楊旭娟　李巖舟　李兆軍

[摘 要]“停課不停教”是疫情防控背景下教育部應(yīng)對延期開學(xué)而提出的新舉措。疫情期間如何進(jìn)行有效的教學(xué)，直接影響教學(xué)的質(zhì)量。在延期開學(xué)期間教學(xué)方式轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目組以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，結(jié)合工程力學(xué)和材料力學(xué)課程特點(diǎn)，綜合運(yùn)用中國大學(xué)MOOC、QQ、慕課堂和在線直播等多個通道，結(jié)合平臺學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)反饋，注重知識的前后銜接，對教學(xué)設(shè)計進(jìn)行安排和完善，并以知識點(diǎn)截面法的教學(xué)為例，進(jìn)行多通道在線教學(xué)模式的具體實(shí)踐，從而為其他力學(xué)課程疫情防控背景下或突發(fā)事件引起延期開學(xué)期間的在線教學(xué)提供參考。

[關(guān)鍵詞]疫情防控;工程力學(xué);材料力學(xué);在線課程

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）06-0087-03

2020年初不斷蔓延的新型冠狀病毒肺炎疫情給人民的生產(chǎn)和生活帶來了很大困難，也給高校教學(xué)工作帶來了極大挑戰(zhàn)。教育部對疫情高度重視，于2020年1月27日下發(fā)通知，要求春季學(xué)期延遲開學(xué)，學(xué)生在家不外出、不聚會、不舉辦和參加集中性活動 [1]。2020年2月3日，教育部在《致全國大學(xué)生的一封信》中鼓勵大學(xué)生在疫情防控面前做好“守護(hù)者”“修行者”和“識途者”[2]。緊接著，2月4日教育部下發(fā)了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，意見指出要采取政府主導(dǎo)、高校主體、社會參與的方式，共同實(shí)施并保障高校在疫情防控期間的在線教學(xué)。各高校應(yīng)充分利用上線的慕課和省、校兩級優(yōu)質(zhì)在線課程教學(xué)資源，在慕課平臺和實(shí)驗(yàn)資源平臺服務(wù)支持帶動下，依托各級各類在線課程平臺、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間等，積極開展線上授課和線上學(xué)習(xí)等在線教學(xué)活動，保證疫情防控期間教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“停課不停教、停課不停學(xué)”[3]。

工程力學(xué)課程包括靜力學(xué)和材料力學(xué)兩部分內(nèi)容。非機(jī)械類工科專業(yè)學(xué)生沒有學(xué)習(xí)過靜力學(xué)，而材料力學(xué)的基礎(chǔ)是靜力學(xué)，因此工程力學(xué)在許多非機(jī)類工科專業(yè)中開設(shè)，如環(huán)境工程、制糖工程、材料科學(xué)與工程、冶金工程、礦物資源工程等;機(jī)械類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)過理論力學(xué)，有靜力學(xué)的基礎(chǔ)，因此材料力學(xué)單獨(dú)在機(jī)械工程學(xué)院的機(jī)械類專業(yè)和能源類專業(yè)開設(shè)，教學(xué)的內(nèi)容則更深入一些。疫情防控背景下，如何實(shí)現(xiàn)工程力學(xué)和材料力學(xué)課程“停課不停教、停課不停學(xué)”是我們高校力學(xué)基礎(chǔ)課教師要面對的緊要問題。

焦建利、周曉清等人對疫情期間四種典型“停課不停學(xué)”學(xué)習(xí)模式進(jìn)行了分析和比較，為我們一線教師有效實(shí)施在線教學(xué)提供了重要參考[4]。工程力學(xué)和材料力學(xué)是許多工科專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，在工科專業(yè)的教學(xué)計劃中占有重要地位。但工程力學(xué)和材料力學(xué)課程理論性較強(qiáng)，內(nèi)容抽象，同時學(xué)生習(xí)慣被動接受式學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)能力不足，加大了學(xué)生理解的難度。在疫情防控背景下，一線教師要認(rèn)清形勢、充分調(diào)研，多渠道進(jìn)行知識的傳遞和互動。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從多個方面進(jìn)行分析，并提出應(yīng)對措施，為一線教師有效實(shí)施在線教學(xué)提供參考。

