理論力學在線教學模式探究

譚燕 馬強 黃艷雁 周金枝 姜久紅

[摘 要]在疫情防控背景下，教育部提出了“停課不停學”的號召，各個高校以最快的速度開啟了在線教學行動。理論力學課程是一門理論性極強的專業技術基礎課，知識點繁多瑣碎，概念抽象，應用靈活，特別是運動學和動力學內容。課程組借助超星學習通教學平臺和 QQ即時交流工具，更新教學設計，創新直播教學新方法，實行課堂互動全覆蓋，情“浸”課程的每一個環節，經過一學期的教學實踐，形成了“探究式的課前、現場感式的課中、不下線的課后”的線上教學模式。實踐證明，該模式不僅可以提高教學效果，而且在調動學生線上學習積極性、主動性和學生的個性化培養方面也有很大的幫助。

[關鍵詞]探究式;現場感式;互動;考核;在線教學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）12-0055-03

2019年底，突如其來的新型冠狀病毒疫情，打破了教學工作的常態，教育部提出了“停課不停學”的號召[1]。隨后，各地教育行政部門紛紛響應，迅速推出線上學習指導意見及方案，各級學校紛紛積極投入在線教學工作的開展中，在線教學一夜之間成為主流[2]。事實上，在線開展遠程教學，是不得已而為之的應急舉措，然而在線上與線下相結合的混合式教學已是現代教學發展的趨勢的背景下[3]，接受這一挑戰和機會，通過線上教學這種新的教學模式有效激發學生的學習興趣，提高學生學習效率，提升教學效果和教學質量，推動學校教育信息化健康發展，深化課堂教學改革，已然迫在眉睫。

一、理論力學“探究式”的課前設計

理論力學課程是一門理論性極強的專業技術基礎課[4]，其內容飽滿，難度較大，學分重，學時緊湊，是土木類、機械類等學生學習后續專業課程的重要基礎。鑒于這門課程的邏輯極其嚴謹，概念多、公式多、計算多的特點，在網絡授課前，建議準備兩大“法寶”：一是電子版教材，一是網絡直播手寫板，力學課的美只有通過板書這種傳統的教學方式才能完全展現出來。

經過調研，最終確定主要采取“QQ群直播+學習通”相結合的方式進行教學。根據教學內容設計需要，在學生課前分享題目或文獻閱讀時，采用騰訊會議。雖然QQ群中的共享屏幕有些簡單，但是不卡頓，符合學生隨時使用QQ的習慣，能即時進入課堂，非常方便，效果良好。

最后，利用超星平臺創建理論力學網絡課程，發放課程資料包，資料色主要包含電子版教材、教學大綱、教學進度表、教學課件及教案、與教材配套的哈爾濱工業大學-中國慕課-理論力學優質視頻教學資源等，按教學進度發放“章節課前導學單”，以實時目標引導學生;結合超星平臺互動手段，如問卷、搶答、測驗、討論、選人等，充分調動學生自主性完成“探究式”的課前預習[5]，見圖1。通過后臺數據和網絡提問，了解學生自主學習的學情信息，由此定位學生的問題，決定直播階段的教學重難點，高效率打造屬于“你我”的“量身定制”的在線課堂。

二、理論力學“現場感式”課堂的建立

（一）更新教學設計，做好課堂互動

在線上教學中，如何讓學生有如進入實體課堂的“現場感”？如何讓教師有如站上講臺的“觀眾感”？面對冰冷的屏幕，如何將屏幕背后的“師”與“生”友愛地聯系在一起，讓屏幕變成“最溫暖的墻”？筆者認為，這些是讓線上課堂綻放的情感目標[6]。圍繞這個目標，能否做好教學設計和課堂互動是決定線上教學成敗的兩大要點。

學生學習主要依靠教師設計的內容。沒有優質的、符合自己學生特點的，滿足學生需求的，能激發學生興趣的課程內容，就難以發揮在線教學的功能。因此，教師需要花費很多時間和精力去重新思考每一次課內容的教學設計，包括重新調整PPT。以理論力學中“點的合成運動”章節教學設計為例，見圖2。

該章節的主要內容有四部分：三種運動及合成運動的概念、牽連點、動點和動系的選擇;點的速度合成定理;動系平動時點的加速度合成定理;動系轉動時點的加速度合成定理。首先，教師通過設置場景帶入絕對運動、相對運動和牽連運動概念的理解，吸引學生對概念進行學習，然后通過動畫演示分解動作，更立體地幫助學生深入理解重難點，如牽連點的概念，真正做到系統掌握理論知識。有了基本概念理解作為基礎支撐，接下來教師分析點的速度合成定理和加速度合成定理等核心內容就水到渠成了，學生也更能自我肯定，對課程產生興趣[7]，提高學習效率。當然，由于課前已充分調動學生積極性讓學生認真預習，因此，教師設計線上教學的原則，就是把“教”減到最少，把學生的“學”放到最大。

