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1、 疫情防控背景下工程力学和材料力学课程多通道在线教学探索与实践 杨旭娟李岩舟李兆军 摘 要“停课不停教”是疫情防控背景下教育部应对延期开学而提出的新举措。疫情期间如何进展有效的教学，直接影响教学的质量。在延期开学期间教学方式转变的根底上，工程组以学生学习为中心，结合工程力学和材料力学课程特点，综合运用中国大学MOOC、慕课堂和在线直播等多个通道，结合平台学生学习的数据反应，注意学问的前后连接，对教学设计进展安排和完善，并以学问点截面法的教学为例，进展多通道在线教学模式的详细实践，从而为其他力学课程疫情防控背景下或突发大事引起延期开学期间的在线教学供应参考。 关键词疫情防控;工程力学;材料力学;
2、在线课程 中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 2095-3437（2023）06-0087-03 2023年初不断扩散的新型冠状病毒肺炎疫情给人民的生产和生活带来了很大困难，也给高校教学工作带来了极大挑战。教育部对疫情高度重视，于2023年1月27日下发通知，要求春季学期延迟开学，学生在家不外出、不聚会、不举办和参与集中性活动 1。2023年2月3日，教育部在致全国大学生的一封信中鼓舞大学生在疫情防控面前做好“守护者”“修行者”和“识途者”2。紧接着，2月4日教育部下发了关于在疫情防控期间做好一般高等学校在线教学组织与治理工作的指导意见，意见指出要实行政府主导、高校主体、社会参加的
3、方式，共同实施并保障高校在疫情防控期间的在线教学。各高校应充分利用上线的慕课和省、校两级优质在线课程教学资源，在慕课平台和试验资源平台效劳支持带动下，依托各级各类在线课程平台、校内网络学习空间等，积极开展线上授课和线上学习等在线教学活动，保证疫情防控期间教学进度和教学质量，实现“停课不停教、停课不停学”3。 工程力学课程包括静力学和材料力学两局部内容。非机械类工科专业学生没有学习过静力学，而材料力学的根底是静力学，因此工程力学在很多非机类工科专业中开设，如环境工程、制糖工程、材料科学与工程、冶金工程、矿物资源工程等;机械类专业学生学习过理论力学，有静力学的根底，因此材料力学单独在机械工程学院的
4、机械类专业和能源类专业开设，教学的内容则更深入一些。疫情防控背景下，如何实现工程力学和材料力学课程“停课不停教、停课不停学”是我们高校力学根底课教师要面对的紧要问题。 焦建利、周晓清等人对疫情期间四种典型“停课不停学”学习模式进展了分析和比拟，为我们一线教师有效实施在线教学供应了重要参考4。工程力学和材料力学是很多工科专业必修的一门技术根底课，在工科专业的教学规划中占有重要地位。但工程力学和材料力学课程理论性较强，内容抽象，同时学生习惯被动承受式学习，自主学习力量缺乏，加大了学生理解的难度。在疫情防控背景下，一线教师要认清形势、充分调研，多渠道进展学问的传递和互动。本文结合教学实践，从多个方面
5、进展分析，并提出应对措施，为一线教师有效实施在线教学供应参考。 一、疫情防控背景下教学方式的转变 工程力学和材料力学课程作为很多工科专业重要的技术根底课，在以往的传统教学里，主要进展的是课堂面授教学。近年来，随着互联网与教育的深度融合，大规模在线开放课程和学习平台在世界范围内快速兴起，很多高校顺应时代进展潮流，纷纷在校内开展线上线下相结合的混合式教学。工程组也于2023年进展了工程力学静力学和材料力学两局部的在线课程建立，并于2023年开头进展混合式教学。混合式教学将线上线下相结合，课内和课外相结合，扩展了教学的时间和空间。2023年初的这场疫情，使得课程教学完全进入线上环节，没有线下的面授环
6、节。这对于教师来说，师生不能进展直接的面授互动，那么学生的学习效果以及学习怀疑就不能准时有效地捕获到。而对于学生来说，完全线上教学，时间完全自己把握，对学习的主动性和自律性要求更高，学习简单产生疲乏状态，难以厘清学习的重难点，简单产生畏难心情，因而学习积极性不高，学习效率低下。为此，课程教学的内容、方法、模式和治理都要进展变革，教学内容如何提炼和组织，针对教学内容选取何种教学方法，教学模式如何实现教学的互动效果，学生的学习如何治理等都需要进展仔细的分析和思索，并要在实践的过程中不断优化。 二、疫情防控背景下的在线教学形式 目前疫情防控背景下四种典型“停课不停学”的学习模式为网络在线学习、网络直
