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      雨課堂助推材料力學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐探索

      2022-05-16 04:03:39李曉麗
      大學(xué)教育 2022年3期
      關(guān)鍵詞:材料力學(xué)雨課堂課程改革

      李曉麗

      [摘 要]為滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)院校新工科、新農(nóng)科專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)需求,該研究以?xún)?nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)疫情期間開(kāi)展的材料力學(xué)課程雨課堂線上教學(xué)為例,系統(tǒng)探討了雨課堂在整個(gè)教學(xué)過(guò)程所展現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)。實(shí)踐表明,材料力學(xué)課程教學(xué)必須與時(shí)俱進(jìn),根據(jù)教育部“以本為本”新的本科要求,立足培養(yǎng)目標(biāo),更新教育理念和改革教學(xué)方法,引入線上、線下靈活多樣的教學(xué)模式,才能更有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生綜合應(yīng)用能力,實(shí)現(xiàn)學(xué)生材料力學(xué)知識(shí)技能水平的提高。

      [關(guān)鍵詞]雨課堂;材料力學(xué);教學(xué)模式;綜合應(yīng)用能力;課程改革

      [中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2022)03-0098-03

      隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,本科教育改革勢(shì)在必行。2019年4月,教育部等相關(guān)部門(mén)發(fā)布了“六卓越一拔尖”計(jì)劃2.0,主張發(fā)展新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科,推動(dòng)全國(guó)高校掀起一場(chǎng)“質(zhì)量革命”。材料力學(xué)作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、交通工程、土木工程、水利工程等工科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,要求教師在教學(xué)中要教會(huì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),更要注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。因此如何提高材料力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出具備綜合素質(zhì)的工程人才,一直是教師在材料力學(xué)教學(xué)中要思考的問(wèn)題。材料力學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高,需要在教學(xué)方法、教學(xué)模式上進(jìn)行轉(zhuǎn)變,在提高學(xué)生興趣和教學(xué)效果方面下功夫[1-3]。多年來(lái),大部分材料力學(xué)課程仍采用傳統(tǒng)教學(xué)模式,這主要是由于近年來(lái)雖然學(xué)時(shí)一再壓縮卻要求保證知識(shí)體系的完整,考試要求涵蓋95%以上的課程知識(shí)點(diǎn),因此教師只能采用講授法來(lái)開(kāi)展課程教學(xué)。這就導(dǎo)致材料力學(xué)課程普遍存在著重理論輕應(yīng)用和重分析輕綜合的現(xiàn)象。新的教學(xué)方法和手段在傳統(tǒng)教學(xué)沒(méi)有得到足夠的重視和應(yīng)用。針對(duì)目前材料力學(xué)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題,很多兄弟院校的材料力學(xué)教師開(kāi)展了大量的教學(xué)改革和實(shí)踐,取得了一些成果和經(jīng)驗(yàn)[3-5]。

      2020年突如其來(lái)的疫情打亂了所有人的工作、生活節(jié)奏,在疫情期間,根據(jù)教育部的要求,全國(guó)各類(lèi)學(xué)校都停課不停教、停課不停學(xué),各類(lèi)教學(xué)直播軟件釘釘、騰訊會(huì)議、雨課堂、zoom等受到青睞,教師、學(xué)生紛紛運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展教與學(xué),我校的材料力學(xué)課程也改為線上教學(xué),雨課堂、騰訊會(huì)議、釘釘?shù)瘸蔀橹饕木W(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),由此助推了材料力學(xué)教學(xué)改革探索。

      一、材料力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

      材料力學(xué)主要是研究工程材料力學(xué)行為及構(gòu)件強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算理論的科學(xué),是一門(mén)較經(jīng)典成熟的學(xué)科,其力學(xué)概念、理論公式較多,單位換算麻煩,計(jì)算量大。在課堂教學(xué)過(guò)程中建立力學(xué)模型、推導(dǎo)數(shù)學(xué)公式會(huì)占據(jù)大量時(shí)間,教師很少有時(shí)間和精力去引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)思考,缺乏將材料力學(xué)與科技發(fā)展前沿進(jìn)行聯(lián)系,也缺乏與實(shí)際工程相結(jié)合,這就使得學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)與應(yīng)用幾乎是脫節(jié)的。學(xué)生學(xué)完材料力學(xué),能夠解決的問(wèn)題大都局限于教材上涉及的、已被抽象出來(lái)的具體問(wèn)題和模型計(jì)算,對(duì)于實(shí)際工程問(wèn)題就難以解決,很難建立相應(yīng)的材料力學(xué)模型。

