普通高?；凇澳秸n”的“結(jié)構(gòu)力學(xué)”教學(xué)模式研究與實(shí)踐

□ 陳維愿

一、普通高校“慕課”建設(shè)的必要性和可能性

1.必要性。“慕課”的浪潮席卷全球，也對(duì)中國(guó)的教育帶來(lái)了很大的沖擊。上海交通大學(xué)校長(zhǎng)張杰說(shuō)：2012年是全球“慕課元年”，2013年則是中國(guó)“慕課元年”；“與其將來(lái)被危機(jī)沖擊，不如主動(dòng)參與”。自2013年以來(lái)，“慕課”在中國(guó)已如雨后春筍般蓬勃發(fā)展。中國(guó)一流的大學(xué)紛紛參與到“慕課”建設(shè)中來(lái)，繼上海交通大學(xué)宣布加盟MOOCs三大平臺(tái)之一的全球最大在線課程聯(lián)盟Coursera之后，復(fù)旦大學(xué)與Coursera達(dá)成一致，向Coursera網(wǎng)絡(luò)免費(fèi)提供中文或英文教學(xué)的在線課程；北京大學(xué)、清華大學(xué)也相繼加入被視為MOOCs“三駕馬車(chē)”之一的edX。為了打造中國(guó)人的“慕課”，清華大學(xué)首個(gè)推出中文版“慕課”平臺(tái)——“學(xué)堂在線”；上海交大推出“好大學(xué)在線”中文“慕課”平臺(tái)，愛(ài)課程與網(wǎng)易聯(lián)袂打造的“中國(guó)大學(xué)MOOC”平臺(tái)。據(jù)北京師范大學(xué)《中國(guó)MOOCs建設(shè)與發(fā)展》一文：“目前中國(guó)MOOC平臺(tái)已經(jīng)初具規(guī)模，從高校、企業(yè)單獨(dú)創(chuàng)建MOOC平臺(tái)，到地區(qū)聯(lián)盟性和校企合作性MOOC平臺(tái)的不斷涌現(xiàn)，中國(guó)目前已有近百個(gè)與MOOC有關(guān)的平臺(tái)，課程覆蓋工學(xué)、理學(xué)、文學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，服務(wù)于中小學(xué)教育、高等教育、職業(yè)教育、成人教育等各級(jí)各類教育和各階級(jí)人群。”中投顧問(wèn)發(fā)布《2017-2021年慕課行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》稱：“MOOC正處于快速發(fā)展時(shí)期。2014-2016年，MOOC用戶規(guī)模保持近100%高速增長(zhǎng)，核心MOOC平臺(tái)已積累一定量的用戶規(guī)模，如學(xué)堂在線、中國(guó)大學(xué)MOOC注冊(cè)用戶規(guī)模都已超過(guò)500萬(wàn)?！币陨腺Y料表明：不管你愿不愿意，“慕課”都將在中國(guó)生根、開(kāi)花和結(jié)果。

中國(guó)的一流大學(xué)都或相繼加盟國(guó)際知名“慕課”平臺(tái)，或創(chuàng)建自己的“慕課”平臺(tái)，或有“慕課”平臺(tái)向其伸出橄欖枝。“慕課”屬于世界范圍的名校、名師、名課，他們?cè)凇澳秸n”的平臺(tái)上“同臺(tái)競(jìng)技”，二、三流大學(xué)怎么辦？二、三流大學(xué)的教師怎么辦？

2.可能性。退縮改變不了現(xiàn)狀，“不進(jìn)則退，進(jìn)步慢也是退步”。為什么我們不在“慕課”建設(shè)的浪潮中乘風(fēng)破浪，為自己掙得一席之地？為什么不能融入目前“慕課”建設(shè)的環(huán)境中來(lái)？何況，目前的“慕課”建設(shè)也并不是那么無(wú)懈可擊。

目前，雖然“慕課”平臺(tái)數(shù)量眾多，用戶數(shù)量也在不斷增長(zhǎng)，但在資源與教學(xué)形式上，平臺(tái)與平臺(tái)之間并無(wú)過(guò)多差異化。

