網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下混合式教學(xué)模式在材料力學(xué)課程中的應(yīng)用

劉靈靈 劉佳

[摘 要]結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代教育教學(xué)的特點(diǎn)，文章探討了將傳統(tǒng)課堂授課、微課和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的混合式材料力學(xué)教學(xué)模式，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了考核方式的改革。學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)得到顯著提高，教學(xué)改革取得了良好的效果。

[關(guān)鍵詞]材料力學(xué);混合式教學(xué);翻轉(zhuǎn)課堂;微課

[作者簡(jiǎn)介]劉靈靈（1979—），女，河北石家莊人，工學(xué)博士，石家莊鐵道大學(xué)工程力學(xué)系副教授，主要從事智能材料的斷裂力學(xué)問題研究;劉 佳（1978—），男，河北石家莊人，法學(xué)碩士，石家莊信息工程職業(yè)學(xué)院物流管理系講師，主要從事中西方哲學(xué)史問題研究。

[中圖分類號(hào)] G642.41[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）27-0264-02[收稿日期] 2019-10-28

一、引言

材料力學(xué)是各高校眾多工科專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的力學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)使學(xué)生擁有初步運(yùn)用基礎(chǔ)力學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力。國內(nèi)大部分高校的工科專業(yè)都是沿用蘇聯(lián)力學(xué)家鐵木鋅柯的材料力學(xué)教材課程體系[1]，其課程特點(diǎn)是理論講解詳細(xì)，公式推導(dǎo)煩瑣，理解較為困難。

從歷年學(xué)生學(xué)習(xí)情況看，該課程學(xué)習(xí)效果不好，平均分偏低，不及格率高。原因如下：首先，隨著各專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的調(diào)整，材料力學(xué)課程的學(xué)時(shí)不斷被壓縮，要在較少學(xué)時(shí)內(nèi)把抽象的知識(shí)講解清楚，對(duì)教師提出了巨大的挑戰(zhàn);其次，隨著高校的擴(kuò)招，生源質(zhì)量逐年下降，學(xué)生的基本數(shù)學(xué)素養(yǎng)整體不高，學(xué)習(xí)效果自然不會(huì)好;再次，傳統(tǒng)的授課方式是以課堂教學(xué)為主，重理論，輕應(yīng)用，這種模式使得學(xué)生只能被動(dòng)地接受知識(shí)，很難有效調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的積極性，不利于學(xué)生個(gè)性的發(fā)展和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。綜上所述，材料力學(xué)課程改革勢(shì)在必行。隨著教育信息化的不斷普及，學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)應(yīng)還給學(xué)生，充分尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，混合式教學(xué)模式便應(yīng)運(yùn)而生。該模式將面授學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)相融合，從而達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果[2]?；旌鲜浇虒W(xué)模式是教學(xué)理念的一種提升，這種提升使得學(xué)生的認(rèn)知方式發(fā)生改變，教師的教學(xué)模式、教學(xué)策略和角色都會(huì)發(fā)生變化[3]。

本人結(jié)合材料力學(xué)課程特點(diǎn)，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，打破傳統(tǒng)單一傳授知識(shí)的教學(xué)手段，采用傳統(tǒng)方式、翻轉(zhuǎn)課堂、微課等多種方式相結(jié)合的教學(xué)模式，形成適合課程特點(diǎn)、教師教學(xué)風(fēng)格和學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的教學(xué)模式，并對(duì)考核模式做了相應(yīng)的改革，取得了良好教學(xué)效果。

二、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)情況

隨著信息化教學(xué)的普及，線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)明顯，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先是內(nèi)容的豐富化，教師通過海量網(wǎng)絡(luò)資源，為學(xué)生提供了大量的學(xué)習(xí)資源;其次是學(xué)習(xí)的靈活性，教學(xué)活動(dòng)可以在任意時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行，每位學(xué)生可根據(jù)自身情況確定學(xué)習(xí)時(shí)間、內(nèi)容和進(jìn)度;再次是教師輔導(dǎo)的個(gè)性化，學(xué)生和教師可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)交流，教師根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生依據(jù)自身需要獲取知識(shí)。材料力學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)目的是為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)教師與學(xué)生之間的互動(dòng)[4]，改變過去單一的滿堂灌教學(xué)模式，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生獲取知識(shí)、交流信息和解決實(shí)際問題的能力。課改之初，教師在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上搭建了材料力學(xué)課程網(wǎng)站，用以提供課程的線上學(xué)習(xí)資源。

教學(xué)平臺(tái)的核心資源是微課視頻，傳統(tǒng)授課模式是按照教材的課程體系講解，是內(nèi)容連貫而龐雜的有機(jī)整體。如何在龐雜的授課內(nèi)容中抽離出一小塊內(nèi)容用于制作微課視頻，原則是要保證內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，同時(shí)為增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，要盡量提高視頻內(nèi)容的趣味性和實(shí)用性，需要教師在課改之前制定完備的課程實(shí)施計(jì)劃。

上課之前，將課程內(nèi)容碎片化處理，基本概念仍采用傳統(tǒng)講授模式，選取課程中重要又易錯(cuò)內(nèi)容作為微課內(nèi)容。課件制作要保證內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要、獨(dú)立完整，時(shí)長(zhǎng)盡量控制在10分鐘左右。視頻錄制完成后，選中之前建立的課程目錄中微課視頻所涉及的內(nèi)容，點(diǎn)擊編輯按鈕上傳對(duì)應(yīng)的微課視頻。

