工程结构设计原理课程多媒体课件设计浅议

工程结构设计原理课程多媒体课件设计浅议

王文炜

（东南大学交通学院，江苏南京，210096）

【摘要】　多媒体辅助教学是现代教学一个不可缺少的教学手段。如何将多媒体技术更好地应用在传统的土木工程课程教学中，充分发挥多媒体技术的优势，是土木工程课程应该重视的问题。本文从工程结构设计原理课程的特点出发，简要说明了多媒体课件设计的方法和应注意的问题。

【关键词】　多媒体　课件　教学

【中图分类号】　G642　　　　　　　　　　　　　【文献标识码】　A

【文章编号】　1671－9719（2005）04－0067－02

多媒体（Computer Assisted Instruction，CAI，又称为计算机辅助教学）的发展已有40多年的历史。随着计算机技术的发展，CAI已经成为现代教学的一个不可缺少的教学手段。当前，CAI课件在教育领域广泛应用，如何将CAI课件制作更好地应用在专业课程教学中，如何更好地发挥CAI课件的优势，笔者结合多年的多媒体课件制作教学经验简要说明CAI课件在工程结构设计原理课程中应注意的问题。

一、设计基础

工程结构设计原理是土木工程、工程管理、工程力学等专业的专业基础课。它是以结构力学、材料力学、理论力学三大力学为基础，将混凝土结构、钢结构、砌体结构及新兴的组合结构等基本原理及基本构件有机地结合起来，形成通用化、综合化的课程。工程结构设计原理课程的特点是基本概念多、公式复杂、理论联系实际、实践性强等。

Powerpoint软件的特点是易学易用易修改及较好的开发界面，因此选择Power－point为课件主要开发平台。教学设计可以针对不同的教学目的、教学对象、教学内容非常便捷地调整或修改教学内容。课件以东南大学重点建设教材《结构设计原理》为蓝本，每个章节根据其教学内容设计成不同的教学流程，但其风格及内部设计是一致的。除大纲要求的内容外，适当增加了土木工程结构中的“工程”特色内容、工程技术中的应用实例，以达到学生拓宽知识视野，获取更多专业新信息的目的。

二、教学设计

工程结构设计原理课程的特点是有些概念比较枯燥、难以理解，学生对该课的兴趣难以持久，而多媒体教学技术走进课堂，在很大程度上解决了这种传统教学的弊端。为了激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲，使学生的学习状态由被动变主动，工程结构中的一些特色内容可以采用录像播放的形式，如混凝土材料性能、梁的正截面受弯破坏等。设计合理的动画有利于教学过程遵循学生的思维特点，逐步递进，深入到问题的核心，便于理解和掌握。如利用Powerpoint超级链接功能（图1）将混凝土轴心受压、偏心受压的设计原则、设计方法、破坏类型、设计思路、设计表达式动画嵌入幻灯片，播放后学生反映印象深刻，容易理解。在设计中用超级链接实现交互对话与自由选择，提高了播放的灵活性。同时还根据课堂教学的需要，设计了适合课堂教学环境的界面，如将背景、各级标题、重点难点及结论等设计成不同的字体、颜色，使画面更为清晰简洁，多维形象直观，生动逼真，学生更易透彻理解和牢固掌握。

图1　超级链功能

三、优化教学结构，提高教学效果

在课堂教学中，有时需要大量的板书内容，若采用多媒体技术的快速显示功能，不仅能解决课堂内大量板书的问题，还可以大大增加课堂教学容量，高效地使用课堂时间。在讲解计算例题中，运用多媒体教学，省去了板书和擦拭的时间。制作课件时要突出课程中的重点、难点，避免面面俱到。设计应源于课本又高于课本，突出教学重点、难点，扩充课本之外的知识。

四、扩大知识领域，激发学生创造性思维

借助多媒体技术把抽象的问题形象化、让静止的图像动起来，更加具体地反映教学思维过程，可以开阔学生视野，激发学生灵感，开拓学生创新思维。另外多媒体技术提供的外部刺激不是单一的，而是多种感官的综合刺激，这对学生获取知识和保持记忆都是非常重要的。它以既可看得见，又可摸得着，还能用手操作的形式，为学生提供各种媒体信息。通过多种感官刺激获取的信息量远比单一的听老师讲课要多得多，学生所学的知识在深度和广度上均会得以延伸。

五、课件制作应注意的问题

工程结构设计原理课程综合运用先修的数学、工程力学、工程材料等基础课相关内容，学习结构的一般概念、荷载及可靠度设计方法、工程结构材料的物理力学性能等。在掌握共性的基本原理基础上，以基本构件为主线，结合不同材料结构的特点，从宏观到微观，内容包括钢和混凝土等受弯构件变形及承载力计算原理及设计方法；钢、混凝土和砌体等受压构件计算原理及设计方法等，达到熟练、系统地掌握构件计算模型和设计方法。针对工程结构设计原理的教学内容、课程特点，笔者建议工程结构设计原理课程多媒体课件设计应注意以下几个问题：

（1）在制作课件时，教师要结合所讲内容，有效地把挂图、录像、投影仪等传统媒体有机地结合起来，使它们之间相辅相成；要做到内容连贯、整体结构完整、教学过程紧凑，从不同角度、以不同的教学形式突出重点、难点。

（2）在课件的内容和形式设计上，要便于教师与学生交流，使教学信息能够在师生之间双向传递。因此，可以在讲课过程中根据知识点设计适当的提问，让学生分析、讨论并回答。这样，一方面可调动学生的积极性；另一方面，教师可以检查学生对知识的掌握程度，使教学双方的交流顺畅、自然。

（3）过多的多媒体教学不利于学生掌握知识。多媒体教学包含的信息量大，画面变化速度快，在学生眼中和头脑中停留时间短。传统的教法是教师一边讲述一边板书，这可以有效地加深学生对教学内容的理解，使讲述的效果得以强化。如工程结构设计原理课程中有大量的公式推导过程，这些公式推导过程是多媒体课件无法到达的，因此，在利用多媒体教学时，不要放弃传统的黑板和粉笔，应合理利用，互为补充，取长补短，达到最佳教学效果。

参考文献：

［1］　叶见曙．结构设计原理［M］．北京：人民交通出版社，2004

［2］　杨青荣．谈多媒体技术在教学中的应用［J］．甘肃科技，2004，20（8）

［3］　周中云．基于个别化教学多媒体课件设计的反思［J］．中国电化教育，2003（1）：49－51

［4］　樊华，邓健．工程化学多媒体教学课件的研制与实践［J］．株洲师范高等专科学校学报，2004，9（2）：58－59

（原载于《高教论坛》，2005年8月第4期）