少學(xué)時工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用實踐

田管鳳 武靜 彭云

[關(guān)鍵詞]新工科教育;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)理念;教學(xué)流程

2017年2月，高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會在復(fù)旦大學(xué)召開，對新工科內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展路徑達成共識[1]，標志著新工科建設(shè)將成為工程教育改革的前進方向。工程力學(xué)作為環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課程，肩負著新工科改革和課程思政改革的重要任務(wù)。目前新時期下，環(huán)境工程學(xué)科發(fā)展所需設(shè)計能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)對工程力學(xué)課程教學(xué)提出了更高更迫切的要求。力學(xué)作為工科基礎(chǔ)學(xué)科，同時兼?zhèn)淞丝茖W(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)三方面屬性。對力學(xué)科學(xué)的深刻理解，是理論創(chuàng)新的源泉;敢于探索， 堅持不懈，是實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的靈魂[2]。工程力學(xué)是工科學(xué)科關(guān)鍵必修課程之一。然而，在大學(xué)課程總學(xué)時日益縮減的背景下，工程力學(xué)課程的總學(xué)時數(shù)由48減少到42，其中包括6學(xué)時材料力學(xué)實驗要求。工程力學(xué)基礎(chǔ)理論比較復(fù)雜抽象，學(xué)生對知識點的理解消化及分析應(yīng)用，都有一定的難度，需要占用的學(xué)習(xí)時間較長，從而導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性普遍不高。此外，學(xué)生選修科目增加，各類課外活動較多，碎片化時間多了，能夠靜下心來長時間專心學(xué)習(xí)的時間少了。

如何才能夠有效地協(xié)調(diào)教與學(xué)之間存在的這些矛盾呢？翻轉(zhuǎn)課堂模式的應(yīng)用提供了合適的解決辦法，可通過網(wǎng)絡(luò)信息化平臺，督促學(xué)生在線學(xué)習(xí)，充分利用課堂教學(xué)時間進行討論擴展，以學(xué)生和教師都易于接受的方式，更好地實現(xiàn)教學(xué)目標。分析工程力學(xué)教改研究現(xiàn)狀，致力于教學(xué)模式改革也有著不同的方向，有基于慕課或SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式[3-4]，有課程診斷模式[5]，也有混合式教學(xué)模式[6]。雖然具體的結(jié)構(gòu)形式不同，但總體框架流程都有相近之處，都有各自的優(yōu)勢和適合的專業(yè)方向。本文主要針對少學(xué)時環(huán)境工程專業(yè)課程目標、新工科學(xué)習(xí)要求的教學(xué)改革探索，提出構(gòu)建工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)體系，包括教學(xué)理念、資源建設(shè)、教學(xué)流程等主要方面。教學(xué)實踐驗證了該模式對提高教學(xué)質(zhì)量的顯著效果。

一、少學(xué)時工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)理念

翻轉(zhuǎn)課堂模式的基本特征在于：以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)。教師對教學(xué)內(nèi)容精細設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生的能力最大化發(fā)展。通過線上線下混合式教學(xué)，靈活的學(xué)習(xí)環(huán)境更加有益于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而有助于實現(xiàn)高階層的學(xué)習(xí)任務(wù)和多重能力的培養(yǎng)目標[7]。針對少學(xué)時工程力學(xué)課程性質(zhì)，基于培養(yǎng)目標和教學(xué)要求，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式還需要體現(xiàn)出以下三方面特殊性。

首先，在目前新工科背景下，高校培養(yǎng)人才需要兼具學(xué)科專業(yè)精深和學(xué)科交叉融合兩方面特征，不僅要有應(yīng)用知識初步解決問題的能力，還要有更深入的新技術(shù)學(xué)習(xí)能力以提高解決未來問題的能力[8]。因此，適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)要求，工程力學(xué)課程應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)思維和創(chuàng)新能力為核心目標[9]，以知識理論、應(yīng)用技術(shù)和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)為基礎(chǔ)目標，一起綜合為新工科教育目標。翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)流程的每個環(huán)節(jié)都要以實現(xiàn)該目標為基本原則，才能培養(yǎng)出新工科時代需要的科技人才。

其次，根據(jù)線上學(xué)習(xí)和課堂活動的教學(xué)假設(shè)、學(xué)習(xí)目的、教學(xué)流程的不同結(jié)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)模式教學(xué)有知識擴展型、練習(xí)導(dǎo)向型、學(xué)術(shù)對話型、反饋驅(qū)動型等四種模式[10]。工程力學(xué)課程內(nèi)容的理論性和實踐性都很強，結(jié)合每個知識單元的深廣度、難易程度不同，可以選擇采用靈活的翻轉(zhuǎn)模式，不局限于單種模式，也可以多種模式復(fù)合應(yīng)用，以保持翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)流程和教學(xué)方法的彈性。