一、疫情防控背景下教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變

工程力學(xué)和材料力學(xué)課程作為許多工科專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，在以往的傳統(tǒng)教學(xué)里，主要進(jìn)行的是課堂面授教學(xué)。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)與教育的深度融合，大規(guī)模在線開放課程和學(xué)習(xí)平臺在世界范圍內(nèi)迅速興起，許多高校順應(yīng)時代發(fā)展潮流，紛紛在校內(nèi)開展線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)。項(xiàng)目組也于2017年進(jìn)行了工程力學(xué)靜力學(xué)和材料力學(xué)兩部分的在線課程建設(shè)，并于2018年開始進(jìn)行混合式教學(xué)?；旌鲜浇虒W(xué)將線上線下相結(jié)合，課內(nèi)和課外相結(jié)合，擴(kuò)展了教學(xué)的時間和空間。2020年初的這場疫情，使得課程教學(xué)完全進(jìn)入線上環(huán)節(jié)，沒有線下的面授環(huán)節(jié)。這對于教師來說，師生不能進(jìn)行直接的面授互動，那么學(xué)生的學(xué)習(xí)效果以及學(xué)習(xí)疑惑就不能及時有效地捕捉到。而對于學(xué)生來說，完全線上教學(xué)，時間完全自己掌握，對學(xué)習(xí)的主動性和自律性要求更高，學(xué)習(xí)容易產(chǎn)生疲倦狀態(tài)，難以厘清學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)，容易產(chǎn)生畏難情緒，因而學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效率低下。為此，課程教學(xué)的內(nèi)容、方法、模式和管理都要進(jìn)行變革，教學(xué)內(nèi)容如何提煉和組織，針對教學(xué)內(nèi)容選取何種教學(xué)方法，教學(xué)模式如何實(shí)現(xiàn)教學(xué)的互動效果，學(xué)生的學(xué)習(xí)如何管理等都需要進(jìn)行認(rèn)真的分析和思考，并要在實(shí)踐的過程中不斷優(yōu)化。

二、疫情防控背景下的在線教學(xué)形式

目前疫情防控背景下四種典型“停課不停學(xué)”的學(xué)習(xí)模式為網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)直播教學(xué)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和電視空中課堂[4]。其中前三種方式是高校普遍采用的方式，電視空中課堂主要用于中小學(xué)學(xué)生。網(wǎng)絡(luò)在線課程是指將線下的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過程數(shù)字化，并以學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)為載體，進(jìn)行基于課程內(nèi)容的線上教與學(xué)[4]。截至2020年2月2日，教育部組織了22個在線課程平臺，制訂了多樣化在線教學(xué)解決方案，免費(fèi)開放在線課程2.4萬余門[3]。其中愛課程（中國大學(xué)MOOC）疫情期間向全國高校免費(fèi)提供8000余門優(yōu)質(zhì)在線課程資源，其中有許多的工程力學(xué)和材料力學(xué)課程可供使用。結(jié)合當(dāng)前疫情，我們決定在采用中國大學(xué)MOOC網(wǎng)上慕課的基礎(chǔ)上，建立SPOC異步課程，綜合運(yùn)用中國大學(xué)MOOC、慕課堂、QQ和騰訊直播等多通道實(shí)現(xiàn)在線教學(xué)。