7、播教学、学生自主学习和电视空中课堂4。其中前三种方式是高校普遍采纳的方式，电视空中课堂主要用于中小学学生。网络在线课程是指将线下的教学内容及教学过程数字化，并以学习治理系统为载体，进展基于课程内容的线上教与学4。截至2023年2月2日，教育部组织了22个在线课程平台，制订了多样化在线教学解决方案，免费开放在线课程2.4万余门3。其中爱课程（中国大学MOOC）疫情期间向全国高校免费供应8000余门优质在线课程资源，其中有很多的工程力学和材料力学课程可供使用。结合当前疫情，我们打算在采纳中国大学MOOC网上慕课的根底上，建立SPOC异步课程，综合运用中国大学MOOC、慕课堂、和腾讯直播等多通道实现
8、在线教学。 三、疫情防控背景下多通道在线教学模式的构建 疫情防控背景下延迟开学，学生学习和教师教学完全转入线上，虽然慕课的在线教学形式教师和学生并不生疏，很多的高校就进展了线上线下相结合的混式教学5-6，但在线教学和课堂教学是在不同的空间里面进展的，授课方式和学习方式不同，学习效果自然也不同。然而在疫情防控条件下，完全进展线上教学是当前条件下实现教学的有效途径，如何最大限度地发挥在线教学的优势，是值得我们一线教师深究的问题。疫情防控背景下的教学，不是简洁的课堂搬家，而是以学生的学习為中心，依据学生的学习认知过程，结合教学内容，充分利用现有的网络资源，细心筹划教学设计，注意线上教学的互动和数据反
9、应，多通道进展在线教学，其详细实施流程如图1所示。 教师依据教学目标、学生特征和教材学习内容，凝练学问点，依据学问点进展资源构建，常见的有PPT课件、视频、争论、练习、测验、作业和扩展阅读等。资源类型虽然有许多形式，但学习资源要进展细心筛选，要依据学问点的数量和难易程度进展合理搭配，此时可充分利用丰富的慕课资源进展筛选，假如不是很贴切，则需要自行建立学习资源，一切要以学生的学习为中心，不能由于怕麻烦，就直接照搬现有资源，这也是线上学习质量的重要保障。资源构建完之后，可通过群公布线上学习任务清单。任务清单上是学生必需完成的工程，并不是线上资源都可作为任务清单内容的，由于线上资源是考虑学生的学习差
10、异，有必需把握的根本学问，也有开阔思维和视野的扩展阅读等。常见的任务清单有课件、视频、争论、练习、作业和测验，但并不是每次的任务清单都要包括这么多项。依据桑代克的学习定律，假如一个动作到了过度疲惫或过度满意的阶段，那么强行使这个动作重复消失就会使人产生苦恼了7。对于工程力学和材料力学课程的线上学习，假如这种线上学习行为使得学生过度疲惫或过度满意，那么强行让学生再学习学问就会使他们产生苦恼。不要让学生感到过度疲惫，也不要让学生感到过度满意。布置的任务清单要考虑学生的时间和力量，可了解学生本学期的课表，把握学生的自由安排时间和要完成的科目，做到心中有数，从而合理布置线上任务。另外，学问点的设置要难
11、易结合，适当提高挑战度，做好线上学情反应，适当增减学业难度。学生线上完成的任务状况，教师可通过后台数据了解学生的把握状况，并针对性地安排直播内容。在直播环节，依据学习反应对重难点进展讲解，并与学生进展互动教学。 四、疫情防控背景下多通道在线教学模式的实践 疫情防控背景下教师和学生只能通过线上进展教学和学习。有效利用多种线上通道，合理组织教学是疫情防控背景下提高教学质量的关键。疫情防控背景下的多通道在线教学流程为我们进展在线教学供应了行动指南，但在详细的教学设计中，还是要依据课程学问点的特点以及学问点的前后连接状况，进展详细的细心设计。现以材料力学课程截面法学问点为例介绍多通道在线教学设计，教学
12、流程图如图1所示。 材料力学是讨论构件在外力作用下的变形和失效的规律，其中内力的分析是根底，材料力学的四大根本变形拉压、扭转、弯曲和剪切都要进展内力的分析，而内力均采纳截面法进展分析。把握截面法是学生必需到达的教学目标，如何在材料力学开篇局部讲好截面法有着特别重要的作用。 首先通过群公布线上学习任务：1.学习第一章绪论的线上视频内力与截面法。2.了解外力与内力之间的区分和联系，并进展線上争论。3.完成线上作业。线上作业我们进展了细心设计，为了学问的前后连接，对其次章拉压杆的一个例题进展改编，题目为：如图2所示，右端固定的阶梯形杆AC，受F1和F2的作用，已知F2=3F1，运用截面法分别求截面1
13、-1和截面2-2横截面上的内力。该题目的设计意图为：（1）了解学生对截面法的把握状况;（2）截面1-1受拉，截面2-2受压，不同截面内力的拉压特性是不同的;（3）截取截面后，选择截面的左侧可直接依据平衡方程进展内力求解，假如选取截面的右侧，则需要先求出固定端的约束力，即选取不同，求解的过程有差异;（4）预设内力时，根据静力学内力的预设方法，则求解结果的正负依靠于受力图中内力的预设方向。 作业提交后，学生依据答案可以自评和互评，自评可了解自己的学习状况，而互评在了解别人做题思路的根底上，可以扩展自己的解题思路。另外，在对别人的错误地方进展指正的过程中，也加深了学问的理解和把握。教师则可通过学生的
