基于OMO模式的理論力學(xué)課堂教學(xué)改革研究與實(shí)踐

張 野

（哈爾濱華德學(xué)院 機(jī)電與材料工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150025）

0 引言

理論力學(xué)課程是工科類(lèi)大學(xué)最重要的理論基礎(chǔ)課之一，同時(shí)，也是機(jī)械、車(chē)輛工程等工科專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。理論力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，需要用到高數(shù)及大學(xué)物理等前序課程的內(nèi)容去推導(dǎo)出大量的數(shù)學(xué)表達(dá)式及相關(guān)結(jié)論，使得理論力學(xué)課程理論性、邏輯性和系統(tǒng)性強(qiáng)，并且概念多、公式多、定理多，被同學(xué)們認(rèn)為是的較為難學(xué)、難通過(guò)的專(zhuān)課程之一。此外，理論力學(xué)教材中出現(xiàn)的力學(xué)模型多是經(jīng)過(guò)抽象化處理后的平面圖形，與日常生活實(shí)際所見(jiàn)相差較大，而大學(xué)生多數(shù)沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)工程實(shí)踐，使得學(xué)生很難將課本上的例題與實(shí)際工程問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)，加之應(yīng)用型本科院校的學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，導(dǎo)致理論力學(xué)課程不及格率一直較高，進(jìn)而降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性；同時(shí)，根據(jù)對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)計(jì)劃的總體調(diào)整，多數(shù)高校要求在不能降低教學(xué)要求前提下對(duì)“理論力學(xué)”課程的學(xué)時(shí)數(shù)進(jìn)行壓縮，使得傳統(tǒng)的理論力學(xué)課程教學(xué)在客觀上很難達(dá)到應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)，考慮到學(xué)時(shí)的局限性和機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展需要，需要及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，同時(shí)融入新的考核機(jī)制幫助學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，更有效地學(xué)習(xí)本課程的內(nèi)容?；谝陨显?，筆者針對(duì)應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合OMO教學(xué)模式，積極探索理論力學(xué)課程的教學(xué)改革實(shí)踐，現(xiàn)將改革后的課堂效果與質(zhì)量進(jìn)行簡(jiǎn)單的評(píng)析。

1 傳統(tǒng)的理論力學(xué)課堂教學(xué)模式

理論力學(xué)在國(guó)內(nèi)高校中開(kāi)設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)、傳統(tǒng)的授課內(nèi)容相對(duì)成熟、經(jīng)典，具有較強(qiáng)的理論性、邏輯性和系統(tǒng)性，導(dǎo)致近十多年來(lái)其講授內(nèi)容、課程教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)基本沒(méi)有大的變化。同時(shí)由于過(guò)于重視公式推導(dǎo)和案例計(jì)算分析，大量使用板書(shū)進(jìn)行理論教學(xué)。這種情況下，一方面教師容易忽視新時(shí)代下教育環(huán)境的變化以及學(xué)生的思維變化，使教師不了解學(xué)生新時(shí)代的學(xué)習(xí)工具、新穎的學(xué)習(xí)方法和特殊的學(xué)習(xí)興趣；另一方面，教材中所舉例題大都是抽象化后的平面模型，這也使得沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)工程實(shí)踐的學(xué)生很難把平面模型、ppt內(nèi)的圖片、視頻與日常生活所見(jiàn)以及工程實(shí)際結(jié)合起來(lái)。于是，理論力學(xué)課程就變成了難學(xué)難懂難通過(guò)的代名詞。

2 基于OMO模式的理論力學(xué)教學(xué)模式構(gòu)建原則與實(shí)施

2.1 OMO教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

OMO（Online Merge Offline）教學(xué)模式，即線上線下混合教學(xué)模式，就是將傳統(tǒng)面授學(xué)習(xí)與線上網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)相互結(jié)合，既保持了傳統(tǒng)面授教學(xué)中，教師隨時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)并據(jù)此調(diào)整授課計(jì)劃的優(yōu)勢(shì)，有增加了線上網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)方式相對(duì)豐富、學(xué)生可以反復(fù)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，二者的融合可以取得更好的教學(xué)效果。這種學(xué)習(xí)方式并非是將線上、線下學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單而粗暴的相加，而是要改變傳統(tǒng)面授學(xué)習(xí)形式下的教學(xué)的關(guān)系。在這種線上、線下相互融合、相互配合的新穎的學(xué)習(xí)方式中，學(xué)生將作為積極的學(xué)習(xí)者，以更加主動(dòng)的態(tài)度參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中，而不在是傳統(tǒng)教育中被動(dòng)的接受知識(shí)；老師也不在利用傳統(tǒng)的教育方法簡(jiǎn)單的知識(shí)傳授，而是需要通過(guò)調(diào)動(dòng)、組織學(xué)生自主、自律學(xué)習(xí)等過(guò)程引導(dǎo)學(xué)生積極學(xué)習(xí)新知識(shí)，成為真正的傳道授業(yè)解惑之人。

