高職應(yīng)用力學(xué)課程“云授課”模式的探索與應(yīng)用

韓麗麗 郭紅兵 隋園園 馮超

[摘? 要]立足于新冠疫情防控實(shí)際情況，借助即時(shí)通信手機(jī)app、直播等移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，依托“智慧職教”專業(yè)教學(xué)資源庫、職教云校級SPOC及優(yōu)質(zhì)電子教材，構(gòu)建了三位一體的高職應(yīng)用力學(xué)“云授課”平臺，做到疫情防控期間應(yīng)用力學(xué)課程“停課不停學(xué)，線上線下同質(zhì)等效”。此外，精準(zhǔn)分析了高職院校學(xué)生的學(xué)情，按照學(xué)生為中心、OBE成果導(dǎo)向教學(xué)理念，選取典型案例開展了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)，在保證了學(xué)生學(xué)習(xí)效率的同時(shí)，還探索了如何更好地提升“云授課”教學(xué)質(zhì)量的多種舉措。

[關(guān)鍵詞]移動互聯(lián)網(wǎng)? 高職? 力學(xué)? 云授課

基金項(xiàng)目：2019年度陜西高等教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目“高職交通土建類道路橋梁工程技術(shù)特色專業(yè)群建設(shè)的創(chuàng)新研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號：19GG011）。

課題：陜西省高等教育學(xué)會疫情防控專項(xiàng)研究課題（課題編號：XGH20379）;陜西省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2018年度課題（課題編號：SGH18V027）。

研究背景

《中國移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報(bào)告（2019）》表明我國互聯(lián)網(wǎng)用戶從PC端向移動端遷徙已成定局。移動互聯(lián)網(wǎng)+教育是互聯(lián)網(wǎng)科技與教育融合的一種創(chuàng)新發(fā)展模式，可充分利用移動通信設(shè)備的便攜性，使學(xué)習(xí)者有效組織碎片化時(shí)間，自主進(jìn)行知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，不再受時(shí)間和空間的束縛。以移動互聯(lián)網(wǎng)為依托，高等職業(yè)技術(shù)教育脫離傳統(tǒng)教育“學(xué)校+教室+教師+黑板”的模式成為可能。2020年初，新冠肺炎疫情橫掃全球，為了有效阻斷人員流動，遏制疫情的蔓延，全國的高等學(xué)校都積極響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”的號召，要求師生實(shí)施居家隔離，全面推開了線上教學(xué)?；谝苿踊ヂ?lián)網(wǎng)的云授課是解決疫情防控期間學(xué)校教學(xué)問題的有效措施，這在客觀上推動了課程信息化改革的進(jìn)程，具有深刻的現(xiàn)實(shí)意義。

高職應(yīng)用力學(xué)課程是職業(yè)院校道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是針對高職院校二年級學(xué)生的知識層次，側(cè)重工程應(yīng)用，精選經(jīng)典力學(xué)作為基礎(chǔ)內(nèi)容，以夠用為原則開發(fā)的職業(yè)能力提升課程。內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖與受力分析、桿件基本變形（軸向拉壓、剪切、彎曲、扭轉(zhuǎn)）、靜定結(jié)構(gòu)支座反力計(jì)算、超靜定結(jié)構(gòu)、壓桿穩(wěn)定、影響線等。移動互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，學(xué)生的學(xué)習(xí)生活已經(jīng)離不開手機(jī)app，基于視頻直播、慕課等移動互聯(lián)網(wǎng)平臺開展高職應(yīng)用力學(xué)教學(xué)，既能利用00后大學(xué)生對手機(jī)的天然親切感，提高學(xué)生力學(xué)計(jì)算繪圖準(zhǔn)確率及學(xué)習(xí)效率，還可實(shí)現(xiàn)高職應(yīng)用力學(xué)教學(xué)資源的高度共享，提升力學(xué)教學(xué)信息化水平。

“云授課”教學(xué)模式的研究現(xiàn)狀

1.“云授課”的概念、特點(diǎn)

