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工程力学重修课程教学模式改革与创新

作者

张永芝

内蒙古工业大学理学院

作者简介:张永芝,汉族,女,籍贯:内蒙古呼和浩特市,最高学历:博士,职称:副教授,研究方向:主要从事固体火箭发动机流场仿真研究

本文系内蒙古工业大学教改项目《工程力学重修课程教学模式改革与创新》

工程力学是高等工科院校本科教学中一门重要的技术基础课程,工程力学知识既可直接应用于工程计算,又可为后续课程的学习奠定必要的理论基础,对学生工程意识、科学素质与创新能力的培养具有极其重要的作用。

通过工程力学课程[1]的学习,主要是使学生掌握静力学和材料力学的基本概念,掌握如何进行物体受力分析和求解物体的平衡问题,掌握构件的强度、刚度和稳定性的计算方法,为学习后续相关课程打下坚实的基础。但课程概念抽象化多、解析计算性强、挂科率高,重修人数比较多,如何通过教学解决这个问题是关键所在。教学团队针对重修学生群体,单独建班,通过多样化和协同化线上线下教学模式,提升课程教学和学习效果,提高通过率,减少重修人数。

一、重新设计教学内容

工程力学重修课程针对的没有通过的学生,由于重修学生没有太多时间专注工程力学的学习,重修课程大多会安排在周末,重修课程学时会被压缩,正常班的教学设计无法适应新的教学要求需要重新设计课程的教学过程和教学方法,不仅而且要对工程力学的内容进行重新优化整合,构建新的课程体系[2],以绪论+受力分析+力系平衡+四种基本变形+承载能力+强度理论分析+稳定性为主线,以重修学生需求为导向安排课程内容,重新设计教学内容、教学过程和教学方法。强化需要掌握的知识难点和重点,采用思维导图方式讲解基础知识,从整体上把握知识点之间的内在逻辑;精心划分教学内容的重点、难点,设计重点、难点章节内容能够加深学生对知识重点、难点的认知理解,提高学生运用力学知识分析和解决实际问题的能力。

二、优化教学手段

参加重修课程的学生在第一次学习后没有通过,第二次或更多次重复学习工程力学的课程内容,学生不有自主的会感到枯燥和产生夹生思想和畏难情绪。因此根据重修学生的实际情况,以线上线下共同授课多种方式,增加工程力学课程讲解的形象化、互动化,达到接受知识点、理解知识点并掌握知识点减少重修人数的教学效果。

1.通过腾讯会议和雨课堂的方式,授课实现了较为稳定的在线教学模式。在上课前,教师进入腾讯会议做好准备,通过问卷调查了解学生在线上课程中[3],学生对听课思考、克服困难听课等问题的反馈。通过学生反馈情况,教师随时了解学生想法,并动态调整教学方式和在线教学模式。

2.对于理论性较强,比较难理解的内容,执行了线下教学,线下教学可以使老师和学生进行直接的交流,肢体语言能够协助教学内容的讲解,使学生学习起来更直观,老师与学生的互动更方便更频繁,将黑板上的板书变为屏幕上的实时批注,与教师的语言表达相配合,能更好的将知识传达到每个学生面前,老师可以实时解决学生在学习过程出现的问题和疑点,对于理论性较强的课程,线下教学是必不可少的。

三、利用线上课程资源自主学习

为了改变重修学生的学习状态,把“要我学”转变为“我要学”,提升学习的积极性与主动性,将灌输性学习方式变为主动获取性学习方式,将部分内容发放给学生,让其利用网上资源进行自主学习,也提供给学生学习资料[4],同时也录制了微课,确保学生有足够的学习资源,由于下发的内容都是经过筛选的,其内容难度是可以通过自主学习进行掌握的,学生反应内容基本可以掌握,有些个别内容多看两遍也可以理解掌握,当然自主学习所花费的时间要比课堂讲授要多,但掌握后知识掌握度比课堂学习要好。为了确保学生在课下完成自主学习内容,通过课后问题对其所学知识进行检测,督促学习有惰性的学生按时按量完成自主学习内容,避免对后续学习内容造成影响。

四、在线测试

在线习题分工编写。课程团队按授课内容分工,各自编写不同章节的在线试题库。充分发挥雨课堂客观题的作用,将课程易错点、重难点通过选择题、投票题等形式发出,学生完成后可及时看到答案解析,做到学习效果的自动检测,小误差的自动纠正,尽量使每一位学生都能跟上讲课的节奏。

五、线上线下同步答疑

经过一段时间的学习,无论是直播还是线下上课或者自主学习,都不可避免的会产生一些问题,工程力学课程专业理论性较强,繁杂的公式推导和晦涩难懂的某些概念,学生不有自主的会感到枯燥和产生畏难情绪[5],在这种情况下继续学习,学习效果显然不易提升,这时候答疑就变得很有必要,要及时的将学习过程中出现的障碍和畏难情绪及时清理掉,通过线上线下答疑,及时了解线上教学的学习效果,回答学生问题。

六、结束语

本文对重修班工程力学课程教学模式进行改革,采用线上线下混合式教学进行了有益的探索与实践,通过实践证明,对于工程力学重修课程进行混合式教学教学效果较好,线上线下相互补充,使学生学习时间最优化,提高学习效率,减少挂科率,提高重修课程的通过人数。

参考文献

[1] 范钦珊,蔡新,郭占起.工程力学(工程静力学与材料力学)[M]。北京:机械工业出版 社,2004.

[2] 屈彩虹,王朋朋,张立新.浅谈工程力学课程建设问题[J]。互联网+教育.2022,36(1)

[3] 李顺才。工科力学教改的研究与探索[J].中国科教创新导刊。2007,474(1):36-37中[[

[4] 王涛。提高工程力学教学质量的研究与实践[J]。装备制造技术,2019,291(3):193-195.

[5]粟梅,熊灿娟,张太乐等.工程认证背景下《工程力学》教学方法改革[J]。山东化工,2020,49(3):111-112.