高职民航类专业《工程力学》课程在线教学模式的研究

文/广州民航职业技术学院 吕晓静 徐恩华 徐 燕 符双学

一、引言

2019年底开始，线上教学需求大范围提升，各种在线教学平台免费开放，为教师教学提供了极大便利。传统教学手段有利于发挥教师的主导作用，但网络教学更能体现学生的课程主体位置。网络教学模式能够打破空间限制，提升学生的积极性和创造性，更能培养学生自主学习、自主解决问题的能力，为以后更好地工作打下坚实的基础。如何充分利用教学平台的功能及教学资源激发学生的学习兴趣并提高网络教学质量是摆在所有教师面前的难题与挑战。

工程力学作为高职民航相关专业课程，特别是飞机维修相关专业的技术基础课，在基础课与专业课之间起重要的桥梁作用。[1]工程力学主要研究构件的几何组成规律，以及在载荷作用下构件的强度、刚度和稳定性问题。[2]与本科专业课程相比，高职《工程力学》课程更需要结合工程实际讨论相关力学问题。通过该课程的学习，可以使学生学会如何处理工程中的力学问题，为飞机维修技能的提升提供理论基础。

以往关于工程力学的网络教学主要是以录播视频在线观看的模式，虽然可供各种人员随时学习，但是缺少了教学互动，学习过程较枯燥，不太适用于高职学生对该课程的学习。新形势下，各种在线教学平台出现在教学工作者的视线当中，包括职教云、腾讯课堂、腾讯会议、微信群、QQ群等。作者通过实际教学过程总结经验，发现采用“腾讯课堂”在线直播模式结合“职教云”的教学功能能够很好地调动学生的课堂参与积极性，可以保证教学效率。

二、在线教学平台选择

网络教学实施者是教师，但主体是学生。在线教学平台既方便了教师在线直播授课和分享教学资源，同时也为学生随时随地自主学习提供了平台。教师与学生两种角色对网络教学的需求不同，分析并确切了解二者的不同需求，可以为网络教学的更好开展提供支撑。

(一)学生需求

学生利用教学平台自主学习时，更希望参与课堂教学，而不是仅仅作为输出终端。如果仅仅是枯燥地对着电脑录播视频进行观看学习，学习效率低下，教学效率不及线下课堂。[3]因此，网络在线教学需要注重课堂互动性，学生能够与教师及其他学生直接交流，随时提出疑惑并获得答疑。“腾讯课堂”在线直播模式可以很好地实现学生与教师、学生与学生之间的互动，能够调动学生课堂参与的积极性。学生课上有掌握不了的知识或者因为有事情耽搁没有参加在线教学，希望课后进行补习，在线直播视频的回放功能能够很好地满足这个需求，“腾讯课堂”可以设置生成回放视频供学生课后学习。学生希望能够方便获取与课程有关的教材、教案、课件、视频等教学资源；学生完成当堂课的学习后，想要通过在线测试检验自己的学习成果，有针对性地查漏补缺；课后也希望能够有渠道与教师进行问答互动，解决疑难问题。“职教云”的课程设计、测试、作业及问答模块能够满足学生的这些需求。

(二)教师需求

作为网络教学的实施者，教师的作用对教学质量来说至关重要。教师首先需要教学平台能够发布所授课程，并进行直播授课，完成授课任务；教师还需要及时了解学生的学习情况，及时调整教学内容与技术，提高课堂效率；另外，教师还需要能够和学生直接进行互动，解答学生疑惑，同时也提高自己的授课激情；最后，教师需要能够方便地发布或批改作业，并通过在线测试来检测每位学生的学习成果，记录平时的表现情况。“腾讯课堂”在线直播模式的画板功能可以实现教师在《工程力学》网络授课过程中进行板书及重点标注，与线下授课习惯贴合。同时结合“职教云”的模块功能满足教师网络教学课程设计、测试、作业等需求。

如图1所示，结合“腾讯课堂”和“职教云”两个平台的功能为教师授课和师生交流提供平台，可以较好地辅助教师在线授课，提高教学效率。

图1 网络在线教学模式

三、《工程力学》课程网络授课安排

(一)课程资料

针对《工程力学》课程的在线学习方案设计，课程资料必不可少。将课程资料按章节导入“职教云”系统，按照课程实际时间安排设置课堂，课前、课中及课后三个模块均引入需要的学习资料，方便学生随时查看。课程资料应尽可能多样，包括教学计划、课件、短视频等，最大程度丰富教学资源，为不同基础的学生自学提供相应的学习材料。