三、翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施情況

翻轉(zhuǎn)課堂是近幾年發(fā)展起來的一種廣泛流行的教學(xué)模式，其基本思想是：借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，將傳統(tǒng)教學(xué)過程翻轉(zhuǎn)過來，課前學(xué)生通過觀看視頻、查閱相關(guān)資料、與教師和同學(xué)進(jìn)行在線交流等方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，課堂上教師把主要時(shí)間用于與學(xué)生交流和討論，指導(dǎo)完成作業(yè)等[5]。翻轉(zhuǎn)課堂是一種全新的教學(xué)模式，開課之初需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)員，告訴他們翻轉(zhuǎn)課堂的一些特點(diǎn);同時(shí)精選一些典型的作業(yè)題與之前錄制好的微課視頻內(nèi)容相對(duì)應(yīng)。作業(yè)題內(nèi)容的選取非常重要，既不能太簡(jiǎn)單，也不能理論性太強(qiáng)。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增加翻轉(zhuǎn)課堂的活躍程度，要盡量選取一些趣味性較強(qiáng)、與生活或工程實(shí)際聯(lián)系緊密的習(xí)題作為翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)容。具體部分實(shí)例如下：

實(shí)例1：講到彎曲應(yīng)力時(shí)，有一個(gè)實(shí)際問題，如何將圓截面木材加工成矩形截面，使梁的承載能力最大？這一問題早在宋朝就有一位工程師李誡已經(jīng)給出了答案：“凡梁之大小，各隨其廣分為三分，以二分為厚。”結(jié)合材力知識(shí)，考慮強(qiáng)度和剛度要求，精確的高寬之比分別為1.414和1.732。按李誡的經(jīng)驗(yàn)，他的結(jié)果是1.5，介于上述結(jié)果之間，充分考慮了強(qiáng)度和剛度要求，這個(gè)問題體現(xiàn)了古人的智慧。由例題的分析增加了學(xué)生的民族自豪感，同時(shí)讓學(xué)生明白材力知識(shí)并不是枯燥的理論講解，它是非常有用的學(xué)科，進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

實(shí)例2：兩個(gè)體重是800N的人，要通過一座獨(dú)木橋，兩人需要如何配合才能過橋？這是一道生活實(shí)際問題和財(cái)力知識(shí)相結(jié)合的好題。學(xué)生在討論當(dāng)中并沒有給出準(zhǔn)確答案，但是通過討論開闊了視野，提高了分析和解決問題的能力，課堂上通過教師講解解題思路，學(xué)生有一種豁然開朗的感覺。

在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)之前4—5天，將相關(guān)內(nèi)容微課和作業(yè)題上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，并通知學(xué)生完成相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí);上課前1—2天，讓學(xué)委收齊作業(yè)，教師認(rèn)真批改并總結(jié)學(xué)生的學(xué)習(xí)誤區(qū)，及時(shí)調(diào)整上課內(nèi)容。由于是新學(xué)內(nèi)容，學(xué)生若想把作業(yè)做好，必須在課下花時(shí)間去準(zhǔn)備，這樣的學(xué)習(xí)模式就由被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)探索。課中讓學(xué)生到黑板上講解作業(yè)題，并與班級(jí)其他同學(xué)展開討論，同時(shí)中間穿插教師的實(shí)時(shí)點(diǎn)評(píng)。上講臺(tái)講解的學(xué)生是隨機(jī)抽取的，學(xué)生上課都十分緊張，也使得他們?cè)谡n前必須做好充足的準(zhǔn)備，從而提高了上課的教學(xué)效果。結(jié)合學(xué)生的講解情況，教師應(yīng)及時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容，學(xué)生普遍掌握的內(nèi)容課上一筆帶過，學(xué)生預(yù)習(xí)遇到的難點(diǎn)課上著重講授?？傊?，混合教學(xué)成敗的關(guān)鍵，個(gè)人認(rèn)為就在于對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)效果的檢測(cè)及后續(xù)課上內(nèi)容的調(diào)整，必須加以重視。

針對(duì)課程最終考核形式，教師也進(jìn)行了相應(yīng)的改革，改變了過去“一考定乾坤”的傳統(tǒng)考核方式。課程考核加大過程考核比重，分為過程性考核和期末考試成績(jī)兩部分。其中過程性考核成績(jī)分為平時(shí)作業(yè)、上課出勤率、課堂表現(xiàn)等，各占10分，期末考試卷面成績(jī)占70分。

四、結(jié)語

經(jīng)過近兩年的改革實(shí)踐，個(gè)人認(rèn)為針對(duì)材料力學(xué)這門理論性較強(qiáng)的課程，適合采用混合式教學(xué)模式，該模式解決了學(xué)生課后抄襲作業(yè)現(xiàn)象嚴(yán)重等問題。學(xué)生也一致認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂上及時(shí)解決問題的方式加深了他們對(duì)知識(shí)的理解，課堂互動(dòng)多，課堂氣氛活躍，提高了自己的學(xué)習(xí)積極性。該模式充分滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。從期末考核情況看，成績(jī)比往屆有所提高;對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的良性影響也十分明顯。通過本次課改，學(xué)生的自學(xué)能力、口頭表達(dá)能力、邏輯思維能力都得到相應(yīng)的提高。然而，材料力學(xué)課程改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、復(fù)雜的研究課題，只有不斷摸索總結(jié)，才能提高教學(xué)質(zhì)量，取得理想的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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