“工程力学”课程混合教学模式研究与实践

摘 要：随着时代不断发展，我们国家已经进入了一个崭新的阶段，传统教学方式已经不适应现在社会对人才的需求。为了培养学生具备较强的工程实践能力，具备较高职业素养，具备良好社会责任感及职业道德，具备一定创新精神，从2019年开始，辽宁科技学院工程力学教学团队和东北大学的工程力学教学团队进行合作，参加了辽宁省教育厅组织“辽宁省高校跨校修读学分课程”计划，以“工程力学”这门重要课程为基础，进行线上线下混合式教学模式研究与实践，并且将思想政治教育融入混合式教学改革之中，经过5年教学改革实践，取得非常好的教学效果。以其为基础，在2021年12月成功申报辽宁省普通高等教育本科教学改革研究优质教学资源建设与共享项目，并且获得批准。

关键词：线上线下混合教学；跨校修读；思政建设

工程力学是机械专业的重要专业基础课，但是本课程要求学生具有扎实的数学理论基础、较强的工程分析能力，而很多大学生理科底子较差，学起来非常吃力，甚至授课过程中出现学生不认真学习的现象，造成期末考试大面积不及格，毕业设计的时候强度计算错误较多，直接影响机械类专业人才培养目标的实现。在传统教学中，往往采用黑板和讲课相结合灌输式教学方式，教学效果不好，即使后来引入多媒体教学手段教学效果也没有明显提高。课下和学生交流发现，学生普遍不清楚工程力学这门课程在工程实践中的应用。

针对这种现象，以辽宁科技学院韩颖烨教师为首的教学团队和东北大学的李英梅教授为首的教学团队合作，参加了辽宁省教育厅组织“辽宁省高校跨校修读学分课程”计划。采取线上线下相结合的混合式教学，取得了良好效果，学生学习热情有明显提高，学习成绩显著改善，初步具备了将工程力学理论知识应用于工程实践的能力，并且在2021年12月成功申报辽宁省普通高等教育本科教学改革研究优质教学资源建设与共享项目，获得批准。

一、线上课程特点

东北大学工程力学团队和学堂在线合作，在2016年建成线上工程力学MOOC，包含视频单元、测试单元和图文单元、讨论单元、工程实例等教学方式，建立起一套完整的、覆盖面广的工程力学课程线上教学体系。

（一）丰富的视频资源

慕课平台共有视频单元70多个，除了最基本的教学视频单元之外，还包括各种工程实例。比如在学习平面汇交力系受力分析这个知识点时，引入工程案例“绞车构架受力分析”；在研究物体平衡问题的时候，引入工程案例“变速机构的卡死问题和木箱平衡”，这样使枯燥的教学更具有趣味性，同时也锻炼了学生利用所学知识解决工程实践的能力。

（二）完善了慕课讨论单元

如下表所示，讨论单元讨论区单元共设有12个，静力学5个，材料力学7个，其中基础讨论单元4个，高级讨论单元8个，讨论单元遵循“两性一度”标准，具有高阶性、创新性、挑战度和“课程育人”相结合。比如，在学习考虑摩擦时物体的平衡问题，引入讨论题目“拔河技巧你掌握多少”，通过放国际拔河比赛的视频，和同学们一起分析专业拔河队员和同学们参加拔河比赛的不同点，提出一些问题，为什么专业拔河运动员后倾？能不能利用所学到的知识计算出拔河时运动员比赛时的最佳倾斜角度，如果我们同学参加学校拔河比赛能采取哪些获胜措施，引起了学生激烈讨论。后来上课时学生很骄傲地告诉我，他们按照讨论课所学知识改变战术，在学院拔河比赛中，获得全学院第一名好成绩。

（三）改进了测试体系

线上课程旧版考评体系主要部分是作业—测试单元考核模块，共有测试题目两百多道，从2014年开始使用。2021年，结合2020年春季线上教学，以课程目标中的强化工程素养为设计主线，经过一年多的准备，2021年春季将测试模块升级为三级测试体系。新体系在题目数量、出题方式、目标分级侧重等方面进行了改革与提升，并将八十多个工程实例融入测试题目之中，以增强学生工程力学理论的实际应用能力，提升工程概念和工程素养。

（1）第一级测试主要是提高学生对基本概念和基本理论的掌握，这一级别题目主要是判断题和改错题，难度比较小。学生通过自我测试，一方面能了解到所做的题目是否正确，同时根据系统所给的题目解析，还能知道自己错在哪些方面，怎样进行改正，及时纠正错误，建立正确的概念，掌握基本理論。

