“互聯網+”背景下高職工程力學課程教學改革研究

摘要：工程力學作為機電專業的一門技術基礎課程。一直以來，因其課程教學中存在理論性強、實踐環節少、教學方法單一、教學內容枯燥等實際問題，該專業學生的學習熱情無法有效激發，導致教學效果不佳。“互聯網+”背景下，隨著信息技術的飛速發展與教育信息化的加速推進，專業程度教師引入信息化教學理念，借助信息化教學技術進行教學模式創新，取得良好的教學效果。

關鍵詞：“互聯網+”；工程力學；教學改革

一、引言

隨著信息技術的高速發展，“互聯網+”促進了教育領域的創新與發展，推動了教育的公平化進程，提升了教學質量[1]。本文對傳統高職工程力學課程教學中存在的主要問題進行了深入分析，對“互聯網+”背景下高職工程力學課程改革進行了深入研究。

二、傳統高職工程力學課程教學存在的主要問題

（一）教學目標不明確，學習動力不足

傳統高職工程力學課程教學中存在的首要問題是，教師的教學目標不明確，導致學生的學習動力不足。很多學生直到這門課程結束，仍不明確其開設的目的和意義。究其原因，一方面，教師沒有在明確的教學目標指引下進行體系化教學，另一方面，教師未能通過高效而生動的教學課程幫助學生系統化掌握教學內容，更別提讓學生通過高質量的學習過程，深刻體會到該門課程的魅力和重要性。所以，教師教學目標不明確，導致學生對該學科認知不全面，進而造成學生的學習態度不端正，終而影響教學效率和教學質量。

（二）內容多、課時少，理論與實踐脫節

工程力學課程內容多、內在邏輯緊密，同時，課時安排較少。教師在授課中傾向于將大部分時間放在理論授課上，很少開展實踐教學。這使得學生無法將所學理論與實際工程問題相聯系，更不會運用理論知識獨立解決實際工程問題，久而久之，學生會對該門課程形成難度大、不實用的認知，進而其學習積極性和主動性就會減弱，嚴重的甚至產生厭學情緒，進而影響學生的學生質量，最終影響課程的教學質量。

（三）教學方法呆板，未能與時俱進

工程力學課程理論抽象、公式繁瑣、邏輯性強，部分教師在概念、定理的講解和公式的推導上花費大量課時。將實際工程問題抽離簡化成力學模型，進行數學求解，需要學生具備一定的物理和數學基礎。這對于基礎知識薄弱的大一新生來講，難度系數較大。在整個教學過程中教師滿堂輸出，學生被動接收，課堂氣氛沉悶，教學效果不佳。

（四）考核方式單一，不能體現綜合能力

工程力學課程學習效果的考核方式多以期末閉卷考試為主，以過程考核為輔。其中，閉卷考試主要考核學生對理論知識的掌握情況，如對物體的受力分析和基本變形的計算等；過程考核主要是出勤情況及課后作業完成情況等。這些考核方式只能對學生理論知識的掌握情況作初步判斷，并不能衡量學生解決實際工程問題的能力，甚至還會使學生形成錯誤的認識：平時不學習，只要考前突擊題庫，死記硬背知識點，也能取得優異的成績。這種考核方式缺乏對學生過程性評價，無法調動學生學習的積極性，也不能體現學生的真實水平，對后續教學改革的參考意義不大。

（五）缺乏后期追蹤回訪，不利于課程的持續完善

工程力學的課程性質決定了，nrE7lo7Rw2MOwJePWRTrLwFpKXzcBj4k9Q9MP4WX1A0=針對該門課程，理論考核不可或缺。以往，期末考試結束后，該門課程的教師和學生很少有機會坐在一起討論課程。即便部分學生因為對課程不感興趣、不重視等各種原因而掛科的學生，也是自行復習后參加補考。補考學生和教師之間的聯系只有一張補考試卷，師生間缺乏有效溝通，教師缺乏對學生的有效指導和幫助，學生缺乏向教師求助的習慣與勇氣，不利于教師對課程的持續完善。

