基于“互聯網+教育”的工程力學課程OMO教學新模式

摘 "要：在“互聯網+教育”背景下，圍繞一流本科課程建設要求，遵循信息化、智能化融入教育的發展理念，開展工程力學課程OMO（Online-Merge-Offline，線上線下融合）教學新模式探索。以中國礦業大學（北京）工程力學課程為例，分析當前教學模式的弊端，提出工程力學OMO教學模式的實現方式，并給出OMO教育模式實踐的綜合教學效果評價方法，以期提高學生的自主學習和創新能力，培養適應新時代要求的高質量綜合創新人才，為一流課程建設奠定基礎。

關鍵詞：工程力學；OMO教學模式；課程改革；創新人才；一流課程

中圖分類號：G642 " " "文獻標志碼：A " " " " "文章編號：2096-000X（2025）10-0115-04

Abstract： In the context of the \"Internet + education\" era， this study explores a new teaching model for the Engineering Mechanics course called OMO （Online-Merge-Offline）， which aligns with the development concept of integrating informatization and intelligentize into education. Using China University of Mining and Technology （Beijing）'s Engineering Mechanics course as an example， this paper analyzes the limitations of the current teaching approach， proposes an implementation method for OMO teaching mode in Engineering Mechanics， and presents a comprehensive evaluation method to assess its effectiveness. The aim is to enhance students' independent learning and innovation abilities while cultivating high-quality comprehensive innovative talents that meet the demands of our evolving society， thus laying a solid foundation for constructing first-class courses.

Keywords： Engineering Mechanics; OMO teaching mode; curriculum reform; innovative talents; first-class course

近年來，隨著“互聯網+”的發展，OMO（Online-Merge-Offline，線上線下融合）教學模式正在逐漸取代傳統教學模式。《國家教育事業發展“十三五”規劃》中指出：積極發展“互聯網+教育”，全力推動信息技術與教育教學深度融合。在此文件的積極引導下，各高校開始對OMO教學模式展開積極的探索并進行廣泛實踐。

由于工程力學課程的概念繁多，理論性強，抽象程度高，知識體系較為龐大，學生在有限的課堂學時內很難將大量的理論概念整理清晰，而較為混亂的認知對后續的學習和解決實際工程問題能力的培養造成很大影響[1]。因此，應積極對現有工程力學傳統課堂教學模式進行改革，將OMO教學模式應用于工程力學的課堂中，結合傳統課堂學習與多媒體技術的優勢，實現以教師為主導、以學生為主體的OMO教學新模式，充分調動學生的主觀能動性，為培養適應新時代要求的高質量創新人才奠定基礎[2]。

一 "OMO教學模式的起源與發展

早期類似OMO的教學模式出現于翻轉課堂，于2000年起源于美國[3]。翻轉課堂將知識傳授與知識內化兩個階段顛倒，學生在課前通過觀看線上教學素材，將課堂時間主要用于練習、實踐和討論。這種教學模式主張利用有限的線下課堂教學時間實現對知識的內化過程，從而實現對知識內化難度的分解，最終提高學生知識獲得的效率。

隨后，慕課（MOOC）于2012年開始出現在互聯網教育資源中[4]。國外頂尖大學從2012年開始陸續設立網絡學習平臺，包括Coursera、Udacity、edX在內的國外課程平臺紛紛興起。隨后在2013年，包括香港科技大學、清華大學、北京大學在內的國內頂尖大學也相繼提供網絡課程，將精品課程搬上國內外的主流網絡課程平臺。截至2022年，慕課包含了超過一萬多門開放課程，1 400多門國家級精品課程，并與國內外近千所大學合作。由于其擁有海量的優質課程資源并且可以在全世界范圍內實現課程資源共享，在此條件下線上線下相結合的教育模式逐漸興盛于課堂。

2017年OMO概念正式由李開復明確提出，經過他的演講推廣，此概念逐漸外延到教育教學領域[5]。在該模式下，學生在課前先通過MOOC平臺或者“超星學習通”進行自主學習，可反復觀看相關課程的重點、難點講解，并提前進行一定的思考與分析，將不理解的知識點進行整理并做好筆記，同時在上課之前先和小組同學進行討論。上課時，教師不再像傳統課堂一樣進行單方面的講授，而是更傾向于老師與學生之間的互動。例如學生進行提問，老師負責解答，或者老師根據經驗提出一些學生經常會感到疑惑的問題，學生嘗試回答。在線上線下教育相融合的模式下，教師在課堂上有更多的時間可以引入一些工程案列分析，使學生對工程力學課程的認識更加深刻。這種教育模式使得學生有更多的自主思考和分析問題的時間，培養學生學以致用的意識，激發學生的學習興趣，不僅可以大大提升課堂學習效率，更能鍛煉學生的自主學習能力以及實踐能力。