（2）第二级测试考核目标是提高学生对工程力学计算方法的掌握程度和初步的理论应用于实际的能力。这一级别题目主要是单选题，乱序方式出题，测试题难度适中、容易混淆、需要有一定计算能力，学生通过这一级题目的练习，可以提高工程力学计算能力和培养初步的工程职业素养。

（3）第三级测试考核目标是学生综合能力和理论应用于实际的能力，所以实施方法是题目难度增加、与工程实践更深融合。这一级别题目主要是多选题，乱序方式出题，还有部分工程计算题。难度相对有所提高，这部分题目练习能够使学生在综合、实践、创新等多方面能力有所提升。

二、线下课程特点

辽宁科技学院工程力学团队于2019年秋季开始和李英梅教授团队开始合作，针对线上和线下混合教学这种新模式开始进行探索。合作初期遇到以下困难：

（1）教学学时少，课程内容多，客观上为混合教学翻转课堂这种新教学模式带来困难。

（2）部分学生自主性比较差，课后线上课程学习不用心，学习效果不好。

（3）教师对于线上线下混合教学掌握不好，利用网上资源授课的时候，经常会出问题，比如想利用网上平台进行随机点名，结果系统卡在一个画面不动；比如播放网上视频，声音效果不好，声音时有时无。

（4）在课堂进行讨论单元教学的时候，部分同学不参与发言，没有达到全面提高的教学效果。

对于以上问题，辽宁科技学院线下教学团队和东北大学建课团队多次开会，针对以上情况，采取相应措施：

（一）合理安排教学内容

深入研究教学大纲，以大纲为基础合理安排教学计划，认真安排课堂教学内容，提高课堂利用效率，比如讲理论内容时，尽量使语言精练，有效利用授课时间。在讲例题的时候优中选优，尽量讲题过程中，知识点不重复。每道题学生都有新的收获，选择例题时尽量选网上课程现有资源，尤其是网上课程的应用实例，使学生理论学习内容和生产实际内容相结合。

同时尽量使线下教学方式多样化，线下教学采用多种形式，有教师理论内容讲解，有观看网上工程实例视频，有各种例题讲解，有利用网上讨论单元进行讨论，并且采用随机点名方式督促学生都参与课堂教学中，这样使课堂教学形式多种多样，提高学生学习兴趣。

（二）提高教师的业务水平

由于线下教学团队很多都是50岁左右的老教师，对于计算机相关知识掌握不熟练，所以教学团队虚心学习，认真参加平台组织的培训课程，不耻下问，遇到计算机软件使用问题向年轻教师请教，甚至向学生请教。很多教学问题其实都是在学生的指导下解决，比如舍弃教室音箱设备，在笔记本上安装上移动蓝牙发射装置，连上蓝牙音箱，最终解决视频播放中的声音问题。同时线下教学团队每周三都要组织一次教学活动，总结教学中遇到问题，集思广益，找到解决问题，同时大家共同讨论接下来教学工作，不断吸取教训，改进教学方法。

（三）充分调动学生学习积极性

针对部分学生自主性比较差的问题，教师也采取相对措施。首先把线上教学参与度加入平时成绩的考核中，教师每周都利用时间在平台后台统计分析本周学生参与程度，并且给予记录。对于认真参与、认真完成教师布置的网上学习任务的同学给予表扬，平时成绩加分。对于不认真的同学给予批评，平时成绩扣分。并且每隔一段时间公布一下班级同学学习情况，督促后进学生，以达到全面提高目的。

授课过程中，教师发现有些同学对某个知识点特别感兴趣，平台讨论区讨论时特别活跃，而且有自己独到见解，遇到这种情况，教师会和同学在讨论区交流，同时鼓励学生把自己独到见解整理出来，上课时候可以安排一小段时间，让这个同学给大家讲讲，发现效果很不错，很多平时不显眼的同学考虑问题角度很独特，甚至超出教师认知范围，这样反倒能引起学生共鸣，教师也学到新的知识。同时也间接锻炼了学生表达能力，锻炼了学生社交能力。

（四）培养学生的团队合作和工匠精神

人才培养方案中要求培养学生团队合作精神和工匠精神，要求学生具有能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色，能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流；具有良好的职业道德和敬业精神、工匠精神等；遵守机械工程专业的基本职业素质、职业道德，在工程实践中遵守道德规范，并履行责任。为了达到以上培养目标，教学团队采取如下措施：

