《工程力學與結構》網絡課程建設及應用

喬丹

(楊凌職業技術學院 陜西楊陵 712100)

1 《工程力學與結構》網絡課程建設背景及意義

1.1 背景

《工程力學與結構》是理論性較強、與工程技術聯系極為密切的專業基礎課，在高職院校的水利類專業中均有開設，該課程為后續專業課的學習和從事該專業及相關工作奠定重要基礎。但目前，在《工程力學與結構》課程的教與學過程中仍存在以下問題。

第一，課堂上教師基本還是采用“填鴨式”教學方法。但該課程專業性、理論性和實踐性很強，學生不主動參與到教學中來，被動地灌輸知識，難以達到良好的教學效果。第二，該課程概念抽象、公式復雜，而高職院校的學生本身就理論基礎薄弱，在教學資源單一的情況下，僅通過板書和語言不能使學生更好地理解，從而失去學習興趣[1]。第三，僅在課堂上有限的課時內學習，不能夠保證教學內容的完整性和系統性，達不到教學要求，教學質量難以提高。第四，現有的課程考核方式單一，往往期末一考定成績，教師對學生的學習效果不能有效地及時檢測，不能全過程、全方位地綜合評定學生學習效果。第五，自2019 年底疫情暴發以來，對各行各業都產生了深遠的影響。后疫情時代對教育教學也帶來了諸多挑戰[2]，同時也帶來了新的機遇，教育教學改革的必要性和迫切性再一次凸顯。學校教育應從教師向學生傳授硬知識為主向師生共同構建軟知識為主轉變，從教學生讀書為主向教學生讀“網”為主轉變。面對課程教學過程中存在的這些問題，改革教學體系和方法，引入現代化教學手段就顯得尤為重要。

1.2 意義

伴隨著計算機網絡技術的迅猛發展和智能終端的迅速普及，利用電腦網絡進行輔助教學成為必然趨勢[3]。在“互聯網+”信息時代，以網絡為依托，建設完善的網絡課程，并與傳統的課堂教學相結合，發展“混合式教學”模式，從而實現教學手段與教學體系的改革與創新。網絡課程與課堂教學相輔相成，能夠彌補課堂教學在學時上的不足，學生可以隨意選擇時間進行學習[4]，并且可以反復多次學習直到掌握。在《工程力學與結構》網絡課程中，教師可以將抽象的概念用圖像、動畫、視頻等新穎的形式來展現，利于學生理解；也可引入工程實例，便于學生理論聯系實際。通過網絡平臺，學生與學生之間、學生與老師之間可以多種方式進行溝通交流，解決學習中遇到的問題。教師通過網絡平臺可以對學生的線上學習情況進行實時監測，也可對學生的學習效果進行及時檢測。尤其是在后疫情時代，建設完善、優質的網絡課程，可以冷靜、沉著地應對隨時可能爆發的疫情，真正做到停課不停學，從而保障教學進度和教學質量。該文結合筆者教學實踐談談對筆者學校《工程力學與結構》網絡課程建設的幾點體會和建議，并對目前該網絡課程的應用情況進行總結反思。

2 《工程力學與結構》網絡課程建設基本原則

2.1 課程教學要以學生為主體，以“學”為中心

網絡課程建設要突破傳統課堂以教師為主體的慣性思維，重新將學生定義為教學主體，樹立以“學”為中心的教學理念，構建打破時間與空間限制的教與學新型關系，凸顯促進學生動態發展的過程性設計。以筆者學校《工程力學與結構》網絡課程建設為例，教師們深入研究高職高專學生的特點、差異和學習需求，采用“過程導向”的課程建設思路。在教學過程中設計了測（課前測試練習）、學（課中知識、技能學習）、評（學習效果評價）、練（課后鞏固練習）、思（課程學習反思）這5個環節，充分關注學生參與學習的過程和體驗，引導他們自主學習、激發潛能。

2.2 教學資源要豐富新穎、能激發學生學習興趣

網絡課程主要以豐富的“聲、視、動”等多元教學形式來克服和彌補傳統教學的短板，以達到更好的教學效果[5]。網絡課程資源應遵循“少而精”的原則，切實加強內容的針對性，教學內容的呈現要直觀、生動、形象，為學生的學習降低難度。《工程力學與結構》課程建設過程中，教師要合理地設計教學情境，采用多種教學手段，通過文字、圖片、動畫、視頻、微課等形式新穎的教學資源將抽象問題形象地呈現出來，從而激發學生的學習興趣。另外，教學資源應實時更新，保證學生學到的知識能夠與時俱進，學習了解到專業領域發展前沿的東西；并根據學生的學習特點、認知規律、知識掌握程度，不斷地完善擴充教學資源，以滿足不同學生的需求。

