材料力學課程線上線下教學模式探索

趙巍

（唐山學院基礎教學部，河北 唐山 063000）

材料力學是高等院校本科專業(yè)一門重要的技術基礎課，在相關專業(yè)的學習中起著承上啟下的作用。課程內(nèi)容緊密聯(lián)系工程實際、實用性強。但課程的內(nèi)容繁雜；變形形式多樣，且概念多、公式多、計算復雜，學生普遍反映材料力學難學、難記，遇到問題不知如何下手。與此同時，隨著新知識、新課程的不斷增加，國內(nèi)非力學專業(yè)力學課時的平均值卻在下降。如何在有限的學時內(nèi)完成好材料力學的教學工作，讓學生既能扎實地掌握課程理論知識；又能將所學知識應用于解決工程實際問題呢？因此，必須進行教學改革，采用線上與線下相結(jié)合的教學模式。

一、線上線下教學內(nèi)容安排

材料力學是研究可變形固體制成的構(gòu)件在承受各種荷載時的強度、剛度和穩(wěn)定性等力學性能，設計構(gòu)件時不僅需要滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的要求，還應盡可能地合理選用材料和降低材料的消耗量，以節(jié)約資金或減輕構(gòu)件的自重[1]。因此，要求學生掌握課程的整體知識脈絡，即研究構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性問題，并且能夠解決實際工程構(gòu)件設計的三類問題(校核、設計截面、確定許可載荷)。

（一）教學內(nèi)容的分配

教學內(nèi)容由線上及課上聯(lián)合完成，課上進行更多的討論互動，完成知識的內(nèi)化。學生接受課堂傳統(tǒng)教育和網(wǎng)絡平臺資源的自主學習[2]。該課程由教學PPT、教學視頻、課后作業(yè)、章節(jié)測驗、實驗、期末考試等組成。

編制了配套的教學PPT，明確教學目標、重點與難點及需要掌握的知識點，編選了符合土木專業(yè)學生的案例和習題。教學視頻主要包括以下幾方面內(nèi)容：一是介紹材料力學的起源與發(fā)展的視頻；介紹材料力學與高科技成就、重大事故的密切關系的視頻。一是介紹基本變形或組合變形中嚴密但較繁瑣的公式推導過程的視頻，通過課前預習讓學生完成任務點。一是適用于課后觀看的視頻，主要是課堂講述知識點內(nèi)容的拓展、提高。此外，還包括實驗演示的視頻。

課堂教學中高度還原課堂講授氛圍，采用啟發(fā)式教學。首先，對學生自主學習遇到的問題進行答疑。其次，重點講授運用理論知識解決問題的過程，堅持進行板書講解，著重介紹分析、解決問題的思路；明確具體的解題步驟。最后，組織學生分組討論、進行案例分析，加強師生互動。

（二）教學平臺的應用

使用超星爾雅公司的泛雅MOOCs 在線學習平臺，在課堂教學中采用超星公司的“學習通app”進行隨堂簽到、提問搶答、問題討論、作業(yè)發(fā)布等對學生進行管理。

二、線上線下教學實施過程

（一）線上網(wǎng)絡平臺的學習

根據(jù)制定的學習進度和學習計劃，在“學習通”網(wǎng)絡平臺上發(fā)布任務點。組織學生利用網(wǎng)絡教學資源進行學習、查看課外資料、完成練習題、章節(jié)測試等。教師通過網(wǎng)絡平臺可隨時查看學習進展情況，及時了解學生對各章節(jié)的掌握情況，并對完成情況不理想的同學進行督促整改。教師建立專用的QQ 群、學習通班級群，和學生及時進行溝通。借助平臺，學生完成課前課后的各項學習活動，拓展了學習的時間、空間。借助平臺，教師能及時接收的反饋信息，在課堂教學中做到有的放矢。

（二）線下課堂面對面的教學

在課堂教學中，首先，教師應根據(jù)反饋信息，對學生在線上學習遇到的困難和疑問進行統(tǒng)一地答疑解惑。其次，梳理本次課程的知識線索，歸納、總結(jié)知識結(jié)構(gòu)。但是，最重要的教學環(huán)節(jié)還是對重點、難點知識的講解，主要是講述應用理論知識解決工程構(gòu)件設計的三類問題，著重分析思路的講解。最后，以建立的學習小組為單位，展開課堂互動討論。

（三）課程考核方式的改變

通常以往期末考試成績占總成績的70-80%；平時成績占總成績的20-30%，容易造成學生平時學習不努力、考前突擊應付的情況。通過改革初步設定課程總評成績比例為：平時成績占50%（線上成績占40%+線下實驗成績占10%），期末考試成績占50%（閉卷筆試），加大了對學習過程考核所占的比例。其中線上成績包括：課程視頻觀看及課堂簽到（占10%），課程作業(yè)（20%），章節(jié)測試（10%）。

三、線上線下教學效果反饋

參與此次線上線下教學模式探索的為土木工程學院2018 級土木專業(yè)的學生（共100 人），取得了良好的教學效果。學生積極參加線上線下學習、互動討論，共發(fā)布64 個任務點；93%的學生任務點完成率達到100%，布置了13 次線上作業(yè)；完成率達到100%，發(fā)起了8 次章節(jié)測驗，參與率達到100%。2018 級期末總評成績?yōu)椋?0 分以上16 人，占16%，80～89 分65 人，占65%，70～79 分18 人，占18%，60～69 分1 人，占1%，其中：最高分為95 分，平均成績?yōu)?4.1 分。說明大部分學生對教學要求的內(nèi)容能夠較好地掌握；教學改革取得了一定效果。

四、結(jié)語

線上與線下教學模式應用于材料力學課程教學，以學生為主體，充分調(diào)動了學生學習的積極性，加強了師生互動及過程考核環(huán)節(jié)，有效地提高了教學質(zhì)量。當然，提高材料力學教學質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)的實用型人才是一項長期而艱巨的工作，線上與線下這種教學模式是需要教師在教學中不斷地探索完善。