（1）教学过程中严格要求学生按照工程制图规范绘图，不允许有任何偏差。工程制图规范直接影响工程计算结果，养成好的习惯避免工作中出现人为计算偏差，对工作产生不良影响。

（2）教学过程中，严格要求学生计算公式正确，计算过程清晰严谨，计算结果正确，规范学生工程运算过程，同时作业和笔记和实验报告还要严格强调字迹工整，强调符合格式要求，为以后工作中做项目打好基础。

（3）实验过程中，严格要求学生按照要求摆放工具，实验过程中实验台整洁、有条理。实验过程严格按照规范要求做实验，避免实验仪器损坏。实验结束后整理实验台，打扫周围卫生，让学生养成良好工作习惯。

（4）安排大作业的时候采用团队形式，鼓励学生当负责任人，鼓励团队成员分工合作，对于团队中组织者加分，对于团队中不完成本职工作学生扣分，团队合作好的团队加分，只有一个人干活，其他人不干活的团队扣分，培养学生团队合作精神。

（五）加强建课团队和授课团队交流

为了两校教师之间能更好地进行交流，东北大学工程力学团队建立用于日常联系和教学交流和教学讨论的微信群，在微信上建立了工程力学方面教学交流小平台“力学下午茶”，微信群里面的教师在这个小平台可以发表工程力学方面的各种小经验、小体会、小文章。并且根据慕课后台的教学反馈，根据微信群里和教师交流和要求，建课团队对慕课不断完善和改进，同时将改进内容以文件形式发给教师进行讨论，以求进一步做好跨校修读教学工作。

三、思政教育融入教学中

随着时代发展，我国进入了新的阶段，传统教学方式已经不适应现在人才培养要求，教育部要求加强思想政治教育。对此我们教学团队深入研究将思政教育融入课堂教学中，经过教学实践，取得良好效果。

（一）提高教师的思政水平

教师是学生学习的引导者，课堂上一言一行都对学生产生影响，提高教师本身政治思想水平是首要工作。首先团队教师认真学习了新时代中国特色社会主义思想主题教育工作会议上的讲话。学习国家对于思想政治教育的政策和要求，考虑到专门的思政教师对政策理解更专业，政治水平更高，对于学生思想情况有所了解。我们教学团队参加了专业思政教师的报告会，会后和专业思政教师交流，向专业思政教师学习。同时教学团队也参加了学校组织的专家时政报告会，拓宽教师视野。

（二）将思政教育有效融入课堂之中

工程力学是一门专业性比较强的学科，课程教学内容较多，学习压力比较大，如果采用生搬硬套方式把思政教育引入教学中，一方面教学效果不好，容易引起学生反感，另一方面也影响正常教学工作。这就需要教师合理设计教学内容，让思政内容融汇于教学中，比如在授课过程中，讲弯曲变形强度计算这个知识点时，以赵州桥为例进行讲解，一方面加深了学生对这个知识点的理解，另一方面培养了学生将理论知识应用于工程实践中的能力，还使学生了解我们国家古代取得的伟大科学成就，激发学生对中华民族认同感。

（三）宣传我们国家取得伟大成就

在毕业设计审查论文过程中发现，很多同学对于我们国家科学技术发展水平不了解，于是教学团队在教学中加入宣传我们国家取得伟大成就内容，推荐学生看央视一些纪录片比如《大国重器》《创新中国》，让学生了解到我们国家科技发展的真正水平。除此之外，线上慕课中加上我们国家制造业最新发展的相关视频，一方面让学生了解到工程力学这个学科在祖国最先进基础建设中的应用，另一方面也激发了學生民族自信心。

结语

总而言之，新时代对教育有了更高要求，教师应该不断改进教学方法，提高自身教学水平，培养出符合国家实际需要的本科人才。我们都在自己的岗位上奋斗过，在自己的战场上拼搏过，希望离开岗位那一天，心怀骄傲没有遗憾。

参考文献：

［1］崔巍.辽宁科技学院大学英语混合式教学模式初探［J］.消费导刊，2020（15）：2730.

［2］单辉祖.工程力学（第二版）［M］.高等教育出版社，2021.

［3］邹雨婷.思政教育融入课堂［J］.数码设计，2020（8）：8789.

［4］韩召.线上线下混合教学课程建设与实践［J］.辽宁科技学院学报，2023（3）：6264.

［5］白银.“工程经济学”课程教学模式探索与实践［J］.辽宁科技学院学报，2023（2）：6466.

作者简介：韩颖烨（1973— ），男，汉族，辽宁本溪人，讲师，辽宁科技学院机械工程学院教师，研究方向：机械设计。