三、高職工程力學課程改革的主要措施

（一）引入課程思政，端正學習態度

從課程思政出發，結合實際工程案例，創新課程教學方法，強化課程育人功能[2]，讓學生明確課程的重要性，端正學習態度，生發學習動力，提升學習效率。具體來說，教師可在課程緒論部分，向學生介紹學科歷程、發展前沿，激發學生的專業榮譽感和使命擔當；通過講授科學家故事，引導學生樹立正確的價值觀；通過分析工程案例，對學生進行工程倫理教育，同時培養學生運用理論知識解決實際工程問題的能力。在理論授課中，教師可以結合哲學思想，比如進行物體受力分析時，是先分析整體還是局部，需要具體問題具體分析。再比如，在進行材料力學研究時，就其研究對象而言，做了基本假設，抽離成理想模型，并不影響研究效果，體現了哲學的抓主要矛盾思想。

（二）優化教學內容，有所取舍

培養學生分析、解決實際工程中的簡單力學問題的能力，是該課程的教學目標之一。為此，在不影響學科的系統完整性基礎理論“必需”、“夠用”的前提下，教師對教學內容進行取舍，讓學生也更易接受。比如，力的概念、靜力學公理等，在教學過程中可作為回顧型知識出現，扭轉變形、彎曲變形等相關公式的推導可作為拓展型知識出現，學有余力的學生可以嘗試課下自行推導或與單獨找教師探討。再如，在繪制扭轉圓軸的內力圖時，教師可將步驟繁瑣的截面法刪除，換成簡便的突變法。這種對教學內容的取舍，可在一定程度上減輕學生的學習負擔，幫助學生將更多的精力放在實踐應用上，使得學生素質符合應用型人才的內在要求。

（三）豐富教學方法，提高學習效率

實踐證明，傳統的“滿堂灌”式教學方法早已不適合現在的學生。教師唯有結合互聯網技術，創新教學方法，才能充分挖掘每位學生的潛能，激發學生的學習興趣，最終達到課程的教學目標。為此，教師可以通過查閱教資料、觀摩優秀教師授課、甄選優質網絡資源，結合自身教學經驗，創新教學方法，如引入“翻轉課堂”模式，采用線上線下混合式教學。具體操作上，如教師可將力學概念的講解制成短視頻，便于學生課前預習與課后復習鞏固；如理論力學部分教學結束，教師可以讓學生以小組為單位，完成理論力學的相關知識圖譜并上傳云班課，鼓勵學生開展線上討論；再如，在進行變形概念的講解時，教師可以采用虛擬實訓的方式，讓學生對抽象概念形成直觀的認知。總之，教師應積極利用互聯網平臺，創新教學方法，提高課堂效率[3]。

（四）借助虛擬仿真軟件，增加實踐教學環節

很多學校工程力學課程教學實訓設備存在量少、老舊、操作復雜、維修困難等問題，往往變成了擺設。再加上自有設備更新換代周期長，合作實訓企業設備往往只能走馬觀花式參觀，而實操機會很少，使得工程力學學生的實踐應用能力不足。在這種情況下，借助虛擬仿真軟件進行實踐教學顯得尤為重要[4]。虛擬仿真軟件更新快，操作簡單安全，學生在課余時間即可利用手機或電腦進行低碳鋼拉伸壓縮實驗、純彎曲正應力分布實驗等基礎實驗，并完成相關實驗報告的撰寫。將虛擬仿真軟件引入教學，既完成了實踐教學，還不占用課時，同時也可將實驗報告納入過程考核中，豐富了考核形式，是一舉三得的教學方式。

