信息化环境下高职《工程力学》课程教学改革探析

陈丹 杨杰 曹慧慧

以教育信息化带动教育现代化，促进教育的创新与变革， 是加快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择。本文分析了《工程力学》在传统教学中长期存在的问题，结合信息化教学的核心任务，从教学理念、教学体系、教学内容、教学策略、教学方式和教学考核六方面探索提出了改革措施。

《工程力学》是高职院校土木大类专业中一门重要的专业基础课程，包含理论力学、材料力学、结构力学内容三大部分。该课程兼有基础理论和应用技术的双重性质，是连接基础课和专业课之间的桥梁，在整个专业课程体系中处于承上启下的地位，它既运用了前期课程中的数学原理、材料特性、识图制图等知识，又为后续的专业技术课奠定必要的理论基础，既提升学生解决实际的工程问题的能力，也培养学生分析问题解决问题的逻辑思维能力。

对于《工程力学》这样一门理论性很强的课程，公式繁杂难记忆、理论抽象难理解、理论与实践脱节一直是传统教学的痛点，主要表现在以下几个方面：

教学内容大多沿袭大学本科教育，理论性过强并不适合高职院校学生，虽然近几年大力推行项目化教学改革，但主要针对专业技能课程，而对这类专业基础课程，在理念上有所改观，但并未真正落到实处，往往與相关后续专业课程的衔接与配合较差，脱离了工程背景和工程实践，使力学课程的理论显得苍白空洞，学生不知道学了有何用，或是用时已全忘。

教学方法还是采用传统的理论讲授法，一般采用课堂讲解、习题训练、实验、课后作业等方式，虽然慢慢引入多媒体教学、课程网站、学习平台等信息化方式，但并没有有效整合，真正解决教学内容多课时有限、学生水平差异大等问题。

考核方式单一，主要采用平时成绩加期末考试成绩的方法。但平时成绩较难把控也很难有明确统一的标准，而“闭卷”期末考试主要考查学生对理论知识的掌握情况，而很难评价学生实际运用能力和实践创新能力，往往让学生为了应付考试，突击死记硬背公式和理论，一旦考试通过，他们马上弃之唯恐不及，而忽略了今后的在其他专业课程的应用，这种考核方式不太符合高职院校学生的培养目标。

随着信息化的发展，信息化教学成为教师日常教学的重要组成部分。信息化教学的核心是利用网络学习平台和信息化资源调动全体学生的学习主动性，使学生自主地学习，使教育课前、课中、课后的所有教学环节数字化，从而提高教育质量和效率，形成适应信息社会要求的新教学教育模式。

新媒体和新技术正在影响着职业教育的方方面面，教与学的方式变得更加灵活多样。教师和学生不再局限于传统的课堂之中，教师和学生的角色不再局限为教与学，教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动获取信息的帮助者、促进者；学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。教学过程由讲授的进程转变为通过情景创设、问题探究、协商学习、意义建构等以学生为主体的过程，翻转式课堂和混合式教学等新型教学方式越来越流行，在线学习、移动学习、泛在学习等新型学习方式越来越受到学生欢迎，以教育信息化带动教育现代化，促进教育的创新与变革，是加快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择。

在“互联网+”行动计划、教育信息化2.0行动计划等国家战略的持续推动下，《工程力学》教学也应适应并运用新形势下的教学模式，从理念到体系、从内容到形式、从教学到考核等多方面着手，将以人为本、真正把培养学生综合素质和能力的指导思想贯穿整个教学活动过程。

（一）教学理念改革——以学生为中心，让学生动起来

课程改革首先要从教学理念开始，传统的以教师为中心的理念已经不适合当下高职院校中90后的学生，他们有个性有想法，且自我约束能力较差，我们必须以学生为中心，通过设计试验、游戏、讨论、汇报等一系列课堂活动让学生动起来，在活跃的课堂气氛中变被动听讲为主动探究，在动脑动手动嘴的过程中总结规律，掌握要点。这样，不仅有利于理解掌握知识，更能激发学习兴趣，同时也能提升团结合作、实践创新的能力，实现教学目标。

（二）教学目标改革——探索课程思政，让能力与素质融起来

工程力学课程兼具理学类课程和工学类课程的双重身份，既要注重对学生科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、永攀科学高峰的责任感和使命感，也要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。因此教学设计时要从“知识点”中挖掘思想政治元素，从教学内容中挖掘哲学思想，利用这些元素丰富课堂内容，实现知识传授与价值引领的有机统一。如在介绍弯曲承载能力时，引入魁北克大桥失事案例，通过震撼直观的画面警示工程安全，强调弯曲梁承载力在设计中的重要性，从感性到理性提升学生安全意识；如介绍内力概念，提及内力是由外力产生随外力改变而改变时，可以引申到团队在面对外压时能形成的凝聚力和团队反抗力量等；如将力学史与建筑史结合起来，让学生了解古代人民的智慧、现代科技的发展，可以让学生感受国家的强大和进步，激发学生的爱国主义精神，提升学生的民族自信和自豪。