《中國(guó)MOOCs建設(shè)與發(fā)展》一書(shū)中指出，“中國(guó)MOOC平臺(tái)基本都以視頻為核心教學(xué)資源，以講授為主要教學(xué)模式，交互工具使用效果不佳。目前而言，我國(guó)的MOOC平臺(tái)存在著特色不鮮明、運(yùn)營(yíng)服務(wù)不高效、技術(shù)功能較少、教學(xué)支持弱、質(zhì)量保證難等問(wèn)題?！?/p>

在2016年11月30日的中國(guó)MOOCs建設(shè)與發(fā)展高峰論壇上，教育部全國(guó)高等學(xué)校教學(xué)研究中心副主任居烽提出自己的看法：中國(guó)的MOOC平臺(tái)建設(shè)情況比較好，但離“高水平”還是有一定差距。原因在于MOOC在老師眼中還是小眾話題，是教育主管部門(mén)在嘗試的任務(wù)，跟本職工作并無(wú)太大關(guān)系。教師們?cè)谟^念上沒(méi)有發(fā)生根本性的變化?！拔艺{(diào)研過(guò)大量老師，很多老師在談起MOOC的時(shí)候，都認(rèn)為是為了完成任務(wù)?！?/p>

要做好一門(mén)“慕課”，工作量很大，需要教師持續(xù)投入很大的時(shí)間和精力，需要教師精心的設(shè)計(jì)和組織課程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，才能把學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣持續(xù)不斷地吸引過(guò)來(lái)。不只是簡(jiǎn)單地把原來(lái)的課堂上講的內(nèi)容拍攝出來(lái)，投放到“慕課”平臺(tái)上。

二、國(guó)內(nèi)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“慕課”建設(shè)現(xiàn)狀

1.國(guó)內(nèi)目前有“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程的網(wǎng)站。已有的包括：中國(guó)大學(xué)MOOC，西南交通大學(xué)羅永坤副教授，重慶大學(xué)陳朝暉教授等。愛(ài)課程，重慶大學(xué)陳朝暉教授，西南交通大學(xué)羅永坤副教授。學(xué)堂在線，哈爾濱工業(yè)大學(xué)張金生教授等。愛(ài)課程網(wǎng)站還有同濟(jì)大學(xué)朱慈勉教授以及河海大學(xué)楊海霞教授的“結(jié)構(gòu)力學(xué)”精品課程。

2.涉及課程內(nèi)容。結(jié)構(gòu)力學(xué)基本概念、平面體系幾何組成分析、靜定結(jié)構(gòu)受力分析、虛功原理和結(jié)構(gòu)位移計(jì)算、影響線及其應(yīng)用、力法、位移法、力矩分配法、矩陣位移法。朱慈勉教授的還有動(dòng)力計(jì)算，陳朝輝教授的還有動(dòng)力計(jì)算及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算。

三、本?！敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”教學(xué)現(xiàn)狀

1.教學(xué)內(nèi)容。主要包括：緒論；平面體系幾何組成分析；靜定結(jié)構(gòu)受力分析；虛功原理和結(jié)構(gòu)位移計(jì)算；影響線及其應(yīng)用；力法；位移法；力矩分配法；矩陣位移法；結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算；結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算；極限荷載。

2.教學(xué)方式。本?！敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”現(xiàn)共104學(xué)時(shí)，分兩學(xué)期授課，第一學(xué)期64課時(shí)，第二學(xué)期40學(xué)時(shí)。采取兩個(gè)班合班上課。因?yàn)閷W(xué)生普遍認(rèn)為多媒體上課速度較快，學(xué)生思路跟不上老師思路，所以本?！敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”課堂講授以板書(shū)為主，只有矩陣位移法，結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算等部分章節(jié)因?yàn)檎n堂書(shū)寫(xiě)量太大采用多媒體輔助教學(xué)。

3.存在問(wèn)題。

（1）滿堂灌。每堂課老師都是辛辛苦苦講授50分鐘，有時(shí)還講不完預(yù)授課的內(nèi)容，學(xué)生上課大部分是處于被動(dòng)的聽(tīng)講狀態(tài)。

