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弹性力学课程线上教学改革的实践策略

2021-11-02 163 上传者：管理员

摘要：弹性力学是高等院校工科类专业的核心课程，是工程力学专业的专业基础课，对于本科生后续专业课程的学习具有重要的意义。本文通过优慕课教学平台，开展了弹性力学线上教学改革实践。通过线上考试、资源访问情况、调查问卷、线上作业等线上数据分析得出：采用线上教学，学生的参与积极性明显提高，线上测试结果较好。对线上教学实施效果和存在的问题进行了分析，为开展线上教学模式教学工作提供参与。

关键词：
学习模式
弹性力学
教学实践
线上教学
面授教学
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1、绪论

弹性力学是工程力学专业的专业基础课，其任务是研究弹性固体承受外部作用时其内部的应力、应变分布规律，为设计结构和零件提供可靠依据。通过这门课程的学习，可以培养学生的专业基础，提高学生用力学的方法提出问题、分析问题、解决问题的能力，为进一步学习其他固体力学分支学科打下基础[1]。

线上教学是指在学习过程中，将面授教学与在线学习相融合，以达到有效学习的一种学习模式。教师利用互联网、优慕课、蓝墨云等线上网络平台将视频、微课、教学PPT、试题、导学大纲等课程资源进行上传，学生利用线上资源进行自主学习和讨论，在线下课堂，教师根据学生的线上学习和讨论，有重点性地进行讲解，完成相应的教学目标[2]。混合式教学是一种全新的教学模式，它可以将传统课堂教学和现代信息化技术有效结合，对激发学生学习的积极性和培养学生协作精神具有重要的意义[3]。本文通过线上线下考试、资源访问情况、调查问卷等方式进行了教学实践，分析了混合式教学在弹性力学课程中的实施效果，为弹性力学的教学改革研究提供参考。

2、线上教学改革实施

目前，很多高校弹性力学课程采用的教学方式仍然是传统课堂教学，该教学方式以教材等静态内容为主，课后缺乏辅导，导致学生感觉枯燥乏味，对学习失去兴趣，进而丧失学习的积极性。

线上教学改革要求教师首先要明确课程的授课对象，根据专业特点和课程特点，设定课程难度和预期达到的效果。内蒙古工业大学的弹性力学课程主要针对力学专业的本科生及研究生开设，很多学生基础知识薄弱，而弹性力学课程学习需要学生前期先修高等数学及理论力学等课程，同时对学生的数学推演和力学计算要求较高，所以该课程对于学生较难理解。

线上教学模式可以使教学过程和模式多样化，突破教学的时空限制，学生可以随时随地进行自主学习。多样化的教学资源可以引导学生自主学习弹性力学课程，充分发挥学生的学习积极性，加强学生对知识的理解。

线上教学的实施流程包括课程前期分析、课程规划、课程设计、平台建设、平台教学等内容。

(1) 课程前期分析

教师要分析课程的背景和课程现状，结合弹性力学课程特点，针对不同地区、不同知识层次的学生制定课程的期望，给出课程解决的问题与目标。

(2) 课程规划

根据弹性力学课程的特点，明确课程的教学目标，让学生清楚每个章节或每个单元的学习目标。

(3) 课程设计

根据弹性力学课程的教学大纲和教学日历设计课程的整体结构和内容结构，结合学生反馈信息，对线上教学模式进行调整和细化，对在线学习中关键环节进行反复修改，优化设计方案。

(4) 平台建设

根据团队成员的分工任务，组织团队成员进行课程信息、学习单元、拓展资源、常见问题等方面平台建设，补充线上平台资源。

(5) 平台教学

将学生信息导入线上平台，根据教学模式实施线上教学活动，对教学效果进行反思。

为有效实施线上教学，教师对线上教学资源进行多样化设计，制作形式多样的课件、微视频、动画等学习资源，学生可以随时随地地进行自主学习，让学生没有枯燥感[4]。弹性力学课程公式推导繁多，而且公式烦琐，采用多样化设计资源很有必要。弹性力学课程采用“ABCD”法进行单元设计，这种方法可以使知识点更加具体，对知识进行了量化，便于学生理解内容[5]。弹性力学课件采用知识模块化组织内容，每个单元或每个模块适当引入科学发展史，让学生了解学习本单元知识的价值和意义，有助于提高学生学习的兴趣[6]。

3、线上教学改革实践

以内蒙古工业大学工程力学专业本科教学班为改革实践对象，通过2019、2020两个学年的改革实践，对线上考试、资源访问情况、调查问卷等线上数据进行了分析，如图1、图2、图3和图4所示。图1是力学17级、力学18级本科班在线人均登录次数统计。2019年对力学17级两个本科班进行了首次线上教学，由于本年度线上教学平台刚投入建设，线上资源不完善(如重点章节的微视频缺乏、课后练习及案例指导较少等)及线上教学经验不足，学生对线上教学兴趣不高，力学17级本科班的人均登录次数平均为95次左右。经过一年的建设，增加了微视频数量，补充了课后练习及案例指导，对单元导学设置了详细的学习时间分配建议。团队成员根据学生的反馈信息进行总结反思，对课程设计及教学课件进行了补充完善。第二学年继续对力学18级本科班进行教学改革实践，力学18级本科班的人均登录次数明显增加，人均登录次数平均值上升到109次左右，学生对线上教学的关注度明显增加。图2是力学17级、力学18级本科班登录时长统计。力学18级本科班的登录时长峰值明显高于力学17级本科班，力学18级两个本科班的登录时长平均值为2500多次，比力学17级本科班的登录时长平均值多近三倍。

