信息化環(huán)境下高職《工程力學(xué)》課程教學(xué)改革探析

陳丹 楊杰 曹慧慧

以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，促進(jìn)教育的創(chuàng)新與變革， 是加快從教育大國(guó)向教育強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的重大戰(zhàn)略抉擇。本文分析了《工程力學(xué)》在傳統(tǒng)教學(xué)中長(zhǎng)期存在的問(wèn)題，結(jié)合信息化教學(xué)的核心任務(wù)，從教學(xué)理念、教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、教學(xué)方式和教學(xué)考核六方面探索提出了改革措施。

《工程力學(xué)》是高職院校土木大類專業(yè)中一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，包含理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)內(nèi)容三大部分。該課程兼有基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的雙重性質(zhì)，是連接基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的橋梁，在整個(gè)專業(yè)課程體系中處于承上啟下的地位，它既運(yùn)用了前期課程中的數(shù)學(xué)原理、材料特性、識(shí)圖制圖等知識(shí)，又為后續(xù)的專業(yè)技術(shù)課奠定必要的理論基礎(chǔ)，既提升學(xué)生解決實(shí)際的工程問(wèn)題的能力，也培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的邏輯思維能力。

對(duì)于《工程力學(xué)》這樣一門(mén)理論性很強(qiáng)的課程，公式繁雜難記憶、理論抽象難理解、理論與實(shí)踐脫節(jié)一直是傳統(tǒng)教學(xué)的痛點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

教學(xué)內(nèi)容大多沿襲大學(xué)本科教育，理論性過(guò)強(qiáng)并不適合高職院校學(xué)生，雖然近幾年大力推行項(xiàng)目化教學(xué)改革，但主要針對(duì)專業(yè)技能課程，而對(duì)這類專業(yè)基礎(chǔ)課程，在理念上有所改觀，但并未真正落到實(shí)處，往往與相關(guān)后續(xù)專業(yè)課程的銜接與配合較差，脫離了工程背景和工程實(shí)踐，使力學(xué)課程的理論顯得蒼白空洞，學(xué)生不知道學(xué)了有何用，或是用時(shí)已全忘。

教學(xué)方法還是采用傳統(tǒng)的理論講授法，一般采用課堂講解、習(xí)題訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)、課后作業(yè)等方式，雖然慢慢引入多媒體教學(xué)、課程網(wǎng)站、學(xué)習(xí)平臺(tái)等信息化方式，但并沒(méi)有有效整合，真正解決教學(xué)內(nèi)容多課時(shí)有限、學(xué)生水平差異大等問(wèn)題。

考核方式單一，主要采用平時(shí)成績(jī)加期末考試成績(jī)的方法。但平時(shí)成績(jī)較難把控也很難有明確統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而“閉卷”期末考試主要考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握情況，而很難評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)際運(yùn)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，往往讓學(xué)生為了應(yīng)付考試，突擊死記硬背公式和理論，一旦考試通過(guò)，他們馬上棄之唯恐不及，而忽略了今后的在其他專業(yè)課程的應(yīng)用，這種考核方式不太符合高職院校學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)。

隨著信息化的發(fā)展，信息化教學(xué)成為教師日常教學(xué)的重要組成部分。信息化教學(xué)的核心是利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)和信息化資源調(diào)動(dòng)全體學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，使學(xué)生自主地學(xué)習(xí)，使教育課前、課中、課后的所有教學(xué)環(huán)節(jié)數(shù)字化，從而提高教育質(zhì)量和效率，形成適應(yīng)信息社會(huì)要求的新教學(xué)教育模式。

新媒體和新技術(shù)正在影響著職業(yè)教育的方方面面，教與學(xué)的方式變得更加靈活多樣。教師和學(xué)生不再局限于傳統(tǒng)的課堂之中，教師和學(xué)生的角色不再局限為教與學(xué)，教師由知識(shí)的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)獲取信息的幫助者、促進(jìn)者；學(xué)生由外部刺激的被動(dòng)接受者和知識(shí)的灌輸對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者。教學(xué)過(guò)程由講授的進(jìn)程轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)情景創(chuàng)設(shè)、問(wèn)題探究、協(xié)商學(xué)習(xí)、意義建構(gòu)等以學(xué)生為主體的過(guò)程，翻轉(zhuǎn)式課堂和混合式教學(xué)等新型教學(xué)方式越來(lái)越流行，在線學(xué)習(xí)、移動(dòng)學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)等新型學(xué)習(xí)方式越來(lái)越受到學(xué)生歡迎，以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，促進(jìn)教育的創(chuàng)新與變革，是加快從教育大國(guó)向教育強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的重大戰(zhàn)略抉擇。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃、教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃等國(guó)家戰(zhàn)略的持續(xù)推動(dòng)下，《工程力學(xué)》教學(xué)也應(yīng)適應(yīng)并運(yùn)用新形勢(shì)下的教學(xué)模式，從理念到體系、從內(nèi)容到形式、從教學(xué)到考核等多方面著手，將以人為本、真正把培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的指導(dǎo)思想貫穿整個(gè)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程。