三、疫情防控背景下多通道在線教學(xué)模式的構(gòu)建

疫情防控背景下延遲開學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)完全轉(zhuǎn)入線上，雖然慕課的在線教學(xué)形式教師和學(xué)生并不陌生，許多的高校就進(jìn)行了線上線下相結(jié)合的混式教學(xué)[5-6]，但在線教學(xué)和課堂教學(xué)是在不同的空間里面進(jìn)行的，授課方式和學(xué)習(xí)方式不同，學(xué)習(xí)效果自然也不同。然而在疫情防控條件下，完全進(jìn)行線上教學(xué)是當(dāng)前條件下實(shí)現(xiàn)教學(xué)的有效途徑，如何最大限度地發(fā)揮在線教學(xué)的優(yōu)勢，是值得我們一線教師深究的問題。疫情防控背景下的教學(xué)，不是簡單的課堂搬家，而是以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知過程，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，精心策劃教學(xué)設(shè)計，注重線上教學(xué)的互動和數(shù)據(jù)反饋，多通道進(jìn)行在線教學(xué)，其具體實(shí)施流程如圖1所示。

教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生特征和教材學(xué)習(xí)內(nèi)容，凝練知識點(diǎn)，根據(jù)知識點(diǎn)進(jìn)行資源構(gòu)建，常見的有PPT課件、視頻、討論、練習(xí)、測驗(yàn)、作業(yè)和擴(kuò)展閱讀等。資源類型雖然有很多形式，但學(xué)習(xí)資源要進(jìn)行精心篩選，要根據(jù)知識點(diǎn)的數(shù)量和難易程度進(jìn)行合理搭配，此時可充分利用豐富的慕課資源進(jìn)行篩選，如果不是很貼切，則需要自行建立學(xué)習(xí)資源，一切要以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心，不能因?yàn)榕侣闊?，就直接照搬現(xiàn)有資源，這也是線上學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要保障。資源構(gòu)建完之后，可通過QQ群發(fā)布線上學(xué)習(xí)任務(wù)清單。任務(wù)清單上是學(xué)生必須完成的項(xiàng)目，并不是線上資源都可作為任務(wù)清單內(nèi)容的，因?yàn)榫€上資源是考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)差異，有必須掌握的基本知識，也有開闊思維和視野的擴(kuò)展閱讀等。常見的任務(wù)清單有課件、視頻、討論、練習(xí)、作業(yè)和測驗(yàn)，但并不是每次的任務(wù)清單都要包括這么多項(xiàng)。根據(jù)桑代克的學(xué)習(xí)定律，如果一個動作到了過度疲勞或過度滿足的階段，那么強(qiáng)行使這個動作重復(fù)出現(xiàn)就會使人產(chǎn)生煩惱了[7]。對于工程力學(xué)和材料力學(xué)課程的線上學(xué)習(xí)，如果這種線上學(xué)習(xí)行為使得學(xué)生過度疲勞或過度滿足，那么強(qiáng)行讓學(xué)生再學(xué)習(xí)知識就會使他們產(chǎn)生煩惱。不要讓學(xué)生感到過度疲勞，也不要讓學(xué)生感到過度滿足。布置的任務(wù)清單要考慮學(xué)生的時間和能力，可了解學(xué)生本學(xué)期的課表，掌握學(xué)生的自由安排時間和要完成的科目，做到心中有數(shù)，從而合理布置線上任務(wù)。另外，知識點(diǎn)的設(shè)置要難易結(jié)合，適當(dāng)提高挑戰(zhàn)度，做好線上學(xué)情反饋，適當(dāng)增減學(xué)業(yè)難度。學(xué)生線上完成的任務(wù)情況，教師可通過后臺數(shù)據(jù)了解學(xué)生的掌握情況，并針對性地安排直播內(nèi)容。在直播環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)習(xí)反饋對重難點(diǎn)進(jìn)行講解，并與學(xué)生進(jìn)行互動教學(xué)。

