“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高職工程力學(xué)課程教學(xué)改革研究

摘要：工程力學(xué)作為機(jī)電專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。一直以來(lái)，因其課程教學(xué)中存在理論性強(qiáng)、實(shí)踐環(huán)節(jié)少、教學(xué)方法單一、教學(xué)內(nèi)容枯燥等實(shí)際問(wèn)題，該專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情無(wú)法有效激發(fā)，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展與教育信息化的加速推進(jìn)，專業(yè)程度教師引入信息化教學(xué)理念，借助信息化教學(xué)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)模式創(chuàng)新，取得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”；工程力學(xué)；教學(xué)改革

一、引言

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”促進(jìn)了教育領(lǐng)域的創(chuàng)新與發(fā)展，推動(dòng)了教育的公平化進(jìn)程，提升了教學(xué)質(zhì)量[1]。本文對(duì)傳統(tǒng)高職工程力學(xué)課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題進(jìn)行了深入分析，對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高職工程力學(xué)課程改革進(jìn)行了深入研究。

二、傳統(tǒng)高職工程力學(xué)課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題

（一）教學(xué)目標(biāo)不明確，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足

傳統(tǒng)高職工程力學(xué)課程教學(xué)中存在的首要問(wèn)題是，教師的教學(xué)目標(biāo)不明確，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。很多學(xué)生直到這門課程結(jié)束，仍不明確其開(kāi)設(shè)的目的和意義。究其原因，一方面，教師沒(méi)有在明確的教學(xué)目標(biāo)指引下進(jìn)行體系化教學(xué)，另一方面，教師未能通過(guò)高效而生動(dòng)的教學(xué)課程幫助學(xué)生系統(tǒng)化掌握教學(xué)內(nèi)容，更別提讓學(xué)生通過(guò)高質(zhì)量的學(xué)習(xí)過(guò)程，深刻體會(huì)到該門課程的魅力和重要性。所以，教師教學(xué)目標(biāo)不明確，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該學(xué)科認(rèn)知不全面，進(jìn)而造成學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，終而影響教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

（二）內(nèi)容多、課時(shí)少，理論與實(shí)踐脫節(jié)

工程力學(xué)課程內(nèi)容多、內(nèi)在邏輯緊密，同時(shí)，課時(shí)安排較少。教師在授課中傾向于將大部分時(shí)間放在理論授課上，很少開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)。這使得學(xué)生無(wú)法將所學(xué)理論與實(shí)際工程問(wèn)題相聯(lián)系，更不會(huì)運(yùn)用理論知識(shí)獨(dú)立解決實(shí)際工程問(wèn)題，久而久之，學(xué)生會(huì)對(duì)該門課程形成難度大、不實(shí)用的認(rèn)知，進(jìn)而其學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性就會(huì)減弱，嚴(yán)重的甚至產(chǎn)生厭學(xué)情緒，進(jìn)而影響學(xué)生的學(xué)生質(zhì)量，最終影響課程的教學(xué)質(zhì)量。

（三）教學(xué)方法呆板，未能與時(shí)俱進(jìn)

工程力學(xué)課程理論抽象、公式繁瑣、邏輯性強(qiáng)，部分教師在概念、定理的講解和公式的推導(dǎo)上花費(fèi)大量課時(shí)。將實(shí)際工程問(wèn)題抽離簡(jiǎn)化成力學(xué)模型，進(jìn)行數(shù)學(xué)求解，需要學(xué)生具備一定的物理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。這對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的大一新生來(lái)講，難度系數(shù)較大。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中教師滿堂輸出，學(xué)生被動(dòng)接收，課堂氣氛沉悶，教學(xué)效果不佳。

（四）考核方式單一，不能體現(xiàn)綜合能力

工程力學(xué)課程學(xué)習(xí)效果的考核方式多以期末閉卷考試為主，以過(guò)程考核為輔。其中，閉卷考試主要考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握情況，如對(duì)物體的受力分析和基本變形的計(jì)算等；過(guò)程考核主要是出勤情況及課后作業(yè)完成情況等。這些考核方式只能對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的掌握情況作初步判斷，并不能衡量學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，甚至還會(huì)使學(xué)生形成錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)：平時(shí)不學(xué)習(xí)，只要考前突擊題庫(kù)，死記硬背知識(shí)點(diǎn)，也能取得優(yōu)異的成績(jī)。這種考核方式缺乏對(duì)學(xué)生過(guò)程性評(píng)價(jià)，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也不能體現(xiàn)學(xué)生的真實(shí)水平，對(duì)后續(xù)教學(xué)改革的參考意義不大。

（五）缺乏后期追蹤回訪，不利于課程的持續(xù)完善

工程力學(xué)的課程性質(zhì)決定了，nrE7lo7Rw2MOwJePWRTrLwFpKXzcBj4k9Q9MP4WX1A0=針對(duì)該門課程，理論考核不可或缺。以往，期末考試結(jié)束后，該門課程的教師和學(xué)生很少有機(jī)會(huì)坐在一起討論課程。即便部分學(xué)生因?yàn)閷?duì)課程不感興趣、不重視等各種原因而掛科的學(xué)生，也是自行復(fù)習(xí)后參加補(bǔ)考。補(bǔ)考學(xué)生和教師之間的聯(lián)系只有一張補(bǔ)考試卷，師生間缺乏有效溝通，教師缺乏對(duì)學(xué)生的有效指導(dǎo)和幫助，學(xué)生缺乏向教師求助的習(xí)慣與勇氣，不利于教師對(duì)課程的持續(xù)完善。

