创新思维教育背景下“机械工程力学”课程教学改革研究

刘静静

摘   要：针对目前力学教学学时少、趣味性低、信息资源匮乏、学生差异性大等问题，借助爱课程（中国大学慕课）平台，开展了基于“机械工程力学”在线开放课程的建设探索与研究。文章基于大规模在线开放课程教学理念，对“机械工程力学”教学内容进行了颗粒化分解，运用信息技术制作满足移动学习要求的视频资源，探讨了在线开放课程课程团队的建设原则与要求。实践表明，“机械工程力学”在线开放课程教学使用效果显著，为进一步高职力学课程的教学改革提供了新思路。

关键词：机械工程力学;在线课程;教学改革;课程团队

1    MOOC发展历程

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，以教育信息化推进教育现代化，促进教育的创新和发展刻不容缓[1]。自2012年大规模在线开放课程（Massive Open Online Course，MOOC）诞生以来，其的迅猛发展对高等教育产生了巨大影响[2-5]。慕课这种新型课程及教学模式，打破了传统教育的时空界限和学校的“围墙”，颠覆了传统大学课堂教与学的方式，能够真正推进教学理念、教学方法、教学技术、教学方式、教学模式的变革，是一种革命性的变化[6]。2016年《教育部关于中央部门所属高校深化教育教学改革的指导意见》要求部属高校大力推进在线开放课程建设，并提供了资金和政策保障。2016年《教育部关于推进高等教育学分认定和转换工作的意见》提出要将学生有组织学习在线课程纳入学分管理。2017年教育部启动首批“国家精品在线开放课程”认定工作[6]，2018年年初正式推出490门国家精品课程。因此，本文基于爱课程（中国大学慕课）平台开展在线开放课程建设，推动“互联网+”、虚拟仿真等信息技术与教育教学的融合，推进力学课程教学改革研究。

2    “机械工程力学”MOOC课程平台建设

“机械工程力学”是装备制造大类专业一门重要的专业基础课，包括力学基本概念、原理、方法以及杆件基本变形、组合变形的强度、刚度及稳定性计算与校核等，目前课程主要面向专科层次的高考统招或注册、中高职衔接、中职单招或注册、五年一贯制的学生，学生层次多且差异性大，课程知识理论性和逻辑性较强，学生普遍反映课程学习难度大，畏难情绪高。在实际教学过程中，由于课程学时不断压缩，课程教学进度压力增大，教学中部分演示实验和实践环节被“砍掉”，师生间的交流讨论被限制，学生缺少独立操作和思考的机会，不利于学生后续专业课程的学习及创新思维和能力的培养。

2016年，根据《省教育厅关于做好“十三五”高等学校在线开放课程建设工作的通知》（苏教高〔2016〕14号），在爱课程（中国大学慕课）平台上进行了“机械工程力学”在线开放课程的建设，通过学校推荐和专家评审成功申请立项了江苏省2016—2017年高等学校在线开放课程。2017年6月第一期课程正式上线，第一期选课人数达到655人，开课第三期时选课人数已上升至1 691人，包括校内学生和社会学习者。现以“机械工程力学”在线开放课程建设为例，介绍课程建设思路和过程。

2.1  知识点的颗粒化

微课视频是在线开放课程最主要的信息资源，其时间虽短但却需要精心设计，对教师教学理念及信息技术应用方面提出了更高的要求，主要体现在：（1）转变教学理念，将传统45 min课堂分解、凝练到15 min以内。（2）根据课程性质、知识体系、学习方式等要求将课程内容进行合理的分割，形成由一个个独立微课视频组成的完整课程体系。（3）运用信息技术和模拟仿真软件制作课程动画、课件、音频、图片等教学资源，实现资源由2D到3D的转变。