四、疫情防控背景下多通道在線教學(xué)模式的實(shí)踐

疫情防控背景下教師和學(xué)生只能通過線上進(jìn)行教學(xué)和學(xué)習(xí)。有效利用多種線上通道，合理組織教學(xué)是疫情防控背景下提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。疫情防控背景下的多通道在線教學(xué)流程為我們進(jìn)行在線教學(xué)提供了行動指南，但在具體的教學(xué)設(shè)計中，還是要根據(jù)課程知識點(diǎn)的特點(diǎn)以及知識點(diǎn)的前后銜接情況，進(jìn)行具體的精心設(shè)計?，F(xiàn)以材料力學(xué)課程截面法知識點(diǎn)為例介紹多通道在線教學(xué)設(shè)計，教學(xué)流程圖如圖1所示。

材料力學(xué)是研究構(gòu)件在外力作用下的變形和失效的規(guī)律，其中內(nèi)力的分析是基礎(chǔ)，材料力學(xué)的四大基本變形拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲和剪切都要進(jìn)行內(nèi)力的分析，而內(nèi)力均采用截面法進(jìn)行分析。掌握截面法是學(xué)生必須達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)，如何在材料力學(xué)開篇部分講好截面法有著非常重要的作用。

首先通過QQ群發(fā)布線上學(xué)習(xí)任務(wù)：1.學(xué)習(xí)第一章緒論的線上視頻——內(nèi)力與截面法。2.了解外力與內(nèi)力之間的區(qū)別和聯(lián)系，并進(jìn)行線上討論。3.完成線上作業(yè)。線上作業(yè)我們進(jìn)行了精心設(shè)計，為了知識的前后銜接，對第二章拉壓桿的一個例題進(jìn)行改編，題目為：如圖2所示，右端固定的階梯形桿AC，受F1和F2的作用，已知F2=3F1，運(yùn)用截面法分別求截面1-1和截面2-2橫截面上的內(nèi)力。該題目的設(shè)計意圖為：（1）了解學(xué)生對截面法的掌握情況;（2）截面1-1受拉，截面2-2受壓，不同截面內(nèi)力的拉壓特性是不同的;（3）截取截面后，選擇截面的左側(cè)可直接根據(jù)平衡方程進(jìn)行內(nèi)力求解，如果選取截面的右側(cè)，則需要先求出固定端的約束力，即選取不同，求解的過程有差別;（4）預(yù)設(shè)內(nèi)力時，按照靜力學(xué)內(nèi)力的預(yù)設(shè)方法，則求解結(jié)果的正負(fù)依賴于受力圖中內(nèi)力的預(yù)設(shè)方向。

作業(yè)提交后，學(xué)生根據(jù)答案可以自評和互評，自評可了解自己的學(xué)習(xí)情況，而互評在了解別人做題思路的基礎(chǔ)上，可以擴(kuò)展自己的解題思路。另外，在對別人的錯誤地方進(jìn)行指正的過程中，也加深了知識的理解和掌握。教師則可通過學(xué)生的作業(yè)情況了解其掌握情況。例如通過作業(yè)發(fā)現(xiàn)，對截面法解題過程基本掌握，但還有一些問題需要解決，如不作受力圖，直接寫出軸力的表達(dá)式，截取2-2截面后，只考慮F2的作用等。

為了和第二章截面法內(nèi)力采用設(shè)正法進(jìn)行預(yù)設(shè)的規(guī)定進(jìn)行銜接，互評階段又在此練習(xí)作業(yè)的基礎(chǔ)上提供了一個討論素材，該素材以截面左側(cè)為研究對象求解內(nèi)力——軸力，受力圖如圖3所示。

通過求解發(fā)現(xiàn)：1-1截面軸力為正，是拉力，2-2截面軸力也為正，但截面受的是壓力，即軸力雖然都為正，但是一個是拉，一個是壓。接著，以截面右側(cè)為研究對象進(jìn)行求解，受力圖如圖4所示。

通過求解發(fā)現(xiàn)：2-2截面軸力結(jié)果為負(fù)，是壓力，與以截面左側(cè)為研究對象求解的結(jié)果大小相等，但符號不同，一正一負(fù)，但結(jié)合原受力圖，都反映截面受到的是壓力。于是發(fā)布討論：結(jié)合此素材，請同學(xué)們思考，如何預(yù)設(shè)軸力，可以實(shí)現(xiàn)兩個功能：（1）直接通過軸力求解的結(jié)果，不用參照受力圖，就可得到截面的拉壓特性。（2）保證無論取截面的左側(cè)，或是右側(cè)，求解的結(jié)果完全相同，包括數(shù)值的大小和正負(fù)號。