2.3 加強學生與教師的溝通

網絡教學平臺不僅僅只是為學生提供教學資源，更是要建立好學生與教師之間的溝通渠道，突出師生教學互動和反饋環節，注重多元靈活的互動教學模式。教師要利用網絡教學平臺發布課程通知、布置和批閱作業、開展討論、輔助答疑等，學生通過平臺參與教學各個環節，使老師能夠及時掌握學生在學習過程中所遇到的問題，對學生學習活動進行跟蹤記錄，給出合理的評價和反饋，從而及時調整授課計劃、課程實施方案，使教學內容、教學方式更易于學生接受，以便引起學生的學習興趣和積極性，培養學生的自主學習能力。

2.4 全過程全方位考核評價

網絡課程平臺要全程監測、記錄、生成、分析和評判學生的在線學習行為和學習結果，實現對學生全過程全方位的考核評價。《工程力學與結構》網絡課程注重利用大數據及時捕捉學生的在線學習的時長、頻次、互動情況和測試成績等豐富的多模態數據信息，并運用課程平臺的數據分析功能充分了解學生網絡課程的學習狀態，實現對學生知識、技能和素養等的智能化綜合評價。

3 《工程力學與結構》網絡課程建設框架

考慮到網絡教學的特點和學生的具體情況，必須精心策劃構思課程框架。以筆者學院在優慕課平臺上建設的《工程力學與結構》網絡課程為例，其主要包括基本信息、單元學習、實驗資料、課程活動、課外拓展這5個模塊。

3.1 基本信息

此模塊中主要對《工程力學與結構》課程基本信息進行闡述，包括課程介紹、教學大綱、課程標準、教學日歷等。這一模塊是對該門課程內容、課程實施的一個高度凝練。學生可以對該課程在專業人才培養方案中的地位和作用、教學目標、教學內容以及教學安排有一個全面的了解。

3.2 單元學習

教學資源是網絡課程建設中的核心內容，為了將教學資源清晰明了地展示給學生，便于學生根據教師的教授內容查找對應學習資料，以《工程力學與結構》課程教學目標為依據，將課程內容按章節細分為若干單元，按章節搭建課程建設框架，將教學資源按照章節進行梳理。每一學習單元（章節）都有單元導學，設置清晰的思維導圖，幫助學生明確本單元學習目標與任務。

目前，每一學習單元下包括文字類資源（課程講義、電子教材等）、教學課件PPT、教學視頻、課程動畫、微課等。其中，教學視頻也分為不同的類型，例如：有對完整教學內容、例題等詳細講解的教學視頻，主要可供學生在特殊時期如疫情期間完成線上自學；也有對知識點概括講述的短視頻，主要可供學生進行課前預習和課后復習。對一些學生較難理解的重難點內容，可就一個知識點，做形象、精細的講解，以微課的形式呈現，便于學生重點掌握。對一些抽象的力學概念或結構模型，可借助于三維動畫來幫助學生理解。并且，為了便于學生查找，對教學資源進行分類整理，給學生帶來舒適的網課體驗。

3.3 實驗實訓資料

高等職業教育是以社會需求和就業為導向的高等教育，所培養的是供應生產、建設、管理、服務第一線需要的應用型人才。基于應用型人才培養模式的教育教學改革背景下，實驗實訓教學成為《工程力學與結構》課程中非常重要的一個環節。工程力學部分有材料力學驗證實驗，結構部分也有混凝土受彎梁、受壓柱的破壞實驗以及實際工程結構設計計算等。通過實驗實訓教學，可以培養學生的動手能力以及理論聯系實際的能力，提升學生的職業崗位認知。教師們在該模塊上傳了力學、結構部分重要實驗的實驗報告、實驗指導書和實驗視頻以及結構實訓項目的任務書和指導書。在不具備某些實驗條件的情況下，學生可以自學實驗內容。另外，學生也可根據提供的資源課前自主預習，以便課堂上更好地完成實驗實訓項目。

