彈性力學(xué)課程線(xiàn)上教學(xué)改革實(shí)踐研究

李磊 張麗

摘要：彈性力學(xué)是高等院校工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心課程，是工程力學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)于本科生后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)具有重要的意義。本文通過(guò)優(yōu)慕課教學(xué)平臺(tái)，開(kāi)展了彈性力學(xué)線(xiàn)上教學(xué)改革實(shí)踐。通過(guò)線(xiàn)上考試、資源訪問(wèn)情況、調(diào)查問(wèn)卷、線(xiàn)上作業(yè)等線(xiàn)上數(shù)據(jù)分析得出：采用線(xiàn)上教學(xué)，學(xué)生的參與積極性明顯提高，線(xiàn)上測(cè)試結(jié)果較好。對(duì)線(xiàn)上教學(xué)實(shí)施效果和存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，為開(kāi)展線(xiàn)上教學(xué)模式教學(xué)工作提供參與。

關(guān)鍵詞：彈性力學(xué);線(xiàn)上教學(xué);教學(xué)實(shí)踐

1緒論

彈性力學(xué)是工程力學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，其任務(wù)是研究彈性固體承受外部作用時(shí)其內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律，為設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和零件提供可靠依據(jù)。通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，提高學(xué)生用力學(xué)的方法提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他固體力學(xué)分支學(xué)科打下基礎(chǔ)[1]。

線(xiàn)上教學(xué)是指在學(xué)習(xí)過(guò)程中，將面授教學(xué)與在線(xiàn)學(xué)習(xí)相融合，以達(dá)到有效學(xué)習(xí)的一種學(xué)習(xí)模式。教師利用互聯(lián)網(wǎng)、優(yōu)慕課、藍(lán)墨云等線(xiàn)上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)將視頻、微課、教學(xué)PPT、試題、導(dǎo)學(xué)大綱等課程資源進(jìn)行上傳，學(xué)生利用線(xiàn)上資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和討論，在線(xiàn)下課堂，教師根據(jù)學(xué)生的線(xiàn)上學(xué)習(xí)和討論，有重點(diǎn)性地進(jìn)行講解，完成相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)[2]?；旌鲜浇虒W(xué)是一種全新的教學(xué)模式，它可以將傳統(tǒng)課堂教學(xué)和現(xiàn)代信息化技術(shù)有效結(jié)合，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作精神具有重要的意義[3]。本文通過(guò)線(xiàn)上線(xiàn)下考試、資源訪問(wèn)情況、調(diào)查問(wèn)卷等方式進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，分析了混合式教學(xué)在彈性力學(xué)課程中的實(shí)施效果，為彈性力學(xué)的教學(xué)改革研究提供參考。

2線(xiàn)上教學(xué)改革實(shí)施

目前，很多高校彈性力學(xué)課程采用的教學(xué)方式仍然是傳統(tǒng)課堂教學(xué)，該教學(xué)方式以教材等靜態(tài)內(nèi)容為主，課后缺乏輔導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生感覺(jué)枯燥乏味，對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣，進(jìn)而喪失學(xué)習(xí)的積極性。

線(xiàn)上教學(xué)改革要求教師首先要明確課程的授課對(duì)象，根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和課程特點(diǎn)，設(shè)定課程難度和預(yù)期達(dá)到的效果。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的彈性力學(xué)課程主要針對(duì)力學(xué)專(zhuān)業(yè)的本科生及研究生開(kāi)設(shè)，很多學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，而彈性力學(xué)課程學(xué)習(xí)需要學(xué)生前期先修高等數(shù)學(xué)及理論力學(xué)等課程，同時(shí)對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)推演和力學(xué)計(jì)算要求較高，所以該課程對(duì)于學(xué)生較難理解。

線(xiàn)上教學(xué)模式可以使教學(xué)過(guò)程和模式多樣化，突破教學(xué)的時(shí)空限制，學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。多樣化的教學(xué)資源可以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)彈性力學(xué)課程，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

線(xiàn)上教學(xué)的實(shí)施流程包括課程前期分析、課程規(guī)劃、課程設(shè)計(jì)、平臺(tái)建設(shè)、平臺(tái)教學(xué)等內(nèi)容。（1）課程前期分析。教師要分析課程的背景和課程現(xiàn)狀，結(jié)合彈性力學(xué)課程特點(diǎn)，針對(duì)不同地區(qū)、不同知識(shí)層次的學(xué)生制定課程的期望，給出課程解決的問(wèn)題與目標(biāo)。

（2）課程規(guī)劃。根據(jù)彈性力學(xué)課程的特點(diǎn)，明確課程的教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生清楚每個(gè)章節(jié)或每個(gè)單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（3）課程設(shè)計(jì)。根據(jù)彈性力學(xué)課程的教學(xué)大綱和教學(xué)日歷設(shè)計(jì)課程的整體結(jié)構(gòu)和內(nèi)容結(jié)構(gòu)，結(jié)合學(xué)生反饋信息，對(duì)線(xiàn)上教學(xué)模式進(jìn)行調(diào)整和細(xì)化，對(duì)在線(xiàn)學(xué)習(xí)中關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)修改，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

（4）平臺(tái)建設(shè)。根據(jù)團(tuán)隊(duì)成員的分工任務(wù)，組織團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行課程信息、學(xué)習(xí)單元、拓展資源、常見(jiàn)問(wèn)題等方面平臺(tái)建設(shè)，補(bǔ)充線(xiàn)上平臺(tái)資源。

（5）平臺(tái)教學(xué)。將學(xué)生信息導(dǎo)入線(xiàn)上平臺(tái)，根據(jù)教學(xué)模式實(shí)施線(xiàn)上教學(xué)活動(dòng)，對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行反思。