      材料力學(xué)的教學(xué)改革多年來(lái)一直都在進(jìn)行,當(dāng)前的課堂教學(xué)雖然已經(jīng)采用了多媒體教學(xué)手段,但主要還是教師在講授、學(xué)生在被動(dòng)學(xué)習(xí),容易使學(xué)生在課堂上課走神,難以集中精力。因此如何激發(fā)學(xué)生興趣,有效提高教學(xué)效果,特別是如何培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力并實(shí)現(xiàn)學(xué)生材料力學(xué)知識(shí)技能水平的提高仍然是一個(gè)亟須解決的重要課題。

      二、雨課堂助力于材料力學(xué)教學(xué)改革

      (一)助力于有效開(kāi)展課前預(yù)習(xí),提高自學(xué)能力

      手機(jī)是現(xiàn)代人必備的通信工具,雨課堂軟件正是利用手機(jī)建立授課平臺(tái)[6-7]。反復(fù)改進(jìn)的雨課堂平臺(tái),可以讓教師上課之前,先通過(guò)手機(jī)推送教學(xué)視頻、試題等課前預(yù)習(xí)資料。教師可以選擇網(wǎng)上的微課程和MOOC課程,主要是選擇網(wǎng)上提供的精品課程及獲獎(jiǎng)?wù)n程,課前預(yù)習(xí)視頻主要以微課為主。教師根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)要求,篩選出主要知識(shí)點(diǎn)相同、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)為15分鐘左右的視頻推送給學(xué)生,讓學(xué)生觀看預(yù)習(xí)該內(nèi)容,之后完成課件上的3~5道以基本概念、基本理論相關(guān)的內(nèi)容為主的測(cè)試題。學(xué)生對(duì)于未理解的內(nèi)容可直接利用雨課堂發(fā)送“不懂”。教師推送預(yù)習(xí)課件的同時(shí)設(shè)置預(yù)習(xí)截止時(shí)間,還可以通過(guò)群發(fā)公告督促學(xué)生盡快完成預(yù)習(xí)。通過(guò)雨課堂提供的數(shù)據(jù),教師可以了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,可以為有針對(duì)性地開(kāi)展課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)做好前期準(zhǔn)備。對(duì)于學(xué)生都能理解和掌握的簡(jiǎn)單內(nèi)容課上就不再重復(fù),這樣可以節(jié)約時(shí)間開(kāi)展重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容的討論及知識(shí)延伸。

      本學(xué)期筆者在完成通過(guò)雨課堂開(kāi)展材料力學(xué)課程教學(xué)30學(xué)時(shí)后,將2018級(jí)土木工程專(zhuān)業(yè)2個(gè)班62人(后稱(chēng)土木班)和水利水電專(zhuān)業(yè)2個(gè)班52名學(xué)生(后稱(chēng)水電班)參加課前預(yù)習(xí)的情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。其結(jié)果顯示:水電班86.5%的學(xué)生可以完成預(yù)習(xí)內(nèi)容的80%~100%,98.0%的學(xué)生可以完成預(yù)習(xí)內(nèi)容的60%以上;土木班59.7%的學(xué)生可以完成預(yù)習(xí)內(nèi)容的80%~100%,77.4%的學(xué)生可以完成預(yù)習(xí)內(nèi)容的60%以上,有將近23.0%的學(xué)生完成預(yù)習(xí)的情況稍差。這個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以反映出絕大多數(shù)學(xué)生的總體預(yù)習(xí)狀況。教師有這樣的數(shù)據(jù)做支撐,課上就可以有針對(duì)性地講解存在共性的、難以理解的和大多數(shù)學(xué)生沒(méi)有明白的問(wèn)題,并騰出一部分時(shí)間對(duì)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、深化。對(duì)于課前不能完成預(yù)習(xí)的學(xué)生,由于預(yù)習(xí)中的簡(jiǎn)單內(nèi)容教師在課上不再進(jìn)行講解,如果聽(tīng)課過(guò)程中自己感覺(jué)還不會(huì),可以重新預(yù)習(xí)。通過(guò)一段時(shí)間的適應(yīng),學(xué)生預(yù)習(xí)完成的情況明顯有了改觀。

