材料力學課程遠程教育模式的建設與實施

張志強 杜春志 劉兵飛 耿亞南

摘 要：一直以來，“材料力學”課程教學多以“課堂面授加實驗訓練”的模式進行。線上遠程教育的迫切需求及其快速發展給人們展現了一種與傳統教育截然不同的教育模式。本文以“材料力學”為例主要從線上遠程教學實施、線上遠程教學反饋兩方面對中國民航大學航空工程學院“材料力學”課題組的遠程教學模式進行深入探討。

關鍵詞：遠程教育;材料力學;信息化教學

中圖分類號：G642;TG647文獻標識碼：A

“材料力學”屬于固體力學、變形體力學的一個重要分支，為設計工程實際構件提供強度、剛度、穩定性分析的基本理論與方法。“材料力學”是航空宇航科學與技術、機械工程、材料科學與工程等工科專業必修的一門專業基礎課，也是一門理論與實踐相結合的課程，在工科院校本科教育中占有非常重要的地位。“材料力學”的研究內容分屬兩個學科，即屬于交叉學科。第一個學科是力學，研究桿件在外力作用下的應力、變形和能量。第二個學科是材料科學，研究材料在外力和溫度作用下所表現出的宏觀力學性能。2017年2月以來，為了助力高等教育強國建設，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，而多學科交叉融合是新工科專業的最主要特征[1，2]。因此，“材料力學”課程著重體現了新工科的建設特征，其課程重要性不言而喻。

遠程教育指使用互聯網、電視以及網絡教學平臺等傳播媒體的教學模式，它突破了時空的界線，有別于傳統的課堂教學模式。為了積極響應遠程教育的建設與實施，我校一線教師依托各類在線教學平臺，投入線上教學資源建設、網絡教學方案制定、學習成績分析與評價、教學質量評估等各項工作中，以全面保障新學期線上教學質量[3，4]。

本文以“材料力學”課程在線遠程教學工作為例，對我校“材料力學”課程組進行的遠程教學實施以及教學反饋進行總結，以期為高質量完成“材料力學”課程線上遠程教學提供指導。

一、線上遠程教學實施

線上遠程教學實施方案。2019年2月17日前已經完成“材料力學”線上課程的建設，并將所有的學習資源上傳于智慧樹，包括教學大綱、考試大綱、電子版教材、PPT課件、校級精品課視頻、優質的網絡課程視頻鏈接、實驗視頻、實驗指導書及實驗報告等，學生可通過電腦或手機“知到”APP登錄進行學習。課程組負責編制預習作業和課后作業，并提前一周將預習作業和課后作業上傳于“作業考試”模塊，學生需課前完成預習作業、課后完成課后作業，并按時上傳于“作業考試”模塊，任課老師也應及時、認真的評閱作業，并反饋給學生。2月20日對所在班級進行了在線遠程試講，著重強調以下幾個內容：（1）上課時間嚴格按照教務處發布的新學期課表執行，任課老師將提前20分鐘開啟直播平臺的實時課堂;（2）學習流程如圖1所示，課前發布學習任務，包括預習視頻、完成預習作業并及時上傳。“材料力學”課程教學特點包括精準的概念、復雜的公式、嚴密的思維邏輯，同時必須輔以大量的例題以幫助學生消化吸收重點和難點，因此教師講解是不可或缺的。在線講解以智慧樹“見面課”直播的方式進行，主方案是PPT+語音直播，重點講解概念、重點、習題、作業，完成點名、各種互動、在線答疑等。此外，提出三種備選預案，預案（a）：如果老師網絡出現問題、“見面課”語音出現卡頓、聽不見等，則要求學生自學精品課視頻、PPT課件等，稍后待問題解決后再完成重點講解、考勤、各種互動、在線答疑等;預案（b）：若智慧樹平臺無法登錄，則通過QQ群“分享屏幕”的方式進行直播上課;預案（c）：若部分同學由于網絡或軟件等問題沒能及時進入實時課堂，可通過課后回放、與授課教師在線交流等方式完成學習任務。課后要求學生完成課后作業，并且按時、按要求上傳。課后，如果學生有疑難問題，可以通過“智慧樹”中“問答討論”模塊或QQ群留言，根據問題的復雜程度，授課老師選擇文字或語音留言、語音實時交流等方式及時答復;（3）線上遠程教學的學時及成績構成：“材料力學”課程學時為72學時（包括6學時實驗），最終成績由考試成績（50%）、考勤成績（10%）、作業成績（20%）和平時成績（20%）組成。線上遠程教學過程中，要求授課老師精神飽滿、積極投入，利用“學院教師群”“系工作群”“課程組群”等相互交流、相互鼓勵、互通有無。授課老師課后需要及時反饋教學情況，包括是否啟用備用方案、學生預習情況、教學效果、課程活躍度性、互動度、上課組織方案是否需要改善、哪些教學資源需要提升與改進等。“材料力學”課程組負責核查并發布教學進程，組織課后教學研討會，群策群力、集思廣益，及時發現問題并解決問題。開課期間，學校和學院組成院校兩級教學督導巡查組，對授課老師的課程建設、教學態度、積極性、課堂紀律進行督查。成立教學專家指導組，指導線上教學，重視教學質量實質等效。在線教學質量監控組負責對在線遠程教學過程進行全程監控錄像，便于回溯教學過程，優選模范教學案例進行推廣，提出教學改進措施以便幫助授課老師提升教學質量。“教學平臺技術服務工作組”主要負責實時解決教師授課過程中遇到的軟件平臺問題。認真對比分析各種教學軟件的優劣，最后推薦選擇多個軟件平臺聯合授課，如“智慧樹+QQ直播”“智慧樹+釘釘會議”“智慧樹+騰訊課堂”等方式，以確保遠程教學的順利進行。

