“工程力學”課程混合教學模式研究與實踐

摘 要：隨著時代不斷發展，我們國家已經進入了一個嶄新的階段，傳統教學方式已經不適應現在社會對人才的需求。為了培養學生具備較強的工程實踐能力，具備較高職業素養，具備良好社會責任感及職業道德，具備一定創新精神，從2019年開始，遼寧科技學院工程力學教學團隊和東北大學的工程力學教學團隊進行合作，參加了遼寧省教育廳組織“遼寧省高校跨校修讀學分課程”計劃，以“工程力學”這門重要課程為基礎，進行線上線下混合式教學模式研究與實踐，并且將思想政治教育融入混合式教學改革之中，經過5年教學改革實踐，取得非常好的教學效果。以其為基礎，在2021年12月成功申報遼寧省普通高等教育本科教學改革研究優質教學資源建設與共享項目，并且獲得批準。

關鍵詞：線上線下混合教學；跨校修讀；思政建設

工程力學是機械專業的重要專業基礎課，但是本課程要求學生具有扎實的數學理論基礎、較強的工程分析能力，而很多大學生理科底子較差，學起來非常吃力，甚至授課過程中出現學生不認真學習的現象，造成期末考試大面積不及格，畢業設計的時候強度計算錯誤較多，直接影響機械類專業人才培養目標的實現。在傳統教學中，往往采用黑板和講課相結合灌輸式教學方式，教學效果不好，即使后來引入多媒體教學手段教學效果也沒有明顯提高。課下和學生交流發現，學生普遍不清楚工程力學這門課程在工程實踐中的應用。

針對這種現象，以遼寧科技學院韓穎燁教師為首的教學團隊和東北大學的李英梅教授為首的教學團隊合作，參加了遼寧省教育廳組織“遼寧省高校跨校修讀學分課程”計劃。采取線上線下相結合的混合式教學，取得了良好效果，學生學習熱情有明顯提高，學習成績顯著改善，初步具備了將工程力學理論知識應用于工程實踐的能力，并且在2021年12月成功申報遼寧省普通高等教育本科教學改革研究優質教學資源建設與共享項目，獲得批準。

一、線上課程特點

東北大學工程力學團隊和學堂在線合作，在2016年建成線上工程力學MOOC，包含視頻單元、測試單元和圖文單元、討論單元、工程實例等教學方式，建立起一套完整的、覆蓋面廣的工程力學課程線上教學體系。

（一）豐富的視頻資源

慕課平臺共有視頻單元70多個，除了最基本的教學視頻單元之外，還包括各種工程實例。比如在學習平面匯交力系受力分析這個知識點時，引入工程案例“絞車構架受力分析”；在研究物體平衡問題的時候，引入工程案例“變速機構的卡死問題和木箱平衡”，這樣使枯燥的教學更具有趣味性，同時也鍛煉了學生利用所學知識解決工程實踐的能力。

（二）完善了慕課討論單元

如下表所示，討論單元討論區單元共設有12個，靜力學5個，材料力學7個，其中基礎討論單元4個，高級討論單元8個，討論單元遵循“兩性一度”標準，具有高階性、創新性、挑戰度和“課程育人”相結合。比如，在學習考慮摩擦時物體的平衡問題，引入討論題目“拔河技巧你掌握多少”，通過放國際拔河比賽的視頻，和同學們一起分析專業拔河隊員和同學們參加拔河比賽的不同點，提出一些問題，為什么專業拔河運動員后傾？能不能利用所學到的知識計算出拔河時運動員比賽時的最佳傾斜角度，如果我們同學參加學校拔河比賽能采取哪些獲勝措施，引起了學生激烈討論。后來上課時學生很驕傲地告訴我，他們按照討論課所學知識改變戰術，在學院拔河比賽中，獲得全學院第一名好成績。

（三）改進了測試體系

線上課程舊版考評體系主要部分是作業—測試單元考核模塊，共有測試題目兩百多道，從2014年開始使用。2021年，結合2020年春季線上教學，以課程目標中的強化工程素養為設計主線，經過一年多的準備，2021年春季將測試模塊升級為三級測試體系。新體系在題目數量、出題方式、目標分級側重等方面進行了改革與提升，并將八十多個工程實例融入測試題目之中，以增強學生工程力學理論的實際應用能力，提升工程概念和工程素養。

（1）第一級測試主要是提高學生對基本概念和基本理論的掌握，這一級別題目主要是判斷題和改錯題，難度比較小。學生通過自我測試，一方面能了解到所做的題目是否正確，同時根據系統所給的題目解析，還能知道自己錯在哪些方面，怎樣進行改正，及時糾正錯誤，建立正確的概念，掌握基本理論。