由于此討論是在學(xué)生所做練習(xí)的基礎(chǔ)上開展的，學(xué)生踴躍參與討論，而且隨著討論的深入，學(xué)生普遍認(rèn)為，軸力都預(yù)設(shè)成拉力的方向，則求解的結(jié)果為正，則說明為拉，如果求解為負(fù)，則說明為壓，即可達(dá)到截面法采用設(shè)正法進(jìn)行預(yù)設(shè)的目的。但還有少數(shù)學(xué)生停留在靜力學(xué)部分的分析上。根據(jù)截面法運(yùn)用的作業(yè)和討論反饋，接著進(jìn)行騰訊直播環(huán)節(jié)，通過直播將截面法的思路進(jìn)行了回顧，并對作業(yè)中學(xué)生出現(xiàn)的問題進(jìn)行了剖析，結(jié)合討論情況，又對截面法進(jìn)行設(shè)正法預(yù)設(shè)的目的進(jìn)行了分析，并通過直播討論區(qū)與學(xué)生進(jìn)行互動。

通過這一系列的教學(xué)設(shè)計，具體的知識點(diǎn)通過中國大學(xué)慕課、QQ、騰訊直播等多通道互動教學(xué)，學(xué)生知識得到滾動升級，章節(jié)知識前后銜接順暢。隨后在第二章拉壓桿內(nèi)力的分析中，通過慕課堂在線練習(xí)，考察對截面法以及設(shè)正法的運(yùn)用，練習(xí)結(jié)果表明學(xué)生已基本掌握，從而說明這種多通道的在線教學(xué)模式對于提升在線教學(xué)質(zhì)量有重要作用。

疫情防控背景下的在線教學(xué)模式直接影響了在線教學(xué)的質(zhì)量。工程力學(xué)和材料力學(xué)課程通過中國大學(xué)MOOC、QQ、慕課堂、直播等途徑實(shí)現(xiàn)多通道在線教學(xué)，以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心，圍繞知識點(diǎn)展開多種形式、多個階段的遞進(jìn)教學(xué)，注重知識的前后銜接，從而為學(xué)生的高效學(xué)習(xí)提供了有力支持，也為其他力學(xué)課程的在線教學(xué)提供了參考。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 教育部.教育部關(guān)于2020春季學(xué)期延遲開學(xué)的通知[EB/OL]. （2020-01-27）[2020-03-20].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb /gzdt_gzdt/s5987/202001/t20200127_416672.html.

[2] 教育部.教育部致全國大學(xué)生的一封信[EB/OL]. （2020-02-03）[2020-03-20].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb /gzdt_gzdt/s5987/202002/t20200203_417626.html.

[3] 教育部. 教育部應(yīng)對新型冠狀病毒感染肺炎疫情工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見 [EB/OL].（2020-02-04）[2020-03-20].http：//www.moe.gov.cn/srcsite A08/s7056/202002/t20200205_418138.html.

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

[5] 覃慧玲，李嘉澤楷.廣西高校線上線下課程建設(shè)與應(yīng)用路徑探究：基于中國大學(xué)MOOC運(yùn)營情況分析[J].高教論壇，2019（6）：26-28.

[6] 胡志遠(yuǎn)，沈祁萌，劉棟.e時代的教與學(xué)：基于慕課的混合教學(xué)模式改革探索與實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2020（1）：15-17.

[7] 鮑爾G H，希爾加德 E R.學(xué)習(xí)論：學(xué)習(xí)活動的規(guī)律探索? [ M].邵瑞珍，皮連生，吳慶麟，等譯.上海：上海教育出版社， 1987.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]