材料力學(xué)課程線上線下教學(xué)模式探索

趙巍

（唐山學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)部，河北 唐山 063000）

材料力學(xué)是高等院校本科專業(yè)一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，在相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)中起著承上啟下的作用。課程內(nèi)容緊密聯(lián)系工程實際、實用性強。但課程的內(nèi)容繁雜；變形形式多樣，且概念多、公式多、計算復(fù)雜，學(xué)生普遍反映材料力學(xué)難學(xué)、難記，遇到問題不知如何下手。與此同時，隨著新知識、新課程的不斷增加，國內(nèi)非力學(xué)專業(yè)力學(xué)課時的平均值卻在下降。如何在有限的學(xué)時內(nèi)完成好材料力學(xué)的教學(xué)工作，讓學(xué)生既能扎實地掌握課程理論知識；又能將所學(xué)知識應(yīng)用于解決工程實際問題呢？因此，必須進行教學(xué)改革，采用線上與線下相結(jié)合的教學(xué)模式。

一、線上線下教學(xué)內(nèi)容安排

材料力學(xué)是研究可變形固體制成的構(gòu)件在承受各種荷載時的強度、剛度和穩(wěn)定性等力學(xué)性能，設(shè)計構(gòu)件時不僅需要滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的要求，還應(yīng)盡可能地合理選用材料和降低材料的消耗量，以節(jié)約資金或減輕構(gòu)件的自重[1]。因此，要求學(xué)生掌握課程的整體知識脈絡(luò)，即研究構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性問題，并且能夠解決實際工程構(gòu)件設(shè)計的三類問題(校核、設(shè)計截面、確定許可載荷)。

（一）教學(xué)內(nèi)容的分配

教學(xué)內(nèi)容由線上及課上聯(lián)合完成，課上進行更多的討論互動，完成知識的內(nèi)化。學(xué)生接受課堂傳統(tǒng)教育和網(wǎng)絡(luò)平臺資源的自主學(xué)習(xí)[2]。該課程由教學(xué)PPT、教學(xué)視頻、課后作業(yè)、章節(jié)測驗、實驗、期末考試等組成。

編制了配套的教學(xué)PPT，明確教學(xué)目標、重點與難點及需要掌握的知識點，編選了符合土木專業(yè)學(xué)生的案例和習(xí)題。教學(xué)視頻主要包括以下幾方面內(nèi)容：一是介紹材料力學(xué)的起源與發(fā)展的視頻；介紹材料力學(xué)與高科技成就、重大事故的密切關(guān)系的視頻。一是介紹基本變形或組合變形中嚴密但較繁瑣的公式推導(dǎo)過程的視頻，通過課前預(yù)習(xí)讓學(xué)生完成任務(wù)點。一是適用于課后觀看的視頻，主要是課堂講述知識點內(nèi)容的拓展、提高。此外，還包括實驗演示的視頻。

課堂教學(xué)中高度還原課堂講授氛圍，采用啟發(fā)式教學(xué)。首先，對學(xué)生自主學(xué)習(xí)遇到的問題進行答疑。其次，重點講授運用理論知識解決問題的過程，堅持進行板書講解，著重介紹分析、解決問題的思路；明確具體的解題步驟。最后，組織學(xué)生分組討論、進行案例分析，加強師生互動。

（二）教學(xué)平臺的應(yīng)用

使用超星爾雅公司的泛雅MOOCs 在線學(xué)習(xí)平臺，在課堂教學(xué)中采用超星公司的“學(xué)習(xí)通app”進行隨堂簽到、提問搶答、問題討論、作業(yè)發(fā)布等對學(xué)生進行管理。

二、線上線下教學(xué)實施過程

（一）線上網(wǎng)絡(luò)平臺的學(xué)習(xí)

根據(jù)制定的學(xué)習(xí)進度和學(xué)習(xí)計劃，在“學(xué)習(xí)通”網(wǎng)絡(luò)平臺上發(fā)布任務(wù)點。組織學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進行學(xué)習(xí)、查看課外資料、完成練習(xí)題、章節(jié)測試等。教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺可隨時查看學(xué)習(xí)進展情況，及時了解學(xué)生對各章節(jié)的掌握情況，并對完成情況不理想的同學(xué)進行督促整改。教師建立專用的QQ 群、學(xué)習(xí)通班級群，和學(xué)生及時進行溝通。借助平臺，學(xué)生完成課前課后的各項學(xué)習(xí)活動，拓展了學(xué)習(xí)的時間、空間。借助平臺，教師能及時接收的反饋信息，在課堂教學(xué)中做到有的放矢。

（二）線下課堂面對面的教學(xué)

在課堂教學(xué)中，首先，教師應(yīng)根據(jù)反饋信息，對學(xué)生在線上學(xué)習(xí)遇到的困難和疑問進行統(tǒng)一地答疑解惑。其次，梳理本次課程的知識線索，歸納、總結(jié)知識結(jié)構(gòu)。但是，最重要的教學(xué)環(huán)節(jié)還是對重點、難點知識的講解，主要是講述應(yīng)用理論知識解決工程構(gòu)件設(shè)計的三類問題，著重分析思路的講解。最后，以建立的學(xué)習(xí)小組為單位，展開課堂互動討論。

（三）課程考核方式的改變

通常以往期末考試成績占總成績的70-80%；平時成績占總成績的20-30%，容易造成學(xué)生平時學(xué)習(xí)不努力、考前突擊應(yīng)付的情況。通過改革初步設(shè)定課程總評成績比例為：平時成績占50%（線上成績占40%+線下實驗成績占10%），期末考試成績占50%（閉卷筆試），加大了對學(xué)習(xí)過程考核所占的比例。其中線上成績包括：課程視頻觀看及課堂簽到（占10%），課程作業(yè)（20%），章節(jié)測試（10%）。

三、線上線下教學(xué)效果反饋

參與此次線上線下教學(xué)模式探索的為土木工程學(xué)院2018 級土木專業(yè)的學(xué)生（共100 人），取得了良好的教學(xué)效果。學(xué)生積極參加線上線下學(xué)習(xí)、互動討論，共發(fā)布64 個任務(wù)點；93%的學(xué)生任務(wù)點完成率達到100%，布置了13 次線上作業(yè)；完成率達到100%，發(fā)起了8 次章節(jié)測驗，參與率達到100%。2018 級期末總評成績?yōu)椋?0 分以上16 人，占16%，80～89 分65 人，占65%，70～79 分18 人，占18%，60～69 分1 人，占1%，其中：最高分為95 分，平均成績?yōu)?4.1 分。說明大部分學(xué)生對教學(xué)要求的內(nèi)容能夠較好地掌握；教學(xué)改革取得了一定效果。

四、結(jié)語

線上與線下教學(xué)模式應(yīng)用于材料力學(xué)課程教學(xué)，以學(xué)生為主體，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加強了師生互動及過程考核環(huán)節(jié)，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。當然，提高材料力學(xué)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)的實用型人才是一項長期而艱巨的工作，線上與線下這種教學(xué)模式是需要教師在教學(xué)中不斷地探索完善。