普通高校基于“慕課”的“結構力學”教學模式研究與實踐

摘 要：本文分析了“慕課”背景下普通高?！敖Y構力學”“慕課”建設的必要性和可能性以及目前“結構力學”教學的現狀，并以此為基礎探討了普通高?！敖Y構力學”“慕課”的建設及教學思路，對于改變目前“滿堂灌”的教學模式、改進教學方法、提高教學質量大有裨益。

關鍵詞：慕課；結構力學；自主學習；改進教學方法

作者簡介：陳維愿，陜西理工大學土木工程與建筑學院講師。研究方向：土木工程。（陜西 西安 710048）

基金項目：本文系陜西理工大學教改項目“基于MOOC的結構力學課程建設及教學模式的研究與實踐”（編號：XJG1608）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2018）05-0039-03

一、普通高?！澳秸n”建設的必要性和可能性

1. 必要性?！澳秸n”的浪潮席卷全球，也對中國的教育帶來了很大的沖擊。上海交通大學校長張杰說：2012年是全球“慕課元年”，2013年則是中國“慕課元年”；“與其將來被危機沖擊，不如主動參與”。自2013年以來，“慕課”在中國已如雨后春筍般蓬勃發(fā)展。中國一流的大學紛紛參與到“慕課”建設中來，繼上海交通大學宣布加盟MOOCs三大平臺之一的全球最大在線課程聯盟Coursera之后，復旦大學與Coursera達成一致，向Coursera網絡免費提供中文或英文教學的在線課程；北京大學、清華大學也相繼加入被視為MOOCs“三駕馬車”之一的edX。為了打造中國人的“慕課”，清華大學首個推出中文版“慕課”平臺——“學堂在線”；上海交大推出“好大學在線”中文“慕課”平臺，愛課程與網易聯袂打造的“中國大學MOOC”平臺。據北京師范大學《中國MOOCs建設與發(fā)展》一文：“目前中國MOOC平臺已經初具規(guī)模，從高校、企業(yè)單獨創(chuàng)建MOOC平臺，到地區(qū)聯盟性和校企合作性MOOC平臺的不斷涌現，中國目前已有近百個與MOOC有關的平臺，課程覆蓋工學、理學、文學、管理學、經濟學等多個領域，服務于中小學教育、高等教育、職業(yè)教育、成人教育等各級各類教育和各階級人群。”中投顧問發(fā)布《2017-2021年慕課行業(yè)深度調研及投資前景預測報告》稱：“MOOC正處于快速發(fā)展時期。2014-2016年，MOOC用戶規(guī)模保持近100%高速增長，核心MOOC平臺已積累一定量的用戶規(guī)模，如學堂在線、中國大學MOOC注冊用戶規(guī)模都已超過500萬。”以上資料表明：不管你愿不愿意，“慕課”都將在中國生根、開花和結果。

中國的一流大學都或相繼加盟國際知名“慕課”平臺，或創(chuàng)建自己的“慕課”平臺，或有“慕課”平臺向其伸出橄欖枝。“慕課”屬于世界范圍的名校、名師、名課，他們在“慕課”的平臺上“同臺競技”，二、三流大學怎么辦？二、三流大學的教師怎么辦？

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

目前，雖然“慕課”平臺數量眾多，用戶數量也在不斷增長，但在資源與教學形式上，平臺與平臺之間并無過多差異化。

《中國MOOCs建設與發(fā)展》一書中指出，“中國MOOC平臺基本都以視頻為核心教學資源，以講授為主要教學模式，交互工具使用效果不佳。目前而言，我國的MOOC平臺存在著特色不鮮明、運營服務不高效、技術功能較少、教學支持弱、質量保證難等問題?！?/p>

在2016年11月30日的中國MOOCs建設與發(fā)展高峰論壇上，教育部全國高等學校教學研究中心副主任居烽提出自己的看法：中國的MOOC平臺建設情況比較好，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，是教育主管部門在嘗試的任務，跟本職工作并無太大關系。教師們在觀念上沒有發(fā)生根本性的變化。“我調研過大量老師，很多老師在談起MOOC的時候，都認為是為了完成任務?！?/p>

