結構力學混合教學研究

李廣博　王飛揚

摘 要 本文通過分析結構力學的教學現狀，提出了一種線上和線下混合的教學模式。并通過實踐教學效果驗證，可以有效的提高學生的學習效率。

關鍵詞 結構力學 混合教學 在線課堂 多媒體教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

結構力學是土木工程、道路、橋梁、隧道以及很多理工科學生的基礎專業課。結構力學任務是：研究工程結構在外載荷作用下的應力、應變和位移規律；分析不同形式和不同材料的工程結構，為工程設計提供分析方法和計算公式；確定工程結構承受和傳遞外力的能力；研究和發展新型工程結構。該課程可為解決實際問題提供理論與方法，教會學生定性、定量研究實際問題，培養學生必備的基本素質。

隨著信息技術和網絡的發展，大學教育的課堂類型發生了變化，出現了傳統課程、網絡輔助課程、混合課程和在線課程等多種教學模式。混合教學是指在學習過程中，將傳統面授學習的優勢與在線學習的優勢相融合，以達到有效學習的一種學習模式。混合教學既能幫助教師更好地組織教學內容，又能增加學生學習的靈活性和便捷性。混合教學已成為高校課程采用的一種教學模式。

1結構力學混合課堂設計理念

傳統結構力學課堂教授是面對面教學，有利于教師傳遞結構力學的基本概念、基本理論和原理、解決問題的基本思路等技能。但是知識方式存在著傳遞方式單一、不利于調動學生學習的積極性等問題。

現在還有很多教師完全依靠課件進行教學，教師只顧及在有限的學時內完成新課，學生也被迫無奈，要在極其有限的時間內跟上老師的教學進度，必將疏于對剛學知識的掌握，有一種疲于應付的學習感覺。

因此，我認為，教學模式的選擇和在線教學課時比例應根據本專業課程的需要進行設計，能夠提高課程教學質量的教學模式才是最重要的。

所以適度結合在線教學，集中全體專業老師的教學精華內容制作網絡課堂內容；同時提高線下課堂上老師所用課件的質量，并將多種多媒體教學方式以及各類易于讓學生理解課堂內容的演示軟件有機結合。不僅可以減輕任課教師的教學壓力，同時也能夠促進學生對教學內容更好的理解以及吸收。

2結構力學混合課堂設計方案

2.1在線教學目標設計以及知識目標設定

教學目標以有計劃的教學活動使學生達成學習成果，可以明確地、具體地表述學生通過學習后能做什么，并且能夠用現有技術手段測量的教學結果。應當較有計劃地將結構力學的教學目標分為三個階段：

第一層次是基礎知識即基本原理、基本方法、基本求解過程，學生通過此階段的學習應該能夠解決課程設計要求中的基本問題，學生應夠理解結構的求解過程的物理含義，并能正確求解力學問題。

第二個層次是較高的分析能力，主要培養的是學生獨立自主解決遇到的力學問題的能力。在課程安排中應當選用不同種類不同單元的例題進行講解，并通過相關題目對學生的學習情況進行檢測。此階段教學應當注重于教會學生解決問題的思路而不是簡單的套用已有題型的解法去做相同題型的問題，這樣會導致學生思維僵化和自主性降低。教師應當把對問題的分析方法和本質的把握等要領融合到課堂中去，在課堂中訓練學生把握、分析、處理問題的能力，使學生學會自主學習，從而培養學生分析問題的能力。

第三個層次是綜合應用層次，此階段的教學主要是通過布置綜合應用題乃至實際工程中的應用情況分析，鍛煉學生對于整體力學問題分析的能力以及獨立處理較為復雜問題的能力。此階段的教學不僅可以提高學生在理論知識上的深度認識以及做題能力，同時還為學生在未來的后續教學以及實際工程中應用這些理論知識奠定了良好的基礎。

2.2多媒體在教學中的應用

由于時代的進步，運用多媒體進行教學的方式已經被廣大高校采用。但是在很多情況下通過多媒體教學的課堂質量并不讓人滿意。一方面很多老教師不擅于運用多媒體教學，他們已經習慣于書寫板書以及口授的傳統教學方式，運用多媒體教學反而會讓他們的課堂顯得拖沓低效。而另一方面更為主要的則是很多教師并不能夠有效利用條件進行多媒體教學，很多教師將多媒體教學局限于基于模板PPT的教學方式，實際上并未將多媒體內容有效的融入課堂。所以有效地將各類多媒體內容和結構力學課堂有機結合才能夠真正提升教學效果。

本文提出了以下兩個方案多媒體內容和結構力學課堂的結合方案：第一是運用力學分析軟件可視化、圖形化、更為直觀地將力學原理以及力學問題呈現在學生的面前，視覺上直觀地呈現再結合老師的口述可以讓學生更好地理解所學到的基礎知識是如何實際作用在物體上。

第二是將工程案例帶到課堂中去，通過視頻、動畫、圖片等動態元素建立工程情景，從而引出本部分教學內容對應的工程任務。在相關理論知識點講解完畢，通過典型的工程案例分析進行強化，讓學生在潛移默化中將工程思維滲透到結構力學的學習過程中。這樣不僅可以提升學生的學習興趣以及學習動機，還可以讓學生提前了解到未來可能會遇到的實際工程中的問題并提供一個更好的解決思路。

3結語

本文主要通過對結構力學混合教學的教學目標設定分析以及多媒體在結構力學課堂中應用的新型解決方案進行了探討。設立明確而有層次的在線教學目標，并將多媒體有效地運用于線下的課堂之中。在減輕任課老師教學壓力的同時，學生也可以更好地吸收老師所傳授的力學知識，對結構力學的課程產生興趣，并可以更好的解決力學問題和未來其他課程乃至實際工程中所產生的力學問題。

參考文獻

[1] 朱慈勉，張偉平.結構力學（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2] 卿靜.多媒體與傳統教學在結構力學課堂中的應用[J].山西建筑，2007，33（09）：195-196.

[3] 楊從娟.結構力學多媒體教學的問題與思考[J].理工高教研究，2007，26（01）：131-132.

[4] 周臻，尹凌峰，繆志偉.基于首要教學原理的結構力學教學過程重構[J].高等建筑教育，2011（05）：59-64.