（2）第二級測試考核目標是提高學生對工程力學計算方法的掌握程度和初步的理論應用于實際的能力。這一級別題目主要是單選題，亂序方式出題，測試題難度適中、容易混淆、需要有一定計算能力，學生通過這一級題目的練習，可以提高工程力學計算能力和培養初步的工程職業素養。

（3）第三級測試考核目標是學生綜合能力和理論應用于實際的能力，所以實施方法是題目難度增加、與工程實踐更深融合。這一級別題目主要是多選題，亂序方式出題，還有部分工程計算題。難度相對有所提高，這部分題目練習能夠使學生在綜合、實踐、創新等多方面能力有所提升。

二、線下課程特點

遼寧科技學院工程力學團隊于2019年秋季開始和李英梅教授團隊開始合作，針對線上和線下混合教學這種新模式開始進行探索。合作初期遇到以下困難：

（1）教學學時少，課程內容多，客觀上為混合教學翻轉課堂這種新教學模式帶來困難。

（2）部分學生自主性比較差，課后線上課程學習不用心，學習效果不好。

（3）教師對于線上線下混合教學掌握不好，利用網上資源授課的時候，經常會出問題，比如想利用網上平臺進行隨機點名，結果系統卡在一個畫面不動；比如播放網上視頻，聲音效果不好，聲音時有時無。

（4）在課堂進行討論單元教學的時候，部分同學不參與發言，沒有達到全面提高的教學效果。

對于以上問題，遼寧科技學院線下教學團隊和東北大學建課團隊多次開會，針對以上情況，采取相應措施：

（一）合理安排教學內容

深入研究教學大綱，以大綱為基礎合理安排教學計劃，認真安排課堂教學內容，提高課堂利用效率，比如講理論內容時，盡量使語言精練，有效利用授課時間。在講例題的時候優中選優，盡量講題過程中，知識點不重復。每道題學生都有新的收獲，選擇例題時盡量選網上課程現有資源，尤其是網上課程的應用實例，使學生理論學習內容和生產實際內容相結合。

同時盡量使線下教學方式多樣化，線下教學采用多種形式，有教師理論內容講解，有觀看網上工程實例視頻，有各種例題講解，有利用網上討論單元進行討論，并且采用隨機點名方式督促學生都參與課堂教學中，這樣使課堂教學形式多種多樣，提高學生學習興趣。

（二）提高教師的業務水平

由于線下教學團隊很多都是50歲左右的老教師，對于計算機相關知識掌握不熟練，所以教學團隊虛心學習，認真參加平臺組織的培訓課程，不恥下問，遇到計算機軟件使用問題向年輕教師請教，甚至向學生請教。很多教學問題其實都是在學生的指導下解決，比如舍棄教室音箱設備，在筆記本上安裝上移動藍牙發射裝置，連上藍牙音箱，最終解決視頻播放中的聲音問題。同時線下教學團隊每周三都要組織一次教學活動，總結教學中遇到問題，集思廣益，找到解決問題，同時大家共同討論接下來教學工作，不斷吸取教訓，改進教學方法。

（三）充分調動學生學習積極性

針對部分學生自主性比較差的問題，教師也采取相對措施。首先把線上教學參與度加入平時成績的考核中，教師每周都利用時間在平臺后臺統計分析本周學生參與程度，并且給予記錄。對于認真參與、認真完成教師布置的網上學習任務的同學給予表揚，平時成績加分。對于不認真的同學給予批評，平時成績扣分。并且每隔一段時間公布一下班級同學學習情況，督促后進學生，以達到全面提高目的。

授課過程中，教師發現有些同學對某個知識點特別感興趣，平臺討論區討論時特別活躍，而且有自己獨到見解，遇到這種情況，教師會和同學在討論區交流，同時鼓勵學生把自己獨到見解整理出來，上課時候可以安排一小段時間，讓這個同學給大家講講，發現效果很不錯，很多平時不顯眼的同學考慮問題角度很獨特，甚至超出教師認知范圍，這樣反倒能引起學生共鳴，教師也學到新的知識。同時也間接鍛煉了學生表達能力，鍛煉了學生社交能力。

（四）培養學生的團隊合作和工匠精神

人才培養方案中要求培養學生團隊合作精神和工匠精神，要求學生具有能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色，能夠就復雜工程問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流；具有良好的職業道德和敬業精神、工匠精神等；遵守機械工程專業的基本職業素質、職業道德，在工程實踐中遵守道德規范，并履行責任。為了達到以上培養目標，教學團隊采取如下措施：