3.4 課程活動

網絡課程的建設更是要為學生和教師提供一個交流、互動和反饋的平臺，通過這個平臺學生可以將學習過程中遇到的疑問提出來，學生與學生之間、學生與教師之間可以相互討論；教師通過平臺及時掌握學生的學習動態、檢測學生的學習效果。該模塊主要包括討論區、問卷調查、在線測試、課程作業、學習反思等內容，在此可發布課程通知、布置和批閱作業、開展討論、完成測試、輔助答疑等。在內容組織方面，在課堂學習之前，學生可根據學習目標與教師課前布置的任務查找資料、瀏覽平臺教學資源，進行自主學習，從而提高學生學習參與度與學習積極性；通過課前測試、討論區留言等方式，教師可及時掌握學生的課前自學情況，對課堂教學實施方案及時調整，提高課堂教學效果；學習完單元教學內容后，學生課后在線上提交作業，教師進行批閱和修改，及時給出反饋意見，使學生明確自己的知識掌握情況，便于課后自主復習鞏固；學生也可通過完成相應的在線測試題目自測學習效果；師生也可在討論區對疑難點進行討論、分析，從而提高學生學習能力和分析解決實際問題的能力。學生參與的所有課程相關活動都在平臺有數據記錄，教師可以通過平臺監測數據分析學生的學習情況[6]，將學生的在線學習時長、課后作業成績、討論情況、在線測試成績等均計入平時成績中，從而改變單一的考核方式，全方位、全過程地考核評價學習效果。

3.5 課外拓展

《工程力學與結構》課程與工程實際緊密相連，學生通過學習該門課程，主要是能夠將所學理論知識與生產實際相結合，利用基本理論、原理去解決工程實際問題。在該模塊主要為學生提供豐富的與課程內容相關的實際工程結構設計資料、設計規范及實際工程影響資料等，供學生利用課余時間進行自學，培養學生的自主學習能力和理論聯系實際的能力，使學生對理論知識能夠活學活用，從而激發學習興趣，提升學習效果。

4 網絡課程的應用

自《工程力學與結構》優慕課網絡教學平臺初步建成以來，便積極投入使用，并且在使用過程中不斷建設完善。目前，選課學生數已達到2 649 人，課程訪問數51 252，課程資源數475，課程討論區發文數692，課程題庫試題142題。

4.1 提高學生參與度，提高學習效果

構建課程網絡教學平臺，采用混合式教學模式，最主要的是改變教學結構，全面激發學生自主探究學習，使學生完全參與到教學中來。教師引導學生積極使用網絡平臺在線學習，調動學生學習主動性，讓學生成為教學過程中的主體。學生在教師的引導下，對網絡平臺上豐富、新穎的教學資源產生學習興趣，從而主動參與到教學中來。例如：在課前的學習過程中，學生可根據自身知識的邏輯體系和認知水平靈活調整學習進度及學習的時間和場所，學生對靈活的學習模式樂于接受；在課堂學習過程中，學生在教師的引導式下，線上完成教師課堂上所布置的任務。

長此以往，學生的課程參與度逐漸提高，學習效果得以提高。通過平臺的數據監測，教師可以對學生的作業提交率（如圖1所示）、測試提交率（如圖2所示）、論壇學生活躍情況等進行觀測，對學生的學習參與度進行統計分析，對參與度不高的班級及時分析原因，調整教學方案，提高其學習興趣及學習主動性。

圖1 學生作業提交率

圖2 學生測試提交率

4.2 監測學生學習記錄，實現全過程考核

期末一卷定成績的時代已經過去，要能夠從根本上提高學習效率，必須了解學生的學習過程，實現過程化考核。教師通過網絡教學平臺可對學生的線上學習情況進行全過程全方位監測，學生的學習記錄如圖3所示。教師可查看每一位學生的線上學習記錄，從而實現對學生的全過程全方位考核評價，實現傳統考核方式的改革。

圖3 學生個人學習記錄

5 結語

《工程力學與結構》網絡課程平臺的建設是實現“混合式教學模式”的重要載體，以課堂教學為主，借助網絡教學平臺有計劃、有步驟、分環節地進行教學互動，從而可以實現以學生為主體的教學模式。《工程力學與結構》網絡課程建設的重點是要建立一個便于操作、導航清晰的網絡平臺，另外，要采用多種方式把豐富新穎的教學資源形象生動地呈現出來，便于學生自主學習，以實現不受時間和空間限制的教與學。網絡教學平臺的建設為教學改革提供了一種新的教學模式，是現代教育技術應用的一個重要體現。通過網絡課程的學習，由傳統的填鴨式課堂教學模式向“線上線下”混合式教學模式轉變，學生在課前、課中、課后各個教學環節均有所參與，實現了學生成為教學主體的轉變。另外，通過網絡平臺的數據監測及分析，可實現教師對學生的全過程全方位考核評價，進一步促進了《工程力學與結構》課程的教育教學改革。