應(yīng)用型本科理論力學(xué)課程混合式教學(xué)實(shí)踐與探索

紀(jì)鋒 尚志勇

摘? 要：理論力學(xué)作為一門兼顧理論性和工程應(yīng)用的課程，是普通高等院校各工科專業(yè)的核心理論課程，也是必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，大多數(shù)理工科學(xué)生都需要掌握這門課程。該研究針對學(xué)生在學(xué)習(xí)《理論力學(xué)》的過程中遇到的一些問題并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)與課堂教學(xué)相結(jié)合的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，開展《理論力學(xué)》混合式教學(xué)改革探索，通過改進(jìn)教學(xué)方法、提升教學(xué)手段，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)成果。

關(guān)鍵詞：理論力學(xué)? 傳統(tǒng)教學(xué)? 混合式教學(xué)? 課程改革

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）10（c）-0160-03

Abstract： Theoretical mechanics， as a course that gives consideration to both theoretical and engineering application， is the core theory course of all engineering majors in colleges and universities. It is also a compulsory basic professional course. Most science and engineering students need to master this course. This research in view of the students in the process of learning the theoretical mechanics of some of the problems and in combination with the Internet teaching and learning characteristics of combination of classroom teaching， to carry out the theoretical mechanics hybrid teaching reform to explore， through improving teaching methods， improve teaching methods， to stimulate students' interest in learning， improve teaching results.

Key Words： Theoretical mechanics; Traditional teaching; Mixed teaching; The curriculum reform

理論力學(xué)作為一門極其重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，是前期學(xué)習(xí)的通識課程知識與專業(yè)課之間連接的紐帶及橋梁，直接影響學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。學(xué)生必須掌握好理論力學(xué)的基礎(chǔ)知識，這樣才能更好地學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程[1-2]。與此同時(shí)，理論力學(xué)的學(xué)習(xí)能夠在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生提高分析、解決問題的能力，能夠有助于學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的辯證唯物主義世界觀，能夠?yàn)閷W(xué)生將來參加科學(xué)研究以及工程實(shí)踐奠定良好的基礎(chǔ)。

但在實(shí)際的教學(xué)程中，由于理論力學(xué)需要學(xué)習(xí)者具有相應(yīng)的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)，并且理論性強(qiáng)，核心概念較多，教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜多樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)中感覺到枯燥乏味，知識點(diǎn)掌握困難，更有不少學(xué)生反映即使課堂上聽懂了知識點(diǎn)，但遇到問題時(shí)卻無從下手。通過筆者對新疆工程學(xué)院2018級（采礦、建環(huán)、焊接）專業(yè)期末理論力學(xué)課程考試情況分析，不到10%的學(xué)生達(dá)到了優(yōu)秀，35%的學(xué)生集中在良好，20%的學(xué)生良好，25%的學(xué)生未能及格。通過問卷分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致以上問題的主要原因如下：（1）知識點(diǎn)學(xué)生聽懂了，課下沒有花費(fèi)時(shí)間進(jìn)行鞏固，所以說，聽懂、理解、掌握是3個(gè)不同的段位。（2）理論力學(xué)知識點(diǎn)聽起來簡單，很多學(xué)生將學(xué)習(xí)重心放到期末考試上，從而忽略了它是一門系統(tǒng)性很強(qiáng)的課程，以至于到后來跟不上課程進(jìn)度。（3）現(xiàn)有的教學(xué)課程還是主要以概念教學(xué)為主，理論知識較多，學(xué)生不知所學(xué)為何用，部分一線教師授課單純依賴傳統(tǒng)板書和多媒體，枯燥乏味，脫離客觀實(shí)際工程，很難帶動(dòng)學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，更有甚者，還誘發(fā)學(xué)生的厭學(xué)情緒[3-4]?；诖耍P者學(xué)校亟需對當(dāng)下的理論力學(xué)課程進(jìn)行改革以滿足新時(shí)期、新環(huán)境下教學(xué)的實(shí)際需求。

