基于微课的《工程力学》课程教学模式改革

陆仁强

摘要：近年来，多媒体与板书相结合的课堂教学模式逐步成为大学课程教学的主流教学手段，其在教学信息量传输和课堂板书时间节省等方面都起到重要作用，但这种传统的课堂教学方式终究因其课堂组织及场地方面的严格要求，使其缺乏灵活性和针对性。而微课以微型的知识点讲解为主，其主题明确、时间精短，能详细展示重、难点，最重要的是其视频形式能够让学生课后自助学习、反复学习的优势足以弥补上述传统课堂教学存在的不足。本文正是基于课堂教学和微课教学的各自优势，提出基于微课的《工程力学》课程教学模式改革方案，以期为应用型土木专业学生的培养提供更好的教学模式和手段。

关键词：微课;工程力学;教学模式;改革

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）35-0123-02

一、前言

《工程力学》是大土木专业必修的一门专业基础课，在航空、交通运输、土木水利等工程领域都有着广泛的应用。工程力学包括静力学、材料力学两大部分的内容，具有理论性强、课时有限、学习难度大、工程联系紧密等特点。因此，本课程学习的好坏对于土木专业学生后续专业课的学习及工作都起着重要的基础性理论支撑作用。近年来，网络和多媒体教学方法的融入，使得以往的常规课堂板书教学方式在教学方法和传授信息量等方面都有了很大的突破，但随着应用的发展，多媒体教学模式也具有一定的缺陷和不足，如课堂教学讲授的知识点多，有些教师以宣读PPT为主，满堂灌，导致学生在PPT中迷失，找不到教学重点和难点等。同时，这种常规教学方式采用的是面对面的教学，需要在教室中完成，对场地条件要求较高，而且学生不能重复学习。因此，需要组织一些主题明确、时间精短，能详细展示重、难点的多媒体片断及课后自助学习的互动平台来深化学习效果。正是为了有效地解决上述问题，微课教学模式得以开发并逐渐兴起。微课以微型的知识点讲解为主，通过简短的微视频，借助文字、声音或动画等多媒体技术，并配以相应的作业与讨论，设计、开发的时长在5～10分钟。微课教学模式不仅提供给教师一个知识挖掘的平台和课后补充教学的手段，还告诉学生如何根据学习所需搜索相应的资源，允许学生对自己的学习有更多的主动权，有针对性地开展学习，并且这种主题集中的“微课程”能够有效地节约学生的学习时间。鉴于上述微课教学模式的优点，本文主要指出在《工程力学》课程教学中引入微课教学模式，与传统的课堂教学有效结合，以达到更好的教学效果。

二、微课教学模式与课堂教学模式的融合

1.微课教学与常规课堂教学的异同。大多数高校教师在《工程力学》课程教学过程中，多采用PPT与板书手段相结合的课堂教学方式，这种教学方法较以前的纯板书课堂教学模式有了很大的改进，不仅可传授更多的知识量，节约大量的板书时间，还可以通过大量的工程图片和模拟动画来促进学生对于某一知识点的理解。但是，这种传统的课堂教学模式与微课教学相比，在教学时长、教学内容、主题针对性等方面都具有很大的不同。

2.微课教学与常规课堂教学的融合。综上所述，《工程力学》课程在传统的课堂教学过程中，一节课往往包含多个知识点的讲解和应用、较长时间的理论推导和学习，难免让学生感到枯燥乏味，从而导致学生缺乏对该门课程的学习兴趣。同时，由于传统课堂教学对场地要求的特殊性及课程设置的不灵活性，授课教师在教学的过程中对于某些复杂的知识点，可能讲解不到位或训练不够，这样会导致学生难以理解或理解不透彻。当学生在学习过程中遇到这种问题时，便希望能够对该部分知识点予以重新学习。而根据上述微课教学模式的特点可知，在《工程力学》课程的课堂教学模式中，引入微课程之后，教师便可对上述较难理解的知识点以专题的形式设置成5～10分钟的微课，通过简短的微视频，配以相应的作业与讨论，有针对性地给学生进行讲解，使学生在学习该部分知识点时还可以反复地观看视频直至理解为止。同时，将微课融入课堂教学，可以避免总是枯燥地听教师讲解或演示，动态的视频可以吸引学生的注意力。微课作为现场教学的补充和辅助手段，是课堂很好的调味剂。