要做好一門“慕課”，工作量很大，需要教師持續(xù)投入很大的時間和精力，需要教師精心的設計和組織課程的每一個環(huán)節(jié)，才能把學習者的學習興趣持續(xù)不斷地吸引過來。不只是簡單地把原來的課堂上講的內容拍攝出來，投放到“慕課”平臺上。

二、國內“結構力學”“慕課”建設現狀

1. 國內目前有“結構力學”課程的網站。已有的包括：中國大學MOOC，西南交通大學羅永坤副教授，重慶大學陳朝暉教授等。愛課程，重慶大學陳朝暉教授，西南交通大學羅永坤副教授。學堂在線，哈爾濱工業(yè)大學張金生教授等。愛課程網站還有同濟大學朱慈勉教授以及河海大學楊海霞教授的“結構力學”精品課程。

2. 涉及課程內容。結構力學基本概念、平面體系幾何組成分析、靜定結構受力分析、虛功原理和結構位移計算、影響線及其應用、力法、位移法、力矩分配法、矩陣位移法。朱慈勉教授的還有動力計算，陳朝輝教授的還有動力計算及結構穩(wěn)定計算。

三、本?！敖Y構力學”教學現狀

1. 教學內容。主要包括：緒論；平面體系幾何組成分析；靜定結構受力分析；虛功原理和結構位移計算；影響線及其應用；力法；位移法；力矩分配法；矩陣位移法；結構動力計算；結構穩(wěn)定計算；極限荷載。

2. 教學方式。本?！敖Y構力學”現共104學時，分兩學期授課，第一學期64課時，第二學期40學時。采取兩個班合班上課。因為學生普遍認為多媒體上課速度較快，學生思路跟不上老師思路，所以本?！敖Y構力學”課堂講授以板書為主，只有矩陣位移法，結構動力計算等部分章節(jié)因為課堂書寫量太大采用多媒體輔助教學。

3. 存在問題。

（1）滿堂灌。每堂課老師都是辛辛苦苦講授50分鐘，有時還講不完預授課的內容，學生上課大部分是處于被動的聽講狀態(tài)。

（2）課堂練習不夠。這種上課方式學生被動地處于聽講狀態(tài)，思路跟著老師的思路走，上課時聽懂了，但下課做作業(yè)就遇到困難了，下課做作業(yè)耗時也很多。這說明，上課時沒有留給學生消化吸收本堂課內容的時間，學生課堂練習不夠，沒有理解透。

4. 學生學習現狀。

（1）獨立自主性差。學生習慣于“滿堂灌”的教學方式，課前不預習，課后不復習，一遇到問題就問老師，自己缺乏獨立自主解決問題的能力。

（2）部分學生學習狀態(tài)存在問題。有1/3的學生能積極學習，還有1/2的學生能跟上學習，另外1/6學生上課不在狀態(tài)。

四、本校“結構力學”“慕課”建設的必要性和可能性

1.“結構力學”作為土木工程專業(yè)的主干課，是一門主要的專業(yè)基礎課?！敖Y構力學”的教學目的是使學生能在理論力學和材料力學的基礎上進一步掌握分析計算桿件體系的基本原理和方法，了解各類結構的受力性能，培養(yǎng)結構分析與計算方面的能力，為學習有關專業(yè)課程及進行結構設計和科學研究打下基礎。所以，“結構力學”歷來受到老師和學生的極大關注，教師想教好這門課，學生也有學好這門課的意愿。但是傳統的教學方式存在缺陷，難以進一步提高學生的學習積極性?！澳秸n”這種教學方式為結構力學的教學提供了一種新的教學思路，可以節(jié)省“結構力學”傳統的上課時間，便于組織新的授課方式，便于進一步提高教學質量，改進教學效果。

2. 網上現有的“慕課”開課時間和授課內容與本校授課時間和內容不全一致。應結合本校實際情況，設計適合本校學生的“結構力學”“慕課”。

五、本校“結構力學”“慕課”建設方案

1. 積極引導學生充分利用網上現有“慕課”資源學習“結構力學”課程的相關內容。利用名校名師授課激發(fā)學生學習的積極性，讓學生自主地去學習自己所需的知識內容。