（1）教學過程中嚴格要求學生按照工程制圖規范繪圖，不允許有任何偏差。工程制圖規范直接影響工程計算結果，養成好的習慣避免工作中出現人為計算偏差，對工作產生不良影響。

（2）教學過程中，嚴格要求學生計算公式正確，計算過程清晰嚴謹，計算結果正確，規范學生工程運算過程，同時作業和筆記和實驗報告還要嚴格強調字跡工整，強調符合格式要求，為以后工作中做項目打好基礎。

（3）實驗過程中，嚴格要求學生按照要求擺放工具，實驗過程中實驗臺整潔、有條理。實驗過程嚴格按照規范要求做實驗，避免實驗儀器損壞。實驗結束后整理實驗臺，打掃周圍衛生，讓學生養成良好工作習慣。

（4）安排大作業的時候采用團隊形式，鼓勵學生當負責任人，鼓勵團隊成員分工合作，對于團隊中組織者加分，對于團隊中不完成本職工作學生扣分，團隊合作好的團隊加分，只有一個人干活，其他人不干活的團隊扣分，培養學生團隊合作精神。

（五）加強建課團隊和授課團隊交流

為了兩校教師之間能更好地進行交流，東北大學工程力學團隊建立用于日常聯系和教學交流和教學討論的微信群，在微信上建立了工程力學方面教學交流小平臺“力學下午茶”，微信群里面的教師在這個小平臺可以發表工程力學方面的各種小經驗、小體會、小文章。并且根據慕課后臺的教學反饋，根據微信群里和教師交流和要求，建課團隊對慕課不斷完善和改進，同時將改進內容以文件形式發給教師進行討論，以求進一步做好跨校修讀教學工作。

三、思政教育融入教學中

隨著時代發展，我國進入了新的階段，傳統教學方式已經不適應現在人才培養要求，教育部要求加強思想政治教育。對此我們教學團隊深入研究將思政教育融入課堂教學中，經過教學實踐，取得良好效果。

（一）提高教師的思政水平

教師是學生學習的引導者，課堂上一言一行都對學生產生影響，提高教師本身政治思想水平是首要工作。首先團隊教師認真學習了新時代中國特色社會主義思想主題教育工作會議上的講話。學習國家對于思想政治教育的政策和要求，考慮到專門的思政教師對政策理解更專業，政治水平更高，對于學生思想情況有所了解。我們教學團隊參加了專業思政教師的報告會，會后和專業思政教師交流，向專業思政教師學習。同時教學團隊也參加了學校組織的專家時政報告會，拓寬教師視野。

（二）將思政教育有效融入課堂之中

工程力學是一門專業性比較強的學科，課程教學內容較多，學習壓力比較大，如果采用生搬硬套方式把思政教育引入教學中，一方面教學效果不好，容易引起學生反感，另一方面也影響正常教學工作。這就需要教師合理設計教學內容，讓思政內容融匯于教學中，比如在授課過程中，講彎曲變形強度計算這個知識點時，以趙州橋為例進行講解，一方面加深了學生對這個知識點的理解，另一方面培養了學生將理論知識應用于工程實踐中的能力，還使學生了解我們國家古代取得的偉大科學成就，激發學生對中華民族認同感。

（三）宣傳我們國家取得偉大成就

在畢業設計審查論文過程中發現，很多同學對于我們國家科學技術發展水平不了解，于是教學團隊在教學中加入宣傳我們國家取得偉大成就內容，推薦學生看央視一些紀錄片比如《大國重器》《創新中國》，讓學生了解到我們國家科技發展的真正水平。除此之外，線上慕課中加上我們國家制造業最新發展的相關視頻，一方面讓學生了解到工程力學這個學科在祖國最先進基礎建設中的應用，另一方面也激發了學生民族自信心。

結語

總而言之，新時代對教育有了更高要求，教師應該不斷改進教學方法，提高自身教學水平，培養出符合國家實際需要的本科人才。我們都在自己的崗位上奮斗過，在自己的戰場上拼搏過，希望離開崗位那一天，心懷驕傲沒有遺憾。

參考文獻：

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［3］鄒雨婷.思政教育融入課堂［J］.數碼設計，2020（8）：8789.

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［5］白銀.“工程經濟學”課程教學模式探索與實踐［J］.遼寧科技學院學報，2023（2）：6466.

作者簡介：韓穎燁（1973— ），男，漢族，遼寧本溪人，講師，遼寧科技學院機械工程學院教師，研究方向：機械設計。