14、作业状况了解其把握状况。例如通过作业发觉，对截面法解题过程根本把握，但还有一些问题需要解决，如不作受力图，直接写出轴力的表达式，截取2-2截面后，只考虑F2的作用等。 为了和其次章截面法内力采纳设正法进展预设的规定进展连接，互评阶段又在此练习作业的根底上供应了一个争论素材，该素材以截面左侧为讨论对象求解内力轴力，受力图如图3所示。 通过求解发觉：1-1截面轴力为正，是拉力，2-2截面轴力也为正，但截面受的是压力，即轴力虽然都为正，但是一个是拉，一个是压。接着，以截面右侧为讨论对象进展求解，受力图如图4所示。 通过求解发觉：2-2截面轴力结果为负，是压力，与以截面左侧为讨论对象求解的结果大小相等
15、，但符号不同，一正一负，但结合原受力图，都反映截面受到的是压力。于是公布争论：结合此素材，请同学们思索，如何预设轴力，可以实现两个功能：（1）直接通过轴力求解的结果，不用参照受力图，就可得到截面的拉压特性。（2）保证无论取截面的左侧，或是右侧，求解的结果完全一样，包括数值的大小和正负号。 由于此争论是在学生所做练习的根底上开展的，学生踊跃参加争论，而且随着争论的深入，学生普遍认为，轴力都预设成拉力的方向，则求解的结果为正，则说明为拉，假如求解为负，则说明为压，即可到达截面法采纳设正法进展预设的目的。但还有少数学生停留在静力学局部的分析上。依据截面法运用的作业和争论反应，接着进展腾讯直播环节，通
16、过直播将截面法的思路进展了回忆，并对作业中学生消失的问题进展了剖析，结合争论状况，又对截面法进展设正法预设的目的进展了分析，并通过直播争论区与学生进展互动。 通过这一系列的教学设计，详细的学问点通过中国大学慕课、腾讯直播等多通道互动教学，学生学问得到滚动升级，章节学问前后连接顺畅。随后在其次章拉压杆内力的分析中，通过慕课堂在线练习，考察对截面法以及设正法的运用，练习结果说明学生已根本把握，从而说明这种多通道的在线教学模式对于提升在线教学质量有重要作用。 疫情防控背景下的在线教学模式直接影响了在线教学的质量。工程力学和材料力学课程通过中国大学MOOC、慕课堂、直播等途径实现多通道在线教学，以学生
17、的学习为中心，围绕学问点绽开多种形式、多个阶段的递进教学，注意学问的前后连接，从而为学生的高效学习供应了有力支持，也为其他力学课程的在线教学供应了参考。 参 考 文 献 1 教育部.教育部关于2023春季学期延迟开学的通知EB/OL. （2023-01-27）2023-03-20.http：/ /gzdt_gzdt/s5987/202301/t20230127_416672.html. 2 教育部.教育部致全国大学生的一封信EB/OL. （2023-02-03）2023-03-20.http：/ /gzdt_gzdt/s5987/202302/t20230203_417626.html. 3
18、教育部. 教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室关于在疫情防控期间做好一般高等学校在线教学组织与治理工作的指导意见 EB/OL.（2023-02-04）2023-03-20.http：/ A08/s7056/202302/t20230205_418138.html. 4 焦建利，周晓清，陈泽璇.疫情防控背景下“停课不停学”在线教学案例讨论J.中国电化教育，2023（3）：106-113. 5 覃慧玲，李嘉泽楷.广西高校线上线下课程建立与应用路径探究：基于中国大学MOOC运营状况分析J.高教论坛，2023（6）：26-28. 6 胡志远，沈祁萌，刘栋.e时代的教与学：基于慕课的混合
19、教学模式改革探究与实践J.大学教育，2023（1）：15-17. 7 鲍尔G H，希尔加德 E R.学习论：学习活动的规律探究 M.邵瑞珍，皮连生，吴庆麟，等译.上海：上海教育出版社， 1987. 责任编辑：刘凤华 猜你喜爱 材料力学工程力学在线课程 基于大数据的高职计算机类在线课程设计思路讨论成才之路(2023年24期)2023-09-08结合材料力学学科特点浅谈其教学方法现代职业教育高职高专(2023年3期)2023-05-14力学史学问在材料力学教学中的结合与实践现代职业教育高职高专(2023年1期)2023-05-14在线课程的学生学习行为分析讨论电脑学问与技术(2023年6期)2023-03-31材料专业在线课程建立与思索课程教育讨论新教师教学(2023年9期)2023-12-19工程力学课程中PBL教学模式的应用探讨新教育时代教师版(2023年39期)2023-10-19根底力学课程教学改革浅析黑龙江教育高校讨论与评估(2023年8期)2023-07-14虚实结合的专业根底课教学改革讨论科技视界(2023年19期)2023-05-18基于在线课程的成人自主学习调查分析成人教育(2023年3期)2023-04-06Robot Millennium在应用型高校材料力学教学中的帮助作用科教育刊(2023年36期)2023-01-13