后疫情背景下工程力学课程教学改革与实践

雷瑞德 邹 旭 胡 超 陈 玲

①四川轻化工大学土木工程学院 ②四川轻化工大学外语学院 ③桥梁无损检测与工程计算四川省高校重点实验室

自2020年新冠肺炎疫情爆发后，线上与线下相结合的新授课模式逐渐成为主流。本文以工科专业基础课程工程力学为例，通过课程教学结构改革，从教学结构、教学方式等多方面对两种教学模式进行分析与讨论。探索了线上与线下教学相结合的新模式，将传统的以“满堂灌”式教学模式转变为以学生为中心贯穿线上与线下的新形式，以达到提高工程力学教学质量、培养应用型本科人才的教育目标。

2019年国务院召开常务会议，提出要推进“互联网+教育”的教育新模式，鼓励符合条件的各类主体发展在线教育[1]。与此同时，教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》响应了此次会议，文件指出开展“互联网+教育”的模式，提出实现“三全两高一大”的发展目标，拉开了线上与线下教学模式相结合的序幕[2]。突如其来的新冠肺炎疫情给常态教育教学带来了史无前例的挑战，在此期间，各大院校在课程实践中积极探索线上+线下教学模式相结合的可行性，摸索出各种新的教学方法，打破传统的以教师讲授为核心的教学模式。然而，线上教学也存在一些弊端，网络虽然能够带来更多的资源，同时也会影响学生的专注度[3]。学生作为学习认知的主体，在课堂上应掌握主动权。调动学生学习的参与度，提高学习积极性也是变革教育模式的目的。

基于疫情期间在线教育的巨大优势，为后疫情时代的教学模式提供了广阔的思路。在此背景下进行工程力学课程教学改革，既能让学生获取更多的知识资源，也能让教师不断探索新的教学模式与方法以此来提高工程力学课程的教学质量。但在此过程中，仍存在着诸多问题，比如教师满堂灌、学生自主学习的主动性较弱等。工程力学作为工科专业必修的专业基础课程，不仅理论性较强，还须具备一定的实践性。故应对教学形式和方法应做出改变，打破常规，突破创新，因材施教，培养学生独立思考与创新能力。因此，本文以工程力学课程教学改革为例，深入探讨后疫情背景下线上互联网+线下教育的教学模式。

1 优化课程结构，改善课程形象

众所周知，工程力学课程注重力学理论体系的严谨性与逻辑性[4]。现有教材内容也多偏重理论研究，很难适应应用型院校学生的学习。大部分学生对工程力学课程的印象为理论性强、概念抽象、内容枯燥，从而导致学习的效率偏低。在实际教学过程中，学时的缩减导致教学质量与教学进度产生冲突。众所周知，工程力学教学注重力学理论体系的培养，再加上理论公式推导繁杂，学生易产生畏难情绪。另外，教师为完成教学大纲要求而进行内容删减，忽视教学质量。因此，对课程内容应做出适当调整，打破惯例，将知识点以符合各专业教学培养目标为重点进行讲授，达到以知识应用为核心的教学目标。其次，教学过程中应善用工程实例。弱化中等难度定理公式的推导，应穿插讲解工程案例从而减少工程力学晦涩难懂的刻板印象。比如，针对理论公式多的部分，可以通过综合性的案例分析，将实际问题引入或者引导学生从实际生活中发现问题，为解决这些问题而将这部分的理论内容实践化[5]。这就对教师提出了较高的要求，在精通理论的基础上，不但需要与时俱进，优化教学方法，而且需要对知识储备不断更迭，做到真正对工程力学课程融会贯通。

2 革新教学模式，提高教学效果

疫情开始阶段，各大院校陆续采用线上教学模式。但是线上教学的基本逻辑仍基于传统的教材进度和教师课堂教学方式开展的。随着网课时间的延长，越来越多的老师发现，单纯把线下教学模式照搬到线上，可能导致更差的教学效果。因此，各大院校不断摸索如何革新传统教学模式，提高教学质量。师生也从线下被动教学逐渐适应线上教学模式，并总结出不少新方法和新模式。