（2）課堂練習(xí)不夠。這種上課方式學(xué)生被動(dòng)地處于聽(tīng)講狀態(tài)，思路跟著老師的思路走，上課時(shí)聽(tīng)懂了，但下課做作業(yè)就遇到困難了，下課做作業(yè)耗時(shí)也很多。這說(shuō)明，上課時(shí)沒(méi)有留給學(xué)生消化吸收本堂課內(nèi)容的時(shí)間，學(xué)生課堂練習(xí)不夠，沒(méi)有理解透。

4.學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀。

（1）獨(dú)立自主性差。學(xué)生習(xí)慣于“滿堂灌”的教學(xué)方式，課前不預(yù)習(xí)，課后不復(fù)習(xí)，一遇到問(wèn)題就問(wèn)老師，自己缺乏獨(dú)立自主解決問(wèn)題的能力。

（2）部分學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)存在問(wèn)題。有1/3的學(xué)生能積極學(xué)習(xí)，還有1/2的學(xué)生能跟上學(xué)習(xí)，另外1/6學(xué)生上課不在狀態(tài)。

四、本?！敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”“慕課”建設(shè)的必要性和可能性

1.“結(jié)構(gòu)力學(xué)”作為土木工程專業(yè)的主干課，是一門(mén)主要的專業(yè)基礎(chǔ)課。“結(jié)構(gòu)力學(xué)”的教學(xué)目的是使學(xué)生能在理論力學(xué)和材料力學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步掌握分析計(jì)算桿件體系的基本原理和方法，了解各類結(jié)構(gòu)的受力性能，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算方面的能力，為學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程及進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。所以，“結(jié)構(gòu)力學(xué)”歷來(lái)受到老師和學(xué)生的極大關(guān)注，教師想教好這門(mén)課，學(xué)生也有學(xué)好這門(mén)課的意愿。但是傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在缺陷，難以進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性?！澳秸n”這種教學(xué)方式為結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)提供了一種新的教學(xué)思路，可以節(jié)省“結(jié)構(gòu)力學(xué)”傳統(tǒng)的上課時(shí)間，便于組織新的授課方式，便于進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，改進(jìn)教學(xué)效果。

2.網(wǎng)上現(xiàn)有的“慕課”開(kāi)課時(shí)間和授課內(nèi)容與本校授課時(shí)間和內(nèi)容不全一致。應(yīng)結(jié)合本校實(shí)際情況，設(shè)計(jì)適合本校學(xué)生的“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“慕課”。

五、本校“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“慕課”建設(shè)方案

1.積極引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)上現(xiàn)有“慕課”資源學(xué)習(xí)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程的相關(guān)內(nèi)容。利用名校名師授課激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生自主地去學(xué)習(xí)自己所需的知識(shí)內(nèi)容。

2.參考、融合優(yōu)秀資源，形成一系列完備的知識(shí)體系，建設(shè)適合本校的慕課資源。根據(jù)本校學(xué)生實(shí)際狀況，逐個(gè)以“知識(shí)點(diǎn)”為中心進(jìn)行“精細(xì)化”教學(xué)設(shè)計(jì)，從教學(xué)目標(biāo)制定、內(nèi)容需求分析、教學(xué)媒體選擇、運(yùn)用等方面考慮，以短視頻為課程形態(tài)，精心編排和反復(fù)推敲授課內(nèi)容，講什么、不講什么，先講什么、后講什么，把分寸拿捏到最佳狀態(tài)，做到短而精悍。按常規(guī)課程的教學(xué)進(jìn)度，有開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，結(jié)合混合式、闖關(guān)式學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和自主性，讓學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)完全掌握和理解一個(gè)有價(jià)值的知識(shí)點(diǎn)，增強(qiáng)教學(xué)吸引力，量體打造一個(gè)適合本校學(xué)生的有吸引力的“精品化”教學(xué)資源。

3.開(kāi)展“以學(xué)生為中心”的“慕課”教學(xué)。結(jié)合“慕課”，采用“全翻轉(zhuǎn)”“部分翻轉(zhuǎn)”等教學(xué)方式，靈活把控和組織課堂教學(xué)，引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)、知識(shí)傳授三位一體的效果。

