心受力构件、受弯构件、偏心受力构件），课程中除了需要讲授基本原理外，还需传授钢结构设计在应用中的衔接点，加之近年来知识体系及相关理论的更新，使得钢结构设计原理课程的教学内容丰富，但土木工程专业教学改革趋势是要压缩课程教学学时[5]。太原理工大学钢结构设计原理课程为40学时，去掉中秋国庆假期冲突的2-4个学时，实际上仅有36个学时左右，明显少于国内高校特别是985、211学校的学时设置，例如，清华大学钢结构原理课程为48学时，同济大学、哈尔滨工业大学钢结构原理课程为56学时等[6]。在本科课程总学时下调的大背景下，增加学时基本没有可能。因此，如何在有限的学时内，高效地将钢结构设计原理课程的知识点传递给学生，培养具备钢结构设计所需理论基础知识的专业人才是授课教师面临的挑战之一。 （三）抽象感强
钢结构连接、构件及结构都属于空间实体，具有较强的立体感。对于钢结构设计原理课程，学生不是简单地掌握公式符号，会计算就行，还需要具有较强的空间想象力。然而在开设该课程之前，学生主要学习基础知识，还未参与实际工程的实习，对各类结构体系感性认识的不足，使学生们对与实际相关的细节难以理解，如果仅仅听课堂讲解会显得非常抽象，加之较多的计算公式与符号，容易产生畏难心理，降低学习兴趣，很难达到较佳的教学效果[7-8]。例如，学生掌握了计算公式仍然会计算错误，主要原因之一就是材料力学课程是基于杆件简化，而钢结构设计原理课程针对的是工字型、槽钢、角钢等实际截面，需要学生在正确领悟杆件特点的基础上进行计算分析。
理论性强、内容丰富及抽象感强的特点，要求钢结构设计原理课程教学中需穿插基础知识点回忆、实践案例分析，但是有限紧凑的课时安排使其无法在课堂教学中实现，最终使得学生仅依靠课堂学习充分掌握该课程的难度增加。在“互联网+”时代，各种网络教学平台的出现可以弥补钢结构设计原理课程在传统课堂的上述局限性，增加学生学习的便捷性及学习兴趣。
二、微信教学助手的意义
随着数字信息技术的发展，移动通信网络和即时通信工具迅猛发展，人们逐渐认识到融合传统教学和在线学习优势的新型学习方式——混合学习能够有效优化学习过程，促进当前教育教学改革[9]。国家中长期教育改革和发展规划纲要工作小组办公室发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》与《教育信息化十发展规划（2010-2020年）》，指出教育的发展要跟上时代步伐。
自2011年智能手机普及以来，手机应用软件不断发展与更新。微信作为众多应用软件代表之一，已经在学习、工作和生活中成为不可或缺的工具。相比微博、QQ等当前主流社交应用平台，微信实时交流功能强大、用户分组设置功能、公众号服务成熟等，使其作为辅助教学平台具有很大的潜能和优势。此外，大学生占据了微信使用群体的主要比例，是大学生使用频率最高的社交工具[10-11]。2020年新冠肺炎疫情期间，作者借助微信顺利完成了钢结构设计原理课程的在线教学，取得了较佳效果。借鉴疫情期间的教学经验、学生反馈及效果评定等，总结微信辅助教学的意义主要有以下两点：
（一）提高教学课堂的可伸缩性与灵活性
钢结构设计原理课程的内容丰富且抽象感强，在课时量有限的情况下，多数教师基于考点教学，经常需要面对知识点侧重或扩展导致的课时紧张。此外，对于传统教学，学生主要局限在教室的环境中，注意力容易削弱，尤其是钢结构设计原理课程中计算公式的推导较多，学生容易感觉枯燥而分神，一个知识点的遗漏可能会导致后续知识跟不上，进而产生厌学情绪。基于微信平台，可共享及推送基础知识点、课堂教学资料、实践案例及即时政策信息等扩展知识，拓展教学方式及范围，实现课前基础预习、课后复习及个性拓展的无缝衔接，提高教学课堂的可伸缩性与灵活性。
（二）增加学生的主导性与参与度
