基于“互联网”的“工程力学”课程教学探究.pdf
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1、西部素质教育2023 年 11 月第 9 卷第 21 期基于“互联网”的“工程力学”课程教学探究纪锋,吐尔迪吾买尔*,尚志勇,王振斌,秦波,黄霄,裴燕,刘希光(新疆工程学院数理学院,新疆 乌鲁木齐,830052)在落实应用型人才培养理念的背景下,力学课程教学改革成为我国高校教学改革的主旋律之一1。而在“工程力学”课程教学中,教师应注重培养学生对工程力学这门学科的核心素养。在传统的“工程力学”课程教学中,受教学手段和教学工具的局限,教师无法充分地将工程力学的学科魅力展现出来,难以提高学生的注意力,调动学生自主学习的积极性2。迅速发展的互联网,对高校教学产生了一定影响3。在“互联网+”背景下,“工
2、程力学”课程教学改革势在必行,因此有必要基于“互联网+”对“工程力学”课程教学进行改革,通过探索更加有效的教学模式,激发学生的学习兴趣4。这就要求“工程力学”课程教师加强对“互联网+”的研究,提升教学水平与质量。一、基于“互联网”的“工程力学”课程教学的优势(一)扩大课堂教学容量在传统的“工程力学”课程教学中,教师授课内容大部分来自教材或课外教辅资料,因此一般较少对教学内容进行拓展和延伸,这导致学生学习的知识面较窄,局限于课本中的内容,影响了自身学习水平和应用能力的提升5。而应用“互联网+”后,教师可以从中获取大量工程力学应用教学案例资源,实现对教学内容的拓展和延伸,扩大学生的知识面,同时这些
3、形象生动的教学案例能够培养学生严谨的工科思维。另外,教师还可以借助各种学习平台和教学软件,设计生活中相应的工程环境案例,将这门学科的内容化抽象为具体,让学生充分利用所学知识与工程案例,实现理论与实际的结合,帮助学生理解工程力学相关知识,从而提升学生对相关知识的综合应用水平。(二)革新课堂教学方式在传统的“工程力学”课程教学中,教师通常采取“口述+板书”的授课方式,课堂教学方式单一,容易让学生感到枯燥、乏味,不利于调动学生学习的积极性和能动性,影响了教学效果和教学质量6。而在“互联网+”背景下,相对于传统教学而言,采用线上教学低碳环保,听课方便,即随时随地可以听课,对不懂的内容也可以使用回放功能
4、进行再次学习。此外,“工程力学”线上教学拥有许多现代化教育模式,如翻转课堂、慕课、雨课堂、智慧树等网络学习平台,课堂教学内容和形式丰富多彩。概言之,“工程力学”课程教学应用“互联网+”技术,革新了教学方式,进而推动了课程信息化教学改革的进程。(三)激发学生学习兴趣对于相关学生而言,“工程力学”课程是他们第一次比较系统化地接触力学这门自然学科的课程。工程力学中的力学知识与以往物理学中的力学知识相比,不论是在知识面上还是在难度系数上,都存在着较大的差异,而部分学生由于高等数学没学好,在“工程力学”课程学习中,常常出现畏难心理,进而逐渐对课程失去兴趣和信心,同时传统的“填鸭式”教学模式存在较大的弊端
5、,大大降低了学生学习兴趣,容易致使学生对这门学科产生厌烦心理。对此,“互联网+”背景下,相关信息技术的使用可有效解决此类问题。在“工程力学”课程教学中,教师可以借助互联网技术,将工程力学知识更加直观具体地呈现给学生,比如,教师可对神舟十五号飞船对接空间站的对接过程视频进行讲解,通过视频讲解该过程的四个阶段。第一阶段,飞船发射入轨(变质量动力学、质点动力学、振动力学DOI:10.16681/ki.wcqe.202321033作者简介:纪锋(1993),男,讲师,硕士。研究方向:力学课程,新型建筑材料,混凝土力学性能。注:本文系新疆维吾尔自治区大学生创新训练项目“石墨烯绿色混凝土在硫酸盐与干湿循环
6、作用下的影响试验研究”(编号:S202210994030);新疆维吾尔自治区高校“双带头人”教师党支部书记工作室创建项目资助;新疆维吾尔自治区教育厅新能源材料研究实验室平台项目资助。摘要:文章首先分析了基于“互联网+”的“工程力学”课程教学的优势,然后提出了基于“互联网+”的“工程力学”课程教学策略,最后论述了基于“互联网+”的“工程力学”课程教学反馈。关键词:“工程力学”课程教学;“互联网+”;教学反馈中图分类号:G434文献标志码:A文章编号:2095-6401(2023)21-0135-05西部素质教育2023 年 11 月第 9 卷第 21 期等知识);第二阶段,对接位置控制(运动学和
7、动力学知识);第三阶段,对接姿态控制(刚体运动学、刚体动力学知识);第四阶段,对接过程控制(理论力学中的动力学部分知识的应用)。此外,讲解刚性约束中圆柱铰链约束时,教师可引入桥梁的现实铰支座等图片,讲解固定铰支座和活动铰支座受到的约束力等问题。概言之,教师要将“工程力学”课程知识通过视频、图片、动画的形式进行直观呈现,以便学生能更好地理解和掌握工程力学知识。二、基于“互联网”的“工程力学”课程教学策略(一)优化教学模式1.引入翻转课堂,优化教学模式。传统“工程力学”课程教学大多采用“教师讲,学生听”的模式。在该模式下,学生对重难点知识的掌握不清晰,教师在课堂上将新课内容传授学生后,一些学生课后
