混合式教學(xué)，助推力學(xué)競賽

程玉蘭 夏平 卿上樂 魏克湘

摘 要：本文基于大學(xué)生力學(xué)競賽培訓(xùn)中遇到的問題，結(jié)合信息化教學(xué)的優(yōu)勢，提出了信息化環(huán)境下的混合式教學(xué)模式，包括個(gè)體群體相混合、自制資源與網(wǎng)絡(luò)資源相混合、線上線下相混合三種混合形式，以期有效解決大學(xué)生力學(xué)競賽培訓(xùn)中遇到的難題，同時(shí)為普通班級的混合式教學(xué)改革提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：力學(xué)競賽；混合式教學(xué)；理論力學(xué)；材料力學(xué)

力學(xué)是機(jī)械和近機(jī)械類本科專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，它在推動(dòng)我國科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化發(fā)展過程中起著十分重要的作用。“全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽”由于競賽內(nèi)容不同于以往單純的考試型題目，而是注重于基礎(chǔ)性、趣味性、靈活性和創(chuàng)新性等，剛好契合了當(dāng)代大學(xué)生的需求，因而受到越來越多大學(xué)生的青睞。另外，為推動(dòng)湖南省高校大力改革人才培養(yǎng)模式，湖南省自2005年也開始舉辦湖南省大學(xué)生力學(xué)競賽。本文將這兩類競賽統(tǒng)稱為大學(xué)生力學(xué)競賽，它為青年學(xué)子提供了一個(gè)挑戰(zhàn)自我、展示自我的舞臺，極大地提高了大學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣。能夠在力學(xué)競賽中獲獎(jiǎng)是一所學(xué)校辦學(xué)水平與能力的重要體現(xiàn)，因此這項(xiàng)競賽受到越來越多高等院校的重視，在各大高校特別是工科院校中產(chǎn)生了重要的影響。

相比于傳統(tǒng)教學(xué)，力學(xué)競賽更側(cè)重考察學(xué)生的綜合分析能力、創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，這給競賽指導(dǎo)教師提出了很高的要求。目前已有一些教師在這些方面進(jìn)行了有益的探索。比如劉安中等提出，將科學(xué)方法論中的幾種邏輯方法應(yīng)用在培訓(xùn)中能有效提高輔導(dǎo)質(zhì)量，提高學(xué)生分析解決問題的能力。劉燕等在如何提高學(xué)生的力學(xué)建模能力方面進(jìn)行了深入探索，蔣學(xué)東等提出了選拔參賽學(xué)生的注意事項(xiàng)和重要性等。然而，縱觀這些做法不難發(fā)現(xiàn)，雖然教師對競賽培訓(xùn)的各個(gè)方面進(jìn)行了不少探索，但培訓(xùn)的組織形式大多都是利用周末集中輔導(dǎo)，培訓(xùn)強(qiáng)度大，學(xué)生常處于超負(fù)荷狀態(tài)；加之學(xué)生課外自由練習(xí)時(shí)間無法保證，遇到難題時(shí)又不能得到及時(shí)幫助，容易產(chǎn)生挫敗情緒，從而逐步削弱了對力學(xué)競賽的興趣，最終導(dǎo)致培訓(xùn)效果不理想。

另一方面，基于信息技術(shù)的混合式教學(xué)在教育中的應(yīng)用正如火如荼地開展。所謂混合式教學(xué)，就是一種將傳統(tǒng)課堂與基于數(shù)字化資源的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方式，它既能發(fā)揮教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用，又能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢互補(bǔ)，提高教學(xué)質(zhì)量。縱觀目前的研究，混合式教學(xué)大多都是針對常規(guī)課堂開展的，在競賽培訓(xùn)中的應(yīng)用卻鮮有研究。為此，筆者結(jié)合本校實(shí)際，嘗試將基于信息化技術(shù)的混合式教學(xué)運(yùn)用于力學(xué)競賽培訓(xùn)中，以期借助信息化的優(yōu)勢破解力學(xué)培訓(xùn)中的諸多難題，助推力學(xué)競賽，同時(shí)也為普通班級的信息化教學(xué)提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