微信依托于便携的移动终端设备，给予学生自主掌管学习的权限，满足学生根据自身情况设计定义学习内容、步调及侧重，提高学生学习的主导性。学生基于微信平台可以就课堂遗留疑问及日常生活中的疑问进行即时提问，教师通过手机可即时回答，增加了教师和学生之间多层级的交流，提高了学生参与教学活动的积极性。公众页面的提问，也为其他同学积极参与讨论、解答提供了机会，增加了每位同学拓展知识点的机会，增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，而且调动了学生的活跃度。此外，微信自带的语音、表情包等信息表达元素，还可以减少学生与教师之间的隔阂，激发学生学习的热情。
三、微信混合教学模式的探析
作者基于多年的课堂教学及疫情期间线上教学经验，基于微信设计了钢结构设计原理课程的混合教学模式，辅助学生完成一系列学习活动，提高教学质量。图1给出了基于微信的钢结构设计原理课程混合教学模式。
由图1可知，混合教学模式的设计以学生为本位，教师为引导，微信为载体。整个教学过程充分激发了学生的学习兴趣，提高了自觉性和独立思考能力，发挥主导作用，使学生可以结合实际更好地理解理论知识、吸收知识和进行思考，变“满堂灌”“填鸭式”教学为启发互动探索式教学，提高了钢结构设计原理课程的教学质量。基于微信平台，师生可以随时共享钢结构相关的最新动态，比如国家政策、国家规程规范、国际发展动态、工程案例疑问等，师生可以积极参与解析讨论，极大地调动了学生学习的兴趣及积极性，加深了相应知识点的消化理解，同时培养学生对结构工程的敬畏之心和责任，加强其今后从事相关工作的使命感和责任感。除了微信群外，还可以利用微信公众号发布基础知识，教学资料及实践教学内容。
（一）基础知识
钢结构设计原理课程与力学、荷载等课程存在交叉，有限的课时量使得教师没有办法在课堂上进行知识点的回顾，直接授课可能会导致部分学生知识紊乱，降低了教学质量。
基础知识菜单包括力学知识、荷载知识及课程预习三大模块。力学知识模块归纳总结钢结构设计原理课程所需的基本力学知識点，包括轴向拉伸压缩、剪切、弯扭及平面图形几何性质的概念及计算;荷载知识模块主要包括结构荷载的定义及分类、结构设计方法的意义及计算。这两个模块的内容要简练，供学生根据自己的功底选择性地进行高效回顾，为更好地掌握课堂知识提供保障。课程预习模块需要教师课前发布下一节课的内容，主要从实际生活的案例入手，以抛出问题的形式展示，激发学生兴趣，使学生带着疑问听讲，变“填鸭式”教学为“激发式”教学。该模块要做到实时更新，很好地与课堂教学计划衔接。
（二）教学资料
教学资料菜单包括课堂资料、作业布置、重点难点三大模块。由于知识结构、知识储备及对新知识理解能力的不同，课堂教学不能保证所有学生都随堂掌握所有知识点，教师依据课堂进度发布课堂资料，学生可以根据自身情况，即时进行课后复习、重温知识点，避免疑惑积压及厌学现象。此外，课堂教学资料的共享可高效避免课堂中学生拿手机拍教学PPT及板书的现象，提高学生课堂的专注度，提升教学效果。 作业布置模块以填空、选择、简单及计算等多种形式体现，除了基本题库，还可运用热门或切身环境中的实际工程案例，这样可以更大程度激发学生的兴趣及作为一名土木专业人员的社会感。教师在批改作业后，将答案公布于该模块，且总结强调共性易错点及注意事项，使学生全面掌握每一道题对应的知识点。
钢结构设计原理课程具有很强的理论性，较多概念及公式意义的理解具有一定的难度，对于这些难点问题，教师基于课程进度，在微信平台发布难点讲解视频及对应的3D模拟资料，强调重点，学生可以根据情况利用课后时间反复学习，从而理解难点、掌握重点，增强学生对钢结构设计原理课程的学习兴趣。例如，钢结构设计原理课程受弯构件腹板的局部稳定涉及到加劲肋定义、设计及计算，学生经常会对各加劲肋的布置位置产生混淆，导致无法准确地将计算公式与加劲肋设计相吻合。微信平台发布的梁加劲肋3D视图可有效地帮助同学准确定位各加劲肋、了解各加劲肋的作用。
（三）实践教学
