新形勢(shì)下結(jié)構(gòu)力學(xué)課程混合教學(xué)初探

李 潔

宿遷學(xué)院建筑工程學(xué)院（223800）

0 前言

結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木、道橋等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課[1]，與后續(xù)課程聯(lián)系十分緊密，是混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等課程的基礎(chǔ)，為各專業(yè)課的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了必要的力學(xué)分析和計(jì)算方法[2]。 結(jié)構(gòu)力學(xué)的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、較抽象，教師需要通過多樣化的教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；合理使用教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量[3]。 線上教學(xué)與傳統(tǒng)課堂混合教學(xué)可改變學(xué)生的思維方式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和完善自我的能力[4]。 疫情的爆發(fā)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣低，自制力差，為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程混合教學(xué)改革勢(shì)在必行。

1 整合原有教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)新形勢(shì)

傳統(tǒng)的課程教學(xué)是以課堂教學(xué)為中心，以理論教學(xué)為核心授課內(nèi)容[5]。疫情的爆發(fā)，逼迫全國(guó)的教育事業(yè)必須作出改變，也促使課程組開展線上線下混合教學(xué)的探索。 經(jīng)典的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程過于重理論，內(nèi)容偏難，與后續(xù)課程脫節(jié)嚴(yán)重，與工程實(shí)際的結(jié)合不夠緊密[6]。 部分學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)不夠強(qiáng)烈，自我控制的能力不強(qiáng)，課程組對(duì)原有的課程內(nèi)容進(jìn)行了必要的刪減和整合。

學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)，首先要弄清楚什么樣的體系能夠承受外荷載可以作為結(jié)構(gòu)應(yīng)用到工程中，什么樣的體系只能作為結(jié)構(gòu)。幾何組成分析就是為了檢驗(yàn)并設(shè)法保證結(jié)構(gòu)的幾何不變性，對(duì)指導(dǎo)結(jié)構(gòu)的受力分析很有必要。 將本部分增加2 個(gè)課時(shí)， 講細(xì)、講透，防止學(xué)生一開始就因?yàn)殡y而放棄后面的學(xué)習(xí)。

靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算貫穿整個(gè)課程知識(shí)體系，位移計(jì)算、超靜定結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算等章節(jié)皆以其作為理論基礎(chǔ)。如何利用截面法求出控制截面的內(nèi)力值，并利用內(nèi)力變化規(guī)律繪制出最后結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖，是學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本功，也是后續(xù)課程（如混凝土結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)工程等）及工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。針對(duì)學(xué)生工程力學(xué)基礎(chǔ)較差、自制力不夠的情況，課程組在新形勢(shì)下，強(qiáng)化了靜定結(jié)構(gòu)尤其是梁和剛架的內(nèi)力計(jì)算。 將本章增加到16 課時(shí)，加強(qiáng)訓(xùn)練學(xué)生內(nèi)力圖繪制的功底。

位移計(jì)算雖然是超靜定結(jié)構(gòu)分析的敲門磚，但有了靜定結(jié)構(gòu)的扎實(shí)基礎(chǔ)，本章內(nèi)容不作調(diào)整。

力法、位移法是超靜定結(jié)構(gòu)的基本分析方法，要求學(xué)生掌握兩種方法的基本原理及計(jì)算過程， 能夠靈活選用處理問題。 弱化了力矩分配法、 矩陣位移法、結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算等章節(jié)的基本原理，化繁為簡(jiǎn)，以夠用為度，以防學(xué)生覺得難而喪失自主學(xué)習(xí)的興趣。

多節(jié)點(diǎn)的力矩分配、結(jié)構(gòu)的極限荷載、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性計(jì)算、 多自由度的結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算設(shè)置為選修自學(xué)內(nèi)容，以供學(xué)生根據(jù)自身所需來選擇。

另外，適時(shí)引入一些與工程聯(lián)系緊密的實(shí)例，比如911 世貿(mào)大廈的倒塌，增加趣味專題比如“順藤摸瓜”在平面體系組成分析中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

總體來說，在全國(guó)抗疫的新形勢(shì)下，降低課程難度系數(shù)，弱化計(jì)算理論講解，以應(yīng)用為主，加強(qiáng)與實(shí)際問題的聯(lián)系，增加課程的趣味性，培養(yǎng)學(xué)生的基本功。

2 不斷調(diào)整教學(xué)手段，引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

開學(xué)之前，課程組建立班級(jí)QQ 群，參加江蘇省高校線上課程培訓(xùn)，在社會(huì)、學(xué)校的共同支持下作好抗疫形勢(shì)下的開學(xué)準(zhǔn)備。