随着慕课、学习通等网络学习平台的出现，也在一定程度上对教育概念进行重构。各大高校纷纷开展云课堂教学，整合众多优秀的课程资源供学生使用交流，学生也可以根据自己的需求进行学习，开展个性化学习，拓宽知识面而并不拘泥于课堂。教师也可以利用丰富的课程资源和软件创新教学方法，激发学生学习热情。比如讲解杆件的受压变形过程，若仅采用传统的课堂教学板书或只利用多媒体进行文字和图片的讲解，不够立体直观。线上教学模式可以打破这一僵局，比如，教师可利用受压试验结合动画模拟杆件的受压变形过程，这样不但能激发学生的好奇心，也能让他们更好地理解两者的关系，这是传统教学手段无法比拟的。

另外，学习的形式与方法应多样化，不再局限于单一的教师授课模式。传统的班级授课逐渐转变为以学生为中心的教学逻辑，让学生讨论和探究代替教师讲授，可以充分发挥学生的自主能动性，调动学习热情。整个过程从以多种形式进行调研设计到研讨专题，教师明确背景方向后，小组对选题进行自主研究，包括方案制定、撰写讲解等，最后由老师点评总结[6]。这种方式不仅使学生获得了课程参与感，也锻炼了学生对疑难问题的理解和分析能力，同时也提高了课堂教学效果。

复课复学后，仍保留线上教学的各种形式与习惯，并且已经走向与线下教育相结合的趋势。课堂不再是单向的输出，而是师生双向互动。将原本单一的课堂教学通过师生互动释疑、探究研讨、情景式教学等方式，变成人人都有参与感的学习氛围，激发学生的学习热情，实现从被动的提问转化为主动思考与互动[7]。后疫情时代，以学生学习为中心的教学模式，将贯穿线上与线下，融合于课内与课外。

3 拓宽考核方式，重视实践能力

传统的教学模式往往通过课堂互动、作业情况和考试成绩等综合表现来反映学生的学习效果，也以此为基础作为任课教师评估教学质量的指标[8]。这种单一考核方式也存在诸多弊端，像工程力学这类以理解性为主的学科，大多数学生仅靠记忆基本原理或背诵理论公式来通过考试，并未真正能够与工程实际相结合，难以让学生做到知行合一。要让学生跳出传统的思维模式，不再以记忆背诵为主进行学习。因此，需要构建更加科学的综合考核模式。经历三年的线上教学模式，逐渐形成线上考试、双机位等颇具特色的新考核模式，拓宽了考核方式是线上线下相结合双考评模式的雏形。

而在后疫情时代，课程成绩的评定方式也更加多元化。不再局限于单一的考试成绩，而更多的采用线上线下相结合的双考评模式。最终的课程成绩可以由多个部分组成，不再是单一的唯分数论，更侧重参与互动。例如，可以分为考试成绩和平时成绩，考试为总结性考核，综合评定学生知识掌握和应用能力。平时成绩包括但不限于考勤、云课堂、线下实验等在课程教学全过程中的表现，注重考核的过程化[9]。因此，后疫情时代要更加重视学生实践能力的培养。通过实习、实训、课程设计、毕业设计等多个实践环节，让学生通过理论联系实际，又通过实践巩固理论。

4 培养学生分析及解决问题的能力

“教是为了不教”。教师在教学过程中始终起引导作用。启发学生大胆思考，建立课程、知识之间的联系[10]，培养学生真正学以致用的能力。工程力学的知识点庞杂，是对高中物理及数学等课程内容的扩展延伸。在实际教学过程中，可以通过实际案例来引导他们大胆思考，在思考过程中不断摸索创新。传统的方式比如给学生讲解压杆稳定性内容，那么就可以通过布置课后作业，如采用任务驱动法加以活动脚支架为题，写一篇研究报告。提供一定约束条件，让学生利用所学知识进行分析设计和计算。从需要使用的材料选择，约束条件设定，杆件截面形状及尺寸设计等方面进行讲解，最终设计出成品[11]。而如今，借助线上教学，通过云课堂、师生互动等多种方式进行工程力学相关的案例分析，将知识学习和工程应用相结合，以启发学生分析问题的能力，进而提升解决复杂问题的综合能力[12]。

5 结束语

本文通过对“工程力学”课程教学现状的分析，基于线上互联网+线下教育相结合的教学方法，通过激发学生主动学习的欲望、更新教学内容、完善教学模式，科学合理拓宽考核模式等措施，摸索出一条以学生教学为中心的新方式，以达到提高教学质量、培养综合性人才的教育目标。