二、線上遠程教學反饋

為了保證在線學習與線下課堂教學質量實質等效，必須從教學管理、平臺服務、授課老師、學生等角度多維度反饋教學效果，不斷優化遠程教學管理質量、提升遠程教學水平，線上遠程教學反饋方案。授課老師課后認真填寫線上遠程教學反饋表，包括考勤情況、軟件平臺使用情況、學生預習情況、課后作業質量、教學效果、課程活躍性、互動度、上課組織方案等，并撰寫教學體驗。此外，任課老師需及時向學生不定時、多樣化的征集反饋意見，包括教學模式、聽課體驗、預習和課后作業、課后答疑方式、滿意度。“材料力學”課程組每周至少召開一次線上教學研討會，匯報教學方案執行情況、作業完成情況、教學效果等。根據院校二級教學巡查和教學專家指導情況，討論解決線上教學中遇到的難題，分享好的線上教學方法和經驗，集思廣益，互通有無。二級教學單位根據教學督導巡查中發現的問題，及時與授課老師溝通并幫助解決。教務科實施日報、周報、月報，做好日常數據統計及狀態分析。根據授課老師和學生的反饋情況，每日發布教學信息反饋結果，包括學生為老師的點贊率、老師和學生的教學效果反饋（分為非常滿意、較滿意、滿意、一般、很差5個檔級）、教學資源的提升與改進情況、教學過程中遇到的問題以及教學改進建議。每周開課前三天，要求教師個人自查、教學單位抽查，確保開課課程所有準備工作全部完成。教學督導組負責搜集好的教學案例，并在全校范圍內發布。針對教學效果欠佳的教學班要提出改進建議。教務處、教師發展中心等相關職能部門在線上遠程教學的課程建設、平臺測試和實施過程中，隨時聽取授課教師、二級教學單位、教學督導組、教學專家指導組、教學平臺技術支持組、廣大學生等多方面的反饋意見，不斷完善各項教學工作，及時修訂教學執行方案，重視教學質量實質等效。為全方位客觀反映我校線上教學情況，掌握師生線上教學感受及教學效果，及時發現問題，并提出改進措施，進一步提升線上教學質量。

三、結語

由于近年來信息傳輸領域飛速發展，5G的到來以及互聯網行業的快速發展極大地促進了遠程教育的建設與實施。技術的進步極大地縮小了其局限性。而遠程教育的成功實施，以及一些積極地反響，也讓人們看到了與傳統教學相比遠程教育具有其獨有的特點及優勢。中國民航大學積極構建遠程教育體系并展開了一系列線上教學活動。從學生反饋來看“材料力學”在線教學整體滿意度較高，但仍存在一定的不足之處，據此提出如下幾點建議：（1）教師要深入總結線上教學規律和特點，進一步加強線上教學方案設計，提高線上教學效率;（2）教師要充分利用多種直播或實時交互平臺，增加師生互動，讓學生積極參與到課堂教學中，提高學生學習興趣;（3）課程組教師要群策群力，不斷豐富線上圖書、教材、講義、參考資料等電子資源，滿足學生對線上優質教學資源的需求;（4）教師要及時收集學生線上學習反饋信息，關注學生對教學進程或教學內容的適應度，制定多樣化的課前預習、課中互動、課后復習以改善教學實施方案，滿足學生多元化的學習需求。

參考文獻：

[1]彭雅軒.新工科背景下材料力學課程教學改革探索[J].科技視界，2019，（32）：159160.

[2]邵瑞影，劉浩，葛偉偉，等.新工科背景下基于創新創業能力培養的《材料力學》課程教學改革探索[J].科技風，2020，（7）：4850.

[3]王冬冬，王懷波，張偉，等.“停課不停學”時期的在線教學研究基于全國范圍內的33240份網絡問卷調研[J].現代教育技術，2020，（3）：1218.

[4]邵冰莓，劉展.“新冠肺炎”疫情環境下實驗教學形式多樣化的運用[J].力學與實踐，2020，（1）：8084.

作者簡介：張志強（1985— ），男，漢族，河北張家口人，博士，講師，教師，研究方向：材料力學、增材制造與表面改性、腐蝕與斷裂。