OMO教學模式可利用多媒體技術有效擴展教學時間和空間，合理安排線上和線下教學重點，有效拓展重點和難點內容，實現對教學模式的創新[5]。一方面，由于線下教學是在面對面教學環境中開展，教師可以更好地與學生互動交流，并針對不同學生的學習需求和問題，提供有差異化和針對性的教學和解答。另一方面，基于“互聯網+”的線上教學能夠利用海量優質的教學資源，并可結合最新的人工智能技術快速、及時地對學生進行線上答疑，并可根據線上反饋情況隨機發布隨堂測試等，更有助于及時評估和關注學生的學習狀態和效果。因此，線上和線下教學具備各自的獨特優勢，通過OMO教學模式實現線上線下教學的優勢互補，能夠有效提高課堂效率并及時評估學生學習狀態[6]。目前，國內外許多高校已經開始嘗試開展OMO的教學模式，并取得了一定的成效。例如湖南科技大學開展了“OMO教學模式下數字文學地圖在古代文學課教學中的有效運用”教學實踐，充分發揮了OMO教學模式的優勢，增加了學生和教師之間的交流互動時間，使得學生對知識點的理解更加深刻和具象化，提升了學生對學習的興趣，是一次非常成功的教育改革。美國麻省理工學院（MIT）推出了“MITx”在線課程平臺，通過線上視頻教學和線下實驗教學相結合的方式，為全球學生提供了高質量的教育資源。在眾多學習軟件的有力支持下，各高校也對OMO教學模式展開了積極的探索并進行了廣泛的實踐。

二 "當前工程力學課程教學模式存在的弊端

工程力學主要研究物體機械運動和材料性能的基本規律，涵蓋了理論力學和材料力學，其作為力學基礎核心課程之一，是力學知識體系的基礎，也是工科本科生必修的專業課之一。該課程的主要目的在于讓學生了解力學基礎知識、掌握工程科學理論和分析方法、擁有解決工程實際問題的能力[7-10]。

當前高校工程力學仍以課堂教學為主，學生在課上進行課程內容的學習，課后進行知識的梳理以及問題的解決。這樣的傳統教學模式存在以下三個弊端。

由于課時限制，與工程力學相關的擴展內容很難大量引入課堂，與之相關的實際工程案例呈現于課堂的次數也相對較少。因此，學生的學習容易浮于表面，對工程力學中的基本概念和知識點一知半解，學生在課堂上無法將理論聯系實際，很難理解學習工程力學對于解決工程實際問題的重要性，學生在課堂上很難感受到學以致用的樂趣。這樣會導致學生未來在遇到需要解決實際工程問題時一頭霧水，無法真正地將學習到的理論知識用于工程實際中。

有限的課堂學時致使學生與教師進行課堂討論與交流的次數相對較少，教師無法深入了解學生對知識點的掌握程度，無法做到有針對性地解決學生在學習過程中遇到的疑點和難點問題，也很難做到對課堂教學內容進行有效調整和安排，從而難以激發學生的學習熱情和興趣，導致學生學習效果欠佳。

課后測試和效果反饋模式較為單一，大多數的傳統教學對學生的檢測都以期末考試為主，容易導致學生平時的學習走馬觀花，甚至平時根本不學習，等到期末考試前才開始死記硬背知識點，進行突擊式復習，完全不管該課程所具有的真正內涵。因此，學生無法在日常學習生活中獲得成就感，感受不到學習的樂趣，更無法培養綜合思考能力和解決實際問題的能力。

綜上，亟須對工程力學的傳統教學模式進行改革，引入OMO教學模式，使學生的學習落到實處，提高學生的學習興趣和自主學習能力，讓學生在日常學習中獲得成就感，同時培養學生用所學知識解決實際工程問題的能力，將是解決工程力學傳統教學模式弊端的有效途徑。

三 "工程力學課程OMO教學模式實現方式

為了使工程力學課程實現OMO教學模式，本文以中國礦業大學（北京）的工程力學課程為例，建立了如圖1所示的OMO教學模式實現方式：首先，建立礦業特色工程力學線上資料庫；其次，融合OMO教育理念與實踐；最后，構建多元化課程考核體系。具體OMO教學模式如下。

（一） "建立礦業特色工程力學線上資料庫

根據“互聯網+教育”的發展理念，基于國內線上教育平臺的發展情況，通過引用MOOC上工程力學的優質課程資源和教師自行錄制相關章節重難點課程講解視頻，再結合學校礦業特色、學科特點、專業背景和學生需求，引入礦業工程領域與工程力學相關的工程案例分析PPT或視頻，以此為基礎，建立具有礦業特色的工程力學線上學習教學資料庫，實現優質教育資源的有效利用，推進教育共享的實施。例如學習工程力學的“平面任意力系”時，重點難點在于對主矢和主矩概念的理解，并應用三種形式的平衡方程求解單個物體和物體系統的平衡問題。教師可在上課之前篩選MOOC上相關的優質重難點講解視頻，將鏈接放入資料庫中，或者教師根據以往的教學經驗，提前錄制本課程的一些重難點內容講解，讓學生在上課之前先自行學習，由此滿足學生自主學習的資源需求。

