后疫情背景下工程力學課程教學改革與實踐

雷瑞德 鄒 旭 胡 超 陳 玲

①四川輕化工大學土木工程學院 ②四川輕化工大學外語學院 ③橋梁無損檢測與工程計算四川省高校重點實驗室

自2020年新冠肺炎疫情爆發(fā)后，線上與線下相結合的新授課模式逐漸成為主流。本文以工科專業(yè)基礎課程工程力學為例，通過課程教學結構改革，從教學結構、教學方式等多方面對兩種教學模式進行分析與討論。探索了線上與線下教學相結合的新模式，將傳統(tǒng)的以“滿堂灌”式教學模式轉變?yōu)橐詫W生為中心貫穿線上與線下的新形式，以達到提高工程力學教學質量、培養(yǎng)應用型本科人才的教育目標。

2019年國務院召開常務會議，提出要推進“互聯(lián)網+教育”的教育新模式，鼓勵符合條件的各類主體發(fā)展在線教育[1]。與此同時，教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動計劃》響應了此次會議，文件指出開展“互聯(lián)網+教育”的模式，提出實現(xiàn)“三全兩高一大”的發(fā)展目標，拉開了線上與線下教學模式相結合的序幕[2]。突如其來的新冠肺炎疫情給常態(tài)教育教學帶來了史無前例的挑戰(zhàn)，在此期間，各大院校在課程實踐中積極探索線上+線下教學模式相結合的可行性，摸索出各種新的教學方法，打破傳統(tǒng)的以教師講授為核心的教學模式。然而，線上教學也存在一些弊端，網絡雖然能夠帶來更多的資源，同時也會影響學生的專注度[3]。學生作為學習認知的主體，在課堂上應掌握主動權。調動學生學習的參與度，提高學習積極性也是變革教育模式的目的。

基于疫情期間在線教育的巨大優(yōu)勢，為后疫情時代的教學模式提供了廣闊的思路。在此背景下進行工程力學課程教學改革，既能讓學生獲取更多的知識資源，也能讓教師不斷探索新的教學模式與方法以此來提高工程力學課程的教學質量。但在此過程中，仍存在著諸多問題，比如教師滿堂灌、學生自主學習的主動性較弱等。工程力學作為工科專業(yè)必修的專業(yè)基礎課程，不僅理論性較強，還須具備一定的實踐性。故應對教學形式和方法應做出改變，打破常規(guī)，突破創(chuàng)新，因材施教，培養(yǎng)學生獨立思考與創(chuàng)新能力。因此，本文以工程力學課程教學改革為例，深入探討后疫情背景下線上互聯(lián)網+線下教育的教學模式。

1 優(yōu)化課程結構，改善課程形象

眾所周知，工程力學課程注重力學理論體系的嚴謹性與邏輯性[4]?，F(xiàn)有教材內容也多偏重理論研究，很難適應應用型院校學生的學習。大部分學生對工程力學課程的印象為理論性強、概念抽象、內容枯燥，從而導致學習的效率偏低。在實際教學過程中，學時的縮減導致教學質量與教學進度產生沖突。眾所周知，工程力學教學注重力學理論體系的培養(yǎng)，再加上理論公式推導繁雜，學生易產生畏難情緒。另外，教師為完成教學大綱要求而進行內容刪減，忽視教學質量。因此，對課程內容應做出適當調整，打破慣例，將知識點以符合各專業(yè)教學培養(yǎng)目標為重點進行講授，達到以知識應用為核心的教學目標。其次，教學過程中應善用工程實例。弱化中等難度定理公式的推導，應穿插講解工程案例從而減少工程力學晦澀難懂的刻板印象。比如，針對理論公式多的部分，可以通過綜合性的案例分析，將實際問題引入或者引導學生從實際生活中發(fā)現(xiàn)問題，為解決這些問題而將這部分的理論內容實踐化[5]。這就對教師提出了較高的要求，在精通理論的基礎上，不但需要與時俱進，優(yōu)化教學方法，而且需要對知識儲備不斷更迭，做到真正對工程力學課程融會貫通。

2 革新教學模式，提高教學效果

疫情開始階段，各大院校陸續(xù)采用線上教學模式。但是線上教學的基本邏輯仍基于傳統(tǒng)的教材進度和教師課堂教學方式開展的。隨著網課時間的延長，越來越多的老師發(fā)現(xiàn)，單純把線下教學模式照搬到線上，可能導致更差的教學效果。因此，各大院校不斷摸索如何革新傳統(tǒng)教學模式，提高教學質量。師生也從線下被動教學逐漸適應線上教學模式，并總結出不少新方法和新模式。