首先，營(yíng)造探索氛圍，激勵(lì)學(xué)生自主探索。每節(jié)課前提出下節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求，讓學(xué)生利用“慕課”自主學(xué)習(xí)、探究、發(fā)現(xiàn)、總結(jié)、“再創(chuàng)造”。而在后續(xù)課堂教學(xué)中，教師則積極對(duì)課堂進(jìn)行把控，設(shè)置答疑解惑、課前學(xué)習(xí)情況檢查、訓(xùn)練與提高等環(huán)節(jié)，解決學(xué)生的問(wèn)題，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，利用課堂訓(xùn)練鞏固和提高學(xué)生所應(yīng)掌握的知識(shí)內(nèi)容。改變“滿堂灌”的教學(xué)情況，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的順利翻轉(zhuǎn)，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，真正做學(xué)習(xí)的主人。另外，教師在引導(dǎo)學(xué)生探索時(shí)，注意樹(shù)立學(xué)生的信心。在激勵(lì)學(xué)生自主探索的過(guò)程中，教師要充分發(fā)揚(yáng)教學(xué)民主，始終以學(xué)生組織者的身份出現(xiàn)，為學(xué)生提供自我探索、自我創(chuàng)造、自我表現(xiàn)和自我實(shí)現(xiàn)的空間。

其次，挖掘認(rèn)知潛能，推動(dòng)學(xué)生自主探索。在教學(xué)中，教師根據(jù)認(rèn)知內(nèi)容的需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一定的問(wèn)題情境，充分挖掘?qū)W生已有的經(jīng)驗(yàn)，形成新舊知識(shí)的聯(lián)系，使模糊的認(rèn)識(shí)明朗化，具體的對(duì)象概括化，成為學(xué)習(xí)新知中可利用的認(rèn)知條件，比如在學(xué)習(xí)超靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算時(shí)，利用基本體系把超靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算轉(zhuǎn)化為靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算，讓學(xué)生充分理解超靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的實(shí)質(zhì)，這不僅利于學(xué)生主動(dòng)投入對(duì)問(wèn)題的探究之中，也使學(xué)生的潛能得到發(fā)揮。

最后，加強(qiáng)學(xué)生意志能力的培養(yǎng)，指導(dǎo)學(xué)生自主探索。在“結(jié)構(gòu)力學(xué)”開(kāi)課前，讓學(xué)生明白“結(jié)構(gòu)力學(xué)”對(duì)土木工程專業(yè)的重要性，明確提出結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)要求。在課程學(xué)習(xí)中教師要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)提出嚴(yán)格的要求，除了課前自主學(xué)習(xí)，課堂練習(xí)解決存在問(wèn)題，課后還留作業(yè)題進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)成果，給學(xué)生提供部分參考書(shū)，通過(guò)反復(fù)訓(xùn)練使學(xué)生能將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。這些都是學(xué)習(xí)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”本身的需要，學(xué)習(xí)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”離不開(kāi)良好個(gè)性品質(zhì)的參與，要求學(xué)生付出艱辛的勞動(dòng)，一分付出就會(huì)一份收獲。

六、結(jié)論

教學(xué)改革勢(shì)在必行，“慕課”的引入為“結(jié)構(gòu)力學(xué)”教學(xué)改革帶來(lái)了一種新思路，可以變以往的“滿堂灌”教學(xué)方式為以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主、教師指導(dǎo)為輔，能極大地提高教學(xué)效果。

“慕課”要受學(xué)生歡迎，必須精心組織和設(shè)計(jì)，讓學(xué)生對(duì)“慕課”的學(xué)習(xí)充滿渴望愿意積極投入到“慕課”學(xué)習(xí)中。

以“慕課”為基礎(chǔ)的翻轉(zhuǎn)課堂要真正實(shí)現(xiàn)以“學(xué)生為中心”的自主學(xué)習(xí)，需要教師精心設(shè)計(jì)課堂，學(xué)生積極配合，教師和學(xué)生共同不懈努力。

參考文獻(xiàn)：

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