最后，課程學(xué)時壓縮，學(xué)生課后學(xué)習(xí)時間趨于碎片化，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)信息化平臺，合理安排線上學(xué)習(xí)和測試、課堂教學(xué)講授討論以及課后線下作業(yè)復(fù)習(xí)的內(nèi)容和時間。關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進行適時調(diào)整，從根本上做到以學(xué)生為中心。

因此，本文提出的少學(xué)時工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)理念可以概括為：以新工科教育目標為基本原則，以學(xué)生為本，教師靈活應(yīng)用翻轉(zhuǎn)模式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，以實現(xiàn)課程教學(xué)的知識、能力和素質(zhì)目標。

二、翻轉(zhuǎn)課堂的資源建設(shè)

工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式采用學(xué)校教務(wù)管理系統(tǒng)優(yōu)學(xué)院教學(xué)云平臺進行線上教學(xué)。建設(shè)資源包括微視頻、測試題庫、導(dǎo)學(xué)任務(wù)單、教學(xué)課件、課外資料等。

（一）微視頻

課程微視頻是翻轉(zhuǎn)課堂線上資源建設(shè)的基礎(chǔ)。微視頻通常時長為10～15分鐘，錄制教師講授的某一核心知識單元，具有主題突出、短小精悍、使用效率高等優(yōu)點[11]。學(xué)生可以隨時在線觀看。對于理論性比較復(fù)雜的知識點視頻，可以引導(dǎo)學(xué)生多次重復(fù)學(xué)習(xí)研究，幫助學(xué)生加深理解，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。材料力學(xué)實驗?zāi)壳安捎锰摂M仿真教學(xué)平臺實驗方法，可以不需要單獨制作微視頻。

微視頻制作，采用片首引例、主題和目錄、內(nèi)容解析、小結(jié)復(fù)習(xí)四段式的結(jié)構(gòu)形式。片首設(shè)計為相關(guān)主題的科學(xué)短片或生活圖片作為引例，分析并提出微視頻主題，讓學(xué)生感覺工程力學(xué)學(xué)科并不遙遠，它來源于日常生活，為科學(xué)技術(shù)進步做出貢獻，從而激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

微視頻內(nèi)容基于課程核心知識單元，以拓展單元、案例單元等為輔助組合構(gòu)成。結(jié)合工程力學(xué)課程的知識體系、人才培養(yǎng)要求，教師分析課程內(nèi)容，劃分微課知識單元，針對不同層次學(xué)生的教學(xué)目標，分階段設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)。微課知識單元制作遵循少而精原則，針對特定主題，確保微課單元知識體系的完整，幫助學(xué)生有效進行課外自主學(xué)習(xí)。同時，根據(jù)課堂師生溝通情況，適當調(diào)整補充微課內(nèi)容，以提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。微視頻除了與課程知識點單元體系相一致的內(nèi)容單元，還可以包含有創(chuàng)新思維點的拓展微課單元、新型工程實踐微課單元等多方面來源。綜合構(gòu)成的微課程資源包，共計20個微視頻，時長總計228分30秒。例如，微視頻《力學(xué)和力學(xué)思維》為拓展單元，講解力學(xué)思維、力學(xué)模型以及工程力學(xué)分析的核心條件等內(nèi)容，現(xiàn)有教材通常較少介紹這些內(nèi)容，但對于培養(yǎng)創(chuàng)新思維卻非常重要。微視頻《梁的強度計算》為應(yīng)用單元，講解梁強度設(shè)計實踐應(yīng)用的典型例題，讓學(xué)生體會到力學(xué)計算可以實實在在地解決工程問題的實踐性。

（二）導(dǎo)學(xué)任務(wù)單

學(xué)生通過教學(xué)云平臺的線上微課進行課前自主學(xué)習(xí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生了解學(xué)習(xí)目標和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，督促提高在線學(xué)習(xí)的有效性。根據(jù)每個微視頻的課程單元主題制作導(dǎo)學(xué)任務(wù)單，內(nèi)容包括：課程主題、學(xué)習(xí)目標、學(xué)前思考題、學(xué)習(xí)要求、初擬討論主題、學(xué)習(xí)小結(jié)、知識檢測等。其中初擬討論主題是為課堂討論提出建議，有解惑和拓展兩個層次。解惑主要針對微課中的復(fù)雜內(nèi)容進一步詳細講解，強調(diào)關(guān)鍵點、易錯點。拓展則是補充微課中未能提及的內(nèi)容，進一步啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)其深入思考。學(xué)習(xí)小結(jié)要求學(xué)生完成導(dǎo)學(xué)測試題后進行總結(jié)體會，促進知識內(nèi)化吸收。知識檢測主要由教師完成，對課前線上學(xué)習(xí)、課堂討論和課后作業(yè)三個階段進行總結(jié)分析，考核學(xué)生掌握知識的情況，提出教學(xué)改進建議。