钢结构课程具有较强的抽象性，实践是将抽象难懂的关键知识点，尤其是将理论公式符号直观具体化，给予学生更为立体的感官认知，有效加深学生对相应知识点的理解。建立实践教学菜单，该菜单从根本上解决了学生对钢结构节点、构件缺乏直观认识、抽象感模糊等问题。同时有效控制每部分内容的篇幅，便于学生利用碎片时间，精准地掌握相关知识点，极大缩短了学生将理论知识转换为工程实践的距离。开启了学生学习的主动性和创造性，打开了学生的创新思维，激励了学生的创新意识。该菜单分为虚拟试验、课程实验、典型工程案例三大模块。
虚拟试验模块基于数值模拟软件，以3D动画形式将钢结构设计原理课程中的主要教学内容进行展示，包括钢材轴向拉伸试验、螺栓连接破坏模式、轴心受压构件的弯曲失稳、弯扭失稳和扭转失稳、受弯构件的整体失稳、压弯构件的作用平面内和平面外失稳、构件的局部失稳等，使学生建立立体感，更好地理解公式意义，并且补足了实验课时偏少，无法将更多关键知识点以教学实验展示的短板。
部分高校的钢结构设计原理课程设有实践教学课程，但是课时量有限，仅适合开展个别实验。例如，太原理工大学有4课时的实践教学，设计的教学实验有连接、轴压及弯扭失稳等，但每学年的学生只能在有限的课时内完成一个实验。此外，实验场地有限，即使分批次教学也很难顾及全部学生捕捉到整个实验现象。为了解决上述问题，课程实验模块上传各教学实验的设计方案、过程视频、总结，供学生课前预习、课后重温，充分实现实践教学的目标。
钢结构是实践性很强的课程，工程案例能够使学生将所学的理论知识及时应用于具体案例的分析中，培养学生成为应用型人才，有利于教学质量的提高。教师需要针对教学内容去参阅整理收集大量的实际工程及资料，并且对其进行整理和分析，筛选与教学知识点吻合度较高的实例，提取凝练其中相关的实践性知识。为了充分激发学生的兴趣，教师应该优先选取就近或者正在进行的工程案例，使学生可以切身领悟、自发思考。例如，钢结构的应用方面，选取学校结构实验室、体育馆、在建及拟建的机械馆等。
为了促使学生利用课后碎片时间，自主性的充分利用微信辅助教学平台，要求教师发布共享的内容具有高度专业性针对性，标题新颖、内容精简，吸引学生持续关注学习的兴趣。此外，打破传统课堂点名、作业优良判定占20%平时成绩的标准，将微信辅助教学平台上学生的表现以5%～8%的比例考虑到平时成绩中，激发学生积极参与的热情，培养学生自主学习的意识。
四、结束语
随着网络信息技术的发展，使得基于移动设备的学习模式越来越受到青年大学生的青睐。为了促进线下线上混合教学模式的发展应用，推进教学改革，提升教学质量，本文在分析总结钢结构设计原理课程线下教学特点的基础上，基于微信设计了钢结构设计原理课程的混合教学模式，促进课堂内外无缝学习空间的衔接，满足不同层次的学生，提高学生在整个教学过程中的参与度，增强学生的学习兴趣。接下来的研究将完善该教学模式，且当即应用于教学实践中，进一步验证模式的有效性。
参考文献：
[1]沈祖炎，陈扬骥，陈以一.钢结构基本原理（第2版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.
[2]张昭祥.装配式钢结构住宅技术体系的工程应用与分析[J].施工技术，2020（4）：127-128.
[3]梁春华，熊鹏飞.钢结构课程教学改革方法探讨[J].教育现代化，2019，6（18）：85-86.
[4]田钦，刘鑫祺.钢结构设计原理课程教学改革研究[J].高等教育（学周刊），2020（10）：3-4.
[5]李国强，陈以一，朱合华，等.土木工程专业结构工程课程体系与教学内容改革总体方案[J].高等建筑教育，2002，11（2）：53-54.
[6]刘学春，白正仙，朱涛，等.钢结构原理教学内容和教学方法的探讨与实践[J].高等建筑教育，2020，29（4）：101-108.
[7]李方慧，田春竹.钢结构设计课程实践教学方法探讨[J].高等建筑教育，2011（1）：139-141.
[8]王玲玲.“先学后教”模式在土木工程必修课教学中的运用[J].高教学刊，2020（5）：127-129.
[9]殷彬，吴卫群.基于微信小程序支持的高校混合式教學方案研究[J].高教学刊，2019（18）：109-111.
