基于在線視頻輔助的材料力學(xué)教學(xué)實踐研究

陳俊旗 曹世豪 陳家豪

摘 要 材料力學(xué)課程是許多工科專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，隨著高校的擴招，教師教學(xué)壓力相應(yīng)增大，計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為在線視頻輔助教學(xué)提供了條件。河南工業(yè)大學(xué)工程力學(xué)中心開展了傳統(tǒng)課堂教學(xué)、傳統(tǒng)課堂教學(xué)與在線視頻相結(jié)合、翻轉(zhuǎn)課堂等多種方式的材料力學(xué)教學(xué)實踐，利用材料力學(xué)國家精品資源共享課和材料力學(xué)河南省精品在線開放課程等平臺，提供在線視頻輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。結(jié)果表明，在線視頻輔助學(xué)習(xí)可以較好的幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)材料力學(xué)的興趣和學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞 材料力學(xué) 在線視頻 教學(xué)實踐

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.01.052

Abstract Material mechanics course is an important professional basic course for many engineering majors. With the college enrollment， the pressure of teachers increased accordingly. The development of computer and network technology provides the conditions for online video-assisted teaching. Engineering Mechanics Center of Henan University of Technology carried out the traditional teaching of the classroom， the combination of traditional classroom teaching and online video， flip the classroom and other means of material mechanics teaching practice. The results show that online video-assisted learning can better help students to improve the learning interest and learning effect of material mechanics.

Keywords material mechanics; online video; teaching practice

材料力學(xué)課程是土建類、機械類、水利水電類、航空航天類等眾多工學(xué)類專業(yè)的核心課程之一，每年有大量工科學(xué)生學(xué)習(xí)材料力學(xué)課程。[1]計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，提供了許多與傳統(tǒng)教學(xué)方式有較大區(qū)別的新的創(chuàng)造性的教學(xué)活動。[2]目前，國家精品資源共享課、大規(guī)模在線開放課程等項目進一步促進在線視頻輔助教學(xué)的應(yīng)用。[3]

1 河南工業(yè)大學(xué)材料力學(xué)課程建設(shè)

河南工業(yè)大學(xué)工程力學(xué)教學(xué)團隊2012年被評為國家級教學(xué)團隊，團隊負責(zé)人為全國力學(xué)教學(xué)優(yōu)秀教師、河南省教學(xué)名師，現(xiàn)任教育部高等學(xué)校力學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會委員，團隊成員有國務(wù)院特殊津貼專家、河南省優(yōu)秀教師等，業(yè)務(wù)素質(zhì)較高。

河南工業(yè)大學(xué)工程力學(xué)中心負責(zé)全校相關(guān)專業(yè)的材料力學(xué)課程，工程力學(xué)中心各位教師潛心教學(xué)，積極開展各項教學(xué)實踐活動。材料力學(xué)課程是教學(xué)理念、方法與手段先進、特色鮮明的國家精品課程。工程力學(xué)中心在2012年建設(shè)了材料力學(xué)國家精品資源共享課，在2017年又開始建設(shè)材料力學(xué)河南省精品在線開放課程，也積累了一些在線開放課程的經(jīng)驗。目前，由工程力學(xué)中心所建設(shè)的材料力學(xué)在線開放課程，所錄制的視頻主要包括有基本概念講解、習(xí)題講解、演示實驗等內(nèi)容。

在近幾年的教學(xué)過程中，力學(xué)中心采用多種方式開展材料力學(xué)教學(xué)實踐，并對不同的教學(xué)方式進行對比分析。采用的教學(xué)方式主要有傳統(tǒng)的課堂授課、傳統(tǒng)課堂授課與在線視頻結(jié)合、翻轉(zhuǎn)式課堂。根據(jù)學(xué)生期末考試成績對不同教學(xué)方式進行評價，結(jié)果表明，不同教學(xué)方式下學(xué)生整體成績變化不大，而部分成績優(yōu)異學(xué)生對翻轉(zhuǎn)式課堂較為適應(yīng)。

2 在線視頻教學(xué)的必要性

隨著高等教育的普及和大學(xué)擴招的影響，學(xué)生人數(shù)不斷增加，教師授課任務(wù)越來越繁重。比如我校開設(shè)材料力學(xué)的年教學(xué)班級數(shù)目，從2013年的24個班上升到2017年30個班級，而承擔(dān)教學(xué)任務(wù)的教師數(shù)量增加有限。圖1所示為2013年至2017年材料力學(xué)教學(xué)班級數(shù)目的變化情況。

材料力學(xué)課程課堂講授學(xué)時較長，教師授課壓力較大。另一方面，力學(xué)課程的學(xué)生課下作業(yè)較多，如果沒有助教幫助，教師批改作業(yè)任務(wù)繁重。整體來看，工程力學(xué)中心各位教師的年終工作量每年都呈上升趨勢。

隨著教學(xué)改革的推進，力學(xué)課程的學(xué)時相對有所減少，而授課內(nèi)容基本不變。教學(xué)班級數(shù)量大，而教師數(shù)量相對較小。從期末考試成績分布來看，材料力學(xué)教學(xué)效果不容樂觀。各種因素，要求我們必須開展教學(xué)改革活動。

在線視頻輔助教學(xué)不再單純地依賴授課教師傳授知識，教師更多的責(zé)任是了解學(xué)生的問題和引導(dǎo)學(xué)生運用知識解決問題。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺、各類學(xué)習(xí)資源等，課后自主規(guī)劃學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)節(jié)奏，完成知識性內(nèi)容的學(xué)習(xí);而課堂變成教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間互動的場所，包括研討、答疑解惑、知識運用等。

通過在線視頻輔助教學(xué)的改革，旨在實踐“以學(xué)生為中心”的教育理念，改善學(xué)生就學(xué)體驗，讓學(xué)習(xí)更加靈活、主動，讓學(xué)生的參與度更強，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與自主學(xué)習(xí)能力，對其他課程改革起到示范作用與借鑒意義。