1? 傳統(tǒng)教學(xué)方式下理論力學(xué)教學(xué)存在的問題

在引入互聯(lián)網(wǎng)模式對理論力學(xué)教學(xué)進(jìn)行改革的實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前時(shí)代的要求，因此教師需要發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行探討并進(jìn)行反思，這樣有利于更好地應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)開展理論力學(xué)的教學(xué)工作[5-6]。傳統(tǒng)的理論力學(xué)教學(xué)模式死板僵化存在諸多問題：伴隨著時(shí)代的發(fā)展原有的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)很難適應(yīng)時(shí)代的需求，落后保守的教學(xué)理念落實(shí)到日常教學(xué)上對教學(xué)方式的選擇、教學(xué)環(huán)境的設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容的衡量等都有一定的影響，進(jìn)而影響教學(xué)質(zhì)量，難以讓學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，進(jìn)而產(chǎn)生厭學(xué)情緒，不利于學(xué)生的成長和進(jìn)步。

2? 混合教學(xué)模式下理論力學(xué)教學(xué)的特色和亮點(diǎn)

隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化教學(xué)成為了一種必然趨勢。信息化智能設(shè)備的應(yīng)用為互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的普及提供了條件，根據(jù)調(diào)查結(jié)果我們可知，隨著經(jīng)濟(jì)條件的提高和改善，當(dāng)前大部分初中生每人至少擁有一臺智能電子設(shè)備，這為教師通過互聯(lián)網(wǎng)開展理論力學(xué)的教學(xué)工作提供了便利條件?；ヂ?lián)網(wǎng)的特點(diǎn)之一就是能夠?qū)崿F(xiàn)無縫銜接使教學(xué)工作更加便利和智能，隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的普及，學(xué)生可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)知識。善于利用多媒體的老師在教學(xué)日常中會(huì)通過創(chuàng)建微信群、QQ群等途徑方便快捷地分析一些有趣的知識點(diǎn)來吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。有些教師會(huì)充分利用網(wǎng)上的信息平臺為學(xué)生課下學(xué)生提供渠道，進(jìn)而幫助學(xué)生更好地鞏固和溫習(xí);還有部分教師會(huì)推薦一些常用的學(xué)習(xí)軟件給學(xué)生，方便學(xué)生利用課下閑散的時(shí)間進(jìn)行碎片化學(xué)習(xí)。這都在一定程度上豐富了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式，能夠幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)理論力學(xué)。

我們將傳統(tǒng)的《理論力學(xué)》專業(yè)課程授課方式與釘釘軟件線上教學(xué)相結(jié)合，能夠?qū)崟r(shí)有效地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度及情況，并對癥下藥開展課后輔導(dǎo)和講解，進(jìn)而提高授課質(zhì)量?；旌鲜浇虒W(xué)有如下特色和亮點(diǎn)。

（1）不受場地和時(shí)間限制。只要有網(wǎng)絡(luò)，就可以隨時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)督課后復(fù)習(xí)鞏固，還可以采用多群聯(lián)播。

（2）快樂學(xué)習(xí)。學(xué)生既能夠充分利用碎片化時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)，又能夠做到個(gè)性化、實(shí)時(shí)化地學(xué)習(xí)。學(xué)生可以在APP上留言給老師，方便了學(xué)生答疑。通過與老師在APP線上的互動(dòng)，很容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生獲得參與感和成就感。

（3）輕松教學(xué)。預(yù)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)大綱、教學(xué)課件等教學(xué)內(nèi)容都可以通過APP提前發(fā)布給學(xué)生，同時(shí)在授課的過程中教師能夠?qū)崟r(shí)把握教學(xué)進(jìn)度，還可以及時(shí)通過視頻回放發(fā)現(xiàn)自己的不足，通過課后反思進(jìn)而提高自己的教學(xué)水平。

（4）大數(shù)據(jù)與學(xué)情分析。通過使用釘釘?shù)戎悄芊?wù)平臺開展教學(xué)，能夠及時(shí)詳盡地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，一方面便捷了教師的考勤，另一方面可以進(jìn)行可視化分析，一鍵生成評析結(jié)果，并結(jié)合知識樹能夠生動(dòng)形象地觀測出學(xué)生對于知識的掌握情況，有利于教師有的放矢地對癥下藥，進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。由此可見將大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐，既可以幫助學(xué)生輕松高效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，又可以使教師教學(xué)變得輕松，一舉多得，何樂而不為。