線下課堂里，教師應跟學生輪番互動，做到人人參與，人人互動，使學生的課堂幸福感滿滿，學生的學習積極性可想而知。首先，在電腦屏幕的背后，一定要有師生的信任。參照線下課堂，教師手持“平時成績登記表”，或借助學習通平臺的“選人”功能，根據課程內容知識點的需要，一個班一個班，一個人一個人地輪著“連麥”，做好答題情況記錄與信號連接記錄等。絕大多數學生愿意回答問題，一部分優秀的學生還能主動“連麥”提出比較新穎的問題。教學中未能同時“連線”的學生可在聊天區通過文字或是上傳解答照片，實時交流討論，進行教學資源共享，使線上線下課堂實質等效，甚至學生線上課程參與度比傳統線下實體課堂還要高，更利于個性化培養。

這樣的課堂很有“現場感”，課堂教學非常融洽、默契，疫情下的屏幕也不再冰冷，而變成了師生間“最溫暖的墻”。具體課堂實施見圖3。

（二）動態調整直播教學方法，翻轉課堂促學習

線上教學避開了時間和空間的限制，借助學習通平臺、QQ輔助交流群，發布問卷，即時獲取分析結果，進行高效動態調整，可以綜合各種教學方法促進學生學習。在“點的合成運動”章節教學中，教師從案例出發，通過動畫演示機構的運動，首先讓A、B、C、D等學生接龍分析運動的過程：“一點、兩系、三運動”，即分別指出動點，靜坐標系、動坐標系，絕對運動、相對運動和牽連運動。然后討論求解方法：如何進行速度分析和加速度分析？在這一節中，知識點串聯非常緊密，分析環環相扣，逐步深入，能構成非常好的討論環境。學生與學生之間也可相互點評，或語音，或聊天區辯論，而教師處在學生討論區之內與之外的環境進行主持、引導，推進課堂良性發展，并做“疑點”記錄，通過“疑點”啟發學生一步步揭示內容的實質，然后歸納總結，自然開展翻轉教學，具體見圖4。在該教學活動中，綜合運用啟發式教學、討論式教學、互動教學和同伴教學法，建立立體化教學模式，激發學生的興趣，提高學生的參與感，讓學生不僅感受到運動學理論不再抽象，而且真正做到系統掌握理論知識;討論環節極大地拓展了學生間知識的分享與思維的借鑒，而且還能培養學生主動思考和創新的能力。

三、理論力學“不下線的課后”

（一）“不下線”的督學

“到底有沒有在學，到底學得好不好？”在線教學最讓人引發質疑的是如何監控學情。而在線教學中，教師對學生的學習監管雖然是虛擬的，但也是全勤的，是“課后不下線”狀態。線上學情檢測貫穿教學各個環節，將“探究式的課前、現場感式的課中、不下線的課后”三個階段連接為一個整體，教師根據每一階段學生的實時檢測情況，有針對性地動態調整教學，三個階段呈階梯式搭建，幫助學生完成全部知識點內化。因此，QQ群、學習通平臺，隨時有學生留言提問，教師須及時進行語音跟蹤或屏幕分享輔導，優秀學生可以思考辯論，實現學生差異化輔導;每次課有群內分享題，教師對分享學生的作業情況及時反饋，真正做到一對一，這對學生來說是鼓舞，也是促進師生情感交流的有效途徑;課堂表現較差的學生，可采用QQ私信督學，沒人會不喜歡被關注，學生能感受到教師的付出;優秀作業可在群內進行展示，供學生們相互借鑒，這樣更可激發學生勇于競爭、敢于挑戰的精神。

（二）有“跡”可“尋”的形成性考核評價

有“跡”可“尋”的理論力學課程學習成績評價體系見表1，主要由平時考核和期末考核兩方面組成。大部分的課堂教學活動，都利用學習通里的“活動”模塊開展，如簽到、任務點完成率、進門測、出門測、上傳作業和學習通平臺“選人”得積分等，一方面有跡可“尋”，另一方面這些活動更像是一種有趣的“游戲型”過關考核，學生并不反感，同時可以被超星平臺記錄并自動評分，按照一定的比例將分值計入學生的平時成績，給學生一定的學習壓力，保證遠程教學的學習效果。在此基礎上，教師可以要求學習委員或班長配合，參考師生互動頻率，根據主題討論質量、學習筆記質量、直播問答質量等公開公平記錄相應加分，盡量多維度評價學生的“平時”。