三、《工程力学》课程微课教学平台的设计

1.微课教学在《工程力学》课程中的实施。（1）课程分析。首先对《工程力学》课程微课教学模式进行前端分析，包括学生对于该门课程微课的需求分析、主要面向对象的特征分析、知识点分析、可用资源分析等，并在此基础上确定微课的教学目标。（2）教学设计。教学设计是根据《工程力学》课程的教学目标和教学对象将教学各要素优化安排，形成教学方案的过程。首先，应根据《工程力学》课程中各个知识点的特点及相互联系确定教学目标，教学过程的设计要做到教学内容的完整性以及各知识点的前后紧密联系。其次，是教学资源的应用应丰富全面，尽可能多地收集典型的工程图片、视频动画等辅助资料，将其充实到教案中，通过这些图片可有效地提高学生的感性认识，更利于学生对知识点的理解。（3）微课教学的实施。微课应根据高等教育以及《工程力学》课程的特点，采用合适的教学方法，如案例教学法、启发式教学等，使学生在反复的听讲和练习中提高能力。（4）微课实施的效果评价。教师在完成《工程力学》课程的课堂教学后，学生可利用教师提供的《工程力学》课程微课教学视频来巩固课堂所学内容的重点，进一步提升能力，在练习过程中遇到难点时可参考教学课件、案例和教学视频等资料，或通过师生互动交流平台获得解答。在学习结束后，学生可以通过微课资源所带的“微测验”对本次课程的学习效果进行检测。最后，教师根据学生反映的学习和评价信息对相应的微课教学资源进行补充和完善。

2.微课教学的主要内容。微课的核心内容是微视频，微视频以一个知识点为单元进行设计开发，知识目标明确，有较强的针对性，同时配有声音、音乐、图片，甚至动画等，具有更好的视觉和听觉效果。其与传统的教学视频相比较，可谓短小精悍，时长约为5～10分钟。微课除了微视频外，还需要微教案、微课件、微习题等相应的学习辅助资料。其中，微教案是对微课教学活动的简要设计和说明，微习题是根据微课教学内容而设计的练习测试题目。在微课的最后，还可以开展“微讨论”来加深学生对所教知识点的理解。上述学习资料能够较好地辅助学习者获取和掌握所学微课的主题知识，以便学习者在自学时可以有效了解学习内容和巩固知识，实现和课堂学习相同的学习效果。

四、《工程力学》课程微课教学案例设计

1.微课教学案例设计步骤。根据上述微课教学的主要内容可知，微课教学案例的设计主要包括下列几个步骤。（1）设计微课选题：根据《工程力学》课程特点及教学大纲的主要教学内容要求进行选题和教学设计，例如以“节点法及其在二力构件判断中的应用”为专题进行微课设计。（2）制作微教案：根据选题内容撰写制作微教案，主要包括教学目的、教学重点及难点、基本原理、例题等。（3）准备微习题：根据选题内容准备相应的微习题，以备学生练习和巩固相应的知识点。（4）微视频的拍摄及制作：根据上述设置的相关微课教学内容，进行微视频的录制及后期编辑。

2.《工程力学》课程微课教学情境案例。

五、结语

本文充分结合课堂教学和微课教学方式的各自优势，提出一种新的基于微课的《工程力学》课程教学模式。首先，通过对微课教学与常规课堂教学异同的比较分析，进而结合各自的优势将微课教学与常规课堂教学进行有效融合。其次，从微课教学平台的主要构成和微课教学的主要内容两个方面提出《工程力学》课程微课教学平台的设计。再次，介绍《工程力学》课程微课教学案例设计的基本步骤。最后，以“节点法及其在二力构件判断中的應用”专题为例介绍《工程力学》课程微课教学案例的设计。本文提出的基于微课的《工程力学》课程教学模式设计，对于以后应用型土木专业学生《工程力学》课程的教学具有重要的意义和作用。

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