為有效實(shí)施線(xiàn)上教學(xué)，教師對(duì)線(xiàn)上教學(xué)資源進(jìn)行多樣化設(shè)計(jì)，制作形式多樣的課件、微視頻、動(dòng)畫(huà)等學(xué)習(xí)資源，學(xué)生可以隨時(shí)隨地地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生沒(méi)有枯燥感[4]。彈性力學(xué)課程公式推導(dǎo)繁多，而且公式煩瑣，采用多樣化設(shè)計(jì)資源很有必要。彈性力學(xué)課程采用“ABCD”法進(jìn)行單元設(shè)計(jì)，這種方法可以使知識(shí)點(diǎn)更加具體，對(duì)知識(shí)進(jìn)行了量化，便于學(xué)生理解內(nèi)容[5]。彈性力學(xué)課件采用知識(shí)模塊化組織內(nèi)容，每個(gè)單元或每個(gè)模塊適當(dāng)引入科學(xué)發(fā)展史，讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)本單元知識(shí)的價(jià)值和意義，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣[6]。

3線(xiàn)上教學(xué)改革實(shí)踐

以?xún)?nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)工程力學(xué)專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)班為改革實(shí)踐對(duì)象，通過(guò)2019、2020兩個(gè)學(xué)年的改革實(shí)踐，對(duì)線(xiàn)上考試、資源訪問(wèn)情況、調(diào)查問(wèn)卷等線(xiàn)上數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，如圖1、圖2、圖3和圖4所示。圖1是力學(xué)17級(jí)、力學(xué)18級(jí)本科班在線(xiàn)人均登錄次數(shù)統(tǒng)計(jì)。2019年對(duì)力學(xué)17級(jí)兩個(gè)本科班進(jìn)行了首次線(xiàn)上教學(xué)，由于本年度線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)剛投入建設(shè)，線(xiàn)上資源不完善（如重點(diǎn)章節(jié)的微視頻缺乏、課后練習(xí)及案例指導(dǎo)較少等）及線(xiàn)上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，學(xué)生對(duì)線(xiàn)上教學(xué)興趣不高，力學(xué)17級(jí)本科班的人均登錄次數(shù)平均為95次左右。經(jīng)過(guò)一年的建設(shè)，增加了微視頻數(shù)量，補(bǔ)充了課后練習(xí)及案例指導(dǎo)，對(duì)單元導(dǎo)學(xué)設(shè)置了詳細(xì)的學(xué)習(xí)時(shí)間分配建議。團(tuán)隊(duì)成員根據(jù)學(xué)生的反饋信息進(jìn)行總結(jié)反思，對(duì)課程設(shè)計(jì)及教學(xué)課件進(jìn)行了補(bǔ)充完善。第二學(xué)年繼續(xù)對(duì)力學(xué)18級(jí)本科班進(jìn)行教學(xué)改革實(shí)踐，力學(xué)18級(jí)本科班的人均登錄次數(shù)明顯增加，人均登錄次數(shù)平均值上升到109次左右，學(xué)生對(duì)線(xiàn)上教學(xué)的關(guān)注度明顯增加。圖2是力學(xué)17級(jí)、力學(xué)18級(jí)本科班登錄時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)。力學(xué)18級(jí)本科班的登錄時(shí)長(zhǎng)峰值明顯高于力學(xué)17級(jí)本科班，力學(xué)18級(jí)兩個(gè)本科班的登錄時(shí)長(zhǎng)平均值為2500多次，比力學(xué)17級(jí)本科班的登錄時(shí)長(zhǎng)平均值多近三倍。學(xué)生對(duì)線(xiàn)上資源投入了更多的精力和時(shí)間，線(xiàn)上教學(xué)資源促進(jìn)了學(xué)生的再學(xué)習(xí)，有效掃除學(xué)習(xí)盲點(diǎn)。圖3是力學(xué)17級(jí)、力學(xué)18級(jí)本科班課件訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)。兩個(gè)年級(jí)的本科生平均訪問(wèn)課件的百分比在70%以上，大部分學(xué)生參與線(xiàn)上課件學(xué)習(xí)的主動(dòng)性較好。圖中體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)部分章節(jié)課件訪問(wèn)的百分比較低，有助于授課教師分析其中原因，針對(duì)性的對(duì)該章節(jié)課件內(nèi)容和形式進(jìn)行修改和補(bǔ)充，逐步完善彈性力學(xué)線(xiàn)上課件。教師通過(guò)登錄學(xué)校的優(yōu)慕課網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，可隨時(shí)查看學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)、習(xí)題完成情況，掌握每一名學(xué)生對(duì)課程的掌握理解程度，從而可以有針對(duì)性地給予輔導(dǎo)[7]。線(xiàn)上測(cè)試是考查學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)的重要方式，可以激勵(lì)學(xué)生積極參與線(xiàn)上學(xué)習(xí)[8]。為了保證線(xiàn)上測(cè)試的公平性，避免學(xué)生相互抄襲，授課教師根據(jù)學(xué)生學(xué)號(hào)隨機(jī)組卷，且規(guī)定了統(tǒng)一的測(cè)試時(shí)間。授課教師根據(jù)線(xiàn)上測(cè)試結(jié)果，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成測(cè)試，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分，測(cè)試結(jié)束后學(xué)生可以查看參考答案，該部分占線(xiàn)上考核成績(jī)的40%。圖4是力學(xué)17級(jí)、力學(xué)18級(jí)本科班線(xiàn)上測(cè)試平均成績(jī)。從圖中可見(jiàn)，兩個(gè)年級(jí)的本科班線(xiàn)上測(cè)試平均成績(jī)?cè)?5分以上，表明學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中對(duì)本課程的知識(shí)理解程度明顯提高，在一定程度上督促了學(xué)生的學(xué)習(xí)，保證學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性。