[10]程聪，刘璐，刘起展，等.大学生微信及微课使用情况调查分析[J].南京医科大学学报（社会科学版），2020（3）：297-300.
[11]杜一菲.大学生微信舆情的现状和引导研究[J].高教学刊，2017（23）：62-64.
基金项目：国家自然科学基金项目“考虑循环应力作用下膜材蠕变影响的飞艇囊体结构受力性能与多目标优化研究”（编号：51808374）;山西省2020年度教学改革创新项目“基于大学生结构设计大赛的学科竞赛管理体系研究”（编号：J2020057）
作者简介：李天娥（1987-），女，汉族，山西平遥人，博士，讲师，研究方向：空间结构受力性能分析;辛立彪（1988-），男，汉族，山西孝义人，博士，讲师，研究方向：复合材料力学，超材料机构设计;王永宝（1989-），男，汉族，山东潍坊人，博士，讲师，研究方向：桥梁结构受力性能分析。
关键词：微信;钢结构设计原理;混合教学
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2021）19-0074-04
Abstract： New media technology has caused a huge impact on traditional teaching model. Traditional classroom teaching can no longer meet the requirements of learners. Mobile-based online learning has gradually become an important development direction of teaching in the new era. Taking the course Principles of Steel Structure Design as an example， on the basis of summarizing the characteristics of the course and the significance of online teaching， this paper analyzes and designs the mixed teaching mode based on WeChat. The purpose of it is to promote the formation of seamless learning space inside and outside the classroom， and the deep integration of Internet information technology and traditional education and teaching. It has laid a foundation for gradually establishing a perfect system combining online and offline teaching.
Keywords： Wechat; Principles of Steel Structure Design; blended teaching
鋼结构因其材料匀质性好、各向同性、质量轻、塑性韧性好等优点，在大型公共建筑、工业建筑、民用建筑及桥梁结构等领域中得到了广泛的应用。自1996年来，我国钢产量长期雄踞世界首位[1]，但由于钢结构的比例却远低于国际发达国家的水平。例如，据相关数据统计，2018年全国钢结构产量0.6874亿吨，占钢产量的7.4%，较发达国家平均30%的比重有较大差距（欧洲、日本等已达到40%以上），且2018年钢结构产值占建筑业总产值仅2.87%。近年来，基于建筑环保、城镇化及钢产量过剩等压力，同时为了响应建筑工业化改革，我国在政策上大力支持钢结构的发展，尤其是装配式钢结构。例如，2016年《钢铁工业调整升级规划（2016-2020年）》提出中国将力争钢结构用钢量由目前的5000万吨增加到1亿吨以上;2019年，“大力发展钢结构等装配式建筑”成为住建部重点工作，并开始钢结构住宅试点;2020年，“大力推进钢结构装配式住宅建设试点”再次被列入住建部的重点工作[2]。
