基于“互联网+”的混合式教学课程建设与实践探索以“工程力学”课程为

◇成都大学建筑与土木工程学院 陈 菲 周 阳 蔡萌琦

受“新冠肺炎疫情”影响，为响应国家“停课不停教、停课不停学”的号召，在工程力学课程教学中引入基于“互联网+”的混合式教学模式，通过主动营造师生互动的线上课堂环境，进一步优化教学效果。本文详细介绍了所选用的“直播与录播相结合、电脑端与手机App互补”的混合式教学模式，并通过具体章节的讲授案例，从“主动获取、鼓励协作、资源共享”多重角度，较全面展示了云端教学模式的优势与可操作性。不仅较好地完成了教学任务，所得成果对于工程力学的教学模式创新、方法改革具有一定的参考价值与指导意义。

随着计算机技术、通信技术和各种移动终端的飞速发展及普及，物联网的时代正向我们走来，互联网和各类网络教学平台也为教学改革提供了全新的载体，比如超星网络教学平台、智慧树、学堂在线（MOOC）、优课联盟以及高校邦通识课程等。

在“互联网+”背景下，高等教育模式面临前所未有的挑战。因此，近年来各高校开始了“互联网+”背景下的高等教育改革与实践[1-5]，并试验性地探索了与各类课程的结合模式[6-9]。2020年年初受新型冠状病毒肺炎疫情影响，正常的线下教学无法进行。为响应国家“停课不停教、停课不停学”的号召，“互联网+教学”模式成为了各大高校教学的唯一选项。

结合工程力学课程的教学，作者对工程造价专业开展了基于“互联网+”的混合式教学模式探索。本文在总结“互联网+”混合式教学模式的基础上，结合工程力学课程特点提出了一套全过程教学实施方案，讨论了混合式教学特点与注意事项，期冀为类似课程的教学提供参考。

1 基于“互联网+”的混合式教学模式

工程力学是一门经典的力学基础课，网上授课的内容来源包含两大类，其一是网上公开的精品课程教学资源，例如精品课程、大学慕课和教学平台自带的示范教学包等；其二是个人线上直播，例如超星直播客户端、QQ、腾讯会议、钉钉、ZOOM、WELINK等。

网上优质课程教学资源很多是名校、名师团队的成果，内容很祥实，授课方式也丰富多彩，但是为保证教学效果也不宜直接利用。其一，这些资源往往是为特定专业准备的，不同专业之间使用的教材不一样，授课内容的侧重点也有出入，需要教师预先甄别后才能使用；其二，以多个视频的方式呈现教学内容，期间没有停顿，也缺乏互动，教学效果很难保障。因此，教师需要控制每次播放的视频长度，保证学生能够集中精力聆听，同时也需要激励学生提前预习，跟上视频节凑；其三，每个视频侧重单个知识点，各个视频的逻辑性讲解的不多，需要教师将各个知识点串起来；其四，无法掌控学生的学习情况，进而及时调整上课进度。这就要求教师要增加与学生的互动环节，宏观上把控学生在学习过程中存在的问题，并及时解决。

综合考虑上面的因素，最后采用线上优秀教学资源（包含大学慕课和超星平台自带的示范教学包）和个人直播相结合、超星平台和QQ相结合、电脑端与手机App相结合的混合式教学模型，以期充分调动和激发学生的学习热情，提高学生学习的主观能动性，加深对知识点的理解，提高学习效率。

2 工程力学教学要点与混合式教学实践

工程力学是一门理论性较强的技术基础课，包括理论力学和材料力学。工程力学是其它后续力学课程比如结构力学、弹性力学、塑性力学等的基础，在工程技术领域中有着广泛的应用，是一门典型的理论与实践相结合的课程。工程力学的教学目标是培养学生用力学知识分析和解决实际工程中力学问题的能力，同时为其它专业课程学习打下基础。

2.1 教学要求

在理论知识方面：能正确地选取分离体并画出受力图，比较完整地理解力、力矩和力偶的基本概念和性质，能熟练计算力的投影和力矩；掌握运用各类平面力系的平衡方程求解单个物体及简单物系的平衡问题的知识；掌握分析杆件内力并做相应内力图的基本知识；掌握分析杆件的应力、应变，进行强度和刚度计算的基本知识；对应力状态和强度理论有一定认识，并能进行组合变形下杆件强度计算；初步学会分析简单压杆的临界载荷，并进行压杆稳定性的校核；在能力、技能方面具有从简单的实际问题中提出理论力学问题并进行分析的初步能力；初步具备计算强度、刚度、稳定性的计算及构件设计的能力；初步具备合理选材及对常用材料基本力学性能进行测试的能力。