(二)授课内容及授课方式改革

《工程力学》课程包括刚体静力学和材料力学两个部分，课程具有较强的理论性，知识复杂，逻辑性较强；课程前后关联，理解掌握刚体静力学才能为材料力学强度计算提供基础。与本科理工科学生相比，民航高职专业学生工科基础普遍较差，因此更要注重激发学生的学习兴趣，提高课堂参与的积极性，主要从授课内容和授课方式上进行改革。

传统本科专业的《工程力学》注重理论学习，而高职民航类专业的《工程力学》课程授课内容需要注重理论联系实际，[4]从课程的实用性入手，特别是结合航空飞机设计及维护过程中的力学问题进行讲解。如在讲解“物体的重心”一节时，可引入飞机称重的原理及操作，将合力矩定理及物体重心求法的理论与实际工程应用相结合；在讲解“应力集中”概念时，引入飞机维修过程中常遇到的由于应力集中所引起的飞机构件破坏问题以及如何避免应力集中的措施；在讲解“剪切与挤压”时，结合飞机蒙皮铆钉有可能出现的剪切现象进行讲解，讲述根据铆钉的变化判断飞机构件的受载荷及损伤情况；在讲解“梁的弯曲”时，结合飞机起落时蒙皮受力弯曲现象进行讲解，同时还可复习前面章节中“均布载荷”的相关知识。通过授课内容的改革，将课程与工程实践紧密联系，使学生形成系统的工程思维，提升课程内容的实用性。

以往线下教学采用“填鸭式”授课，学生被动接受大量的理论知识，课堂枯燥无趣，难以激发学生的学习兴趣。而在线授课方式给了我们新的启发：可以采用翻转课堂、分组任务等新的授课方式满足学生参与课堂的需求，激发学习兴趣。[5]课堂上可根据不同情况选择“腾讯课堂”的举手功能和“职教云”的抢答与随机模式进行课堂回答问题环节，这种方式可以大大提高学生答题的热情，同时将学生答题情况进行记录，作为考核成绩的参考。有的学生可能比较害羞，在众人面前不太习惯展示自己，而线上教学刚好给了这部分学生一个自我展示的机会，不需要面对教师和同学，有助于他们慢慢克服紧张情绪，从而提升自己对课程学习的自信心。

(三)课程在线考核方案设计

《工程力学》课程在线结业考试可采用职教云答卷，同时结合腾讯会议监考的模式进行。学生需准备两台设备，一台登陆“职教云”答卷，一台登录“腾讯会议”用于监控配合监考(手机、平板、电脑均可)。教师按照职教云考试模板提前出好卷子导入到“职教云”中，还可通过设置题目、选项随机防止作弊，线上考核客观题的结果不需要教师批改，直接给出成绩，这一点要比线下考核更为方便。但是在线监考的弊端还是无法避免，为了防止学生切屏查找答案，最好统一采用移动端进行答题，后台可记录学生的切屏记录。“腾讯会议”监考要保证学生的上半身与答卷页面同时出现在监考画面里，保证线上考核的公平性，尽可能弥补线上考核的弊端。

《工程力学》课程考核不能仅仅靠学期末的结业考试成绩定结果，还需综合考量学生在授课期间的学习表现，如课堂积极性、作业完成度、课堂随机测试成绩、头脑风暴讨论结果等，可采用多种过程考核方式。对于高职民航类专业来说，《工程》力学的线上学习成绩中，平时表现所占比重建议超过结业考试所占比重。

四、总结

本文对民航高职相关专业《工程力学》课程网络在线教学模式进行了研究。通过分析学生与教师的角色，采用“腾讯课堂”在线直播模式结合“职教云”进行授课，同时对网络授课安排进行了设计。通过对授课内容及授课方式进行改革，将课程与工程实践紧密联系，使学生形成系统的工程思维；通过增加翻转课堂、分组任务等新的授课方式，调动学生的课堂参与积极性，提升教学效率。