（三）測試題庫

為了督促學(xué)生按時在線學(xué)習(xí)微課，結(jié)合微課內(nèi)容和導(dǎo)學(xué)任務(wù)單，設(shè)置了導(dǎo)學(xué)測試題，要求學(xué)生在觀看微視頻后即時完成。為了提高學(xué)習(xí)積極性，題目難易程度應(yīng)適中，不僅考核學(xué)生是否真正有效學(xué)習(xí)了微課內(nèi)容，也要啟發(fā)學(xué)生進一步深度思考。對應(yīng)每個微課內(nèi)容，每份測試題僅設(shè)5個小題，可以是選擇題、判斷題、填空題、簡答題，依據(jù)難易度、考核點、題型進行分類設(shè)置。

可特別地安排一項“學(xué)習(xí)記錄”主觀題，建議學(xué)生把對微課學(xué)習(xí)的體會、看法、疑問，或?qū)y試題的難點、問題點、興趣點記錄下來，作為教師進行課堂教學(xué)設(shè)計的重要參考材料。

（四）教學(xué)課件

工程力學(xué)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式課件分為兩部分，微視頻配套課件和課堂討論課件。前者為核心知識內(nèi)容，后者為強調(diào)、拓展知識點。微視頻配套PPT課件，基于課程教學(xué)大綱要求知識框架體系和人才培養(yǎng)目標，劃分核心知識單元，用于線上微視頻制作和復(fù)習(xí)參考。課堂討論PPT課件，用于課堂討論教學(xué)過程，補充擴展微課知識點以外的課程內(nèi)容，或增加練習(xí)應(yīng)用專題。還可以通過學(xué)生線上導(dǎo)學(xué)測試得出情況分析，收集學(xué)生的疑難點，增加課程重要知識點、易混淆點，甚至有趣的課外資料，讓課堂氣氛更加生動有趣，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。

（五）課外資料

為了豐富線上學(xué)習(xí)材料，通過網(wǎng)絡(luò)收集課外材料，為每個微視頻知識點補充工程實例、科技前沿案例，或日常生活應(yīng)用實例。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)流程

（一）課前線上教學(xué)活動

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式開啟于課前的線上教學(xué)環(huán)節(jié)，需要教師和學(xué)生交互進行完成，依次進行以下三項工作。

1.教師布置線上學(xué)習(xí)任務(wù)。教師根據(jù)教學(xué)計劃，分析教學(xué)目標，準備線上資源，安排主題微課以及相應(yīng)內(nèi)容的導(dǎo)學(xué)任務(wù)單、導(dǎo)學(xué)測試題。最重要且最容易忽略的一條是：設(shè)置恰當?shù)慕刂箷r間。每周2個主題微課，可給定3至4天學(xué)習(xí)期。過短或過長的學(xué)習(xí)時間，都可能使少數(shù)學(xué)生來不及認真完成或完全遺忘。

2.學(xué)生線上學(xué)習(xí)活動。學(xué)生按照教師布置要求，仔細了解導(dǎo)學(xué)任務(wù)單，清楚學(xué)習(xí)內(nèi)容的邏輯思路，認真觀看學(xué)習(xí)微視頻，獨立完成導(dǎo)學(xué)測試題。學(xué)生對于微課內(nèi)容和測試題的疑問、建議、看法都可以記錄下來，在線上與教師溝通討論。

3.教師檢查線上學(xué)習(xí)情況。教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)云平臺，查看學(xué)生在線學(xué)習(xí)微課的時間記錄、測試題得分情況。教師根據(jù)題目難度、范圍、題型、成績分布的數(shù)據(jù)分析，詳細了解學(xué)生掌握知識的程度，核查學(xué)習(xí)效果是否達到導(dǎo)學(xué)任務(wù)單目標要求。教師要關(guān)注失分嚴重的個別學(xué)生，可以在課堂討論時再加強督促。

需要特別提出，教師在批閱線上作業(yè)時，通過“學(xué)習(xí)記錄”主觀題，可以與學(xué)生在線上一對一互動，或解決疑惑，或發(fā)現(xiàn)閃光點，或找到繼續(xù)拓展討論的主題，為后續(xù)將要進行的課堂討論活動增添學(xué)生有興趣的新內(nèi)容。