学生对线上资源投入了更多的精力和时间，线上教学资源促进了学生的再学习，有效扫除学习盲点。图3是力学17级、力学18级本科班课件访问统计。两个年级的本科生平均访问课件的百分比在70%以上，大部分学生参与线上课件学习的主动性较好。图中体现出学生对部分章节课件访问的百分比较低，有助于授课教师分析其中原因，针对性的对该章节课件内容和形式进行修改和补充，逐步完善弹性力学线上课件。教师通过登录学校的优慕课网络教学平台，可随时查看学生的学习动态、习题完成情况，掌握每一名学生对课程的掌握理解程度，从而可以有针对性地给予辅导[7]。线上测试是考查学生线上学习的重要方式，可以激励学生积极参与线上学习[8]。为了保证线上测试的公平性，避免学生相互抄袭，授课教师根据学生学号随机组卷，且规定了统一的测试时间。授课教师根据线上测试结果，学生在规定的时间内完成测试，系统自动评分，测试结束后学生可以查看参考答案，该部分占线上考核成绩的40%。图4是力学17级、力学18级本科班线上测试平均成绩。从图中可见，两个年级的本科班线上测试平均成绩在75分以上，表明学生在日常学习中对本课程的知识理解程度明显提高，在一定程度上督促了学生的学习，保证学生学习的自觉性。

4、存在的问题

线上教学模式在实践过程中虽然取得了一定的成效，相比于传统教学模式有一定的创新，但一些问题仍需要完善：

第一，学生的线上学习的积极性易流于形式。

线上教学模式学生是主题，学生可以通过教学平台获得大量教学资源，教师可以通过大数据全方位监控学生的线上学习过程。由于教师与学生没有实现面对面交流，主动性较差的学生线上学习容易流于形式，不能很好地与教师同步协作，学生仅仅是为了完成任务而配合，如刷线上时间、在线测试找人完成等现象，使得针对学生的帮助失去作用。因此如何加强教学监控，调动学生积极性，还需在质量实施方面加大投入。

第二，教师的投入无法有效满足。

线上教学模式给教师带来了更大的工作量，即使一门课程是由几个教师组成的团队建设，但由于教师忙于科研，使得教学投入无法有效满足。建设过程中，由于投入时间有限，造成教师作业批改不及时、讨论回复间隔时间过长、试题库长期不更新等，对学生学习积极性产生很大影响，导致教学效果较差。为避免这些问题出现，就需要教师团队进行分工合作，相互配合，发挥各自优势最大效率地完成线上投入。

第三，教师的教学方式易固化。

要提高弹性力学的教学质量，教师的教学水平非常关键。弹性力学课程需要教师具备扎实的理论功底，同时也要有丰富的教学经验和灵活的教学模式。教师如果长期坚持一种方式进行教学(如板书教学、线下教学、填鸭式教学等),该教师的教学方式易固化，会抵触其他教学方式，使得学生听课兴趣不高。这就要求教师多于行内专家进行交流，积极参加教学改革会议及讲课比赛等活动，团队成员互帮互助，充实自己的知识，丰富教学形式，提升教学能力。

5、结语

随着国家信息化程度不断提高，线上教学模式已经成为高等教育教学改革的重要方向。将线上教学模式有效运用，可以弥补线下教学的不足，对提高教学质量和学生学习主动性具有重要作用。在新工科建设的背景下，弹性力学的课堂教学要不断与现代教育技术相结合，充分发挥线上教学方式的价值，不断完善线上教学模式的教学内容及评价体系，实现教学资源和教学过程多元化，提高学生的学习效率及学习成绩。

参考文献:

[1]徐芝纶.弹性力学简明教程[M].北京:高等教育出版社,2002.

[2]程旺开,李因因.基于云班课的线上线下混合式教学模式在高职微生物学教学中的探索与实践[J].微生物学通报,2018,45(4):927-933.

[3]李欢.基于混合式教学模式的教学改革探索与实践[J].高教学刊,2016,4:133-134.

[4]李逢庆.混合式教学的理论基础与教学设计[J].现代教育技术,2016,26(9):18-24.

[5]徐训锋.基于ABCD法的教学目标设计——以随机事件及其概率的教学目标设计为例[J].江苏教育研究,2013,6:44-47.

[6]赵增辉,付彦坤,马静敏,等.基础力学线上线下多维混合式教学模式构建与实践[J].高教学刊,2020,27:90-93.

[7]王钦亭,潘夏辉,陈亚娟.弹性力学MOOC建设及混合式教学方法实践[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集,2018.

[8]冯辉荣,陈建湟,窦博.力学课程全过程考核与评价模式[J].绿色科技,2019,24:299-302.

文章来源：李磊,张丽.弹性力学课程线上教学改革实践研究[J].科技风,2021(29):31-33.