2.2 教学重点

重点包括静力平衡概念；平面力系的平衡条件及其应用；重心概念及理论应用；应力分布概念；弯曲概念；弯曲正应力强度条件及其应用；截面惯性矩的概念；梁变形与截面惯性矩的关系；梁正应力与截面惯性矩的关系等理论及其应用；剪切、扭转概念；弯曲剪应力、扭转剪应力的理论和应用等11个方面。

2.3 混合式教学实践

（1）课前准备。结合教学大纲和内容，准备教案，勾选出每节课的重点和难点。根据教学大纲，以某个平台为基础，在各类网上教学资源中，挑选优秀的且与本课程教纲高度锲合的多个优秀资源有效融合。最终选定的是超星平台，该平台自带示范教学包，部分资源可以直接使用，其它平台的资源也可以整合后使用，即将适合使用的资源整合在一个平台上，便于学生使用。

若网上没有合适的资源，则开展直播教学。这部分内容主要涉及各知识点的归纳总结，以及各知识点之间的逻辑关系构建。工程力学是一门逻辑性很强的课程，涉及的知识点比较多。在讲解具体知识点前，先把整本书的知识进行归纳总结，理清各章节间的逻辑性，尽量把复杂问题简单化。采用直播方式，先给学生系统的讲一下这门课的主要研究目的，研究对象，解决的问题，让学生对这门课有个初步的概念。对每一章的内容也进行归纳总结。把主要的逻辑脉络弄清楚后，再去学习各个知识点就比较好理解。例如第一部分静力学，主要目的是根据已知力求解未知力，求解过程可以简化成两步：画受力图，解除约束，找到未知量；根据平衡条件建立平衡方程。这样把力学问题转化为数学问题，变成了求解一次函数的方程组。那么在第一步中，约束性质非常重要，学生一定要弄清楚，不同的约束性质有不同的约束力。第二部分材料力学中求内力的部分，跟第一部分一样也是根据已知力求解未知力，只是第一部分的未知力是约束，第二部分的未知力是内力。解题步骤跟前面一样，画受力图，采用截面法，把要求的截面截断相当于接触约束。这种总结既可以让学生对课程有个宏观的了解，也可以进一步强化学生对相关知识点的理解。

（2）课中跟踪。①课程学习的过程管理。首先强调预习的必要性；其次在课件中设置任务点，学生可以反复观看课件视频，理解阶段教学知识点；最后采用学习进程跟踪机制。利用超星平台进行签到；学习的情况后台实时保存；关闭平台的快进、拖曳或界面切换功能。这样，能够确保每段视屏学生最少学习一次，反复学习则不受限制。②加强教学互动。课程的互动主要是在QQ群上，针对学生提出的问题及时解答，对于共性问题，采用直播的方式统一解答。同时，在超星平台的评论区设置问题，鼓励学生各抒起见，加深对课程知识点的认识。

（3）课后监督。课后监督主要是监督作业完成情况。作业，特别是计算题，对工程力学课程学习十分重要。做作业过程中不仅可以把前面的知识点复习一遍，而且可以把学过的零散知识点系统地串连起来，达到用学到的知识解决实际问题的课程目标。

作业全部提交后，把提前制定的详细标准答案和评分标准提供学生。作业评阅可以利用超星平台设置生生互评完成。匿名随机选取两位学生评阅一份作业，两者的平均分作为该学生的作业成绩。对这个环节的设置主要是考虑到改别人的作业时，首先得自己弄清楚，相当于进一步强化了学生对作业的理解，这种方式也就起到了作业的目的。

最后会找几个经典的习题进行详细的讲解，在分析解题思路过程中，中间会穿插一些具体的知识点复习，例如二力杆的判断，约束力的假设等。结合习题来讲知识点，这样学生更好理解，更好掌握。

（4）复习强化。采用直播的方式再一次把各章的知识点和学习难点梳理一遍，查漏补缺。对一些重要的概念再强化一下，不清楚的知识点再重点讲一遍。同时，每章选择涵盖知识点的例题，提前发给学生，要求学生课前做好。直播上课的时候要求学生把作业全部拍照发到QQ群，所有的学生一起学习，同时课上随机抽学生线上讲解题思路以及步骤。最后对学生的错误答案进行点评，已供学生参考，避免犯类似的问题。设置综合练习题，将各章节的知识点串联起来。

3 讨论

如上的“互联网+”混合式教学模式已应用于实际教学中，实践表明：①多渠道、多方式优质资源的整合，提高了教学质量；②灵活、适应性强（特殊时期、灵活安排时间、随时随地学习、照顾特殊需求（比如活动不方便的人、有特殊需求的人））；③适用于理论性较强的学科。需要注意的问题是：①互动环节的保障，充分沟通；②教学节奏控制；③操作性强的课程知识用于辅助教学。