混合式教學，助推力學競賽

程玉蘭 夏平 卿上樂 魏克湘

摘 要：本文基于大學生力學競賽培訓中遇到的問題，結合信息化教學的優勢，提出了信息化環境下的混合式教學模式，包括個體群體相混合、自制資源與網絡資源相混合、線上線下相混合三種混合形式，以期有效解決大學生力學競賽培訓中遇到的難題，同時為普通班級的混合式教學改革提供一定的借鑒。

關鍵詞：力學競賽；混合式教學；理論力學；材料力學

力學是機械和近機械類本科專業重要的技術基礎課程，它在推動我國科學技術現代化發展過程中起著十分重要的作用?！叭珖芘嘣创髮W生力學競賽”由于競賽內容不同于以往單純的考試型題目，而是注重于基礎性、趣味性、靈活性和創新性等，剛好契合了當代大學生的需求，因而受到越來越多大學生的青睞。另外，為推動湖南省高校大力改革人才培養模式，湖南省自2005年也開始舉辦湖南省大學生力學競賽。本文將這兩類競賽統稱為大學生力學競賽，它為青年學子提供了一個挑戰自我、展示自我的舞臺，極大地提高了大學生學習力學的興趣。能夠在力學競賽中獲獎是一所學校辦學水平與能力的重要體現，因此這項競賽受到越來越多高等院校的重視，在各大高校特別是工科院校中產生了重要的影響。

相比于傳統教學，力學競賽更側重考察學生的綜合分析能力、創新能力、動手能力和團隊協作能力，這給競賽指導教師提出了很高的要求。目前已有一些教師在這些方面進行了有益的探索。比如劉安中等提出，將科學方法論中的幾種邏輯方法應用在培訓中能有效提高輔導質量，提高學生分析解決問題的能力。劉燕等在如何提高學生的力學建模能力方面進行了深入探索，蔣學東等提出了選拔參賽學生的注意事項和重要性等。然而，縱觀這些做法不難發現，雖然教師對競賽培訓的各個方面進行了不少探索，但培訓的組織形式大多都是利用周末集中輔導，培訓強度大，學生常處于超負荷狀態；加之學生課外自由練習時間無法保證，遇到難題時又不能得到及時幫助，容易產生挫敗情緒，從而逐步削弱了對力學競賽的興趣，最終導致培訓效果不理想。

另一方面，基于信息技術的混合式教學在教育中的應用正如火如荼地開展。所謂混合式教學，就是一種將傳統課堂與基于數字化資源的網絡學習相結合的教學方式，它既能發揮教師在教學中的主導作用，又能充分調動學生在學習中的主動性和創造性，從而實現傳統教學和網絡教學的優勢互補，提高教學質量?？v觀目前的研究，混合式教學大多都是針對常規課堂開展的，在競賽培訓中的應用卻鮮有研究。為此，筆者結合本校實際，嘗試將基于信息化技術的混合式教學運用于力學競賽培訓中，以期借助信息化的優勢破解力學培訓中的諸多難題，助推力學競賽，同時也為普通班級的信息化教學提供經驗和借鑒。

一、個體群體相混合

目前，力學競賽的輔導培訓工作多是以學生獨立課外練習與師生面對面集中輔導相結合的形式進行。鑒于部分學生的自制力較差，課外不能投入足夠的時間強化練習；外加當學生遇到難題不能及時得到幫助時，容易產生挫敗情緒，從而削弱對力學競賽的興趣，成立學習小組是解決這一問題的良策。在具體策略上，應以學生自愿為分組原則，以成員聯系方便為依據。在培訓初期，可以以年級、專業、寢室等作為分組依據，小組成員宜控制在五人以內。隨著培訓的持續推進，學生之間的水平逐步拉大，這時可考慮以學生的學習進度作為分組依據。這種分組方式的動態調整，一方面能夠促進水平相當的組員之間實現高效溝通；另一方面，也能在不同小組之間形成一種競爭關系，最終在學生與學生之間營造一種相互幫助、相互合作、相互競爭、共同激勵的學習氛圍。

二、自制資源與網絡資源相混合

豐富的課程學習資源是學生高效備賽的前提。但在傳統教學中，教師提供給學生的資料主要是教材、講義、輔助教學的多媒體課件以及歷屆競賽習題庫等。學生需要自主完成對教材的研讀，然后自行鉆研歷屆競賽題，這對多數學生來說都是不小的挑戰，尤其是大二學生。因為按照學校的課程設置，大二學生參賽時一般只完成了理論力學的學習，材料力學完全要靠自學，這對學生提出了較高的要求。另外，歷屆競賽試題，特別是湖南省力學競賽試題只提供最終答案，并沒有具體分析過程。當學生對某一具體問題沒有分析思路時往往一籌莫展，不知所措，而往屆學生的具體解題過程也很難傳承到下一屆，不利于學生從往屆試題中分析總結經驗，提高解題技巧。網絡教學資源與自制資源的有機整合、相互補充是解決這一系列難題的有力舉措。

