混合課堂模式應用于農業工程結構力學課程的教學探討

孔潔　陸鈺婷

摘要調查了安徽農業大學2008～2010級農業建筑工程、農業水利工程專業結構力學教學現狀，認為結構力學教學現狀非常不理想，并結合多年教學經驗，分析了其中的原因。提出了混合課堂應用于結構力學教學的探討，結合對2011～2013級相關專業學生的實踐教學效果驗證，認為該教學模式可有效提高農業工程結構力學教學質量。

關鍵詞結構力學；混合課堂；工程認知

中圖分類號S-01文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）36-0256-03

AbstractBy researching the teaching status of structural mechanics of Agriculture Architecture Engineering and Agriculture Hydraulic Engineering of 2008-2010 grade students in Anhui Agriculture University，it was thought that the teaching status of structural mechanics was very unsatisfactory. Combining with years of teaching experience， the author analysed the reasons and put forward the application of blend model in the course of structural mechanics. And through the practice teaching effect verification for correlative speciality 2011-2013 grade students， the teaching model can effectively improve the teaching effect and improve the quality of students learning.

Key wordsStructural mechanics；Blend class；Cognitive engineering

結構力學作為農業工程類專業的核心專業課，以理論力學、材料力學、建筑材料等課程為基礎，又是鋼結構設計、鋼筋混凝土設計等專業課的基礎，并且是將來學生研究生入學考試的必考科目和工作崗位上必須熟練運用的專業知識。可以說是農業工程類專業學生本科階段最重要的課[1]。筆者通過分析結構力學教學現狀，提出了混合課堂模式應用于結構力學教學的探討，并通過實踐教學效果驗證，以期有效提高教學效果。

1教學效果現狀調查

根據2008～2010級農業建筑工程、農業水利工程專業

結構力學教學現狀調查，表明教學效果非常不理想，調查結

果見表1和表2。①期末考試評比以期末考試卷面成績（卷面滿分100）為標準。大于等于90分為優秀，大于等于75分低于90分為良好，大于等于60分低于75分為合格，低于60分為不合格。②上課出勤狀況以學期10次隨機點名出勤狀況為標準。全勤為優秀，請假2次以內為良好，缺課2次以內為合格，缺課或請假3次以上為不合格。③作業完成狀況以學期8次作業完成情況為標準。無缺交記錄且作業準確率高為優秀，無缺交記錄但作業準確率一般為

根據表1調查數據，選取優秀率和不合格率進行數據分析得表2。

綜合考量考試、上課出勤、作業完成情況可以得出結論：2008～2010級結構力學教學效果狀況較差。

2原因分析

交流其他院校對于結構力學課程的教學評價發現，各大高校面臨同樣的教學窘境，究其原因，筆者根據多年的教學經驗認為大致有以下2點。

2.1課程本身難度大結構力學是理論力學和材料力學的延伸，在結構力學學習中，理論力學、材料力學中的知識點變為已知條件，并輔以大量以積分、微分為基礎的公式推導。對前期力學基礎及高等數學基礎薄弱的學生來說學習量巨大，加之結構力學本身具有抽象性強、基本假設多、受力情況復雜多變、支座形式多樣、受力情況不確定、構件受力動態變化，以及很多分析是基于經驗和實驗得來的等因素導致課程難以理解，解題過程復雜。

2.2課時減少與課程內容增加的矛盾在教學改革的大背景下，各專業課的課時被大幅削減，結構力學也不例外。例如，安徽農業大學由原來的120個學時削減到現在的96個學時，減少了近25%的課時量。學科內容卻在原有基礎上增加了求解器的掌握與使用等相關課程內容。力學課程作為一門力學，需要有更多的練習來鞏固力學原理。如何提高教學過程中課程練習的質量就顯得尤為重要。

3混合課堂模式應用于結構力學教學的提出與實施

3.1競賽劃分在授課期間穿插競賽，有利于調動年輕人的好勝心理，激發學習興趣，且實施起來簡單易行，具有可操作性。定期舉辦與課程內容相關的知識競賽，將知識競賽分成3個部分——求解器應用競賽、綜合問題解決競賽、工程認知競賽。隨著工程信息化時代的到來以及工程結構形式日益復雜化，在工程實踐中，求解器以準確、高效基本取代了手算進行結構分析、設計與計算。求解器競賽促使學生自主掌握新知識，并在新知識中獲取自我提升滿足感，增強了學習自信；綜合問題解決競賽促使學生通過競賽構建知識點的聯系，把零散的知識點融會貫通，構成清晰、整合的知識體系；工程認知能力競賽促使學生對結構力學與工程實際聯系思考，充分增加了學習興趣。

此外，授課教師在參加競賽的過程中對競賽結果的思考，也有利于教師客觀地認識學生對各部分知識的掌握情況，發現課程教學過程中的疏漏與不足，促使授課教師積極反思，在后續的教學中有針對性地加以改進。

3.2實施應用根據安徽農業大學結構力學的學時安排情況，共計96課時，安排16周的教學時間。求解器應用競賽具體實施辦法：課程教師在教學前期鼓勵學生自學求解器的相關知識，并每周組織一次討論課，集中解決學生在自學過程中遇到的難題。課程教師在教學第5周課余時間組織一次上機考察，根據學生答題速度、準確率等因素綜合考量打分（滿分100分）作為學生第1次競賽成績。

綜合問題解決能力競賽具體實施辦法：課程教師在教學中期鼓勵學生將前后的知識點進行整合分析、多種方法解決習題。課程教師在教學第10周課余時間組織一次小型考查，建議出一道難度適中的位移計算習題，要求學生用力法、位移法、力矩分配法分別計算該題的答案，根據學生答題速度，答案的完整情況等因素綜合考量打分（滿分100分）作為學生的第2次競賽成績。

工程認知能力競賽具體實施辦法：以安徽農業大學每年舉辦的“科技文化節”為契機，鼓勵學生動手制作一個與實際工程有關的實物模型。例如簡易橋梁、簡易桁架等，并附設計說明書一份，課程教師根據模型制作的外觀，設計說明書中的力學原理、設計思路等因素綜合考量打分（滿分100分），作為學生的第3次競賽成績。

4教學效果驗證

筆者在安徽農業大學2011～2013級農業建筑工程、農業水利工程專業學生配合下驗證了該教學效果，得出表3、表4。為使其具有對比性，表格所取參數及參數標準均同表1和表2。

對2批次共6屆學生的調查結果進行分析比對，如圖1、2：

由圖可以看出，在期末考試、上課出勤、作業完成情況3項評價學生學習狀況的指標中，2011～2013級學生的優秀率均明

顯高于2008～2010級學生，不合格率均低于2008～2010級學生。由此可以得出，混合課堂模式應用于結構力學的課程教學中是具有必要性及實際意義的。

5結語

鑒于以上提出的結構力學課程的重要性以及教授中存在的困難，其教學方法探討越來越受到人們的重視，如何在有限的課時下提高這門課的教學質量，是每位相關教師都需要考慮的問題[6]。

該研究提出混合課堂模式應用于結構力學教學是目前教學模式的精彩補充，且在安徽農業大學已經得到驗證并已應用，其可實現及可操作性較強[7]。在實際教學過程中，如何改進、如何更加合理、優化地發揮該機制的最大潛力，使其根據各學校的具體情況，達到顯著提高結構力學教學效果和教學效率的目的，仍是一個需要不斷探索的過程。

參考文獻

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