3? 混合教學(xué)模式下理論力學(xué)教學(xué)的實(shí)施過程

3.1 課前發(fā)布

授課教師在課前需要對理論力學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行整理編排，以便于優(yōu)化組合教學(xué)內(nèi)容。其中，教學(xué)內(nèi)容編排上設(shè)有模塊概述、知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、學(xué)習(xí)重點(diǎn)、工程導(dǎo)入、知識擴(kuò)展等以明確學(xué)習(xí)目的和體現(xiàn)知識在工程實(shí)際中的應(yīng)用，有助于學(xué)生系統(tǒng)、全面地掌握知識點(diǎn)，進(jìn)一步提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。錄制相關(guān)微視頻對重難點(diǎn)進(jìn)行講授，可以多次反復(fù)觀看，便于學(xué)生緊隨老師的思路。教師可在課前進(jìn)行任務(wù)布置，讓學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)，在上課之前對老師講的內(nèi)容心中有數(shù)，把不懂的內(nèi)容記下來，這樣做的好處是化被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)，掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)，持之以恒，對學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力將有顯著的提高。

3.2 課中實(shí)施

（1）考勤常態(tài)化。完備考勤體系，智能化考勤流程，節(jié)約傳統(tǒng)考勤模式下占用的教學(xué)時(shí)間。

（2）課程精品化。授課環(huán)節(jié)精品化，在關(guān)鍵知識點(diǎn)和學(xué)習(xí)重難點(diǎn)上進(jìn)行精準(zhǔn)把握，如靜力學(xué)中剛體、約束反力、三力平衡匯交定理等概念及應(yīng)用、空間任意力系4種簡化結(jié)果分析; 運(yùn)動(dòng)學(xué)中剛體平行移動(dòng)和平面運(yùn)動(dòng)的區(qū)分、牽連運(yùn)動(dòng)和牽連點(diǎn)的定義、剛體平面運(yùn)動(dòng)中速度基點(diǎn)法、速度投影法和速度瞬心法各自的優(yōu)點(diǎn)等。設(shè)置諸如搶答問題、隨堂測驗(yàn)等教學(xué)環(huán)節(jié)，這樣一方面可以隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，另一方面能夠使學(xué)生融入課堂中來，通過參與各種互動(dòng)，成為教學(xué)的主人;同時(shí)借用大數(shù)據(jù)平臺的實(shí)時(shí)測評結(jié)果，能夠精準(zhǔn)地把握學(xué)生掌握不理想的重難點(diǎn)，進(jìn)而對癥下藥，更好地幫助學(xué)生進(jìn)步。

（3）課程考核及評價(jià)多元化。依據(jù)掌握的學(xué)生預(yù)期程度、課堂參與活躍度、課下任務(wù)完成度及平臺打卡活躍度等實(shí)際情況，可以客觀地對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價(jià)，給出平時(shí)成績，這樣可以有效地避免減少單純依靠考試成績來判斷學(xué)生學(xué)習(xí)情況的弊端出現(xiàn)，進(jìn)而促進(jìn)課程評價(jià)多元化和課程考核合理化。

4? 結(jié)語

通過釘釘線上教學(xué)及開展智慧課堂，組織《理論力學(xué)》課上與課下、線上與線下相結(jié)合的互動(dòng)教學(xué)模式，通過開展課堂主題討論、小組研究學(xué)習(xí)、工程情景導(dǎo)入等多種多樣的教學(xué)方式，可以使學(xué)生非?？鞓返厝谌氲秸n程的學(xué)習(xí)中來，成為學(xué)習(xí)的主人。

相信通過這種教學(xué)改革的模式，能夠多方面提升學(xué)生的勤于思考、善于思辨、綜合表達(dá)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新思維等專業(yè)素質(zhì)和能力，獲得良好的教學(xué)效果。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷完善和提高，各種APP的出現(xiàn)，相信混合式教學(xué)會(huì)如鳥之兩翼、車之雙輪，推動(dòng)我國高校教育教學(xué)高水平地發(fā)展。

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