“云授課”是通過共享分布在不同服務(wù)器的軟件資源、硬件資源和海量信息，基于互聯(lián)網(wǎng)將學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)平臺、學(xué)習(xí)終端、學(xué)習(xí)服務(wù)有效整合的高度信息化的授課方式。開展“云授課”時(shí)，教師必須使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行教學(xué)資源（視頻、音頻、課件、文本、圖片）的推送、作業(yè)發(fā)布與批閱、線上考試組織、課堂活動發(fā)布與實(shí)施等。學(xué)生則需要使用智能手機(jī)訪問發(fā)布的教學(xué)資源、與教師進(jìn)行即時(shí)互動、提交作業(yè)、完成考試等?！霸剖谡n”的主要特點(diǎn)是“異地、即時(shí)、共享、協(xié)同、互動、開放”。開展“云授課”需要一定的軟件條件和硬件條件作為支撐。

2.研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

高職應(yīng)用力學(xué)課程理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象，是高職院校學(xué)生公認(rèn)的難學(xué)課程之一，信息化教學(xué)改革難度較大，目前在高職應(yīng)用力學(xué)課程云授課方面有研究者進(jìn)行了一些初步的嘗試。

柳愛引入了OBE教學(xué)理念，通過創(chuàng)新地使用微信實(shí)現(xiàn)師生互動，將理論與實(shí)踐密切結(jié)合起來，運(yùn)用現(xiàn)場案例教學(xué)取得了較好的效果。沈震等提出了微課教學(xué)作為應(yīng)用力學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)的補(bǔ)充，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到強(qiáng)化鞏固知識的目的。魏星提出了高校應(yīng)用力學(xué)課程教學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)平臺、班級QQ群、微信群等，鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中互相交流和探討自己學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。李建華提出基于雨課堂的智慧教學(xué)思路，給出了高職應(yīng)用力學(xué)教學(xué)改革的具體實(shí)施方案，強(qiáng)調(diào)教學(xué)中以學(xué)生為主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性和學(xué)習(xí)的興趣，多培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和協(xié)作能力。

目前高職應(yīng)用力學(xué)課程信息化教學(xué)改革和研究多側(cè)重于以線下教學(xué)為主、線上教學(xué)為輔的教學(xué)模式，而以線上為主、線下為輔甚至完全脫離線下教學(xué)的研究筆者尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)的報(bào)道。此外，已有研究中應(yīng)用、完善專業(yè)教學(xué)資源庫產(chǎn)品的也不多。

基于移動互聯(lián)網(wǎng)的高職應(yīng)用力學(xué)課程“云授課”探索

為推進(jìn)力學(xué)課程信息化教學(xué)改革，筆者立足于疫情防控特殊情況，借助于多種移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品，以高等職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)資源庫、慕課產(chǎn)品為支撐，構(gòu)建了多元化的高職應(yīng)用力學(xué)“云授課”平臺，并將其應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中，做到了“停課不停學(xué)，教學(xué)不斷線”。

1.“即時(shí)通信+職教云+視頻直播”“云授課”平臺

線下教學(xué)同質(zhì)等效，搭建一個兼顧專業(yè)性、時(shí)效性的“云授課”平臺，實(shí)現(xiàn)師生即時(shí)溝通與良性互動尤為重要。下面的圖1為筆者利用智慧職教職業(yè)教育綜合解決方案、即時(shí)通信手機(jī)應(yīng)用與視頻直播軟件搭建的高職應(yīng)用力學(xué)“云授課”平臺，可滿足共享高質(zhì)量專業(yè)教學(xué)資源、實(shí)現(xiàn)師生互動、異地組織課堂教學(xué)等多種需求。

2.智慧職教——職業(yè)教育綜合解決方案

智慧職教是由高等教育出版社建設(shè)和運(yùn)營的職業(yè)教育數(shù)字教學(xué)資源共享和在線教學(xué)服務(wù)平臺。平臺匯聚和運(yùn)營著省級、校級及企業(yè)資源庫建設(shè)成果（158個國家級職業(yè)教育教學(xué)資源庫、9000余門標(biāo)準(zhǔn)化課程、1200余門職教MOOC，涵蓋公共基礎(chǔ)課和所有專業(yè)大類），為各類資源庫的推廣和應(yīng)用提供了有力的支撐。