2.2 OMO模式下的理論力學(xué)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新

為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)企業(yè)發(fā)展所需的人才，以學(xué)生工程實(shí)際能力培養(yǎng)為核心改革教學(xué)內(nèi)容，增加傳統(tǒng)課堂不便講解的內(nèi)容。應(yīng)適當(dāng)增加工程實(shí)踐案例，減少不常用的、較難的公式推導(dǎo)及理論講解；充分利用線上教學(xué)優(yōu)勢(shì)，積極在教學(xué)中增加趣味課堂等內(nèi)容，讓同學(xué)通過(guò)了解大量有趣的故事了解理論力學(xué)課程在工程中的實(shí)際應(yīng)用；利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，在課程中加入課程思政內(nèi)容，讓同學(xué)們知道本門(mén)課程對(duì)其將來(lái)的工作以及國(guó)家的發(fā)展的重大意義，幫助同學(xué)們堅(jiān)定學(xué)習(xí)好理論力學(xué)課程的信心，提升同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性。

2.3 依托在線課程建設(shè)，規(guī)范化專(zhuān)業(yè)課程平臺(tái)。

近年來(lái)，在線課程的飛速發(fā)展給OMO教學(xué)模式改革提供了更加豐富的內(nèi)涵，2020年春季學(xué)期，我校基礎(chǔ)力學(xué)團(tuán)隊(duì)完成了基礎(chǔ)力學(xué)在線課程建設(shè)，在OMO教學(xué)模式改革方面進(jìn)行了初步的實(shí)踐與探索。充分利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，拓展教學(xué)資源，用工程化實(shí)例替代抽象的力學(xué)模型，拓寬視野；整合教學(xué)資源，開(kāi)展模塊化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力；建立線上線下教學(xué)互動(dòng)大數(shù)據(jù)記錄，查漏補(bǔ)缺，滿(mǎn)足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)需要。

3 OMO教學(xué)模式下理論力學(xué)授課內(nèi)容的改革

3.1 合理分配課時(shí)，優(yōu)化教學(xué)安排

目前，多數(shù)高校的理論力學(xué)課程課時(shí)均有所壓縮，但教學(xué)要求沒(méi)有降低，為達(dá)到所需的教學(xué)效果，必須對(duì)理論力學(xué)授課內(nèi)容進(jìn)行改革。要充分利用我校大多數(shù)課程均有在線課程的優(yōu)勢(shì)，有效銜接其他課程中的相重復(fù)的內(nèi)容，將學(xué)時(shí)分配給重要知識(shí)點(diǎn)，相應(yīng)的減少重復(fù)的不重要的知識(shí)點(diǎn)的學(xué)時(shí)。例如理論力學(xué)摩擦部分的內(nèi)容與機(jī)械原理中的摩擦有很多的重疊性，教師可以通過(guò)線上課程資源為學(xué)生對(duì)比兩門(mén)課中所要突出的重點(diǎn)，反復(fù)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生把握各知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，適當(dāng)減少所需的課時(shí)，既能讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)內(nèi)容，也有利于學(xué)生加深理解不同課程之間的聯(lián)系，幫助學(xué)生掌握不同課程所要突出的課程重點(diǎn)。

另外，要充分利用慕課資源和已有的在線課程優(yōu)勢(shì)，將一些難度不大的學(xué)習(xí)內(nèi)容放到課下，變?yōu)閷W(xué)生自學(xué)內(nèi)容，并伴有一定的測(cè)試，引導(dǎo)學(xué)生課下完成難度不大的知識(shí)。同時(shí)，提供在線為學(xué)生答疑解惑，避免出現(xiàn)問(wèn)題積累，影響后續(xù)內(nèi)容的理解。