（三）教学体系改革——与专业联系，让前后课程连起来

力学具有很强的工程应用背景，力学研究的问题主要是工程实际问题，研究对象为工程实际中的简化结构，其实质就是从工程实践中来再回到实际工程中去，因此，我们在教学的过程中要多列举工程实例，将工程中的实际结构与力学中的简化结构建立链接，尤其要教学生分辨结构类型建立力学模型，这样才能真正做到理论联系实际；同时在专业课学习阶段，也应根据需要及时补充力学知识，深化理解，学以致用。

（四）教学内容改革——以够用为原则，让理论知识用起来

高职《工程力学》教材大多为适应多个专业需求，特别强调本身的系统性和完整性，内容繁多，这与“要以应用为目的，以必需、够用为度”的原则相违背。因此，我们先对教材内容进行整合，划分为静力学分析、拉压杆分析、扭转杆分析、弯曲梁分析、组合变形杆件分析、压杆稳定分析、静定结构分析、超静定结构分析8个教学模块，在课时有限的情况下，根据不同专业和不同学习层次的岗位技能需求对模块进行适当选择与组合，比如机械类专业着重介绍扭转杆分析，土建专业则着重介绍拉压杆与弯曲梁分析；比如工程管理类专业着重要求掌握力学基本概念，工程设计类专业则着重掌握计算理论及设计方法等等。同时，结合学生特点，借助力学软件把学生从烦琐的计算中解脱出来，通过对比数据及图形，直观分析各个力学参数对模型结构的影响，从而更好地理解力学原理应用力学经验。

（五）教学策略改革——以问题为导向，让系列任务串起来

“以学生为中心”的教学理念并非忽略教师的作用，相反对教师提出了更高的要求，教师需要收集丰富的教学资源，需要玩转各种层出不穷的教学方法，并针对教学内容进行充分地准备和设计，比如，在采用PBL-以问题为导向的教学法时，如何提出一个能激发学生兴趣、愿意动脑思考的问题？如何将问题细化？如何设计合理合适的系列任务引导学生像福尔摩斯侦探一样逐层深入，扣人心弦又欲罢不能，直到最终解决问题掌握知识？这些都需要老师从学生的实际情况出发，结合自身的教學经验，并调用相关的教学资源去精心准备和筹划。新时期的教学策略改革，就是从专业知识和教学方法对教师提出全新的挑战。

（六）教学方式改革——微课、线上课、视频课，让课堂活起来

互联网+背景下的学习内容以极丰富的图文、音视频媒体数字信息呈现，突破时间和空间限制，碎片化、泛在化、适时地进行自主选择性的学习方式是传统课堂无法比拟的。因此我们也要与时俱进，让我们的课堂不止限定于45分钟课堂，而是运用网络课程、教学平台、线上课、视频课等信息化教学手段将课堂延伸到课外，让课堂活起来。比如，课前，老师可以在教学平台发布预习任务，要求学生查看网络课程中的相关资料，并完成课前测试，以了解学生自主学习情况；课中，老师随时发布课堂活动并及时了解并记录学生参与情况；课后，对重点难点问题录制视频课，让学生能反复观看；针对学生存在的问题，还可以进行集中线上课辅导等等，从而有效解决课内学时不足的问题。同时应用微课、视频、动画、3D模型图等信息化教学资源，在感官多重图文声像综合刺激下，帮助学生理解抽象知识，激发学生学习的主动性、趣味性和探索性。

（七）教学考核改革——阶段评价+过程评价+理实一体化评价

改变传统单一的考核方式，采用阶段评价、过程评价、理论与实践一体化评价的综合考核方式。其中，阶段评价以考查理论知识为主，采用题库抽题的方式分模块分层次进行，不同层次设定难度系数，综合计算分值，允许多次考试，通过方可参与下一阶段考试；过程评价以考查课堂表现及课后作业为主，主要依靠教学平台的记录，对学生参与课堂任务、资源利用等情况尽情综合评价；理论与实践一体化评价以考查实验实训为主，注重学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力及创新能力的评价；三类评价有效结合，不仅能全面考核学生对知识的掌握情况和应用情况，也能培养学生协作创新、信息素养等综合素质。

信息技术的发展为高职院校课程教学改革提供了更广阔的空间，实践证明， 上述教学改革措施能极大地激发学生主动学习的积极性， 有效地提高了教学效率， 取得了良好的教学效果。然而，高职《工程力学》课程的教学改革不可能一蹴而就， 必将是一项长期的、复杂的、学术性很强的工作，也必将是需要随着外部环境及学生特点的改变而不断改变的过程。作为教师，我们要有使命感，要不断探索总结出与国情、学情相适应的教学改革措施， 提高教学质量实现人才培养目标。

作者单位：广东水利电力职业技术学院