基于OMO模式的理论力学课堂教学改革研究与实践

张 野

（哈尔滨华德学院 机电与材料工程学院，黑龙江 哈尔滨 150025）

0 引言

理论力学课程是工科类大学最重要的理论基础课之一，同时，也是机械、车辆工程等工科专业重要的专业基础课。理论力学课程的学习，需要用到高数及大学物理等前序课程的内容去推导出大量的数学表达式及相关结论，使得理论力学课程理论性、逻辑性和系统性强，并且概念多、公式多、定理多，被同学们认为是的较为难学、难通过的专课程之一。此外，理论力学教材中出现的力学模型多是经过抽象化处理后的平面图形，与日常生活实际所见相差较大，而大学生多数没有经历过工程实践，使得学生很难将课本上的例题与实际工程问题联系起来，加之应用型本科院校的学生基础相对薄弱，导致理论力学课程不及格率一直较高，进而降低了学生的学习主动性；同时，根据对应用型人才培养计划的总体调整，多数高校要求在不能降低教学要求前提下对“理论力学”课程的学时数进行压缩，使得传统的理论力学课程教学在客观上很难达到应用型本科院校的培养目标，考虑到学时的局限性和机械类专业的发展需要，需要及时调整教学内容和教学方法，同时融入新的考核机制帮助学生在有限的学时内，更有效地学习本课程的内容。基于以上原因，笔者针对应用型本科院校的培养目标，结合OMO教学模式，积极探索理论力学课程的教学改革实践，现将改革后的课堂效果与质量进行简单的评析。

1 传统的理论力学课堂教学模式

理论力学在国内高校中开设时间较长、传统的授课内容相对成熟、经典，具有较强的理论性、逻辑性和系统性，导致近十多年来其讲授内容、课程教学重点和教学难点基本没有大的变化。同时由于过于重视公式推导和案例计算分析，大量使用板书进行理论教学。这种情况下，一方面教师容易忽视新时代下教育环境的变化以及学生的思维变化，使教师不了解学生新时代的学习工具、新颖的学习方法和特殊的学习兴趣；另一方面，教材中所举例题大都是抽象化后的平面模型，这也使得没有经历过工程实践的学生很难把平面模型、ppt内的图片、视频与日常生活所见以及工程实际结合起来。于是，理论力学课程就变成了难学难懂难通过的代名词。

2 基于OMO模式的理论力学教学模式构建原则与实施

2.1 OMO教学模式的优势

OMO（Online Merge Offline）教学模式，即线上线下混合教学模式，就是将传统面授学习与线上网络化学习相互结合，既保持了传统面授教学中，教师随时了解学生的学习状态并据此调整授课计划的优势，有增加了线上网络化学习方式相对丰富、学生可以反复学习的特点，二者的融合可以取得更好的教学效果。这种学习方式并非是将线上、线下学习简单而粗暴的相加，而是要改变传统面授学习形式下的教学的关系。在这种线上、线下相互融合、相互配合的新颖的学习方式中，学生将作为积极的学习者，以更加主动的态度参与到学习过程中，而不在是传统教育中被动的接受知识；老师也不在利用传统的教育方法简单的知识传授，而是需要通过调动、组织学生自主、自律学习等过程引导学生积极学习新知识，成为真正的传道授业解惑之人。

2.2 OMO模式下的理论力学教学内容创新

为实现培养企业发展所需的人才，以学生工程实际能力培养为核心改革教学内容，增加传统课堂不便讲解的内容。应适当增加工程实践案例，减少不常用的、较难的公式推导及理论讲解；充分利用线上教学优势，积极在教学中增加趣味课堂等内容，让同学通过了解大量有趣的故事了解理论力学课程在工程中的实际应用；利用网络优势，在课程中加入课程思政内容，让同学们知道本门课程对其将来的工作以及国家的发展的重大意义，帮助同学们坚定学习好理论力学课程的信心，提升同学们的学习积极性。

2.3 依托在线课程建设，规范化专业课程平台。

近年来，在线课程的飞速发展给OMO教学模式改革提供了更加丰富的内涵，2020年春季学期，我校基础力学团队完成了基础力学在线课程建设，在OMO教学模式改革方面进行了初步的实践与探索。充分利用网络优势，拓展教学资源，用工程化实例替代抽象的力学模型，拓宽视野；整合教学资源，开展模块化教学，培养学生自学能力；建立线上线下教学互动大数据记录，查漏补缺，满足应用型人才培养的教学需要。