三、高職工程力學(xué)課程改革的主要措施

（一）引入課程思政，端正學(xué)習(xí)態(tài)度

從課程思政出發(fā)，結(jié)合實(shí)際工程案例，創(chuàng)新課程教學(xué)方法，強(qiáng)化課程育人功能[2]，讓學(xué)生明確課程的重要性，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，生發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力，提升學(xué)習(xí)效率。具體來(lái)說(shuō)，教師可在課程緒論部分，向?qū)W生介紹學(xué)科歷程、發(fā)展前沿，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)榮譽(yù)感和使命擔(dān)當(dāng)；通過(guò)講授科學(xué)家故事，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的價(jià)值觀；通過(guò)分析工程案例，對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程倫理教育，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。在理論授課中，教師可以結(jié)合哲學(xué)思想，比如進(jìn)行物體受力分析時(shí)，是先分析整體還是局部，需要具體問(wèn)題具體分析。再比如，在進(jìn)行材料力學(xué)研究時(shí)，就其研究對(duì)象而言，做了基本假設(shè)，抽離成理想模型，并不影響研究效果，體現(xiàn)了哲學(xué)的抓主要矛盾思想。

（二）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，有所取舍

培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際工程中的簡(jiǎn)單力學(xué)問(wèn)題的能力，是該課程的教學(xué)目標(biāo)之一。為此，在不影響學(xué)科的系統(tǒng)完整性基礎(chǔ)理論“必需”、“夠用”的前提下，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍，讓學(xué)生也更易接受。比如，力的概念、靜力學(xué)公理等，在教學(xué)過(guò)程中可作為回顧型知識(shí)出現(xiàn)，扭轉(zhuǎn)變形、彎曲變形等相關(guān)公式的推導(dǎo)可作為拓展型知識(shí)出現(xiàn)，學(xué)有余力的學(xué)生可以嘗試課下自行推導(dǎo)或與單獨(dú)找教師探討。再如，在繪制扭轉(zhuǎn)圓軸的內(nèi)力圖時(shí)，教師可將步驟繁瑣的截面法刪除，換成簡(jiǎn)便的突變法。這種對(duì)教學(xué)內(nèi)容的取舍，可在一定程度上減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，幫助學(xué)生將更多的精力放在實(shí)踐應(yīng)用上，使得學(xué)生素質(zhì)符合應(yīng)用型人才的內(nèi)在要求。

（三）豐富教學(xué)方法，提高學(xué)習(xí)效率

實(shí)踐證明，傳統(tǒng)的“滿堂灌”式教學(xué)方法早已不適合現(xiàn)在的學(xué)生。教師唯有結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，創(chuàng)新教學(xué)方法，才能充分挖掘每位學(xué)生的潛能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)。為此，教師可以通過(guò)查閱教資料、觀摩優(yōu)秀教師授課、甄選優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源，結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新教學(xué)方法，如引入“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，采用線上線下混合式教學(xué)。具體操作上，如教師可將力學(xué)概念的講解制成短視頻，便于學(xué)生課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)鞏固；如理論力學(xué)部分教學(xué)結(jié)束，教師可以讓學(xué)生以小組為單位，完成理論力學(xué)的相關(guān)知識(shí)圖譜并上傳云班課，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展線上討論；再如，在進(jìn)行變形概念的講解時(shí)，教師可以采用虛擬實(shí)訓(xùn)的方式，讓學(xué)生對(duì)抽象概念形成直觀的認(rèn)知。總之，教師應(yīng)積極利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，創(chuàng)新教學(xué)方法，提高課堂效率[3]。

（四）借助虛擬仿真軟件，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

很多學(xué)校工程力學(xué)課程教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備存在量少、老舊、操作復(fù)雜、維修困難等問(wèn)題，往往變成了擺設(shè)。再加上自有設(shè)備更新?lián)Q代周期長(zhǎng)，合作實(shí)訓(xùn)企業(yè)設(shè)備往往只能走馬觀花式參觀，而實(shí)操機(jī)會(huì)很少，使得工程力學(xué)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力不足。在這種情況下，借助虛擬仿真軟件進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)顯得尤為重要[4]。虛擬仿真軟件更新快，操作簡(jiǎn)單安全，學(xué)生在課余時(shí)間即可利用手機(jī)或電腦進(jìn)行低碳鋼拉伸壓縮實(shí)驗(yàn)、純彎曲正應(yīng)力分布實(shí)驗(yàn)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，并完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫。將虛擬仿真軟件引入教學(xué)，既完成了實(shí)踐教學(xué)，還不占用課時(shí)，同時(shí)也可將實(shí)驗(yàn)報(bào)告納入過(guò)程考核中，豐富了考核形式，是一舉三得的教學(xué)方式。