（二） "融合OMO教育理念與實踐

OMO教育理念旨在以學生為中心，發展線上線下融合教學，改變傳統教學模式。建立了如圖2所示OMO模式下的教學方案。

線上：教師首先通過線上平臺（如超星學習平臺）提前布置課前學習內容，針對課程重點內容，在線上平臺上拋出引導性問題，學生在課前嘗試通過觀看工程力學線上資料庫中的內容之后回答老師的提問，并將回答的問題傳到線上平臺上，方便老師及時了解每位學生的學習情況。其次，學生在觀看相關視頻時應及時記錄自己感到困惑的知識點，先自行在資料庫或者互聯網上查閱相關資料，嘗試解決自己的困惑，自行解決不了的問題，留待后續和老師同學進行討論交流。此外，教師每周至少組織一次線上討論，學生之間對各自疑惑的問題互相解答。如果線上討論無法解答學生的疑惑，可將問題匯總，由教師挑選一些簡單問題進行初步線上解答，而重難點問題則留待之后的線下課堂進行討論交流。

線下：教師根據學生的問題反饋，重點在課堂上講解一些學生容易混淆的概念和難以理解的知識點，對實際工程案例多加呈現于課堂，進行工程案例分析，充分將工程力學的理論與實際相結合，培養和提高學生對于本課程學以致用的意識，合理利用課堂時間，使課堂時間效益最大化。此外，為增加師生交流互動時間，進一步激發學生的求知欲，教師可根據班級人數，將學生分成若干小組，每學期至少組織五次小組線下討論，小組內成員互相解答和交流課程的重難點內容，若遇到小組內解決不了的問題，可以留待課堂中請教老師，進行解惑。在學期最后課上讓每組學生以PPT形式上臺講解對重點和難點概念的理解，其余小組現場打分。最后，組織線下期末閉卷考試，檢測本學期學生對工程力學知識點的掌握狀況，綜合評價學生學習效果。

（三） "構建多元化課程考核體系

構建工程力學“線上+線下，主觀+客觀”的多元化課程考核體系，對學生進行更全面、更精確的課程考核評估，以激發學生進行自主學習的能動性，從日常學習中獲得成就感。綜合課程考核成績可按照綜合評分比例分為三部分。

1）在教授工程力學課程的全過程中，教師在線上超星學習平臺定期發布課程作業，并且設置學生完成作業的時間限制，一般為三到五天，在提交時間截止后，教師應及時對平時作業進行批改給分，同時在課堂上也將利用超星學習平臺現場發布隨堂小測試，一般小測試時間為20～30 min，小測完成后，學生及時拍照上傳小測答案，以方便后續教師統一批改。所有作業和測試成績都由平臺全程記錄。此部分成績可占綜合評分的30%。

2）教師在線下將學生分成若干組，在學期最后，利用部分課堂時間讓每組學生對特定重點和難點概念進行講解和展示，其余小組對該組整體表現進行打分，其中打分重點包括對知識點的透徹理解程度、是否將理論知識聯系到工程實際中。評分時去掉一個最高分和一個最低分后得到該組平均成績。此部分成績可占綜合評分的30%。

3）在準備期末閉卷考試試卷時，教師應根據平時學生反饋的重難點問題，以及課堂上重點講解的理論概念和相關例題，有針對性地準備試卷考察內容，以檢測學生是否適應OMO教學模式，在該模式下學生的學習效率是否得到顯著提高，學習效果是否得到了較大的改善，綜合評估學生的學習狀態。期末閉卷考試后，教師根據卷面客觀成績給出期末卷面分。此部分成績可占綜合評分的40%。

四 "OMO教學模式實踐的綜合教學效果評價

筆者過去幾年針對工程力學課程進行了OMO教育模式實踐，通過構建如圖3所示的OMO教學效果評價體系，開展線上線下融合的教育模式，教學效果獲得了顯著提高。

具體而言，在學生觀看工程力學相關教學視頻前拋出引導性問題，使學生帶著問題進行學習；同時在線上組織學生討論，與學生互動交流，顯著提高了學生的學習興趣和思考分析問題的能力；最后學生將線上未能完全解答的重點和難點反饋給老師，留待線下課堂講解。根據超星學習通平臺記錄，學生線上作業完成率達到100%，測試題平均正確率高達95%。學生線上組內討論表現積極，問題反饋及時。學生學習效率獲得了極大提高。

在線下教學過程中，在課堂中重點講解學生在線上反饋的重點和難點知識，并隨即在超星平臺發布課堂小測試，現場評價學生理解情況；此外，將學生分成若干小組，讓學生分組上臺講解對重點和難點概念的理解，其余小組現場打分。該教學形式使學生在向他人講授的過程中既增強了對重難點知識的理解，也讓學生獲得了成就感。學生的隨堂測試完成度達100%，且學生對分組互評反饋良好。最終，班級期末閉卷考試平均成績相比往年提高了約20%，學生對工程力學知識點的掌握程度明顯提高。

五 "結束語

OMO教學模式能夠較好地將網絡平臺和傳統教學方式相結合，有效地解決傳統教學模式中存在的問題，同時能夠對學生進行真正的因材施教。本文以中國礦業大學（北京）工程力學課程為例，通過建立礦業特色線上資料庫、融合OMO教育理念與實踐、構建多元化課程考核體系等教學實踐，探索了工程力學的OMO教學模式，為培養創新人才和一流課程建設奠定了基礎。

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