一、個(gè)體群體相混合

目前，力學(xué)競賽的輔導(dǎo)培訓(xùn)工作多是以學(xué)生獨(dú)立課外練習(xí)與師生面對面集中輔導(dǎo)相結(jié)合的形式進(jìn)行。鑒于部分學(xué)生的自制力較差，課外不能投入足夠的時(shí)間強(qiáng)化練習(xí)；外加當(dāng)學(xué)生遇到難題不能及時(shí)得到幫助時(shí)，容易產(chǎn)生挫敗情緒，從而削弱對力學(xué)競賽的興趣，成立學(xué)習(xí)小組是解決這一問題的良策。在具體策略上，應(yīng)以學(xué)生自愿為分組原則，以成員聯(lián)系方便為依據(jù)。在培訓(xùn)初期，可以以年級、專業(yè)、寢室等作為分組依據(jù)，小組成員宜控制在五人以內(nèi)。隨著培訓(xùn)的持續(xù)推進(jìn)，學(xué)生之間的水平逐步拉大，這時(shí)可考慮以學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度作為分組依據(jù)。這種分組方式的動(dòng)態(tài)調(diào)整，一方面能夠促進(jìn)水平相當(dāng)?shù)慕M員之間實(shí)現(xiàn)高效溝通；另一方面，也能在不同小組之間形成一種競爭關(guān)系，最終在學(xué)生與學(xué)生之間營造一種相互幫助、相互合作、相互競爭、共同激勵(lì)的學(xué)習(xí)氛圍。

二、自制資源與網(wǎng)絡(luò)資源相混合

豐富的課程學(xué)習(xí)資源是學(xué)生高效備賽的前提。但在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師提供給學(xué)生的資料主要是教材、講義、輔助教學(xué)的多媒體課件以及歷屆競賽習(xí)題庫等。學(xué)生需要自主完成對教材的研讀，然后自行鉆研歷屆競賽題，這對多數(shù)學(xué)生來說都是不小的挑戰(zhàn)，尤其是大二學(xué)生。因?yàn)榘凑諏W(xué)校的課程設(shè)置，大二學(xué)生參賽時(shí)一般只完成了理論力學(xué)的學(xué)習(xí)，材料力學(xué)完全要靠自學(xué)，這對學(xué)生提出了較高的要求。另外，歷屆競賽試題，特別是湖南省力學(xué)競賽試題只提供最終答案，并沒有具體分析過程。當(dāng)學(xué)生對某一具體問題沒有分析思路時(shí)往往一籌莫展，不知所措，而往屆學(xué)生的具體解題過程也很難傳承到下一屆，不利于學(xué)生從往屆試題中分析總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高解題技巧。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源與自制資源的有機(jī)整合、相互補(bǔ)充是解決這一系列難題的有力舉措。

近年來，隨著信息技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，一方面，與專業(yè)相關(guān)的各類教學(xué)資源已大規(guī)模公開化；另一方面，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)成長起來的大學(xué)生具備從互聯(lián)網(wǎng)中獲取各類資源的條件和能力。在此背景下，教師完全可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況整合這些優(yōu)質(zhì)、開放的教育資源，以解決學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的問題。但由于學(xué)校之間的差異，學(xué)生基礎(chǔ)水平的不同，具體課程的目標(biāo)定位不同，網(wǎng)絡(luò)視頻課程不能完全滿足本校學(xué)生的需要。尤其是對參賽學(xué)生來說，在掌握課程基本知識的基礎(chǔ)上凝練解題思路才是當(dāng)務(wù)之急，這部分教學(xué)資源只能靠指導(dǎo)教師自己來錄制，這對教師的教學(xué)技術(shù)和時(shí)間提出了挑戰(zhàn)。總的來說，自制微課應(yīng)注重運(yùn)用系統(tǒng)和整合的思想，結(jié)合前期篩選的網(wǎng)絡(luò)課程資源，對理論力學(xué)和材料力學(xué)兩門課程的知識進(jìn)行全面分析，綜合應(yīng)用分類比較法，歸納演繹法等對收集到的資料進(jìn)行分類，提取知識點(diǎn)，進(jìn)而選擇合適的工具制作教學(xué)視頻。另外，在教師自制教學(xué)視頻的同時(shí)，也可以發(fā)動(dòng)參賽學(xué)生將自己在課外練習(xí)時(shí)的解題步驟拍成圖片或錄制成視頻，這樣一來方便與其他學(xué)生交流，豐富了教學(xué)資源庫；同時(shí)這些資料也可以傳承到下一屆，實(shí)現(xiàn)歷屆學(xué)生的互聯(lián)互通。