钢结构的迅猛发展对我国钢结构专业技术人才的培养带来了严峻的考验，对高校培养人才具备的知识理论及能力的要求越来越高。但目前钢结构课程课时安排较少，学生在课堂上获得的知识严重不足。在“互联网+”的时代背景下，建设钢结构网络课程作为有限课堂教学的助手，供学生预习、复习及拓展相关知识点，提高教学质量，培养知识功底扎实的学生以高质量地满足社会需求。
本文在分析钢结构设计原理课程特点的基础上，结合新冠肺炎疫情期间网络教学的经验，提出基于微信混合教学模式，并且对该模式进行了初步探析，为充分实现钢结构设计原理课程的混合教学模式奠定基础，为工科专业类似课程的教学改革提供借鉴。
一、钢结构设计原理课程的特点
钢结构教学分为钢结构设计原理课程与钢结构设计课程两大块，其中钢结构设计原理课程为钢结构设计提供基本理论知识，是土木工程专业重要的基础课程之一。该课程具有如下的特点[3-4]：
（一）理论性强
钢结构设计原理课程牵涉到比较多的理论计算公式及符号定义，涉及到材料力学、结构力学、荷载与结构设计方法等课程内容，要求学生有扎实的知识储备。钢结构设计原理课程一般放在大学第三学年。这是由于大二大三是专业课的密集时期，学生很难高质量地完成知识点的衔接与复习。此外，部分基础课程并行或滞后于钢结构设计原理课程，比如太原理工大学的荷载与结构设计方法课程相关知识的滞后讲解，会给学生理解钢结构设计方法带来难度。在这种背景下，学生对钢结构设计知识难理解，甚至出现厌学情绪，大大降低了课堂授课效率。在对太原理工大学2015级、2016级学生的课堂统计发现，近80%的学生认为钢结构设计原理是大学期间最难的课程，印象里只留下理论性强的公式与符号。
（二）内容丰富
钢结构设计原理课程的基本知识点包括绪论、材料、连接、构件（轴心受力构件、受弯构件、偏心受力构件），课程中除了需要讲授基本原理外，还需传授钢结构设计在应用中的衔接点，加之近年来知识体系及相关理论的更新，使得钢结构设计原理课程的教学内容丰富，但土木工程专业教学改革趋势是要压缩课程教学学时[5]。太原理工大学钢结构设计原理课程为40学时，去掉中秋国庆假期冲突的2-4个学时，实际上仅有36个学时左右，明显少于国内高校特别是985、211学校的学时设置，例如，清华大学钢结构原理课程为48学时，同济大学、哈尔滨工业大学钢结构原理课程为56学时等[6]。在本科课程总学时下调的大背景下，增加学时基本没有可能。因此，如何在有限的学时内，高效地将钢结构设计原理课程的知识点传递给学生，培养具备钢结构设计所需理论基础知识的专业人才是授课教师面临的挑战之一。 （三）抽象感强
钢结构连接、构件及结构都属于空间实体，具有较强的立体感。对于钢结构设计原理课程，学生不是简单地掌握公式符号，会计算就行，还需要具有较强的空间想象力。然而在开设该课程之前，学生主要学习基础知识，还未参与实际工程的实习，对各类结构体系感性认识的不足，使学生们对与实际相关的细节难以理解，如果仅仅听课堂讲解会显得非常抽象，加之较多的计算公式与符号，容易产生畏难心理，降低学习兴趣，很难达到较佳的教学效果[7-8]。例如，学生掌握了计算公式仍然会计算错误，主要原因之一就是材料力学课程是基于杆件简化，而钢结构设计原理课程针对的是工字型、槽钢、角钢等实际截面，需要学生在正确领悟杆件特点的基础上进行计算分析。
理论性强、内容丰富及抽象感强的特点，要求钢结构设计原理课程教学中需穿插基础知识点回忆、实践案例分析，但是有限紧凑的课时安排使其无法在课堂教学中实现，最终使得学生仅依靠课堂学习充分掌握该课程的难度增加。在“互联网+”时代，各种网络教学平台的出现可以弥补钢结构设计原理课程在传统课堂的上述局限性，增加学生学习的便捷性及学习兴趣。
二、微信教学助手的意义
随着数字信息技术的发展，移动通信网络和即时通信工具迅猛发展，人们逐渐认识到融合传统教学和在线学习优势的新型学习方式——混合学习能够有效优化学习过程，促进当前教育教学改革[9]。国家中长期教育改革和发展规划纲要工作小组办公室发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》与《教育信息化十发展规划（2010-2020年）》，指出教育的发展要跟上时代步伐。
