材料力學研討式、網絡式教學改革研究

摘要：本文介紹了材料力學課程研討式、網絡式教學改革的思想和方法，即以研討式教學代替傳統的講授式教學，使教學活動的中心由教師向學生轉移，充分調動學生的學習積極性；同時配合以現代化的網絡教學手段，節約課時的同時可以大幅度地延伸課程的廣度和深度，從而提升教學效率和質量。

關鍵詞：材料力學；研討式教學；網絡式教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）12-0154-02

材料力學是工科專業的關鍵性基礎課，也是學生走進科學領域的先導性課程，在我國工科學位的培養方案中占重要的地位，在過去幾十年的人才培養中發揮了重要的作用[1]。但是隨著近年來教育理念的進步和網絡通訊技術的發展，傳統的材料力學教學模式已經無法滿足現代教學的需求。研討式教學是一種興起于德國的教學理念，它以探索問題、解決問題為主旨，將教學活動中心由教師轉變為學生，將傳統教學中“教師提出問題，學生回答問題”轉變為“創設問題情境，師生互動”，由教師提出問題，引導學生自主查找資料、學習研究、實踐探索，提出解決問題的方法，形成一套較為穩定的教學活動框架，讓學生在研討過程中收獲知識并且獲得問題的技能，在教學目標上變“授人以魚”為“授人以漁”[2]。雖然研討式教學會充分鍛煉參與人員的創造性，訓練其過程獨立的科學精神，大幅度提高教學效果，但是研討式教學的開展需要增加大量的討論和匯報環節，在我國當前學時普遍緊張的情況下推廣有很大難度，制約了研討式教學的開展。網絡工具的興起使在線上進行教學、輔導、交流或者展示成為可能，這樣可以在節約學時的同時拓展課程的深度和廣度[3]。因此，把研討式教學思想與網絡工具有機結合起來，可以在不增加學時的情況下充分調動學生積極性，引導學生自主學習，大幅度提高教學效率和質量。

一、研討式教學思想

研討式教學的核心思想是轉換情境，讓學生由被動的知識接受者變為主動的教學活動參與者，教師要有意識地應用科研課題，盡量與本專業的應用案例相結合，針對研究的成果及意義分析等給學生進行全面的呈現和介紹，把學生引入到材料力學科研的情境之中，學生就會以一個研究者角色進行思維模式的切換[4]，從而主動地去學習相關知識、查閱相關資料、與教師進行溝通和探討，在完成課題的過程中加深對知識的理解，鍛煉邏輯思維和解決問題的能力，同時在小組協作的過程中增加團隊合作的意識。材料力學主要研究拉壓、剪切、扭轉、彎曲以及組合變形是構件的強度、剛度和穩定性問題，開展研討式教學，需要對每個章節的知識點進行重新編排，將桿件各種變形的受力特點和變形特點進行講授，然后按照內力、應力、應變、應變能的順序對每一種變形中涉及的知識點進行總結，采用類比的方法進行講授，而對于超靜定問題、彈簧問題等應用實例，則可與研討案例課合并，這樣知識體系更加清晰，也可以節約一定的課時，為研討環節留出更多時間[5]。研討式教學的開展需要教師創設問題情境，具體到材料力學，建議對拉壓、扭轉、彎曲以及組合變形這四部分主要內容各出若干道研討式題目，題目由淺入深，也可以出多道題目供學生選擇。教師需要引導學生在課下利用自己的業余時間對所選題目查資料、找器材、做設計或計算，并及時通過網絡教學系統對學生的工作進度進行檢查和指導，以確保研討題目可以按時完成。每次研討題目完成之后，需要組織一次研討匯報課，由各個小組排出一個人對題目完成情況做出匯報，教師需要對匯報做出點評和打分，分數將與期末成績直接掛鉤。

二、網絡式教學手段

研討式教學的開展勢必需要額外增加研討、交流以及匯報等環節，這無疑與有限的課時安排形成了矛盾，而網絡教學則可以有效緩解這一矛盾。網絡式教學改革是指利用網絡工具進行線上輔助教學，讓同學們隨時隨地可以通過網絡參與到教學活動中來，無形中拓展了課程的廣度和深度，與研討式教學方法配合，可以大幅度提高教學質量和效率。網絡教學平臺是當前最主要的網絡教學手段，材料力學作為一門工科專業基礎課，其網絡教學平臺應該具備以下功能模塊。

（一）網上課堂

“網上課堂”模塊是網絡教學平臺的核心內容，它應該包括課程大綱、教學計劃、教學課件以及講課錄像等課堂教學資源，其中教學大綱可以幫助學生掌握整個課程的知識體系，教學計劃可以讓學生們了解每個章節的重點、難點以及學習要求，教學課件和講課視頻則可以讓學生們隨時隨地進行預習和復習，使教學環節不拘泥于時間和空間的限制，提高教學效率的同時可以精簡課堂學時，為研討式教學創造條件。