（二）課堂教學(xué)活動

課堂教學(xué)活動是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，課堂教學(xué)活動進行的效果和質(zhì)量根本上決定了翻轉(zhuǎn)模式的教學(xué)效果。課堂教學(xué)活動需要依次進行以下各項工作。

1.課堂教案設(shè)計。依據(jù)教學(xué)目標，結(jié)合線上學(xué)習(xí)情況，選擇采用合適的翻轉(zhuǎn)模式。例如，由于微課時間短，只能覆蓋核心知識點，對于教學(xué)目標要求的非核心相關(guān)知識點還需要在課堂做補充講授，因此翻轉(zhuǎn)模式可采用知識擴展型。對于材料強度計算應(yīng)用型知識點，需要反復(fù)練習(xí)試錯，翻轉(zhuǎn)模式可以采用練習(xí)導(dǎo)向型。根據(jù)學(xué)生線上反饋信息，需要釋疑，可采用反饋驅(qū)動型。教學(xué)活動設(shè)計要求知識點框架體系邏輯性強，對知識點、討論方式以及時間的安排要合理，并要注意到拓展內(nèi)容的可控性、討論氣氛的協(xié)調(diào)性。

2.微課內(nèi)容回顧討論。教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生回顧微課核心內(nèi)容，詳細解析導(dǎo)學(xué)測試題，對學(xué)生線上提出的問題、看法進行解釋和評價。采用反饋驅(qū)動型翻轉(zhuǎn)模式，強調(diào)重要知識點，選擇學(xué)生非常感興趣的主題，以直接提問、大家討論或者黑板現(xiàn)場測試評論的方式，積極鼓勵學(xué)生參與其中，啟發(fā)學(xué)生對學(xué)科進行深入思考。

需要注意的是，討論主題需要根據(jù)教學(xué)目標預(yù)先確定，可以適當拓展，難度適中，保證討論有效進行。課堂討論節(jié)奏要控制得當，可以適當停頓，但要避免冷場浪費時間。在師生互動中，采用教具演示是非常直接有效的方式，其輕松有趣的氣氛可以很好地吸引學(xué)生的注意力。例如，用生活中常用的衣架掛礦泉水瓶，來演示受彎構(gòu)件作用荷載的分布形式不同而產(chǎn)生的撓度不同，表現(xiàn)直觀，簡單易行。

3.新知識補充討論。采用知識擴展型翻轉(zhuǎn)模式，講授微課中未曾包含的課程目標要求內(nèi)容。從核心知識點回顧，引入相關(guān)案例分析或經(jīng)過理論邏輯推理，自然過渡到擴展新內(nèi)容講解。鼓勵學(xué)生課堂提出問題，現(xiàn)場討論解決，注重與核心知識點的銜接，加強學(xué)生理解和掌握的深度。

4.課堂練習(xí)討論。工程力學(xué)課程的深入學(xué)習(xí)，離不開多練習(xí)多應(yīng)用。例如，材料力學(xué)關(guān)于構(gòu)件的設(shè)計，在平衡方程建立、約束力求解、內(nèi)力圖繪制、應(yīng)力計算、強度設(shè)計、剛度設(shè)計，以及穩(wěn)定性驗算等一系列計算過程中，只要其中任何一個步驟的計算數(shù)據(jù)甚至內(nèi)力符號出現(xiàn)錯誤，都有可能導(dǎo)致最后設(shè)計構(gòu)件出現(xiàn)問題。因此，要養(yǎng)成認真、仔細、嚴謹計算的科學(xué)素質(zhì)，需要學(xué)生多加練習(xí)。通過練習(xí)導(dǎo)向型翻轉(zhuǎn)模式，學(xué)生可以相互了解，取長補短，共同進步。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生不怕出錯，注意在不經(jīng)意中提醒測試題中失分嚴重的少數(shù)同學(xué)。

5.落實思政教育。在課堂師生面對面討論中，可以基于單個知識點融入立德樹人的思想火花，讓學(xué)生不僅了解到力學(xué)學(xué)科的應(yīng)用發(fā)展促進了科技創(chuàng)新，還能夠感受到科技創(chuàng)新過程中的崇高思想、愛國情懷和工程素質(zhì)，體會到工程力學(xué)作為工科基礎(chǔ)課的柔情。

6.課堂教學(xué)小結(jié)。無論是課堂講授，或師生討論，都要在課堂每小節(jié)結(jié)束時適時小結(jié)，保證教學(xué)進程的結(jié)構(gòu)邏輯性。