3.電子教材

防疫期間，考慮到師生居家隔離、手頭無紙質(zhì)版教材的情況，人民交通出版社股份有限公司為響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”的號召、配合各地線上教學(xué)的需要，上線開放近千種教材的電子版，供相關(guān)本科院校和職業(yè)院校師生免費(fèi)使用。學(xué)生在使用前須下載交通教育app，注冊、登錄后可免費(fèi)在線閱讀。

4.學(xué)生智能學(xué)習(xí)終端

應(yīng)用力學(xué)課程對學(xué)生的計(jì)算能力要求較高，而高職學(xué)生的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)普遍較差，以任務(wù)為驅(qū)動、成果為導(dǎo)向，選擇典型學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行教學(xué)單元設(shè)計(jì)，能轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)高職應(yīng)用力學(xué)課程教學(xué)中重概念公理而輕能力訓(xùn)練的弊端，能更有效地提高學(xué)生的計(jì)算能力及繪圖能力，加深他們對概念的理解程度。因此，筆者在“云授課”教學(xué)中增大了對學(xué)生基本繪圖計(jì)算能力訓(xùn)練的比例，同時(shí)鼓勵學(xué)生應(yīng)用智能平板輔助學(xué)習(xí)，這一做法大大提高了學(xué)生的計(jì)算能力和繪圖能力。

學(xué)生根據(jù)實(shí)際條件準(zhǔn)備以下設(shè)備來輔助自己的學(xué)習(xí)。設(shè)備：Ipad pro（128g）+pencil一代。軟件：電子筆記軟件Notability、GoodNotes、Marginnote、Flexcil。電子筆記軟件可以替代紙質(zhì)筆記，梳理每章的知識點(diǎn)，插入PPT，對難以理解的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分還可將教師的講解錄音，方便課后自己的復(fù)習(xí)鞏固。電子筆記軟件還比較適合看PDF文檔，能自動形成思維導(dǎo)圖，邏輯性更強(qiáng)。PDF導(dǎo)入Flexcil后會在每一頁下方形成一小部分空白，這可用來做筆記。與紙質(zhì)筆記相比，電子筆記更加方便，也不用擔(dān)心丟失。

應(yīng)用案例與效果

2019—2020學(xué)年第二學(xué)期，筆者在陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院2018級道橋施工專業(yè)共五個班的應(yīng)用力學(xué)課程教學(xué)中實(shí)施了“云授課”。以騰訊直播課堂為主線，將分布在陜西省各地的師生組織起來，同時(shí)以“智慧職教”專業(yè)教學(xué)資源庫（工程力學(xué)? 陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院? 胡柭香）和人民交通出版社共享的免費(fèi)電子教材（工程力學(xué)? 湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院? 孔七一主編）作為有力支撐開展教學(xué)。為了更好地監(jiān)控學(xué)生在線上學(xué)習(xí)期間的學(xué)習(xí)動態(tài)，督促學(xué)生按時(shí)學(xué)習(xí)，還建立了班級QQ群、微信群為授課教師、輔導(dǎo)員及學(xué)生提供更多的溝通與交流的渠道。通過完善的“云授課”平臺，圓滿地完成了疫情防控期間應(yīng)用力學(xué)課程的教學(xué)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了線上學(xué)生考勤、課堂互動、作業(yè)發(fā)布與批閱、線上考試等多項(xiàng)教學(xué)功能。

1.共享豐富專業(yè)的教學(xué)資源，以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向保障教學(xué)效果

結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，通過選取道路工程典型案例設(shè)計(jì)具體學(xué)習(xí)任務(wù)，將應(yīng)用力學(xué)課程中的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖及受力分析、力矩與力偶、平面力系、軸向拉壓桿的內(nèi)力與變形、彎曲構(gòu)件的內(nèi)力與變形等抽象力學(xué)概念融入具體學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生寓學(xué)于做，通過完成學(xué)習(xí)任務(wù)掌握具體知識點(diǎn)，并強(qiáng)化學(xué)生對力學(xué)概念與定理、公理的理解，提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。此外，借助智慧職教平臺，教師在課前發(fā)布大量專業(yè)教學(xué)資源，使學(xué)生在課前充分預(yù)習(xí)相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，課中學(xué)習(xí)則側(cè)重于完成具體的學(xué)習(xí)任務(wù)。教學(xué)過程要充分體現(xiàn)以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向的教學(xué)理念，保障應(yīng)用力學(xué)課程的教學(xué)效果。

