彈性力學課程線上教學改革實踐研究

李磊 張麗

摘要：彈性力學是高等院校工科類專業的核心課程，是工程力學專業的專業基礎課，對于本科生后續專業課程的學習具有重要的意義。本文通過優慕課教學平臺，開展了彈性力學線上教學改革實踐。通過線上考試、資源訪問情況、調查問卷、線上作業等線上數據分析得出：采用線上教學，學生的參與積極性明顯提高，線上測試結果較好。對線上教學實施效果和存在的問題進行了分析，為開展線上教學模式教學工作提供參與。

關鍵詞：彈性力學;線上教學;教學實踐

1緒論

彈性力學是工程力學專業的專業基礎課，其任務是研究彈性固體承受外部作用時其內部的應力、應變分布規律，為設計結構和零件提供可靠依據。通過這門課程的學習，可以培養學生的專業基礎，提高學生用力學的方法提出問題、分析問題、解決問題的能力，為進一步學習其他固體力學分支學科打下基礎[1]。

線上教學是指在學習過程中，將面授教學與在線學習相融合，以達到有效學習的一種學習模式。教師利用互聯網、優慕課、藍墨云等線上網絡平臺將視頻、微課、教學PPT、試題、導學大綱等課程資源進行上傳，學生利用線上資源進行自主學習和討論，在線下課堂，教師根據學生的線上學習和討論，有重點性地進行講解，完成相應的教學目標[2]。混合式教學是一種全新的教學模式，它可以將傳統課堂教學和現代信息化技術有效結合，對激發學生學習的積極性和培養學生協作精神具有重要的意義[3]。本文通過線上線下考試、資源訪問情況、調查問卷等方式進行了教學實踐，分析了混合式教學在彈性力學課程中的實施效果，為彈性力學的教學改革研究提供參考。

2線上教學改革實施

目前，很多高校彈性力學課程采用的教學方式仍然是傳統課堂教學，該教學方式以教材等靜態內容為主，課后缺乏輔導，導致學生感覺枯燥乏味，對學習失去興趣，進而喪失學習的積極性。

線上教學改革要求教師首先要明確課程的授課對象，根據專業特點和課程特點，設定課程難度和預期達到的效果。內蒙古工業大學的彈性力學課程主要針對力學專業的本科生及研究生開設，很多學生基礎知識薄弱，而彈性力學課程學習需要學生前期先修高等數學及理論力學等課程，同時對學生的數學推演和力學計算要求較高，所以該課程對于學生較難理解。

線上教學模式可以使教學過程和模式多樣化，突破教學的時空限制，學生可以隨時隨地進行自主學習。多樣化的教學資源可以引導學生自主學習彈性力學課程，充分發揮學生的學習積極性，加強學生對知識的理解。

線上教學的實施流程包括課程前期分析、課程規劃、課程設計、平臺建設、平臺教學等內容。（1）課程前期分析。教師要分析課程的背景和課程現狀，結合彈性力學課程特點，針對不同地區、不同知識層次的學生制定課程的期望，給出課程解決的問題與目標。

（2）課程規劃。根據彈性力學課程的特點，明確課程的教學目標，讓學生清楚每個章節或每個單元的學習目標。

（3）課程設計。根據彈性力學課程的教學大綱和教學日歷設計課程的整體結構和內容結構，結合學生反饋信息，對線上教學模式進行調整和細化，對在線學習中關鍵環節進行反復修改，優化設計方案。

（4）平臺建設。根據團隊成員的分工任務，組織團隊成員進行課程信息、學習單元、拓展資源、常見問題等方面平臺建設，補充線上平臺資源。

（5）平臺教學。將學生信息導入線上平臺，根據教學模式實施線上教學活動，對教學效果進行反思。

為有效實施線上教學，教師對線上教學資源進行多樣化設計，制作形式多樣的課件、微視頻、動畫等學習資源，學生可以隨時隨地地進行自主學習，讓學生沒有枯燥感[4]。彈性力學課程公式推導繁多，而且公式煩瑣，采用多樣化設計資源很有必要。彈性力學課程采用“ABCD”法進行單元設計，這種方法可以使知識點更加具體，對知識進行了量化，便于學生理解內容[5]。彈性力學課件采用知識模塊化組織內容，每個單元或每個模塊適當引入科學發展史，讓學生了解學習本單元知識的價值和意義，有助于提高學生學習的興趣[6]。

3線上教學改革實踐

以內蒙古工業大學工程力學專業本科教學班為改革實踐對象，通過2019、2020兩個學年的改革實踐，對線上考試、資源訪問情況、調查問卷等線上數據進行了分析，如圖1、圖2、圖3和圖4所示。圖1是力學17級、力學18級本科班在線人均登錄次數統計。2019年對力學17級兩個本科班進行了首次線上教學，由于本年度線上教學平臺剛投入建設，線上資源不完善（如重點章節的微視頻缺乏、課后練習及案例指導較少等）及線上教學經驗不足，學生對線上教學興趣不高，力學17級本科班的人均登錄次數平均為95次左右。經過一年的建設，增加了微視頻數量，補充了課后練習及案例指導，對單元導學設置了詳細的學習時間分配建議。團隊成員根據學生的反饋信息進行總結反思，對課程設計及教學課件進行了補充完善。第二學年繼續對力學18級本科班進行教學改革實踐，力學18級本科班的人均登錄次數明顯增加，人均登錄次數平均值上升到109次左右，學生對線上教學的關注度明顯增加。圖2是力學17級、力學18級本科班登錄時長統計。力學18級本科班的登錄時長峰值明顯高于力學17級本科班，力學18級兩個本科班的登錄時長平均值為2500多次，比力學17級本科班的登錄時長平均值多近三倍。學生對線上資源投入了更多的精力和時間，線上教學資源促進了學生的再學習，有效掃除學習盲點。圖3是力學17級、力學18級本科班課件訪問統計。兩個年級的本科生平均訪問課件的百分比在70%以上，大部分學生參與線上課件學習的主動性較好。圖中體現出學生對部分章節課件訪問的百分比較低，有助于授課教師分析其中原因，針對性的對該章節課件內容和形式進行修改和補充，逐步完善彈性力學線上課件。教師通過登錄學校的優慕課網絡教學平臺，可隨時查看學生的學習動態、習題完成情況，掌握每一名學生對課程的掌握理解程度，從而可以有針對性地給予輔導[7]。線上測試是考查學生線上學習的重要方式，可以激勵學生積極參與線上學習[8]。為了保證線上測試的公平性，避免學生相互抄襲，授課教師根據學生學號隨機組卷，且規定了統一的測試時間。授課教師根據線上測試結果，學生在規定的時間內完成測試，系統自動評分，測試結束后學生可以查看參考答案，該部分占線上考核成績的40%。圖4是力學17級、力學18級本科班線上測試平均成績。從圖中可見，兩個年級的本科班線上測試平均成績在75分以上，表明學生在日常學習中對本課程的知識理解程度明顯提高，在一定程度上督促了學生的學習，保證學生學習的自覺性。