基于翻轉(zhuǎn)課堂教育理念的《工程力學(xué)》教學(xué)革新與思考

李 健，李鳳娟，周 嶺，王海明

（塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院，新疆　阿拉爾　843300）

0　引言

翻轉(zhuǎn)課堂又名“顛倒課堂”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生[1]。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式將普通課堂中的講授移到課外進(jìn)行，課堂內(nèi)通過實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目訓(xùn)練、研討、團(tuán)隊(duì)合作等方式讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主動(dòng)實(shí)施者，學(xué)生的工程實(shí)踐能力和溝通交流、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力在課堂上能得到很好的鍛煉[2～3]。

傳統(tǒng)《工程力學(xué)》教學(xué)方法存在著很多弊端，僅僅通過教師的講解，學(xué)生在掌握相關(guān)知識(shí)時(shí)有很多不足之處，無法將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于具體實(shí)踐，內(nèi)容過于單一，缺乏與實(shí)際的聯(lián)系[4～5]。由于以上不足，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)和解決實(shí)際問題時(shí)往往會(huì)感到力不從心。因此《工程力學(xué)》這種較為復(fù)雜的課程采取傳統(tǒng)的教學(xué)模式，已經(jīng)難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

將翻轉(zhuǎn)課堂引入《工程力學(xué)》課程教學(xué)中，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，可以提升《工程力學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)涵，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率；此外，通過課堂內(nèi)外實(shí)驗(yàn)、研討、團(tuán)隊(duì)合作等方式提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，使學(xué)生的工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到很好的鍛煉[6]。

1　《工程力學(xué)》課程教學(xué)與工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)間存在的問題

1.1　教學(xué)方法單一

傳統(tǒng)教學(xué)方法形式單一，以教師為主，課堂枯燥無味，學(xué)生屑于思考、被動(dòng)接受，具有填鴨式的弊端，教學(xué)質(zhì)量不高。

1.2　內(nèi)容嚴(yán)重老化

目前，《工程力學(xué)》課程教學(xué)存在的最現(xiàn)實(shí)的問題是課時(shí)少，如我校的《工程力學(xué)》課程只有96學(xué)時(shí)（兩學(xué)期），課時(shí)有限內(nèi)容繁多，但教師仍多按照過去的課時(shí)量講授，導(dǎo)致知識(shí)體系不連貫，內(nèi)容跳躍性大，學(xué)生被“滿堂灌”，不能對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通；同時(shí)教材內(nèi)容的更新落后，沒有最新理論的引入，不能有效的聯(lián)系實(shí)際。

1.3　缺乏有效整合

現(xiàn)有《工程力學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容涉及范圍廣、知識(shí)面較全，結(jié)構(gòu)完整，定義嚴(yán)密；但同時(shí)，知識(shí)點(diǎn)間、各章節(jié)間缺乏必要的聯(lián)系，不能融會(huì)貫通；《工程力學(xué)》課程的講解強(qiáng)調(diào)公式推演，以數(shù)學(xué)言語闡述力學(xué)現(xiàn)象，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及邏輯性要求較強(qiáng)，不適合自學(xué)。

1.4　課堂體驗(yàn)較差

《工程力學(xué)》課堂教學(xué)中，以教師為主，教師把控教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度與課堂紀(jì)律，學(xué)生作為教學(xué)受眾，體驗(yàn)感差。這種模式下，學(xué)生無法實(shí)時(shí)地與教師交流學(xué)習(xí)感悟、向教師提問求教，不能有效釋放自己的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，更談不上對(duì)應(yīng)用創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

2　翻轉(zhuǎn)課堂教育理念與《工程力學(xué)》課程教學(xué)的融合

在保證《工程力學(xué)》課程主體內(nèi)容與課程體系的前提下，對(duì)如何使學(xué)生理解掌握基本理論并將其應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域中解決實(shí)際需求的方法等方面進(jìn)行研究。具體的實(shí)施方案擬從課堂和課外兩方面進(jìn)行具體深入的探索：合理選擇教材并相應(yīng)的編排內(nèi)容，以教授學(xué)生基本理論為主并加強(qiáng)課程的應(yīng)用性和趣味性；在課外，將課堂上無法展開的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行分類集中，制作成不同類型的微課程，通過網(wǎng)絡(luò)與學(xué)生分享并交流溝通。

2.1　課程分析與教材選擇

根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)與專業(yè)人才培養(yǎng)方案的著力點(diǎn)、內(nèi)容安排以及學(xué)生的學(xué)習(xí)能力出發(fā)，并結(jié)合《工程力學(xué)》課程的具體學(xué)時(shí)，篩選符合自身教學(xué)體系與具體情況的教材，在保證教學(xué)內(nèi)容與總體課時(shí)相符的同時(shí)，要求教材規(guī)范不失嚴(yán)謹(jǐn)，知識(shí)體系具有一定的延展性，堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)理念，同時(shí)要求配套有相應(yīng)的多媒體電子課件。