2.視頻直播組織課堂教學(xué)，電子繪圖板演示強(qiáng)化重點(diǎn)和難點(diǎn)

線上教學(xué)過程中，授課教師主要以PPT課件為主線進(jìn)行重要知識點(diǎn)的講解。對一些需要演示的難點(diǎn)例題，難以像傳統(tǒng)教學(xué)那樣用黑板板書進(jìn)行演示。為了解決此問題，本次應(yīng)用力學(xué)課程的“云授課”中，嘗試采用了騰訊直播配合電子繪圖板授課的方法。授課教師將事先準(zhǔn)備電子繪圖板（硬件）與計(jì)算機(jī)相連，利用計(jì)算機(jī)附件中自帶的畫圖軟件便可在電子繪圖板上對難點(diǎn)例題進(jìn)行逐步演算，使學(xué)生一步一步掌握相應(yīng)的知識點(diǎn)。

3.智能平板輔助學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的計(jì)算能力和繪圖能力

本學(xué)期應(yīng)用力學(xué)課程的“云授課”教學(xué)設(shè)計(jì)中針對學(xué)生基本繪圖能力、計(jì)算能力的訓(xùn)練任務(wù)比較多，鑒于高職學(xué)生的物理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較弱，常規(guī)作圖及手工計(jì)算極易出現(xiàn)錯誤。因此，鼓勵學(xué)生應(yīng)用智能平板輔助學(xué)習(xí)。道橋施工專業(yè)1883班趙鑫鑫等根據(jù)實(shí)際條件，準(zhǔn)備了智能平板及配套軟件輔助自己的學(xué)習(xí)，這不僅大大提高了自己的計(jì)算和繪圖的正確率，還利用電子筆記軟件替代了紙質(zhì)筆記，更快地梳理出了每節(jié)課的知識點(diǎn)，及時(shí)地完成了線上作業(yè)等。

4.網(wǎng)絡(luò)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)，多舉措提升學(xué)生的課堂參與度

云授課仍屬于線上教學(xué)模式。在課堂教學(xué)中，師生看不見彼此，與傳統(tǒng)教學(xué)不同，線上教學(xué)過程中教師難以真實(shí)地掌握手機(jī)屏幕背后學(xué)生的動態(tài)，課堂教學(xué)容易演變?yōu)榻處煹摹蔼?dú)角戲”。因此，采取必要措施實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，督促其學(xué)習(xí)顯得至關(guān)重要。本次力學(xué)“云授課”中，為了提高學(xué)生課堂出勤率及參與度，采取了課前+課后雙簽到、課中隨機(jī)視頻點(diǎn)名的方式，有效杜絕了學(xué)生惡意掛機(jī)上課的不良現(xiàn)象。同時(shí)，教師在課堂上通過智慧職教“云課堂”平臺發(fā)布了形式多樣的學(xué)習(xí)活動：如點(diǎn)名提問、小組討論、問卷調(diào)查、線上測試，同時(shí)針對學(xué)生的表現(xiàn)給予一定的獎勵，這有效地保證了學(xué)生參與課堂活動的數(shù)量和質(zhì)量。

結(jié)? 語

將基于移動互聯(lián)網(wǎng)的“云授課”模式引入高職院校力學(xué)教學(xué)實(shí)踐，既讓我們驚喜地看到了信息技術(shù)在課堂運(yùn)用中帶來的顛覆傳統(tǒng)教學(xué)模式的巨大優(yōu)勢，同時(shí)我們也面臨著前所未有的考驗(yàn)，如現(xiàn)有移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施尚不足以支撐大流量訪問的要求，流量高峰期各類平臺網(wǎng)絡(luò)崩潰、卡頓明顯。此外，“云授課”過程中教師與學(xué)生之間不再是面對面的、真實(shí)的關(guān)系，而是一種建立于虛擬網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。如何更好地把控不同類型學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性和參與度，仍是一個需要我們不斷探索和研究的課題。

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作者單位：韓麗麗? 郭紅兵? 隋園園? 馮超? 陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院公路與鐵道工程學(xué)院? 陜西西安

韓麗麗? 郭紅兵? 長安大學(xué)特殊地區(qū)公路工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室? ?陜西西安