线上线下教学模式在理论力学课程中的应用研究

赵 巍

(唐山学院基础教学部，河北 唐山063000)

0 引言

理论力学是一门理论性较强的技术基础课，研究力学中最普遍、最基本的规律。很多工程专业的课程，例如材料力学、机械原理、机械设计、结构力学、弹塑性力学、流体力学、飞行力学、振动理论、断裂力学以及许多力学专业课程等，都以以理论力学为基础，所以理论力学是学习工程专业一系列后续课程的重要基础[1]。

理论力学的内容包括静力学、运动学、动力学三个部分，研究对象从单个质点到由多个刚体组成的系统，既求解运动又求解受力。在解题时，研究对象选取灵活多样；可以列出的方程形式也多种多样，可以采用的定理（定律）也有很多种类。因此，学生普遍反映理论力学内容多、方法灵活，遇到问题不知如何下手。与此同时，随着新知识、新课程的不断增加，国内非力学专业力学课时的平均值却在下降。一般本科院校的理论力学课时平均值为60，而该校的土木专业已缩至50课时左右。在传统教学模式下，在有限的学时内让学生既能扎实地掌握理论知识，又能提高解决工程实际问题的能力是很难办到的。因此，必须改变传统教学模式，采用线上与线下相结合的教学模式，提高教学质量，达到提高学生解决实际问题能力的目的。

1 线上线下教学准备

1.1 教学内容的分配

教学内容由线上平台教学和线下课堂教学联合完成。学生们在接受传统课堂教学的同时又通过网络平台的资源完成课前预习、课后复习过程中的自主学习。该课程由教学PPT、教学视频、随堂练习、课后作业、章节测验、实验、期末考试等组成。

编制配套的教学PPT，明确教学目标、重点与难点及需要掌握的知识点，编选了符合土木专业学生的案例和习题。制作碎片化教学视频，上传到超星的网络教学平台。视频主要包括以下几方面内容：一是直观形象的生活、工程实例的视频；介绍理论力学与高科技成就、重大事故有密切关系的视频。学生可通过课前学习认识课程的重要性及其应用的广泛性，充分调动学习的积极性。二是各种公式、定理严密但较繁琐的推导过程的视频；通过课前预习让学生完成任务点，锻炼学生自主学习能力。同时使教师的线下课堂教学更具有针对性。三是用于课后复习的视频；包含重点知识点内容的拓展题和提高题，教师制作的课后作业讲评等。

课堂教学中高度还原课堂讲授氛围，坚持进行板书讲解。采用启发式教学，重点讲授运用理论知识解决问题的过程，培养学生掌握运用知识解决工程实际问题的能力。加强师生面对面地互动，对学生自主学习遇到的问题进行答疑，组织学生展开讨论。进行随堂练习检测学生对基本概念、基础知识的掌握情况，对学与教两方面起到督促作用。

1.2 教学平台的应用

使用超星公司的网络教学平台，应用“学习通App”进行签到、投票、提问抢答、主题讨论、随堂练习、作业发布提交、章节测试等对学生进行管理。

2 线上线下教学实施过程

2.1 线上网络平台的学习

根据本课程的教学任务和大纲，制定学习进度和计划，在“学习通”网络平台上发布任务点。组织学生利用网络教学资源进行学习、参与讨论、完成随堂练习、作业习题、章节测试等。教师通过网络平台可随时查看学生学习进展情况，及时了解学生对各章节的掌握情况，并对完成情况不理想的同学进行督促整改。借助平台，学生及时接收通知，完成课前课后的各项学习活动，拓展了学习的时间、空间。借助平台，教师可以及时接收学生的反馈信息，了解学生的学习情况，更好地做到在课堂教学中有的放矢。

2.2 线下课堂面对面的教学

在课堂教学中，首先，梳理、归纳本次课程的知识脉络线索，对重点、难点知识进行讲解。通过典型例题明确具体的解题步骤，着重分析、解决问题思路的讲解，从而培养分析解决问题的能力。其次，展开课堂互动讨论。对学生反馈的某些共性的疑难问题，统一地答疑解惑。以平台建立的学习小组为单位展开讨论，培养学生小组共同解决问题的能力。课堂讨论不仅激发了学生学习的积极性，还锻炼了学生共同协作的精神，起到了事半功倍的效果。最后，进行随堂练习。将提前编置好的练习题利用学习通平台发放，加深学生对易混淆易错概念的理解掌握，有利于教学质量的提升。

2.3 课程考核方式的调整

虽然目前学生课程考核期末总评成绩=平时成绩+期末考试成绩，但增加了过程考核环节，改变学生平时不努力、考前突击应付的情况。设定期末总成绩比例为：平时成绩占35%（线上成绩占30%+线下实验成绩占5%），期末考试成绩占65%（闭卷笔试）。其中线上成绩包括：完成发布的任务点（占5%）、签到、讨论（占5%）、随堂练习（5%）、章节测试（10%）、课程作业（10%）。加大对学习过程考核所占的比例，调动学生平时学习的积极性，若不认真完成线上的各项学习任务（是有时间截点限制的），仅依靠期末考试是很难顺利通过的。教师利用线上平台统计的学情数据，加强对学生的检查、监督、管理，促使学生更加注重平时学习的累积。

3 线上线下教学实践效果

参与此次线上线下教学模式探索的为我校2019级土木专业5个班的学生（共155人），取得了良好的教学效果。学生积极参加线上线下学习、互动讨论，共发布60个任务点；92%的学生任务点完成率达到100%，布置了12次线上作业；完成率达到100%，发起了20次随堂练习；11次章节测验，参与率均达到100%。

通过课程教学模式改革，学生可以自主安排线上学习时间并提高了学习兴趣；线上作业和章节测验、随堂练习能及时自查学习效果；线下讨论可以进一步加强对内容与知识点的理解、掌握，学习效果良好。2019级期末总评成绩为：90分以上19人占12%；80～89分44人占28%；70～79分58人占37%；60～69分24人占16%；60分以下10人占7%；其中，最高分为95分，平均成绩为76.4分，成绩高于以往传统教学模式下的成绩。由此说明绝大部分学生对教学要求的内容能够较好地掌握，线上线下教学模式取得了较好的效果。

4 结语

线上与线下教学模式应用于理论力学课程教学，充分调动了学生学习的积极性，加强了师生互动及过程考核环节，提高了学生的自主学习的能力，有效地提高了教学质量。同时，提高了学生解决实际工程问题的能力和协作精神。当然，教学质量的提高与人才综合能力的培养是一项长期的工作，线上与线下这种教学模式是需要教师在教学中不断地探索完善的。