（三）課后練習(xí)小結(jié)

為了進一步鞏固知識內(nèi)容，教師布置課后線下作業(yè)，主要包括紙質(zhì)習(xí)題作業(yè)、思政作業(yè)。此外，鼓勵學(xué)生制作知識點思維導(dǎo)圖進行章節(jié)內(nèi)容小結(jié)，有助于加深理解知識，理清邏輯思路。

四、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)效果

（一）顯著提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果

適用于環(huán)境工程專業(yè)的少學(xué)時工程力學(xué)課程，目前課題組應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂模式進行教學(xué)實踐已有兩輪，參與實踐的2017級、2018級的學(xué)生分別為63人、78人。兩屆學(xué)生的期末考試成績及格率分別為63.49%、64.79%，2018級提高了1.1%;平均成績分別為65.08、65.05，幾乎一致。然而，此前的2016級學(xué)生采用講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，4個班學(xué)生人數(shù)總計169，期末考試成績及格率47.85%，平均分56.04。可見，在工程力學(xué)教學(xué)中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂模式之后，學(xué)生期末考試成績有了大幅度顯著提升，及格率提高了16%，平均成績提高了9分。教學(xué)改革后試卷內(nèi)容涵蓋知識范圍較廣，程度較深，學(xué)生必須通過平時循序漸進的學(xué)習(xí)積累，才能夠熟練掌握應(yīng)用知識，考得好成績。在教學(xué)過程中應(yīng)用了翻轉(zhuǎn)課堂模式，增加了師生溝通的機會，教師可以在課前線上學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)比較充分地了解學(xué)生的疑問并在課堂討論中加以解決。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下花費更多的時間、精力去學(xué)習(xí)、討論、發(fā)現(xiàn)問題，然后分析、解決問題，這樣的反復(fù)溝通交流的過程促使學(xué)生更加深入地掌握課程內(nèi)容，養(yǎng)成良好的力學(xué)分析思維和提高實踐應(yīng)用能力。課程結(jié)束后的課程滿意度調(diào)查中，2018級環(huán)境工程學(xué)生對于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的滿意率達到86.54%。這說明了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式得到了學(xué)生們的一致認可。最終，通過應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，促進了工程力學(xué)課程教學(xué)目標的實現(xiàn)。

（二）目前存在的不足之處

課堂討論是翻轉(zhuǎn)課堂實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，教師通過討論進一步發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、思維方式，然后再調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法。然而，在課堂上學(xué)生的討論還不夠積極主動，原因主要有兩方面：首先，班級人數(shù)多，都是大班上課，比較難以調(diào)動全體學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極情緒。其次，討論主題的難易程度會影響討論質(zhì)量。主題偏簡單，學(xué)生認為難度太低;主題偏復(fù)雜，學(xué)生可能需要占用課堂上寶貴的時間來理解，不利于提高教學(xué)效率。因此，討論主題的設(shè)置，既要考慮課程內(nèi)容體系，也要基于學(xué)生能夠消化知識的理解程度。

五、結(jié)論

課題組將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入環(huán)境工程專業(yè)的工程力學(xué)課程改革中?；谛鹿た平逃砟?，結(jié)合思政改革要求，通過理順課程的知識體系劃分知識單元，設(shè)計開發(fā)基于知識單元的微課視頻，構(gòu)成微課鏈資源。通過設(shè)計構(gòu)建教學(xué)流程，注重因材施教，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加靈活、高效，而不再僅依賴較少學(xué)時的課堂教學(xué)時間。分析探索工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)體系，具有以下特點：

1.適應(yīng)少學(xué)時翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的具體流程?；诹W(xué)課程性質(zhì)，微課設(shè)計制作與課堂討論環(huán)節(jié)深度融合，將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式各環(huán)節(jié)具體化、特色化，為少學(xué)時課程教學(xué)模式研究增添新內(nèi)容。

2.建設(shè)豐富的課程資源，契合課程教學(xué)要求和知識發(fā)展需求。制作課程核心知識和輔助性教學(xué)資源，資源內(nèi)容和形式的設(shè)計思想、制作原則、理論基礎(chǔ)和應(yīng)用方式不僅要體現(xiàn)環(huán)境工程學(xué)科的專業(yè)特點，而且應(yīng)能夠體現(xiàn)力學(xué)思維培養(yǎng)的新工科要求，以更好地實現(xiàn)工程力學(xué)課程的教學(xué)要求和培養(yǎng)目標。

3.適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)新時代要求，通過翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實踐應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)思維、自主學(xué)習(xí)創(chuàng)新思考的能力，以及分析解決工程問題的能力。