（二）課程擴展

“課程擴展”模塊是課堂教學的延伸，應該包括先導課程的回顧、某些定理的誕生過程和詳細推導、相關知識在實際生活或工程中的應用、書本知識的延伸資料等，使需要的同學在課余時間自行學習，從而擴展課程的深度和廣度。

（三）檢查交流

“檢查交流”模塊可以做成論壇的模式，允許學生用戶定期將研討作業上傳至平臺，教師檢查其進度后可在平臺上留言予以指導。學生在完成研討題目過程中如果有不懂的問題，也可以在平臺上提問，學生之間可以形成討論，教師也可以及時予以解答。定期檢查學生研討題目的完成進度并與之交流是研討式教學的必要步驟，可以及時發現學生在完成課題過程中出現的問題并予以糾正，防止其在錯誤的方向走得太遠。

（四）網上考場

“網上考場”模塊的主要任務是在線測試，包括課后習題測試、定期小測試、期中以及期末考試等，此模塊應該涵蓋盡可能廣的題庫以及歷年考試真題，同時應該備有題目的詳細解答過程，供學生們自查自測，通過發現問題來提高自己。同時，“網上考場”也可以作為教師統一考試的手段，從網上題目中隨機出題，讓學生在規定時間內作答，這樣試題的廣度會大大提高，而且不僅節約了組織考試的成本，又可以大幅度提高閱卷速度。

除了網絡教學平臺之外，網絡式教學還包括利用APP、電腦軟件等手段輔助教學，例如可以利用微信建立公眾號，將材料力學的相關資料放到公眾號里面，使學生們在手機上就可以學習；還可以利用微信生成二維碼，讓同學們掃二維碼完成簽到，這樣既可以節省點名時間，又提高了課程的趣味性。

三、結論與反思

研討式與網絡式教學均是未來教學的發展趨勢，但二者有明顯的區別，研討式教學改革的是教學理念，而網絡式教學改革的是教學手段，盡管二者的出發點不同，但又不是獨立的，研討式教學的開展需要網絡工具的配合，網絡式教學的開展可以進一步提升研討式教學的效率和質量，二者相輔相成才可以達到理想的教學效果。筆者通過近5年對材料力學課程開展研討式、網絡式教學改革，可以明顯看到改革帶來的變化。通過教改，可以看到學生對研討式教學方式的逐漸認可，以及對網絡教學工具的逐漸適應乃至依賴，學生們明顯更多地參與到教學活動中來了，師生的互動也越來越多，學生在在完成研討題目的過程中不僅加深了對知識的理解，提高了解決問題的能力，而且鍛煉了自身的綜合素質。

對于教師而言，初期建設網絡教學平臺是需要額外增加許多工作量的，但是這個過程幾乎是一勞永逸的，一旦網絡平臺建設完成，之后每年的教學中僅僅需要對平臺略作修改即可。在課程考核方面，教師應該全面考察學生在研討過程中的綜合表現，而不是書本上的某個具體知識點，從而給學生一個更為公平合理的分數。此外，研討式、網絡式教學客觀上也對教師提出了更高的要求，迫使教師通過不斷學習、思考和聯系來提高自身的教學水平，從而形成一個教學相長的良性循環。

參考文獻：

[1]胡瑋軍.材料力學教學改革探討[J].科技信息，2007，（8）：82-83.

[2]李斌，陳積光，鐘豪.材料力學研討式四步教學法研究[J].湖南理工學院學報（自然科學版），2017，30（1）：78-81.

[3]賈杰.基于網絡教學平臺的材料力學課程教學改革[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2013，（5）：48-49.

[4]王濤，羅洪峰，王娟，廖宇蘭，李粵.材料力學教學改革的探索與實踐[J].實驗科學與技術，2016，14（3）：116-118.

[5]楊晨.材料力學研究性教學改革探討[J].教育教學論壇，2016，（29）：77-78.

Research on the Discussing and Network Teaching Innovation on Materials Mechanics

YANG Chen

（College of Petroleum Engineering，China University of Petroleum-Beijing，Beijing 102249，China）

Abstract：The concept and method to perform discussing and network teaching innovation on the course of materials mechanics were introduced in the paper. That means using discussing teaching method instead of traditional teaching method，which can arouse students' initiative by transferring the core of teaching activity from teacher to students；and adopting the network in the teaching activity as an auxiliary method，which can extend the width and depth of the course and enhance the efficiency and effect of teaching activity.

Key words：Materials mechanics；Discussing teaching；Network teaching；Teaching innovation