      通過(guò)一段時(shí)間的課前預(yù)習(xí),學(xué)生普遍反映在預(yù)習(xí)的過(guò)程中逐漸培養(yǎng)了自學(xué)能力、自我約束能力和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。

      (二)助力于精準(zhǔn)構(gòu)建教學(xué)課堂,提高課堂效率

      有些力學(xué)計(jì)算過(guò)程可以在黑板上講解補(bǔ)充,在雨課堂教學(xué)平臺(tái)只需要添加一塊數(shù)位板,教師即可根據(jù)需要進(jìn)行內(nèi)容補(bǔ)充和講解。學(xué)生反饋說(shuō),這樣做有老師一對(duì)一給自己講解的感覺(jué)。

      通過(guò)雨課堂的教學(xué)功能,教師可以根據(jù)教學(xué)需求和目的設(shè)計(jì)想要呈現(xiàn)的課程內(nèi)容。課堂互動(dòng)可以選擇投稿、發(fā)彈幕、限時(shí)答題、隨機(jī)點(diǎn)名、發(fā)紅包等方式。這些新穎的方式符合年輕人的心理,可以大幅度提高學(xué)生興趣,讓學(xué)生集中聽(tīng)課的注意力,及時(shí)反饋聽(tīng)得不明白的問(wèn)題,也方便教師及時(shí)對(duì)學(xué)生存在的疑問(wèn)進(jìn)行解答。雨課堂還可以隨時(shí)設(shè)置單選題、多選題、投票、主觀題等在線答題方式。通過(guò)測(cè)試,學(xué)生可以對(duì)前后知識(shí)進(jìn)行梳理,加深理解記憶,豐富課堂學(xué)習(xí)體驗(yàn),提高上課的參與度,由被動(dòng)地聽(tīng)、機(jī)械地記轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)思考、總結(jié)、歸納,提高學(xué)習(xí)效果。

      在在線教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)手機(jī)端可以隨時(shí)將聽(tīng)課意見(jiàn)與想法反饋給老師,而教師通過(guò)查看學(xué)生的上課反饋情況,可以更加有效地把握學(xué)生的知識(shí)接受情況,有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的深淺程度和教學(xué)進(jìn)度。

      本學(xué)期用雨課堂開(kāi)展材料力學(xué)課程教學(xué)30學(xué)時(shí)后,筆者對(duì)2個(gè)課程班的課堂參與度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。其中發(fā)彈幕主要是課上回答簡(jiǎn)單的公式、判斷題、計(jì)算結(jié)果以及聽(tīng)課中存在的問(wèn)題等;投稿主要包括課上講題時(shí)有些題目的計(jì)算過(guò)程以及課堂中根據(jù)前面的學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置的主觀題等。筆者通過(guò)對(duì)比統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),水電班有94.5%的學(xué)生在課上進(jìn)行投稿、發(fā)彈幕,而土木班的參與人數(shù)是90.2%。對(duì)于學(xué)習(xí)狀況不佳的學(xué)生,教師課后及時(shí)進(jìn)行了聯(lián)系和溝通,并在后續(xù)課程學(xué)習(xí)中有針對(duì)性地加強(qiáng)了督促管理。

      (三)助力于課上課下精準(zhǔn)對(duì)接,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)鞏固