2. 參考、融合優(yōu)秀資源，形成一系列完備的知識體系，建設適合本校的慕課資源。根據本校學生實際狀況，逐個以“知識點”為中心進行“精細化”教學設計，從教學目標制定、內容需求分析、教學媒體選擇、運用等方面考慮，以短視頻為課程形態(tài)，精心編排和反復推敲授課內容，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)課程的教學進度，有開始時間和結束時間，結合混合式、闖關式學習激發(fā)學習者的學習積極性和自主性，讓學生在最短的時間內完全掌握和理解一個有價值的知識點，增強教學吸引力，量體打造一個適合本校學生的有吸引力的“精品化”教學資源。

3. 開展“以學生為中心”的“慕課”教學。結合“慕課”，采用“全翻轉”“部分翻轉”等教學方式，靈活把控和組織課堂教學，引導、激發(fā)學生的學習興趣，最終實現價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體的效果。

首先，營造探索氛圍，激勵學生自主探索。每節(jié)課前提出下節(jié)課學習目標和要求，讓學生利用“慕課”自主學習、探究、發(fā)現、總結、“再創(chuàng)造”。而在后續(xù)課堂教學中，教師則積極對課堂進行把控，設置答疑解惑、課前學習情況檢查、訓練與提高等環(huán)節(jié)，解決學生的問題，了解學生的學習狀況，利用課堂訓練鞏固和提高學生所應掌握的知識內容。改變“滿堂灌”的教學情況，實現教學的順利翻轉，讓學生自主學習，真正做學習的主人。另外，教師在引導學生探索時，注意樹立學生的信心。在激勵學生自主探索的過程中，教師要充分發(fā)揚教學民主，始終以學生組織者的身份出現，為學生提供自我探索、自我創(chuàng)造、自我表現和自我實現的空間。

其次，挖掘認知潛能，推動學生自主探索。在教學中，教師根據認知內容的需要創(chuàng)設一定的問題情境，充分挖掘學生已有的經驗，形成新舊知識的聯系，使模糊的認識明朗化，具體的對象概括化，成為學習新知中可利用的認知條件，比如在學習超靜定結構位移計算時，利用基本體系把超靜定結構的位移計算轉化為靜定結構的位移計算，讓學生充分理解超靜定結構位移計算的實質，這不僅利于學生主動投入對問題的探究之中，也使學生的潛能得到發(fā)揮。

最后，加強學生意志能力的培養(yǎng)，指導學生自主探索。在“結構力學”開課前，讓學生明白“結構力學”對土木工程專業(yè)的重要性，明確提出結構力學的學習要求。在課程學習中教師要對學生的學習提出嚴格的要求，除了課前自主學習，課堂練習解決存在問題，課后還留作業(yè)題進一步鞏固學習成果，給學生提供部分參考書，通過反復訓練使學生能將所學知識融會貫通。這些都是學習“結構力學”本身的需要，學習“結構力學”離不開良好個性品質的參與，要求學生付出艱辛的勞動，一分付出就會一份收獲。

六、結論

教學改革勢在必行，“慕課”的引入為“結構力學”教學改革帶來了一種新思路，可以變以往的“滿堂灌”教學方式為以學生的自主學習為主、教師指導為輔，能極大地提高教學效果。

“慕課”要受學生歡迎，必須精心組織和設計，讓學生對“慕課”的學習充滿渴望愿意積極投入到“慕課”學習中。

以“慕課”為基礎的翻轉課堂要真正實現以“學生為中心”的自主學習，需要教師精心設計課堂，學生積極配合，教師和學生共同不懈努力。

參考文獻：

[1] 黃永輝. “慕課”融于高等數學教學改革的深度思考[J]. 黑龍江高教研究，2017，（2）：172-174.

[2] 郭劍英. “慕課”在全球的現狀、困境與未來[J]. 高校教育管理，2014，（7）：41-47.

責任編輯 秦俊嫄