自2011年智能手机普及以来，手机应用软件不断发展与更新。微信作为众多应用软件代表之一，已经在学习、工作和生活中成为不可或缺的工具。相比微博、QQ等当前主流社交应用平台，微信实时交流功能强大、用户分组设置功能、公众号服务成熟等，使其作为辅助教学平台具有很大的潜能和优势。此外，大学生占据了微信使用群体的主要比例，是大学生使用频率最高的社交工具[10-11]。2020年新冠肺炎疫情期间，作者借助微信顺利完成了钢结构设计原理课程的在线教学，取得了较佳效果。借鉴疫情期间的教学经验、学生反馈及效果评定等，总结微信辅助教学的意义主要有以下两点：
（一）提高教学课堂的可伸缩性与灵活性
钢结构设计原理课程的内容丰富且抽象感强，在课时量有限的情况下，多数教师基于考点教学，经常需要面对知识点侧重或扩展导致的课时紧张。此外，对于传统教学，学生主要局限在教室的环境中，注意力容易削弱，尤其是钢结构设计原理课程中计算公式的推导较多，学生容易感觉枯燥而分神，一个知识点的遗漏可能会导致后续知识跟不上，进而产生厌学情绪。基于微信平台，可共享及推送基础知识点、课堂教学资料、实践案例及即时政策信息等扩展知识，拓展教学方式及范围，实现课前基础预习、课后复习及个性拓展的无缝衔接，提高教学课堂的可伸缩性与灵活性。
（二）增加学生的主导性与参与度
微信依托于便携的移动终端设备，给予学生自主掌管学习的权限，满足学生根据自身情况设计定义学习内容、步调及侧重，提高学生学习的主导性。学生基于微信平台可以就课堂遗留疑问及日常生活中的疑问进行即时提问，教师通过手机可即时回答，增加了教师和学生之间多层级的交流，提高了学生参与教学活动的积极性。公众页面的提问，也为其他同学积极参与讨论、解答提供了机会，增加了每位同学拓展知识点的机会，增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，而且调动了学生的活跃度。此外，微信自带的语音、表情包等信息表达元素，还可以减少学生与教师之间的隔阂，激发学生学习的热情。
三、微信混合教学模式的探析
作者基于多年的课堂教学及疫情期间线上教学经验，基于微信设计了钢结构设计原理课程的混合教学模式，辅助学生完成一系列学习活动，提高教学质量。图1给出了基于微信的钢结构设计原理课程混合教学模式。
由图1可知，混合教学模式的设计以学生为本位，教师为引导，微信为载体。整个教学过程充分激发了学生的学习兴趣，提高了自觉性和独立思考能力，发挥主导作用，使学生可以结合实际更好地理解理论知识、吸收知识和进行思考，变“满堂灌”“填鸭式”教学为启发互动探索式教学，提高了钢结构设计原理课程的教学质量。基于微信平台，师生可以随时共享钢结构相关的最新动态，比如国家政策、国家规程规范、国际发展动态、工程案例疑问等，师生可以积极参与解析讨论，极大地调动了学生学习的兴趣及积极性，加深了相应知识点的消化理解，同时培养学生对结构工程的敬畏之心和责任，加强其今后从事相关工作的使命感和责任感。除了微信群外，还可以利用微信公众号发布基础知识，教学资料及实践教学内容。
（一）基础知识
钢结构设计原理课程与力学、荷载等课程存在交叉，有限的课时量使得教师没有办法在课堂上进行知识点的回顾，直接授课可能会导致部分学生知识紊乱，降低了教学质量。
基础知识菜单包括力学知识、荷载知识及课程预习三大模块。力学知识模块归纳总结钢结构设计原理课程所需的基本力学知識点，包括轴向拉伸压缩、剪切、弯扭及平面图形几何性质的概念及计算;荷载知识模块主要包括结构荷载的定义及分类、结构设计方法的意义及计算。这两个模块的内容要简练，供学生根据自己的功底选择性地进行高效回顾，为更好地掌握课堂知识提供保障。课程预习模块需要教师课前发布下一节课的内容，主要从实际生活的案例入手，以抛出问题的形式展示，激发学生兴趣，使学生带着疑问听讲，变“填鸭式”教学为“激发式”教学。该模块要做到实时更新，很好地与课堂教学计划衔接。
（二）教学资料
教学资料菜单包括课堂资料、作业布置、重点难点三大模块。由于知识结构、知识储备及对新知识理解能力的不同，课堂教学不能保证所有学生都随堂掌握所有知识点，教师依据课堂进度发布课堂资料，学生可以根据自身情况，即时进行课后复习、重温知识点，避免疑惑积压及厌学现象。此外，课堂教学资料的共享可高效避免课堂中学生拿手机拍教学PPT及板书的现象，提高学生课堂的专注度，提升教学效果。 作业布置模块以填空、选择、简单及计算等多种形式体现，除了基本题库，还可运用热门或切身环境中的实际工程案例，这样可以更大程度激发学生的兴趣及作为一名土木专业人员的社会感。教师在批改作业后，将答案公布于该模块，且总结强调共性易错点及注意事项，使学生全面掌握每一道题对应的知识点。