      計(jì)算是材料力學(xué)課程的重要內(nèi)容,特別是計(jì)算過(guò)程中的單位換算是學(xué)生的短板,學(xué)生每年在考試及后續(xù)專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)中,這方面的問(wèn)題很多。傳統(tǒng)課堂的上課過(guò)程不會(huì)有充足的時(shí)間給學(xué)生帶入數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,或者教師所講解的例證比較有限,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)此掌握不好。而借助雨課堂就可以通過(guò)課下推送計(jì)算題詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程讓學(xué)生學(xué)習(xí)鞏固來(lái)很好地解決類(lèi)似問(wèn)題。從學(xué)生提交的作業(yè)來(lái)看,其學(xué)習(xí)效果明顯好于傳統(tǒng)授課方式。利用雨課堂還可以推送課上沒(méi)時(shí)間展開(kāi)講的內(nèi)容和大綱只要求了解的內(nèi)容,這樣可以提供給學(xué)有余力、準(zhǔn)備考研的學(xué)生學(xué)習(xí)。教師通過(guò)分析雨課堂中的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),有針對(duì)性地向?qū)W生添加測(cè)試題作業(yè),可以限定提交時(shí)間、做題時(shí)間,這樣既可以讓學(xué)生對(duì)學(xué)過(guò)的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、及時(shí)復(fù)習(xí),還可以避免學(xué)生不能按時(shí)完成作業(yè)。

      利用雨課堂不僅可以把課件推送到每個(gè)學(xué)生的手機(jī)上,讓學(xué)生既可減少去課程網(wǎng)站下載相關(guān)內(nèi)容的煩瑣,也可以方便對(duì)知識(shí)進(jìn)行反復(fù)理解復(fù)習(xí)。最受學(xué)生歡迎的就是每次上課結(jié)束后雨課堂可以自動(dòng)生成課程報(bào)告,學(xué)生可以通過(guò)回放教學(xué)視頻或教學(xué)課件隨時(shí)回顧課上所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鞏固學(xué)習(xí),及時(shí)解決課上沒(méi)有聽(tīng)懂或沒(méi)有記下的問(wèn)題。由于特殊原因沒(méi)能按時(shí)上課的學(xué)生可以通過(guò)回放教學(xué)視頻或教學(xué)課件學(xué)習(xí)課堂內(nèi)容。此外,學(xué)生實(shí)在解決不了的學(xué)習(xí)問(wèn)題還可以通過(guò)微信進(jìn)行提問(wèn),由教師答疑解惑。可見(jiàn),利用好雨課堂教學(xué)平臺(tái),使得課前、課中和課后師生都可以順暢交流,達(dá)到了實(shí)時(shí)傳遞信息和及時(shí)討論交流的目的。

      (四)助力于有效開(kāi)展考核方式改革,構(gòu)建多元化成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系

      在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,學(xué)生的課程學(xué)習(xí)成績(jī)主要由平時(shí)成績(jī)(占30%)和期末考試成績(jī)(占70%)構(gòu)成,其中平時(shí)成績(jī)包括平時(shí)作業(yè)(占50%)、出勤(占50%)。由于課堂效果無(wú)法用具體有效的指標(biāo)進(jìn)行量化,無(wú)法客觀反映學(xué)生聽(tīng)課狀況,因此平時(shí)成績(jī)也無(wú)法將課堂學(xué)習(xí)效果納入考核范疇。在雨課堂教學(xué)模式下,平時(shí)成績(jī)可以包括出勤、平時(shí)作業(yè)、課上測(cè)試成績(jī)、在線學(xué)習(xí)、課堂表現(xiàn)等方面。雨課堂記錄了整個(gè)課程教學(xué)活動(dòng)的數(shù)據(jù),包括課前預(yù)習(xí)情況、出勤情況、課堂互動(dòng)、隨堂測(cè)試、課后作業(yè)等。這些數(shù)據(jù)為學(xué)生在整個(gè)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中所得平時(shí)成績(jī)提供科學(xué)合理的量化指標(biāo)。

      (五)助力于有效加強(qiáng)工程實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)