8、作业的完成度往往不高,这是因为他们一般在知识理解上存在困难,很难吃透教学内容。在这样的教学模式下,学生的学习主动性不强。对此,将翻转课堂引入“工程力学”课程教学,可以达到先学后教的效果,即能使学生在上课之前对新讲授的内容做到心中有数,当教师讲到重点和难点时有侧重点地听,化被动学习为主动学习,掌握学习的主动权,如此长期坚持下来,有助于培养学生的自学能力。而教师积极应用“互联网+”技术,通过教学模式的改变,可实现对传统课堂教学模式的创新7。在“工程力学”课程教学中,教师可先对教案进行全面分析,并制作相应的导案,列出学生可能存在的问题。基于此,在课堂教学中,教师可以通过提问或师生共同探讨问题的方式,
9、针对学生在自主学习过程中遇到的难点进行分析并解决问题,从而进一步深化学生对新授知识的理解和认知,以达到良好的学习效果,这样不仅能够加深记忆,也能达到“提要钩玄”的目的。2.合理引入课程思政,优化教学模式。“工程力学”课程教师要全面贯彻落实为党育人、为国育才的理念,将课程思政引入教学,例如,针对“工程力学”课程绪论“中国力学成就简介”这一内容进行授课时,教师可以对这一部分涉及的内容进行分析,并将与这些内容相关的一些教学案例,像万里长城、都江堰、赵州桥、钱塘江大桥等古代建筑机制作为课件内容。在课堂教学中,教师可以组织学生对绪论中的图片进行探讨分析(如什么时间、什么地点、什么人设计),帮助学生了解我
10、国力学发展历史及成就,同时激发学生的爱国情怀,突出课程思政教育。(二)落实教学组织1.教学平台选择。“互联网+”背景下涌现出了许多网络教学平台,如学习通、雨课堂、腾讯会议、钉钉等。在众多网络平台中,钉钉软件功能丰富,针对高校的核心功能主要包括通讯录、群直播、视频会议、学习圈子、作业布置、DING 一下、每日学习信息反馈等。钉钉创造之初的定位便是日常使用的软件,因此,其使用方便,便于学生与教师之间进行信息传达和反馈。故综合考虑,“工程力学”课程教学采用了钉钉软件。它能够优化“工程力学”课程教学,保证“工程力学”课程教师的教学水平。比如,课前,教师可以利用钉钉中的 DING 一下功能,提醒学生将要
11、上课,再利用签到功能,查看听课人数,规范课堂管理。教师发出消息后,可及时了解学生的已读情况,并可以对未读消息的学生进行提醒。利用钉钉软件进行在线授课时,教师可以通过共享屏幕自主切换 PPT、文档等不同教学资源,保证教学内容与学生的学习内容达到同步8。利用钉钉软件的多人协作文档功能,学生可在同一文档中进行在线编辑,避免多个文档重复上传和文档过多造成消息不能及时接收的问题,这不仅能有效提高任务完成的效率,而且便于教师及时查看相关情况并进行统计。钉钉软件既可以帮助教师节省时间,提高其工作效率,也可以帮助学生达到个性化高效学习的目的。概括来说,通过对该平台的合理利用,教师在教学过程中不仅可以通过连麦功
12、能与学生互动,而且还可以通过点赞和表情互动来渲染学习气氛,调动学生学习的积极性9。课后,教师则可以利用发布作业等功能,针对学生需要掌握的知识进行重点训练,以保证学生在课后能有效巩固和复习知识。2.教学资料完善。“工程力学”课程教学基于传统教学资料(教材、教学大纲、教学进程表、教案、讲义、教学 PPT、教学参考资料)的准备,需要建立“工程力学”课程教学群,同时通过钉钉建立师生群,将钉钉群二维码截图保存下来,发给将要上课的班级辅导员或学委,告知他们下载和安装好钉钉软件,完成注册后,邀请学生和其他教师加入钉钉群。此外,还要上传电子版教材等资料到钉钉群,供学生自行下载。教师要准备一套提前录制好的备用授
13、课音频资料,以防正式上课时发生网络中断或电脑故障的现象,并通过钉钉学习群发布相关的通知和公告,从而让西部素质教育2023 年 11 月第 9 卷第 21 期学生做好准备工作。3.教学节奏把控。在“工程力学”课程教学过程中,课堂授课是非常关键的一个环节。线上教学中,教师讲课节奏快、互动少,导致学生课堂知识消化率低。传统教学中,教师一般采用板书进行授课,而板书的书写需要时间,且在学生记笔记的同时,教师需要给学生预留思考时间,这导致学生的精力往往用在抄板书上。而网络教学采用 PPT 的方式呈现知识内容,节省了板书时间,教师正面与学生沟通,增加了学生的思考时间。随着教学模式的改进,课件和课堂设计要求更
14、加严格,更加注重对教师能力的提升,要求教师需花费更多的时间和精力,精心制作 PPT 课件,如内容简洁,字体大小合适、字数适中,增加具象化图片、视频、动画,字体行间距适当,优化整体布局,突出重点授课内容,同时要优化授课节奏,增加学生思考时间,提高学生课堂整体知识消化率。4.作业流程改进。传统“工程力学”课程作业布置形式过于单一,一般以布置课后习题为主,作业内容多,灵活度和趣味性不高,导致学生自主完成“工程力学”课程作业的积极性不高。为解决这一问题,教师可以利用互联网学习平台,丰富作业形式,提升学生完成作业的积极性10。在作业布置方面,教师可结合学生不同的学习阶段情况,在学习通平台上设置相应的作业
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