钢结构设计原理课程具有很强的理论性，较多概念及公式意义的理解具有一定的难度，对于这些难点问题，教师基于课程进度，在微信平台发布难点讲解视频及对应的3D模拟资料，强调重点，学生可以根据情况利用课后时间反复学习，从而理解难点、掌握重点，增强学生对钢结构设计原理课程的学习兴趣。例如，钢结构设计原理课程受弯构件腹板的局部稳定涉及到加劲肋定义、设计及计算，学生经常会对各加劲肋的布置位置产生混淆，导致无法准确地将计算公式与加劲肋设计相吻合。微信平台发布的梁加劲肋3D视图可有效地帮助同学准确定位各加劲肋、了解各加劲肋的作用。
（三）实践教学
钢结构课程具有较强的抽象性，实践是将抽象难懂的关键知识点，尤其是将理论公式符号直观具体化，给予学生更为立体的感官认知，有效加深学生对相应知识点的理解。建立实践教学菜单，该菜单从根本上解决了学生对钢结构节点、构件缺乏直观认识、抽象感模糊等问题。同时有效控制每部分内容的篇幅，便于学生利用碎片时间，精准地掌握相关知识点，极大缩短了学生将理论知识转换为工程实践的距离。开启了学生学习的主动性和创造性，打开了学生的创新思维，激励了学生的创新意识。该菜单分为虚拟试验、课程实验、典型工程案例三大模块。
虚拟试验模块基于数值模拟软件，以3D动画形式将钢结构设计原理课程中的主要教学内容进行展示，包括钢材轴向拉伸试验、螺栓连接破坏模式、轴心受压构件的弯曲失稳、弯扭失稳和扭转失稳、受弯构件的整体失稳、压弯构件的作用平面内和平面外失稳、构件的局部失稳等，使学生建立立体感，更好地理解公式意义，并且补足了实验课时偏少，无法将更多关键知识点以教学实验展示的短板。
部分高校的钢结构设计原理课程设有实践教学课程，但是课时量有限，仅适合开展个别实验。例如，太原理工大学有4课时的实践教学，设计的教学实验有连接、轴压及弯扭失稳等，但每学年的学生只能在有限的课时内完成一个实验。此外，实验场地有限，即使分批次教学也很难顾及全部学生捕捉到整个实验现象。为了解决上述问题，课程实验模块上传各教学实验的设计方案、过程视频、总结，供学生课前预习、课后重温，充分实现实践教学的目标。
钢结构是实践性很强的课程，工程案例能够使学生将所学的理论知识及时应用于具体案例的分析中，培养学生成为应用型人才，有利于教学质量的提高。教师需要针对教学内容去参阅整理收集大量的实际工程及资料，并且对其进行整理和分析，筛选与教学知识点吻合度较高的实例，提取凝练其中相关的实践性知识。为了充分激发学生的兴趣，教师应该优先选取就近或者正在进行的工程案例，使学生可以切身领悟、自发思考。例如，钢结构的应用方面，选取学校结构实验室、体育馆、在建及拟建的机械馆等。
为了促使学生利用课后碎片时间，自主性的充分利用微信辅助教学平台，要求教师发布共享的内容具有高度专业性针对性，标题新颖、内容精简，吸引学生持续关注学习的兴趣。此外，打破传统课堂点名、作业优良判定占20%平时成绩的标准，将微信辅助教学平台上学生的表现以5%～8%的比例考虑到平时成绩中，激发学生积极参与的热情，培养学生自主学习的意识。
四、结束语
随着网络信息技术的发展，使得基于移动设备的学习模式越来越受到青年大学生的青睐。为了促进线下线上混合教学模式的发展应用，推进教学改革，提升教学质量，本文在分析总结钢结构设计原理课程线下教学特点的基础上，基于微信设计了钢结构设计原理课程的混合教学模式，促进课堂内外无缝学习空间的衔接，满足不同层次的学生，提高学生在整个教学过程中的参与度，增强学生的学习兴趣。接下来的研究将完善该教学模式，且当即应用于教学实践中，进一步验证模式的有效性。
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基金项目：国家自然科学基金项目“考虑循环应力作用下膜材蠕变影响的飞艇囊体结构受力性能与多目标优化研究”（编号：51808374）;山西省2020年度教学改革创新项目“基于大学生结构设计大赛的学科竞赛管理体系研究”（编号：J2020057）
作者简介：李天娥（1987-），女，汉族，山西平遥人，博士，讲师，研究方向：空间结构受力性能分析;辛立彪（1988-），男，汉族，山西孝义人，博士，讲师，研究方向：复合材料力学，超材料机构设计;王永宝（1989-），男，汉族，山东潍坊人，博士，讲师，研究方向：桥梁结构受力性能分析。