到了期末，學生在手機端“超星學習通平臺”參加考試，教師使用“騰訊會議”開啟攝像頭監考。綜合力學系教師團隊線上討論的結果，線上理論力學教學嚴格按線下學時授課，考試內容不減，保證課程目標達成。根據實際情況成立2人試卷命題小組、2人試卷審核小組，合理安排出題、答題形式。課題組設置兩類模擬考試試卷發放給學生：一種全部是選擇題，另一種沿用傳統出卷方式，按學校規定試卷模板出題，主要為選擇題和計算題，判斷題也以選擇的方式呈現。課題組對兩類考試試卷的使用進行了調研，調研結果顯示，學生普遍反映愿意接受后者，傳統試卷答題方式更有挑戰性，更有難度，更能模擬“考試現場”。對于選擇題，建議分值為30分，全面考查學生線上“無書”的學習過程對知識點的理解與掌握，學生在限定時間內通過學習完成在線答題，系統自動給分。對于計算題和作圖題，建議分值為70分，共5道大題，學生按發布的“答題要求”在白紙上寫好答題內容，拍照后將電子照片粘貼到指定答題處，考試結束時系統自動提交考卷，并生成每個人標準的答題試卷，這樣也非常便于試卷保存與分析。教師公開公平公正對學生進行試卷批閱管理，學生在設定時間內也能在平臺上對照標準答案和教師改卷進行自我評價，實現課程完美“閉環”，更是為后續課程的學習打開完美的知識之窗。筆者將本學期線上教授的3個班的卷面考試情況與上學期線下班級進行過對比分析，結果令人滿意，證明“探究式的課前、現場感式的課中、不下線的課后”的線上教學模式教學效果良好。

四、教學反思

在線教學具有一定的適應性和優勢，也是未來現代教學發展的一個方向，但在線教學需要循序漸進，不能操之過急，應該意以下問題：

1.教師應適時關注所使用教學平臺的動態，及時更新教學技術手段，不時發放問卷，了解學生上課的需求與感受，適時調整后續教學的方式。

2.線上與線下結合的混合式教學是現代教學發展的趨勢，有較好的適應性。在日常教學中應加大對教師應用現代教育技術能力的培訓，同時在教學實踐中采用激勵措施，鼓勵教師運用現代教育技術進行數字化教學，以適應信息化教學的大趨勢。

3.不管采用什么教學技術和策略，只要是在線教學都對教學平臺、教學網絡有一定的依賴性，因此完善教學網絡的穩定性至關重要。

4.如何在全方位掌控課堂的同時兼顧學生自主學習，如何有效保證課堂教學質量，不想學的學生自由度太大，教師又如何監管，預想與實體課堂表現還是有一定的差距，等等，這些問題都值得我們深入思考。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 教育部.教育部：利用網絡平臺，“停課不停學”[EB/OL].（202-01-29）[2020-05-17].http：/www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/s5987202001/t20200129_416993.html.

[2] 焦建利，周曉青，陳澤璇.疫情防控背景下“停課不停學”在線教學案例研究[J].中國電化教育，2020（3）：106-113.

[3] 解紅，劉建.“互聯網+”背景下混合式教學模式研究與實踐：以大學計算機基礎課程為例[J].中國現代教育裝備，2020（5）：50-52.

[4] 哈爾濱工業大學理論力學教研室.理論力學[M].北京：高等教育出版社，2013.

[5] 沈楊，吳佳偉，芮笑曦.基于“金課”建設的河海大學土力學在線開放課程建設實踐與思考[J].高等建筑教育，2020（1）：24-30.

[6] 王博，李紅，吳濤.激發大學生學習興趣的方法探討：以混凝土結構基本理論課程教學為例[J].高等建筑教育，2020（1）：126-132.

[7] 張桂民，王貞碩，董紀偉，等.土木工程專業材料力學課程教學改革典型案例分析[J].高等建筑教育，2020（1）：181-188.

[責任編輯：鐘 嵐]

[收稿時間]2020-06-18

[基金項目]湖北省教學研究項目（2017314，2016299，2015288）。

[作者簡介]譚燕（1981-），女，湖南婁底人，博士，講師，主要從事與土木工程相關的教研工作。