钢筋混凝土梁正截面强度实验“虚、实”结合的教学方法初探

张 彤，田 帅，高华国，李吉人，高 松，孙 畅

（辽宁科技大学土木工程学院，辽宁鞍山 114051）

0 前言

传统的钢筋混凝土梁正截面强度实验是《混凝土结构基本原理》课程中的一个教学环节，该项实验旨在学生掌握钢筋混凝土梁的破坏全过程，并观察其破坏现象及破坏特征（见图1），使学生能对钢筋混凝土受力构件有直观的感性认识，是土木专业学生入门级的一个特别重要的实验，但由于此类设备非常昂贵，而土木工程专业教育认证要求是每个学生都参与实验，目前现有实验厂地及设备数量不能满足要求，另外现有学生层次不齐，现有的教学方式不能够因材施教，不利于学生成长，也不利于学生向应用型人才方向成长。

图1 钢筋混凝土梁正截面破坏形态

随着计算机技术及网络技术的发展及普及，00 后被称为新生代和网生代，因为他们是在互联网的环境里面长大，他们每天面对的是手机屏、电脑屏、iPad 屏等多屏生活。他们获取知识渠道的也是多样化的，因此，他们已不满足于线下被动接受老师传授，更加喜爱线上主动搜寻自己感兴趣的知识。在这样的时代背景下，传统教学方面能不能满足学生的求知欲，不利于学生综合实践能力的培养与提高。

因此将现有的信息技术引入到教学领域内将改变传统的教学模式，使学生根据自己的兴趣和自己学习程度及需求进行学习，且不受时间限制随时随地可以学习，并可以选择更多地参数进行训练，先行线上熟悉钢筋混凝土梁实验的全部过程，通过多次反复观看，会在头脑中形成三种梁型的破坏特征，为线下实验室实验打下基础。这样线上线下同步实验更有利于学生对理论知识的消化与理解。

1 “虚、实”结合实验教学方法实现的条件

（1）建立线上资源，即建立钢筋混凝土梁正截面强度实验平台系统（包括钢筋混凝土梁三种梁型的正截面强度实验的视频），该系统中分为学生系统（见图2）与教师系统（见图3）两部分。

图2 实验平台学生系统界面

（2）设计、构建实现钢筋混凝土梁正截面强度实验虚拟仿真软件实验平台系统（见图4）的建立。

2 “虚、实”结合实验教学的具体内容

2.1 “虚”：线上

（1）在建好的钢筋混凝土梁正截面强度实验平台，将钢筋混凝土梁实验全部内容（实验报告的全部内容）以任务的形式展现，学生注册自己的账号，登录到平台上，学生可以通过点击对应菜单了解实验目的、实验原理、实验设备、加载装置、实验步骤、实验数据整理的内容、实验结果内容，为线下实验室实验做好知识储备。

图3 实验平台教师系统界面

图4 钢筋混凝土梁正截面强度实验虚拟仿真软件界面

（2）利用钢筋混凝土梁虚拟仿真实验软件，学生根据自己的兴趣和自己学习程度及需求远程线上进行学习，且不受时间限制随时随地可以学习，并可以选择更多地参数进行训练，了解和掌握不同情况下三种梁的破坏特点，为线下实验室实验做好了充分准备。

2.2 “实”：线下

（1）学生在实验室进行实验时，学生按实验要求整治数据，图表、实验结论等，以电子文件的形式存档。

（2）学生在图2 实验平台学生系统进行线上提交实验报告，教师登录教师系统，根据学生提交的报告给出成绩。提交后学生可以在学生系统中查看实验成绩。

3 “虚、实”结合教学方法的实施方案

首先，学生需要先完成“虚拟仿真软件实验平台系统”中的线上内容，达到要求的学习百分比。

其次将线上学习达到要求的进行学生分组，按照分组到实验室进行实验。

4 实验成绩考核

实验成绩考核由“虚、实”两部分构成，占课程总成绩的30%。

（1）“虚”部分考核，借助超星平台系统可以准确确定学生的学习百分比率，根据学生的学习百分比给出线上学习成绩。

（2）“实”部分考核，根据实验过程中学生的表现及实验报告中的实验内容和实验方案、实验数据分析、实验结论和思考题及实验课时学生签到（对未能参加实验课的学生本次实验项目记零）最终给出线下成绩。

5 “虚、实”结合的实验教学方法的特色与亮点

（1）避免了单一的考核标准。

（2）改变了单一的考核方式。

（3）激励了学生自主性、个性化学习相结合的兴趣。

（4）实现了线上与线下即“虚、实”相结合的深度与广度。

6 结束语

通过“虚、实”结合的教学方法，学生实验成绩的评定方法更加合理，这种方法更加倾向于培养学生动手能力、实践能力，使学生比以前更加重视实验环节。改革后的实验教学方法提高了学生实验的积极性及综合实践能力。