专业认证下的力学课程混合式教学改革研究——以长春工程学院为例

李延君，史慧云，韦皓煜，孙 艳

(长春工程学院，长春 130012)

2019年,教育部印发了《关于一流本科课程建设的实施意见》，文件中提出全面开展一流本科课程建设，实施一流本科课程“双万计划”的要求。一流本科课程建设让高等教育回归于教育教学的本质，对课程建设、教师教学能力和教学改革等方面提出了更高要求。目前，越来越多的高校和专业开始主动推进工程教育专业认证工作，促使力学系列课程以专业认证理念为导向进行课程教学改革。力学教学团队采取了省级在线精品课程资源建设、思维导图、翻转课堂和力学创新人才训练等改革措施，在课程改革中培养学生的力学兴趣、自主学习意识、创新思维和应用力学知识解决复杂工程问题的能力。

1 力学课程教学改革背景和理论框架

1.1 背景

2016年，我国正式加入工程教育本科专业认证国际互认协议,即《华盛顿协议》。目前，越来越多的高校和专业积极主动推进认证申报和自评工作。自2017年以来，长春工程学院积极主动推进工程专业认证工作，土木工程专业、机械工程专业、水电水利工程专业和岩土工程专业已顺利完成工程认证。农业水利工程专业和建筑环境工程专业已提交专业认证自评报告，环境工程专业正积极准备申请认证。

力学系列课程是各类工科专业的基础课程，是各工科专业认证的有效支撑部分。面对长春工程学院众多工科专业已开展专业认证，促使力学系列课程以专业认证理念为导向进行教学改革已成为大势所趋。

1.2 教学改革模式理论框架

以学生为中心、产出导向、持续改进是工程教育专业认证的三大核心理念。根据这三大核心理念和力学课程支撑毕业要求指标点的需要，力学教学团队设计了巩固知识、内化知识、课程资源建设、创新性培养等改革措施。以学生为中心，培养学生自主学习能力和力学创新能力是课程改革要重点突破的方向。根据课程建设、改革、实施、推广，分析了三年力学课程的达成度，教学团队正持续优化力学系列课程。

2 课程资源建设——省级在线精品课程建设情况

力学教学团队以智慧树教育科技公司的知到App为课程建设平台。在线课程以学时多、内容广和普遍适用为设计导向，课程相关资源丰富。学习内容增添了工程背景与案例分析，突出培养学生用所学力学知识与技能解决工程问题的能力并提出工程设计方案。

力学教学团队于2018年11月完成线上视频录制与相关课程资源的准备工作。线上课程资源涵盖教学视频64个，视频录制时长625 min。上传了50个课件PPT和200道在线测试题，还含有其他相应课程的学习资源。线上课程赋予1.5学分，占25学时。

工程力学线上课程于2019年春季学期正式招生运行。经过近两年时间的线上线下实践运行，课程除跨校共享的学分课运行外，还面向公众开放，目前已运行4学期，累计选课7 777人次，累计互动3 520次，累计学校25所。工程力学(80学时)课程于2019年获评“吉林省在线精品课程”荣誉称号。

3 混合式教学方法改革策略

3.1 巧用思维导图整理力学知识

思维导图是由东尼·伯赞提出的思维革命工具，它是一项全方位的视觉和图解思考工具，擅长表达记忆、学习和创造等形式的思考过程。材料力学课程知识点琐碎，内容广泛，公式众多，力学教学团队面向土木工程专业2016级、2017级和2018级本科教学引入了思维导图为辅助工具，进一步达到巩固力学知识的目的。课程要求学生在一章节学习完毕后绘制一张A3纸的力学知识思维导图。这是一种课后学习的复盘式导图，学生通过绘制复盘导图梳理本章节的力学知识要点，加深已掌握的知识印象，发现自身薄弱的知识模块，有助于及时巩固知识和查缺补漏。在后续的力学章节学习中，如果有知识点遗忘，学生也可翻看前边章节的思维导图，与正在学习的力学知识点形成串联的知识体系。多张思维导图能够帮助学生建立力学知识系统框架，提高应用力学知识解决工程问题的能力。

3.2 开展混合式教学，鼓励学生上讲台

2018年，长春工程学院实施的人才培养计划对力学系列课程删减了6～16学时。为解决理论学时减少而内容含量几乎未删减所带来的问题，力学教学团队引入了线上线下混合式教学模式，按照力学思维和应用对教材中的知识点进行分类，即基础性知识、陈述性知识、逻辑推证知识和综合应用知识。利用省级在线精品课程的视频课程和线上学习资源，学生在教师指导下课下独立完成基础性知识和陈述性知识的自主学习。线下课堂教师更多地讲授力学分析、逻辑推证和综合应用问题。

为达到学生力学知识内化的目的，力学课程改革实施了鼓励学生上讲台的方案。教师在课前布置讲授内容，将力学公式推导、重难点进行拆分，让学生进行分组讨论，自主进行课件制作，组长要在课堂上针对某个知识点进行约10 min的分享。讲授后，教师和学生要提出心中疑问进行公开讨论，以达到加深知识理解的目的。

3.3 组织学生参加力学竞赛

为了提高力学系列课程的教学质量，提高学生的力学兴趣，培养学生分析和解决工程问题的能力，培养工科力学创新人才，力学教学团队一直致力于组织学生参加高水平的全国周培源大学生力学竞赛。土木工程学院大学生创新创业实践中心和力学教学部共同负责周培源大学生力学竞赛的管理和服务。根据多年参赛组织经验，力学教学团队已经建立了校赛、省赛、国赛的一系列竞赛培训制度。目前，长春工程学院已经成功举办五届校大学生力学竞赛，参赛人数逐年上升，2019年校赛人数达到367人，校赛的知名度、影响力及参与性在逐年上升，选拔出的优秀学生在后续的省赛和国赛中屡次获奖。

3.4 开展力学大创项目

根据2019年教育部印发的《国家级大学生创新创业训练计划管理办法》的文件要求，长春工程学院积极推动大创项目的建设和实施。为了提升大学生的力学创新能力，学生以力学大创项目为依托，在力学教师指导下以第一作者发表了2篇力学论文，申报了实用新型专利1项。

表1 力学大创项目

4 改革成果

表2 课程教学改革阶段性成果

5 结语

课程质量的提升应该是贯穿教学全过程的，力学课程的教学理念、教学内容、授课方式、教学方法、考核机制等都需要按照工程专业教育认证的核心理念来进行持续改进。未来，力学教学团队将在信息化教学、精品线上课程运行和课程考核方面重点进行持续改进，要以打造线上线下混合式“金课”为目标持续做好课程质量建设。