（一）教學(xué)理念改革——以學(xué)生為中心，讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)

課程改革首先要從教學(xué)理念開(kāi)始，傳統(tǒng)的以教師為中心的理念已經(jīng)不適合當(dāng)下高職院校中90后的學(xué)生，他們有個(gè)性有想法，且自我約束能力較差，我們必須以學(xué)生為中心，通過(guò)設(shè)計(jì)試驗(yàn)、游戲、討論、匯報(bào)等一系列課堂活動(dòng)讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)，在活躍的課堂氣氛中變被動(dòng)聽(tīng)講為主動(dòng)探究，在動(dòng)腦動(dòng)手動(dòng)嘴的過(guò)程中總結(jié)規(guī)律，掌握要點(diǎn)。這樣，不僅有利于理解掌握知識(shí)，更能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也能提升團(tuán)結(jié)合作、實(shí)踐創(chuàng)新的能力，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

（二）教學(xué)目標(biāo)改革——探索課程思政，讓能力與素質(zhì)融起來(lái)

工程力學(xué)課程兼具理學(xué)類課程和工學(xué)類課程的雙重身份，既要注重對(duì)學(xué)生科學(xué)思維方法的訓(xùn)練和科學(xué)倫理的教育，培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、永攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感，也要注重強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。因此教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要從“知識(shí)點(diǎn)”中挖掘思想政治元素，從教學(xué)內(nèi)容中挖掘哲學(xué)思想，利用這些元素豐富課堂內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一。如在介紹彎曲承載能力時(shí)，引入魁北克大橋失事案例，通過(guò)震撼直觀的畫(huà)面警示工程安全，強(qiáng)調(diào)彎曲梁承載力在設(shè)計(jì)中的重要性，從感性到理性提升學(xué)生安全意識(shí)；如介紹內(nèi)力概念，提及內(nèi)力是由外力產(chǎn)生隨外力改變而改變時(shí)，可以引申到團(tuán)隊(duì)在面對(duì)外壓時(shí)能形成的凝聚力和團(tuán)隊(duì)反抗力量等；如將力學(xué)史與建筑史結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生了解古代人民的智慧、現(xiàn)代科技的發(fā)展，可以讓學(xué)生感受?chē)?guó)家的強(qiáng)大和進(jìn)步，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義精神，提升學(xué)生的民族自信和自豪。

（三）教學(xué)體系改革——與專業(yè)聯(lián)系，讓前后課程連起來(lái)

力學(xué)具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用背景，力學(xué)研究的問(wèn)題主要是工程實(shí)際問(wèn)題，研究對(duì)象為工程實(shí)際中的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，其實(shí)質(zhì)就是從工程實(shí)踐中來(lái)再回到實(shí)際工程中去，因此，我們?cè)诮虒W(xué)的過(guò)程中要多列舉工程實(shí)例，將工程中的實(shí)際結(jié)構(gòu)與力學(xué)中的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)建立鏈接，尤其要教學(xué)生分辨結(jié)構(gòu)類型建立力學(xué)模型，這樣才能真正做到理論聯(lián)系實(shí)際；同時(shí)在專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，也應(yīng)根據(jù)需要及時(shí)補(bǔ)充力學(xué)知識(shí)，深化理解，學(xué)以致用。

（四）教學(xué)內(nèi)容改革——以夠用為原則，讓理論知識(shí)用起來(lái)

高職《工程力學(xué)》教材大多為適應(yīng)多個(gè)專業(yè)需求，特別強(qiáng)調(diào)本身的系統(tǒng)性和完整性，內(nèi)容繁多，這與“要以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度”的原則相違背。因此，我們先對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行整合，劃分為靜力學(xué)分析、拉壓桿分析、扭轉(zhuǎn)桿分析、彎曲梁分析、組合變形桿件分析、壓桿穩(wěn)定分析、靜定結(jié)構(gòu)分析、超靜定結(jié)構(gòu)分析8個(gè)教學(xué)模塊，在課時(shí)有限的情況下，根據(jù)不同專業(yè)和不同學(xué)習(xí)層次的崗位技能需求對(duì)模塊進(jìn)行適當(dāng)選擇與組合，比如機(jī)械類專業(yè)著重介紹扭轉(zhuǎn)桿分析，土建專業(yè)則著重介紹拉壓桿與彎曲梁分析；比如工程管理類專業(yè)著重要求掌握力學(xué)基本概念，工程設(shè)計(jì)類專業(yè)則著重掌握計(jì)算理論及設(shè)計(jì)方法等等。同時(shí)，結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，借助力學(xué)軟件把學(xué)生從煩瑣的計(jì)算中解脫出來(lái)，通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù)及圖形，直觀分析各個(gè)力學(xué)參數(shù)對(duì)模型結(jié)構(gòu)的影響，從而更好地理解力學(xué)原理應(yīng)用力學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