隨著慕課、學習通等網絡學習平臺的出現(xiàn)，也在一定程度上對教育概念進行重構。各大高校紛紛開展云課堂教學，整合眾多優(yōu)秀的課程資源供學生使用交流，學生也可以根據自己的需求進行學習，開展個性化學習，拓寬知識面而并不拘泥于課堂。教師也可以利用豐富的課程資源和軟件創(chuàng)新教學方法，激發(fā)學生學習熱情。比如講解桿件的受壓變形過程，若僅采用傳統(tǒng)的課堂教學板書或只利用多媒體進行文字和圖片的講解，不夠立體直觀。線上教學模式可以打破這一僵局，比如，教師可利用受壓試驗結合動畫模擬桿件的受壓變形過程，這樣不但能激發(fā)學生的好奇心，也能讓他們更好地理解兩者的關系，這是傳統(tǒng)教學手段無法比擬的。

另外，學習的形式與方法應多樣化，不再局限于單一的教師授課模式。傳統(tǒng)的班級授課逐漸轉變?yōu)橐詫W生為中心的教學邏輯，讓學生討論和探究代替教師講授，可以充分發(fā)揮學生的自主能動性，調動學習熱情。整個過程從以多種形式進行調研設計到研討專題，教師明確背景方向后，小組對選題進行自主研究，包括方案制定、撰寫講解等，最后由老師點評總結[6]。這種方式不僅使學生獲得了課程參與感，也鍛煉了學生對疑難問題的理解和分析能力，同時也提高了課堂教學效果。

復課復學后，仍保留線上教學的各種形式與習慣，并且已經走向與線下教育相結合的趨勢。課堂不再是單向的輸出，而是師生雙向互動。將原本單一的課堂教學通過師生互動釋疑、探究研討、情景式教學等方式，變成人人都有參與感的學習氛圍，激發(fā)學生的學習熱情，實現(xiàn)從被動的提問轉化為主動思考與互動[7]。后疫情時代，以學生學習為中心的教學模式，將貫穿線上與線下，融合于課內與課外。

3 拓寬考核方式，重視實踐能力

傳統(tǒng)的教學模式往往通過課堂互動、作業(yè)情況和考試成績等綜合表現(xiàn)來反映學生的學習效果，也以此為基礎作為任課教師評估教學質量的指標[8]。這種單一考核方式也存在諸多弊端，像工程力學這類以理解性為主的學科，大多數學生僅靠記憶基本原理或背誦理論公式來通過考試，并未真正能夠與工程實際相結合，難以讓學生做到知行合一。要讓學生跳出傳統(tǒng)的思維模式，不再以記憶背誦為主進行學習。因此，需要構建更加科學的綜合考核模式。經歷三年的線上教學模式，逐漸形成線上考試、雙機位等頗具特色的新考核模式，拓寬了考核方式是線上線下相結合雙考評模式的雛形。

而在后疫情時代，課程成績的評定方式也更加多元化。不再局限于單一的考試成績，而更多的采用線上線下相結合的雙考評模式。最終的課程成績可以由多個部分組成，不再是單一的唯分數論，更側重參與互動。例如，可以分為考試成績和平時成績，考試為總結性考核，綜合評定學生知識掌握和應用能力。平時成績包括但不限于考勤、云課堂、線下實驗等在課程教學全過程中的表現(xiàn)，注重考核的過程化[9]。因此，后疫情時代要更加重視學生實踐能力的培養(yǎng)。通過實習、實訓、課程設計、畢業(yè)設計等多個實踐環(huán)節(jié)，讓學生通過理論聯(lián)系實際，又通過實踐鞏固理論。

4 培養(yǎng)學生分析及解決問題的能力

“教是為了不教”。教師在教學過程中始終起引導作用。啟發(fā)學生大膽思考，建立課程、知識之間的聯(lián)系[10]，培養(yǎng)學生真正學以致用的能力。工程力學的知識點龐雜，是對高中物理及數學等課程內容的擴展延伸。在實際教學過程中，可以通過實際案例來引導他們大膽思考，在思考過程中不斷摸索創(chuàng)新。傳統(tǒng)的方式比如給學生講解壓桿穩(wěn)定性內容，那么就可以通過布置課后作業(yè)，如采用任務驅動法加以活動腳支架為題，寫一篇研究報告。提供一定約束條件，讓學生利用所學知識進行分析設計和計算。從需要使用的材料選擇，約束條件設定，桿件截面形狀及尺寸設計等方面進行講解，最終設計出成品[11]。而如今，借助線上教學，通過云課堂、師生互動等多種方式進行工程力學相關的案例分析，將知識學習和工程應用相結合，以啟發(fā)學生分析問題的能力，進而提升解決復雜問題的綜合能力[12]。

5 結束語

本文通過對“工程力學”課程教學現(xiàn)狀的分析，基于線上互聯(lián)網+線下教育相結合的教學方法，通過激發(fā)學生主動學習的欲望、更新教學內容、完善教學模式，科學合理拓寬考核模式等措施，摸索出一條以學生教學為中心的新方式，以達到提高教學質量、培養(yǎng)綜合性人才的教育目標。