三、線上線下相混合

歷屆參賽學(xué)生年級分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，參賽的學(xué)生以大二和大三為主。而理論力學(xué)大多開設(shè)在大二下學(xué)期，材料力學(xué)開設(shè)在大三上學(xué)期。參賽時(shí)大二學(xué)生的力學(xué)基礎(chǔ)課程還沒有學(xué)完，因此必然經(jīng)過一個(gè)從基礎(chǔ)到競賽的過渡階段。按照以往的慣例，培訓(xùn)的第一階段主要是對大二學(xué)生進(jìn)行材料力學(xué)基礎(chǔ)知識的講解，第二階段則是對全體參賽學(xué)生開展專題輔導(dǎo)、查漏補(bǔ)缺、強(qiáng)化應(yīng)用，時(shí)間上都是周末半天或全天集中進(jìn)行，其余時(shí)間學(xué)生課外自學(xué)。由于各種原因，輔導(dǎo)課學(xué)生的到課率一直無法保證，長時(shí)間高強(qiáng)度的訓(xùn)練也嚴(yán)重考驗(yàn)著學(xué)生的忍耐力，加之課外自學(xué)中遇到問題不能及時(shí)得到解決，導(dǎo)致學(xué)生自信心遭受打擊，學(xué)習(xí)興趣減弱，最終導(dǎo)致培訓(xùn)效果不盡如人意。借助信息技術(shù)，線上線下相結(jié)合，營造隨時(shí)隨地可學(xué)習(xí)的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)時(shí)空不受限。

在學(xué)習(xí)時(shí)間上，學(xué)生自定步調(diào)自主學(xué)習(xí)。具體來說，指導(dǎo)教師根據(jù)培訓(xùn)的時(shí)間安排，將事先準(zhǔn)備好的教學(xué)視頻發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)平臺，并布置每個(gè)階段的學(xué)習(xí)任務(wù)；學(xué)生則根據(jù)自身的具體情況靈活選擇學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)地點(diǎn)和學(xué)習(xí)內(nèi)容。這種學(xué)習(xí)方式建立在師生互信的基礎(chǔ)之上，讓學(xué)生自己掌握學(xué)習(xí)，有助于提升學(xué)生的自我管理能力。另外，每個(gè)學(xué)生對于相同知識點(diǎn)的掌握情況是不一樣的。在傳統(tǒng)培訓(xùn)課堂中，多數(shù)學(xué)生只能被動(dòng)地聽，有些甚至跟不上教師講解的進(jìn)度。有了教學(xué)視頻，學(xué)生學(xué)習(xí)的節(jié)奏完全由自己掌握，不懂的地方可以反復(fù)觀看。采用這種方式學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間更加靈活，學(xué)習(xí)氛圍更加輕松，更利于知識的掌握。

在學(xué)習(xí)空間上，線上線下相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)與交流。學(xué)生在利用網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)遇到困難時(shí)，一方面可以通過線下組建的學(xué)習(xí)小組討論解決，另一方面可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺（微信、QQ等）與其他學(xué)生或教師進(jìn)行交流。在具體操作中，指導(dǎo)教師可以延時(shí)回答學(xué)生的問題，更多地鼓勵(lì)學(xué)生之間展開討論，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、解決問題的能力。另外，對參賽的大二學(xué)生來說，在學(xué)習(xí)理論力學(xué)的同時(shí)已經(jīng)完成了對材料力學(xué)的自學(xué)。作為鼓勵(lì)，應(yīng)當(dāng)允許這部分學(xué)生申請參加當(dāng)年的材料力學(xué)考試，如果通過，則允許下一學(xué)期免修該門課程，這樣可進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。當(dāng)然，這需要學(xué)校教學(xué)管理部門給予政策上的支持。

四、結(jié)語

以力學(xué)競賽為契機(jī)，充分發(fā)揮信息技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢，將傳統(tǒng)教學(xué)與信息化教學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)，不僅可以利用豐富的數(shù)字化教學(xué)資源彌補(bǔ)學(xué)生的知識漏洞，還可以發(fā)揮學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，有效提高競賽培訓(xùn)質(zhì)量，從而提高競賽成績。同時(shí)，教師在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，摸索出的教學(xué)規(guī)律可直接用于普通班學(xué)生的信息化教學(xué)改革，可進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，使更多學(xué)生受益。

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基金項(xiàng)目：湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“信息化環(huán)境下《互換性與技術(shù)測量》課程教學(xué)改革與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號：湘教通[2016]400號）；湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“以專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)課程體系的研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號：湘教通[2016]400號）；湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“本科院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系建構(gòu)研究”（項(xiàng)目編號：湘教通[2015]291號）。

作者簡介：程玉蘭（1981— ）女，湖北襄陽人，博士，講師，研究方向：高等教育、高性能磁流變材料的制備及機(jī)械動(dòng)力學(xué)研究。