      材料力學(xué)是工科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論課,通過(guò)雨課堂還可以加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)踐的聯(lián)系。采用傳統(tǒng)教學(xué)方式容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)除了公式推導(dǎo)就是例題解析、解題計(jì)算,無(wú)法使材料力學(xué)知識(shí)與所學(xué)專(zhuān)業(yè)結(jié)合起來(lái),因而提不起學(xué)習(xí)興趣,聽(tīng)課效果不好,缺乏理論與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合,也無(wú)法凸顯材料力學(xué)在工科基礎(chǔ)課程的作用。而利用雨課堂可以專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)要求為導(dǎo)向,將教學(xué)內(nèi)容合理調(diào)整為以理論為基礎(chǔ),綜合考慮各學(xué)科專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),注重理論與后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的銜接。通過(guò)雨課堂可以給學(xué)生提供很多工程案例,將同類(lèi)案例和相關(guān)案例進(jìn)行分析,將模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,再進(jìn)行外力、內(nèi)力、強(qiáng)度、剛度分析,加強(qiáng)理論與生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)理論應(yīng)用到工程實(shí)踐當(dāng)中,還讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有比較直觀的實(shí)踐認(rèn)知,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。

      三、雨課堂助推材料力學(xué)教學(xué)模式改革進(jìn)一步深化

      雨課堂教學(xué)平臺(tái)有助于推動(dòng)材料力學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式的改革發(fā)展,疫情迫使教師把課程講授都轉(zhuǎn)移到線上,從教學(xué)模式上進(jìn)行改變,線上教學(xué)也使師生體會(huì)到雨課堂教學(xué)平臺(tái)的諸多優(yōu)勢(shì)[7-8]。在后續(xù)的教學(xué)中,教師應(yīng)該結(jié)合課程特點(diǎn)不斷深化課程教學(xué)改革。從教學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上下功夫,合理利用學(xué)生的課前、課中、課后時(shí)間,根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和興趣,設(shè)計(jì)合理的課程內(nèi)容,盡量提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性。課堂上,增加自由討論環(huán)節(jié),營(yíng)造學(xué)生愿意主動(dòng)參與討論的氛圍;課后多布置一些與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合的題目讓學(xué)生去研究探索,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高提供支撐。總之就是要讓學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程中,能夠積極開(kāi)動(dòng)腦筋,不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,特別是加強(qiáng)工程應(yīng)用實(shí)踐,切實(shí)提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

      四、結(jié)語(yǔ)

      為了適應(yīng)信息時(shí)代的發(fā)展,滿(mǎn)足高校新工科專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)需求,今后的教育應(yīng)該突出學(xué)生的主體地位,以學(xué)生為中心,重視加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和綜合能力。教育應(yīng)該著眼于培養(yǎng)社會(huì)主義事業(yè)的合格建設(shè)者和可靠接班人,從根本上改變?cè)械囊越虨橹行牡慕虒W(xué)模式,實(shí)施課堂革命。這種革命,就是要以“教得好”為手段,以“學(xué)得好”為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),逐漸淘汰“水課”,打造“金課”,實(shí)現(xiàn)從“教得好”向“學(xué)得好”的轉(zhuǎn)變。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)作為應(yīng)用型高校,對(duì)其材料力學(xué)課程進(jìn)行教學(xué)改革是十分必要的。在疫情的特殊時(shí)期,“停課不停學(xué)”促使教師必須開(kāi)展線上教學(xué),混合式教學(xué)成為疫情常態(tài)化時(shí)期主流的教學(xué)方式,這也使教師發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)更多的局限性,充分認(rèn)識(shí)到線上教學(xué)的諸多優(yōu)越性。實(shí)踐表明,以后的教學(xué)必須與時(shí)俱進(jìn),不斷優(yōu)化教育理念和教學(xué)方法,開(kāi)展混合式教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生課上課下的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型復(fù)合型人才。教師要盡最大努力引導(dǎo)學(xué)生求真學(xué)問(wèn)、練真本領(lǐng),真正把課程內(nèi)涵建設(shè)、教師質(zhì)量提升體現(xiàn)在每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)成效的提升上。

      [ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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      [責(zé)任編輯:龐丹丹]

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