（五）運(yùn)用力學(xué)求解軟件，提高主動(dòng)性

工程力學(xué)中涉及物體受力分析，內(nèi)力計(jì)算較多。雖然只要積極參與課堂教學(xué)，學(xué)生基本都能很好地理解理論知識(shí)。但是，想要實(shí)現(xiàn)從初步理解到到熟練掌握的掌握，便一定需要多加練習(xí)。工程力學(xué)教學(xué)由于課時(shí)少，課堂時(shí)間緊迫，相關(guān)鞏固練習(xí)多以課后作業(yè)的形式加以布置，而學(xué)生上交的作業(yè)往往是一兩個(gè)版本。教師可引入力學(xué)求解軟件，輔助學(xué)生進(jìn)行受力分析和內(nèi)力計(jì)算，它操作簡(jiǎn)單可靠，可以作為學(xué)生驗(yàn)證結(jié)果的得力幫手，還可以幫助學(xué)生鞏固已學(xué)知識(shí)。比如，用力學(xué)求解軟件繪制簡(jiǎn)支梁AB （圖1（a））的剪力圖和彎矩圖。軟件操作分兩大步：

第一步是繪制受力分析圖，步驟如下：結(jié)點(diǎn)－單元設(shè)置（繪制梁AB）→約束設(shè)置（A端固定鉸支座，B端活動(dòng)鉸支座）→載荷設(shè)置（主動(dòng)力均布載荷q）→求解反力（約束反力F_A，F(xiàn)_B），結(jié)果如圖1（b）所示。該步驟與理論講解步驟（選對(duì)象→去約束→畫主動(dòng)力→畫約束反力）相一致，使學(xué)生更加清晰受力分析步驟。

第二步是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行剪力、彎矩繪制，軟件操作步驟如下：在受力分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行操作，求解→內(nèi)力計(jì)算→剪力（彎矩），顯示出剪力圖（圖2（a））和彎矩圖（圖2（b）），也可以通過(guò)組合結(jié)構(gòu)查看截面法的圖解步驟，和課堂講解基本一致，通過(guò)軟件操作，不斷鞏固了課上內(nèi)容，還將工程力學(xué)的兩部分有機(jī)融合，體現(xiàn)了課程的內(nèi)在邏輯性。

（六）課程考核方式多樣化

學(xué)習(xí)效果需要用考核結(jié)果來(lái)衡量，客觀評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果的前提是考核要全面。工程力學(xué)課程教學(xué)考核，要求既能體現(xiàn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握情況，更要評(píng)價(jià)考核學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力高低。因此，該課程的考核需在改善理論考核的基礎(chǔ)上，豐富過(guò)程性考核[5]。豐富過(guò)程性考核，可增設(shè)線上環(huán)節(jié)，如教師將課程PPT上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，設(shè)置課前、課中、課后學(xué)習(xí)任務(wù)，并賦有分值和時(shí)間；還可設(shè)置小組任務(wù)和展示環(huán)，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并以小組展示PPT的形式在課堂展示，對(duì)展示結(jié)果的打分可以由兩部分組成：教師評(píng)分和小組互評(píng)。所有的考核得分都會(huì)作為教師為學(xué)生過(guò)程性打分的數(shù)據(jù)來(lái)源和依據(jù)。教師通過(guò)各類過(guò)程性考核的設(shè)置，既可以全方地掌握和評(píng)估學(xué)生的學(xué)生情況，也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，還也可以為后續(xù)的課程優(yōu)化和調(diào)整提供依據(jù)。

（七）增加結(jié)課后討論，形成課程閉環(huán)

課程考核結(jié)束后，教師可將編制好的課程不記名調(diào)查問(wèn)卷以二維碼的形式發(fā)到課程班級(jí)群，讓學(xué)生表達(dá)自己對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等的真實(shí)感受，以及對(duì)下一屆學(xué)生學(xué)好該門課的建議。對(duì)于掛科的學(xué)生，教師可以通過(guò)線上或線下訪談的形式了解他們掛科的原因，以及他們?cè)谡n程學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，之后，教師可以對(duì)他們進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)，引導(dǎo)他們進(jìn)行針對(duì)性的補(bǔ)習(xí)，幫助他們順利通過(guò)補(bǔ)考。

教師完成教學(xué)、考核等一系列完整教學(xué)過(guò)程后，可以將這些一手資料進(jìn)行分析、整理，并融入后續(xù)的課程改革，以便更好地開(kāi)啟下一輪教學(xué)。

四、結(jié)束語(yǔ)

著名教育家葉圣陶說(shuō)過(guò)：教學(xué)有法，教無(wú)定法，貴在得法。高職課程教學(xué)改革只有進(jìn)行時(shí)，沒(méi)有完成時(shí)。高職教師需要按照高職教育培養(yǎng)要求，結(jié)合課程特點(diǎn)，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以學(xué)生為本，從學(xué)生的需求的實(shí)際出發(fā)，完善教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新教學(xué)方法，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

作者單位：劉月娟 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參考文獻(xiàn)

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