（五）教學(xué)策略改革——以問(wèn)題為導(dǎo)向，讓系列任務(wù)串起來(lái)

“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念并非忽略教師的作用，相反對(duì)教師提出了更高的要求，教師需要收集豐富的教學(xué)資源，需要玩轉(zhuǎn)各種層出不窮的教學(xué)方法，并針對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行充分地準(zhǔn)備和設(shè)計(jì)，比如，在采用PBL-以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)法時(shí)，如何提出一個(gè)能激發(fā)學(xué)生興趣、愿意動(dòng)腦思考的問(wèn)題？如何將問(wèn)題細(xì)化？如何設(shè)計(jì)合理合適的系列任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生像福爾摩斯偵探一樣逐層深入，扣人心弦又欲罷不能，直到最終解決問(wèn)題掌握知識(shí)？這些都需要老師從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并調(diào)用相關(guān)的教學(xué)資源去精心準(zhǔn)備和籌劃。新時(shí)期的教學(xué)策略改革，就是從專業(yè)知識(shí)和教學(xué)方法對(duì)教師提出全新的挑戰(zhàn)。

（六）教學(xué)方式改革——微課、線上課、視頻課，讓課堂活起來(lái)

互聯(lián)網(wǎng)+背景下的學(xué)習(xí)內(nèi)容以極豐富的圖文、音視頻媒體數(shù)字信息呈現(xiàn)，突破時(shí)間和空間限制，碎片化、泛在化、適時(shí)地進(jìn)行自主選擇性的學(xué)習(xí)方式是傳統(tǒng)課堂無(wú)法比擬的。因此我們也要與時(shí)俱進(jìn)，讓我們的課堂不止限定于45分鐘課堂，而是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)課程、教學(xué)平臺(tái)、線上課、視頻課等信息化教學(xué)手段將課堂延伸到課外，讓課堂活起來(lái)。比如，課前，老師可以在教學(xué)平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生查看網(wǎng)絡(luò)課程中的相關(guān)資料，并完成課前測(cè)試，以了解學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況；課中，老師隨時(shí)發(fā)布課堂活動(dòng)并及時(shí)了解并記錄學(xué)生參與情況；課后，對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題錄制視頻課，讓學(xué)生能反復(fù)觀看；針對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題，還可以進(jìn)行集中線上課輔導(dǎo)等等，從而有效解決課內(nèi)學(xué)時(shí)不足的問(wèn)題。同時(shí)應(yīng)用微課、視頻、動(dòng)畫(huà)、3D模型圖等信息化教學(xué)資源，在感官多重圖文聲像綜合刺激下，幫助學(xué)生理解抽象知識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、趣味性和探索性。

（七）教學(xué)考核改革——階段評(píng)價(jià)+過(guò)程評(píng)價(jià)+理實(shí)一體化評(píng)價(jià)

改變傳統(tǒng)單一的考核方式，采用階段評(píng)價(jià)、過(guò)程評(píng)價(jià)、理論與實(shí)踐一體化評(píng)價(jià)的綜合考核方式。其中，階段評(píng)價(jià)以考查理論知識(shí)為主，采用題庫(kù)抽題的方式分模塊分層次進(jìn)行，不同層次設(shè)定難度系數(shù)，綜合計(jì)算分值，允許多次考試，通過(guò)方可參與下一階段考試；過(guò)程評(píng)價(jià)以考查課堂表現(xiàn)及課后作業(yè)為主，主要依靠教學(xué)平臺(tái)的記錄，對(duì)學(xué)生參與課堂任務(wù)、資源利用等情況盡情綜合評(píng)價(jià)；理論與實(shí)踐一體化評(píng)價(jià)以考查實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)為主，注重學(xué)生動(dòng)手能力和在實(shí)踐中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力及創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)；三類評(píng)價(jià)有效結(jié)合，不僅能全面考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況和應(yīng)用情況，也能培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作創(chuàng)新、信息素養(yǎng)等綜合素質(zhì)。

信息技術(shù)的發(fā)展為高職院校課程教學(xué)改革提供了更廣闊的空間，實(shí)踐證明， 上述教學(xué)改革措施能極大地激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性， 有效地提高了教學(xué)效率， 取得了良好的教學(xué)效果。然而，高職《工程力學(xué)》課程的教學(xué)改革不可能一蹴而就， 必將是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、復(fù)雜的、學(xué)術(shù)性很強(qiáng)的工作，也必將是需要隨著外部環(huán)境及學(xué)生特點(diǎn)的改變而不斷改變的過(guò)程。作為教師，我們要有使命感，要不斷探索總結(jié)出與國(guó)情、學(xué)情相適應(yīng)的教學(xué)改革措施， 提高教學(xué)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

作者單位：廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院