近年來，隨著信息技術在教育教學領域的廣泛應用，一方面，與專業相關的各類教學資源已大規模公開化；另一方面，伴隨著互聯網成長起來的大學生具備從互聯網中獲取各類資源的條件和能力。在此背景下，教師完全可以根據學生的實際情況整合這些優質、開放的教育資源，以解決學生學習基礎知識的問題。但由于學校之間的差異，學生基礎水平的不同，具體課程的目標定位不同，網絡視頻課程不能完全滿足本校學生的需要。尤其是對參賽學生來說，在掌握課程基本知識的基礎上凝練解題思路才是當務之急，這部分教學資源只能靠指導教師自己來錄制，這對教師的教學技術和時間提出了挑戰?？偟膩碚f，自制微課應注重運用系統和整合的思想，結合前期篩選的網絡課程資源，對理論力學和材料力學兩門課程的知識進行全面分析，綜合應用分類比較法，歸納演繹法等對收集到的資料進行分類，提取知識點，進而選擇合適的工具制作教學視頻。另外，在教師自制教學視頻的同時，也可以發動參賽學生將自己在課外練習時的解題步驟拍成圖片或錄制成視頻，這樣一來方便與其他學生交流，豐富了教學資源庫；同時這些資料也可以傳承到下一屆，實現歷屆學生的互聯互通。

三、線上線下相混合

歷屆參賽學生年級分布統計結果表明，參賽的學生以大二和大三為主。而理論力學大多開設在大二下學期，材料力學開設在大三上學期。參賽時大二學生的力學基礎課程還沒有學完，因此必然經過一個從基礎到競賽的過渡階段。按照以往的慣例，培訓的第一階段主要是對大二學生進行材料力學基礎知識的講解，第二階段則是對全體參賽學生開展專題輔導、查漏補缺、強化應用，時間上都是周末半天或全天集中進行，其余時間學生課外自學。由于各種原因，輔導課學生的到課率一直無法保證，長時間高強度的訓練也嚴重考驗著學生的忍耐力，加之課外自學中遇到問題不能及時得到解決，導致學生自信心遭受打擊，學習興趣減弱，最終導致培訓效果不盡如人意。借助信息技術，線上線下相結合，營造隨時隨地可學習的環境，實現學習時空不受限。

在學習時間上，學生自定步調自主學習。具體來說，指導教師根據培訓的時間安排，將事先準備好的教學視頻發布到網絡平臺，并布置每個階段的學習任務；學生則根據自身的具體情況靈活選擇學習時間、學習地點和學習內容。這種學習方式建立在師生互信的基礎之上，讓學生自己掌握學習，有助于提升學生的自我管理能力。另外，每個學生對于相同知識點的掌握情況是不一樣的。在傳統培訓課堂中，多數學生只能被動地聽，有些甚至跟不上教師講解的進度。有了教學視頻，學生學習的節奏完全由自己掌握，不懂的地方可以反復觀看。采用這種方式學習，學生的學習時間更加靈活，學習氛圍更加輕松，更利于知識的掌握。

在學習空間上，線上線下相結合，實現隨時隨地的學習與交流。學生在利用網絡自主學習遇到困難時，一方面可以通過線下組建的學習小組討論解決，另一方面可以利用網絡平臺（微信、QQ等）與其他學生或教師進行交流。在具體操作中，指導教師可以延時回答學生的問題，更多地鼓勵學生之間展開討論，這樣有利于培養學生分析、歸納、解決問題的能力。另外，對參賽的大二學生來說，在學習理論力學的同時已經完成了對材料力學的自學。作為鼓勵，應當允許這部分學生申請參加當年的材料力學考試，如果通過，則允許下一學期免修該門課程，這樣可進一步提高學生的學習積極性。當然，這需要學校教學管理部門給予政策上的支持。

四、結語

以力學競賽為契機，充分發揮信息技術在教學中的優勢，將傳統教學與信息化教學相結合，實現混合式教學，不僅可以利用豐富的數字化教學資源彌補學生的知識漏洞，還可以發揮學生的主體作用，激發學生的積極性和創造性，有效提高競賽培訓質量，從而提高競賽成績。同時，教師在教學實踐中總結的經驗，摸索出的教學規律可直接用于普通班學生的信息化教學改革，可進一步提高教學質量，使更多學生受益。

參考文獻：

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[3]蔣學東，班書昊.周培源大學生力學競賽的思考[J].現代商貿工業，2010（23）：296-297.

[4]孫瑩麗.混合式教學應重視教學設計[J].中國教育學刊，2017（5）：107.

基金項目：湖南省普通高等學校教學改革研究項目“信息化環境下《互換性與技術測量》課程教學改革與實踐”（項目編號：湘教通[2016]400號）；湖南省普通高等學校教學改革研究項目“以專業認證為導向的機械設計制造及其自動化專業課程體系的研究與實踐”（項目編號：湘教通[2016]400號）；湖南省普通高等學校教學改革研究項目“本科院校應用型人才培養實踐教學體系建構研究”（項目編號：湘教通[2015]291號）。

作者簡介：程玉蘭（1981— ）女，湖北襄陽人，博士，講師，研究方向：高等教育、高性能磁流變材料的制備及機械動力學研究。