3 OMO教学模式下理论力学授课内容的改革

3.1 合理分配课时，优化教学安排

目前，多数高校的理论力学课程课时均有所压缩，但教学要求没有降低，为达到所需的教学效果，必须对理论力学授课内容进行改革。要充分利用我校大多数课程均有在线课程的优势，有效衔接其他课程中的相重复的内容，将学时分配给重要知识点，相应的减少重复的不重要的知识点的学时。例如理论力学摩擦部分的内容与机械原理中的摩擦有很多的重叠性，教师可以通过线上课程资源为学生对比两门课中所要突出的重点，反复启发和引导学生把握各知识点之间的逻辑关系，适当减少所需的课时，既能让学生了解学习内容，也有利于学生加深理解不同课程之间的联系，帮助学生掌握不同课程所要突出的课程重点。

另外，要充分利用慕课资源和已有的在线课程优势，将一些难度不大的学习内容放到课下，变为学生自学内容，并伴有一定的测试，引导学生课下完成难度不大的知识。同时，提供在线为学生答疑解惑，避免出现问题积累，影响后续内容的理解。

3.2 教学内容工程化

为帮助同学们在未来的工作中快速的融力学知识，在教学中应改变直接给出平面力学模型的教学方式，充分利用多媒体及网络辅助教学优势，通过动画、视频等展示工程实例，帮助学生提高感性认识，增加将工程问题转化为平面力学模型的建模过程，让学生理解平面力学模型产生原理，以及将工程问题简化为平面模型的实际意义，使理论内容与实际工程问题紧密联系；对全班学生进行分组，让学生提出问题并在组内、组间相互讨论，让同学们热情且积极的参与到课堂学习中，全面掌握知识。为学生未来的工程实践打下坚实的基础。

4 OMO教学模式下理论力学授课管理及效果的改革

4.1 提高学生课堂参与度

在理论力学的授课过程中，通过超星学习通教学平台APP，可以适当引入一些课堂研讨内容，打造以师生互动为中心的课堂教学模式。可以采用分组学习的方式，使学生在师生共同创建的研讨场景下进行探索学习，股利同学们提出问题并互相讨论，激发同学们对理论力学课程的学习兴趣，并通过超星学习通实时与老师互动讨论，课程结束后要求其对分组讨论成果进行总结分析，最终形成报告。此外，可以充分利用超星学习通APP中的摇一摇、随机选人等小功能随时加入学生的互动，防止学生过于松懈，导致部分学生的参与度不高的现象，保证双线教学活动的有效实施。

4.2 改革考核方式

理论力学课程的教学改革是为了帮助学生掌握所学知识，并将所学的各种理论和公式应用到将来的工作中，利用各种理论知识来解决遇到的实际问题。为了在平时督促学生课上课下都能积极投入到学习中，考核除传统的出勤、课堂表现、平时作业、成绩等考核方式之外，基于OMO模式下理论力学课程，应构建混合式多元评价指标，可以将视频观看次数及完成度、在线小测、在线互动、分组任务完成情况、抢答次数、作业、线下期末考试及工程应用能力的考核等纳入考核指标。特别应加强对学生工程应用能力的考核，教师可以分组为学生布置典型的工程力学问题，让学生自己提出解决方案，最后组织教师对学生的解决方案进行答辩并给出成绩。

5 结束语

针对当前理论力学课程学时缩短、强调工程应用能力培养等实际情况，依托在线课程建设，构建理论力学课程OMO教学模式，增加理论力学课程工程案例的比重，充分利用线上教学优势，帮助学生将工程问题转化为平面力学模型的建模过程，加强学生的建模能力，让学生理解在理论力学课程中所学习的定理应用的工程意义。经过一年多的实践表明，学生学习理论力学课程的的兴趣有较为明显的提高，学生学习的参与度、互动情况和提问次数较大提升，教学改革效果较好，学生解决工程实际问题的能力也得到了一定程度上的提高，达到了应用型本科院校人才培养目标。