“机械工程力学”在线开放课程的内容划分打破了传统单元式的划分方法，按照力学知识体系逻辑关系，沿着静力学、材料力学的学习主线重新分解为19讲，每一讲包括1～2个知识点，2～4个微课视频，其中90%以上视频时长控制在5 min以内，10%左右视频时长控制在10 min以内。另外，通过对往届学生学习情况分析及跨校调研确定了约30个力学知识难点，针对这部分知识难点重新进行教学设计，以问题为导向，依托实际工程、生活案例及动画等形象化、动态化资源帮助学生理解抽象的力学概念。为保证课程内容的整体性和逻辑性，课程内容的划分不宜过于碎片化。

2.2  课堂教学模式

为改变传统力学课堂教学中教师为主的教学模式，将在线学习融入课程实际教学中，“机械工程力学”在线课程平台为学生提供了丰富的学习资源。课前，学生可根据自身情况选择性地观看线上视频资源复习以往知识点或进行课前预习，完成线上测试。教师通过线上平台数据实时掌握学生学习情况，课上针对学生遇到的难点展开讨论，增加课上师生交流讨论时间，以问题为导向引导学生思考、探讨，从而使教师成为课堂活动的引导者，学生成为课堂活动的主体。课后，结合线上平台展开课程内容的拓展延伸。同时，在线学习与课堂教学的结合为力学课程教学提供了更为多元的评价方式，集课前测试、教师评价、课堂表现、学生自评、学生互评为一体。

2.3  课程团队建设要求

慕课作为一种新型的数字教育资源，颠覆了传统大学课堂教与学的方式，促进了教学模式的改革，慕课建设的关键在于课程团队的协同和长期积累，团队各成员承担着不同的任务，包括课程总体规划、教学设计、课程辅导、课程答疑和讨论区的维护管理、PPT整理、教材编写、习题整理、课程教辅资料整理、教学研究等。因此，在线开放课程团队的建设要从职称、年龄、专业等方面综合考虑。

“机械工程力学”在线开放课程团队主要成员有7人，其中教授1名，负责总体规划、教学设计、课程主讲、主编教材;副教授1名，负责教学研究、担任课程主讲、视频完善更新;讲师4名，分别负责课程辅导答疑与讨论区维护管理、习题与考题完善更新、PPT与教辅材料整理、担任课堂主讲;工程师1名，负责模拟仿真等软件与技术支持。根据课程特点，团队人数应不少于7人，中级及以上职称占比不应低于80%，为了最大限度地使用在线资源，必须保证资源建设与团队建设的同步性。

3    结语

“机械工程力学”在线开放课程从2017年立项以来已开设3期，选课人数逐年增加。在线开放课程丰富的线上资源便于学生利用课余时间自主学习与探索，便于课中师生的交流与讨论，同时改善了力学传统灌输式的讲授方法，提高了学生学习的主观能动性，激发了学生对课程的学习兴趣。在线课程微课视频等资源的使用也促使与视频资源配套的新形态一体化省重点教材的用量激增，学习该在线课程的学生在省力学竞赛中取得了优异的成绩。在线开放课程的使用在教学上取得了良好的效果，有效提高了教学质量。

[参考文献]

[1]尹合栋.“后MOOC”时期SPOC教学平台的设计[J].江苏开放大学学报，2015（4）：44-50.

[2]邓斌，来旭，谢华英.SPOC：MOOC的替代者还是新发展？[J].高等教育研究报，2017（3）：53-57.

[3]傅彤方，岳卫忠，李志尚.善待学生差异，实施分层教学[J].中国教育学刊，2016（S1）：40-41.

[4]SIDORKO E P.MOOCs and SPOCs：Where is the Library？[EB/OL].（2013-10-30）[2019-11-20].http：//www.accessdunia.com.my/adonlineconference2013.

[5]孫楠，胡旭铧，陈柏仲，等.MOOC背景下《水力学》教学体系的研究[J].实践·探索，2018（11）：50-53.

[6]吴岩.建好用好学好国家精品在线开放课程努力写好高等教育“奋进之笔”[J].中国大学教学，2018（1）：7-9.