在大學(xué)MOOC 網(wǎng)站上建立了東南大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)的同步SPOC 課程， 用這樣具有深厚底蘊(yùn)的課程引領(lǐng)學(xué)生打開結(jié)構(gòu)力學(xué)的大門。 緒論及平面體系幾何組成章節(jié)， 要求學(xué)生在集中的時(shí)間段觀看MOOC上的教學(xué)視頻，還要在慕課堂上簽到、討論及課堂練習(xí)等一系列課堂活動(dòng)來完成和教師的互動(dòng)， 課后還會(huì)在班級(jí)群集中解答學(xué)生的疑惑。雖然作足了準(zhǔn)備，但網(wǎng)絡(luò)卡頓、學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不夠、教師難以把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)等，實(shí)際卻與想象大相徑庭。 另外，東南大學(xué)的學(xué)生起步高、基礎(chǔ)牢，課程的后續(xù)章節(jié)講解簡(jiǎn)短、精煉，我校的部分學(xué)生學(xué)習(xí)起來困難。 課程組開始在上課時(shí)間通過班級(jí)群進(jìn)行線上直播教學(xué)，課后將每節(jié)課的詳細(xì)講解視頻上傳到校超星平臺(tái)，供學(xué)生重看。 通過平臺(tái)布置線上作業(yè)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、期中考試等，要求學(xué)生課下上傳學(xué)習(xí)筆記到群相冊(cè)，實(shí)施超星及慕課堂交叉簽到，慕課堂及班級(jí)群隨機(jī)點(diǎn)名互動(dòng)，確保學(xué)生不溜號(hào)。

教學(xué)平臺(tái)的不斷調(diào)整，避開了網(wǎng)絡(luò)的堵塞，也在一定程度上起到了監(jiān)督學(xué)生的效果。 學(xué)生利用課下時(shí)間查閱資料，參加線上專題討論，教師引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。 學(xué)生返校之后，采用傳統(tǒng)的課堂授課方式，結(jié)合線上作業(yè)和練習(xí)，及時(shí)判斷學(xué)生的理解程度，有針對(duì)性地穿插之前的章節(jié)內(nèi)容，強(qiáng)化對(duì)所學(xué)知識(shí)的訓(xùn)練，查漏補(bǔ)缺，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的監(jiān)督管理與師生互動(dòng)。 在教學(xué)過程當(dāng)中，教師對(duì)一些實(shí)際工程案例加以闡釋和利用，開闊學(xué)生思路，提高思維能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 完善現(xiàn)有教學(xué)資料，建設(shè)新的教學(xué)資源

課程組之前已經(jīng)根據(jù)本校應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)定位編寫了通俗易懂、實(shí)用性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)教材，并被遴選為江蘇省重點(diǎn)教材。 建設(shè)了校超星平臺(tái)上的結(jié)構(gòu)力學(xué)線上精品課程，包含題庫、多媒體課件等教學(xué)資料，設(shè)置了基礎(chǔ)教學(xué)、討論、課外擴(kuò)展、考研選修、趣味結(jié)構(gòu)力學(xué)等模塊，但是缺少每節(jié)課的課程講解視頻，學(xué)生利用率并不高。

課程組將教材掃描給學(xué)生，編寫與教材配套的學(xué)習(xí)指導(dǎo)書，并上傳到線上課程平臺(tái)，使學(xué)生快速掌握每章的重點(diǎn)難點(diǎn)問題； 豐富線上課程題庫資源，隨機(jī)形成每次的課后作業(yè)；完善線上線下考核辦法、教學(xué)大綱、教學(xué)周歷等教學(xué)資料；根據(jù)新的教學(xué)內(nèi)容，為每一節(jié)課錄制詳細(xì)的課程視頻，方便學(xué)生重復(fù)觀看；豐富“趣味專題”“考研拓展”“課外資源”“專題講座”等興趣板塊；多次開展基于工程實(shí)際問題的線上討論，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，極大地方便了學(xué)生不同層次的需求。

4 實(shí)踐效果

課程開展以來，線上課程平臺(tái)的章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)達(dá)到46 269 次、任務(wù)點(diǎn)布置31 個(gè)（包括教學(xué)視頻、課外拓展）、考試8 次（期中考試1 次）、作業(yè)26 次、討論13 次。 學(xué)生可以積極完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，線下課堂教學(xué)學(xué)生積極主動(dòng)，表現(xiàn)良好。

由于2018 級(jí)學(xué)生較前面幾屆學(xué)生的基礎(chǔ)差，課程組在學(xué)期初擔(dān)心學(xué)生會(huì)出現(xiàn)聽不懂、 不想學(xué)、不會(huì)做、期末考試出現(xiàn)大批空白卷的現(xiàn)象。 經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的不斷調(diào)整，學(xué)生適應(yīng)了新形勢(shì)下的混合教學(xué)方式， 期末考試的不及格率控制在了20%以下，較之前幾屆并沒有升高。

5 結(jié)語

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)以課堂為中心、理論教學(xué)為核心，在突如其來的全國(guó)抗疫的新形勢(shì)下，課程組對(duì)線上線下混合教學(xué)進(jìn)行了初探， 整合教學(xué)內(nèi)容，不斷調(diào)整教學(xué)平臺(tái)、教學(xué)手段，豐富已有教學(xué)資料，建設(shè)新的教學(xué)資源，開展線上專題討論，注重基礎(chǔ)教學(xué)，不放棄課外拓展，積極引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，取得了不錯(cuò)的效果。 以后在線教學(xué)與傳統(tǒng)課堂的混合式教學(xué)模式將會(huì)成為一種新常態(tài)。