（五）運用力學求解軟件，提高主動性

工程力學中涉及物體受力分析，內力計算較多。雖然只要積極參與課堂教學，學生基本都能很好地理解理論知識。但是，想要實現從初步理解到到熟練掌握的掌握，便一定需要多加練習。工程力學教學由于課時少，課堂時間緊迫，相關鞏固練習多以課后作業的形式加以布置，而學生上交的作業往往是一兩個版本。教師可引入力學求解軟件，輔助學生進行受力分析和內力計算，它操作簡單可靠，可以作為學生驗證結果的得力幫手，還可以幫助學生鞏固已學知識。比如，用力學求解軟件繪制簡支梁AB （圖1（a））的剪力圖和彎矩圖。軟件操作分兩大步：

第一步是繪制受力分析圖，步驟如下：結點－單元設置（繪制梁AB）→約束設置（A端固定鉸支座，B端活動鉸支座）→載荷設置（主動力均布載荷q）→求解反力（約束反力F_A，F_B），結果如圖1（b）所示。該步驟與理論講解步驟（選對象→去約束→畫主動力→畫約束反力）相一致，使學生更加清晰受力分析步驟。

第二步是在此基礎上進行剪力、彎矩繪制，軟件操作步驟如下：在受力分析的基礎上進行操作，求解→內力計算→剪力（彎矩），顯示出剪力圖（圖2（a））和彎矩圖（圖2（b）），也可以通過組合結構查看截面法的圖解步驟，和課堂講解基本一致，通過軟件操作，不斷鞏固了課上內容，還將工程力學的兩部分有機融合，體現了課程的內在邏輯性。

（六）課程考核方式多樣化

學習效果需要用考核結果來衡量，客觀評價學習效果的前提是考核要全面。工程力學課程教學考核，要求既能體現學生對理論知識的掌握情況，更要評價考核學生解決實際問題的能力高低。因此，該課程的考核需在改善理論考核的基礎上，豐富過程性考核[5]。豐富過程性考核，可增設線上環節，如教師將課程PPT上傳至網絡平臺，設置課前、課中、課后學習任務，并賦有分值和時間；還可設置小組任務和展示環，學生根據實驗數據，撰寫實驗報告，并以小組展示PPT的形式在課堂展示，對展示結果的打分可以由兩部分組成：教師評分和小組互評。所有的考核得分都會作為教師為學生過程性打分的數據來源和依據。教師通過各類過程性考核的設置，既可以全方地掌握和評估學生的學生情況，也可以激發學生的學習積極性和主動性，還也可以為后續的課程優化和調整提供依據。

（七）增加結課后討論，形成課程閉環

課程考核結束后，教師可將編制好的課程不記名調查問卷以二維碼的形式發到課程班級群，讓學生表達自己對課程內容、教學方法、考核方式等的真實感受，以及對下一屆學生學好該門課的建議。對于掛科的學生，教師可以通過線上或線下訪談的形式了解他們掛科的原因，以及他們在課程學習中的難點，之后，教師可以對他們進行網絡指導，引導他們進行針對性的補習，幫助他們順利通過補考。

教師完成教學、考核等一系列完整教學過程后，可以將這些一手資料進行分析、整理，并融入后續的課程改革，以便更好地開啟下一輪教學。

四、結束語

著名教育家葉圣陶說過：教學有法，教無定法，貴在得法。高職課程教學改革只有進行時，沒有完成時。高職教師需要按照高職教育培養要求，結合課程特點，借助互聯網技術，以學生為本，從學生的需求的實際出發，完善教學內容創新教學方法，最終實現教學目標。

作者單位：劉月娟 青島職業技術學院

參考文獻

[1]喻驍，趙冰華.高校線上教學方式探索[J].福建茶葉，2020，42（04）：210-211.

[2]沈火明，劉娟.工程力學課程思政的探索與實踐[J].高教學刊，2021，7（29）：189-192.

[3]張曉鵬.“互聯網+”背景下的高職教育教學改革研究[J].科技風.2022（02）：148-150.

[4]王路珍，孔海陵，佘斌，蔡中兵.工程力學實驗教學改革與虛擬仿真實驗平臺建設[J].實驗室科學，2021，24（05）：153-155.

[5]王銀春，崔自治，韓莉.工程力學課程教學改革探究[J].新課程研究， 2021，（30）：31-33.