3.2 教學(xué)內(nèi)容工程化

為幫助同學(xué)們?cè)谖磥?lái)的工作中快速的融力學(xué)知識(shí)，在教學(xué)中應(yīng)改變直接給出平面力學(xué)模型的教學(xué)方式，充分利用多媒體及網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)動(dòng)畫(huà)、視頻等展示工程實(shí)例，幫助學(xué)生提高感性認(rèn)識(shí)，增加將工程問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面力學(xué)模型的建模過(guò)程，讓學(xué)生理解平面力學(xué)模型產(chǎn)生原理，以及將工程問(wèn)題簡(jiǎn)化為平面模型的實(shí)際意義，使理論內(nèi)容與實(shí)際工程問(wèn)題緊密聯(lián)系；對(duì)全班學(xué)生進(jìn)行分組，讓學(xué)生提出問(wèn)題并在組內(nèi)、組間相互討論，讓同學(xué)們熱情且積極的參與到課堂學(xué)習(xí)中，全面掌握知識(shí)。為學(xué)生未來(lái)的工程實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 OMO教學(xué)模式下理論力學(xué)授課管理及效果的改革

4.1 提高學(xué)生課堂參與度

在理論力學(xué)的授課過(guò)程中，通過(guò)超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)APP，可以適當(dāng)引入一些課堂研討內(nèi)容，打造以師生互動(dòng)為中心的課堂教學(xué)模式?？梢圆捎梅纸M學(xué)習(xí)的方式，使學(xué)生在師生共同創(chuàng)建的研討場(chǎng)景下進(jìn)行探索學(xué)習(xí)，股利同學(xué)們提出問(wèn)題并互相討論，激發(fā)同學(xué)們對(duì)理論力學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣，并通過(guò)超星學(xué)習(xí)通實(shí)時(shí)與老師互動(dòng)討論，課程結(jié)束后要求其對(duì)分組討論成果進(jìn)行總結(jié)分析，最終形成報(bào)告。此外，可以充分利用超星學(xué)習(xí)通APP中的搖一搖、隨機(jī)選人等小功能隨時(shí)加入學(xué)生的互動(dòng)，防止學(xué)生過(guò)于松懈，導(dǎo)致部分學(xué)生的參與度不高的現(xiàn)象，保證雙線教學(xué)活動(dòng)的有效實(shí)施。

4.2 改革考核方式

理論力學(xué)課程的教學(xué)改革是為了幫助學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)，并將所學(xué)的各種理論和公式應(yīng)用到將來(lái)的工作中，利用各種理論知識(shí)來(lái)解決遇到的實(shí)際問(wèn)題。為了在平時(shí)督促學(xué)生課上課下都能積極投入到學(xué)習(xí)中，考核除傳統(tǒng)的出勤、課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、成績(jī)等考核方式之外，基于OMO模式下理論力學(xué)課程，應(yīng)構(gòu)建混合式多元評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以將視頻觀看次數(shù)及完成度、在線小測(cè)、在線互動(dòng)、分組任務(wù)完成情況、搶答次數(shù)、作業(yè)、線下期末考試及工程應(yīng)用能力的考核等納入考核指標(biāo)。特別應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生工程應(yīng)用能力的考核，教師可以分組為學(xué)生布置典型的工程力學(xué)問(wèn)題，讓學(xué)生自己提出解決方案，最后組織教師對(duì)學(xué)生的解決方案進(jìn)行答辯并給出成績(jī)。

5 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)當(dāng)前理論力學(xué)課程學(xué)時(shí)縮短、強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用能力培養(yǎng)等實(shí)際情況，依托在線課程建設(shè)，構(gòu)建理論力學(xué)課程O(píng)MO教學(xué)模式，增加理論力學(xué)課程工程案例的比重，充分利用線上教學(xué)優(yōu)勢(shì)，幫助學(xué)生將工程問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面力學(xué)模型的建模過(guò)程，加強(qiáng)學(xué)生的建模能力，讓學(xué)生理解在理論力學(xué)課程中所學(xué)習(xí)的定理應(yīng)用的工程意義。經(jīng)過(guò)一年多的實(shí)踐表明，學(xué)生學(xué)習(xí)理論力學(xué)課程的的興趣有較為明顯的提高，學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度、互動(dòng)情況和提問(wèn)次數(shù)較大提升，教學(xué)改革效果較好，學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力也得到了一定程度上的提高，達(dá)到了應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)目標(biāo)。