明晰《工程力學(xué)》課程中哪些內(nèi)容是主干，適合在課堂教學(xué)中講授，而哪些內(nèi)容是課堂教學(xué)無法及時(shí)展開的重點(diǎn)難點(diǎn)，需要利用翻轉(zhuǎn)課堂與微課程模式，放置在課外教學(xué)。課堂教學(xué)采取理論與實(shí)踐相結(jié)合的模式，翻轉(zhuǎn)課堂要進(jìn)行前端分析，包括學(xué)生對(duì)該門課程的需求分析、知識(shí)點(diǎn)分析、可用資源分析等，在此基礎(chǔ)上才能拆分出具體細(xì)微的教學(xué)目標(biāo)。

2.2　教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)方案的制定

根據(jù)《工程力學(xué)》課程中課堂教學(xué)內(nèi)容與課外教學(xué)內(nèi)容各自的特點(diǎn)及相互聯(lián)系確定教學(xué)目標(biāo)，整個(gè)教學(xué)過程的設(shè)計(jì)要做到教學(xué)內(nèi)容的完整性和各知識(shí)點(diǎn)的前后緊密聯(lián)系。此外，教學(xué)資源的應(yīng)用應(yīng)豐富全面，盡可能多地收集典型的工程圖片、視頻動(dòng)畫等資料，充實(shí)到課外教學(xué)微視頻的腳本企劃中，使學(xué)生對(duì)課程的感性認(rèn)識(shí)有效提高，便于其對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，在《工程力學(xué)》課程整體教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，從“提出問題”、“比較分析”、“設(shè)計(jì)方案”、“拓展延伸”四方面來制定具體教學(xué)方案，并分別發(fā)掘課前、課堂及課后自主學(xué)習(xí)各自需達(dá)成的目標(biāo)，進(jìn)一步明確學(xué)生在課前、課上、課后分別需要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)，確定哪些內(nèi)容需要教師和學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通，避免了學(xué)生帶著疑問去學(xué)習(xí)新知識(shí)。設(shè)計(jì)課前準(zhǔn)備所需的自主學(xué)習(xí)任務(wù)單和教學(xué)視頻，設(shè)計(jì)課堂教學(xué)的整體思路和教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)，設(shè)計(jì)課后教學(xué)效果的全班評(píng)價(jià)與教師自評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，并設(shè)置一個(gè)具有統(tǒng)計(jì)分析能力的教學(xué)平臺(tái)，通過該平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)分析功能即可幫助學(xué)生更精確的了解自身的學(xué)習(xí)狀況，查難補(bǔ)漏；也可幫助教師實(shí)時(shí)分析掌握學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的疑難問題，及時(shí)應(yīng)對(duì)或補(bǔ)充講解，為開展個(gè)性化教學(xué)提供幫助。

2.3　課外教學(xué)微視頻的選題制作

課外教學(xué)微視頻的錄制應(yīng)根據(jù)高等教育及《工程力學(xué)》課程的特點(diǎn)，采用合適的教學(xué)方法，如案例教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)等，使學(xué)生在反復(fù)的聽講和練習(xí)中提高能力。其次，微視頻的設(shè)計(jì)與制作過程中要注意到多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題，如微教案設(shè)計(jì)、腳本編寫、素材的搜集和制作、PPT制作、教學(xué)實(shí)施與錄制、后期視頻編輯等等，這些技術(shù)難題都應(yīng)得到解決。最后，根據(jù)上一步制定好的教學(xué)方案，節(jié)選課堂上無法展開卻又不可或缺的知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)好相應(yīng)的教案、腳本并選取教學(xué)模式，運(yùn)用相關(guān)技術(shù)錄制課外教學(xué)微視頻。

2.4　制定教學(xué)效果評(píng)價(jià)方法

課堂教學(xué)的效果可以通過課堂測(cè)試、互動(dòng)交流、調(diào)查問卷等方式來評(píng)定。課外微視頻的教學(xué)效果評(píng)定可分為幾個(gè)步驟。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生遇到難點(diǎn)時(shí)可參考教學(xué)課件、教學(xué)視頻等資料，或通過師生互動(dòng)交流平臺(tái)獲得解答。在學(xué)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生可以通過課外教學(xué)微視頻所附帶的“微測(cè)驗(yàn)”對(duì)本次課程的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢測(cè)。最后，教師根據(jù)學(xué)生反映的學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)信息對(duì)相應(yīng)的課外微視頻教學(xué)資源進(jìn)行補(bǔ)充和完善。

3　結(jié)論

（1）總結(jié)在當(dāng)前環(huán)境下，傳統(tǒng)《工程力學(xué)》課程教學(xué)中存在的困難與不足，針對(duì)工程實(shí)踐應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，尋找解決方案；

（2）基于翻轉(zhuǎn)課堂教育理念制定全新的《工程力學(xué)》課程改進(jìn)方案，從課程分析與教材選擇、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)方案的制定、課外教學(xué)微視頻的錄制、教學(xué)效果評(píng)價(jià)等多方面入手，制定全新的課程教學(xué)體系；

（3）依據(jù)培養(yǎng)方案與培養(yǎng)計(jì)劃，在具體的教學(xué)過程進(jìn)行改革探索與實(shí)踐，為培養(yǎng)學(xué)生全方位的工程素質(zhì)與能力提供一定的參考。

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