任艷榮　陳佩佩　白會娟

[摘 要] 慕課和泛雅平臺下的云課程是現(xiàn)代技術(shù)教育下的一種新型教學(xué)模式。“理論力學(xué)”是理工科學(xué)生一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，如何提高理論力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，一直是困擾高等學(xué)校教師的一個難題。重點介紹了在理論力學(xué)慕課的基礎(chǔ)上使用泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，通過該平臺學(xué)生可以自主觀看視頻，進行網(wǎng)上自我檢測和網(wǎng)上作業(yè)。線上學(xué)習(xí)彌補了理論力學(xué)課時嚴重不足的情況，而課堂教學(xué)可以更好地了解學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況，相得益彰。通過這兩種教學(xué)模式的融合，很大程度上提高了理論力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動了學(xué)習(xí)力學(xué)的積極性和主動性。

[關(guān)鍵詞] 泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺;理論力學(xué);超星學(xué)習(xí)通;混合教學(xué)模式

[基金項目] 2020年度北京建筑大學(xué)課程建設(shè)重點培育項目資助“理論力學(xué)（B）”（ZDZX202002）;2018年度國家青年科學(xué)基金項目資助“復(fù)雜溫度路徑下飽和黏土的耦合熱響應(yīng)試驗研究及無網(wǎng)格數(shù)值分析”（00881918402）

[作者簡介] 任艷榮（1973—），女，山東德州人，博士，北京建筑大學(xué)理學(xué)院副教授（通信作者），主講理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程力學(xué)等課程，主要從事海底管線與海床之間相互作用研究。

[中圖分類號] G642.0[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2022）08-0010-04[收稿日期] 2021-06-15

“理論力學(xué)”是土木、機電、環(huán)能專業(yè)一門理論性、邏輯性都很強的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。理論力學(xué)概念定理嚴謹，圖樣示意合理，工程案例豐富，動畫齊全、生動;但由于該門課程理論性強，學(xué)生理解起來比較困難。筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)生對靜力學(xué)中物體的受力分析、受力圖思路不是很清晰，會直接導(dǎo)致約束反力結(jié)果的正確性。綜上所述，基礎(chǔ)力學(xué)課程的教學(xué)安排應(yīng)該與時俱進，傳統(tǒng)的教學(xué)模式必須進行相應(yīng)改良。本文介紹了在理論力學(xué)慕課的基礎(chǔ)上如何使用泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，如何將這兩種教學(xué)模式有機地結(jié)合，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的積極性和主動性。

一、“理論力學(xué)”課程的定位

“理論力學(xué)”教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生一種新的（初等教育中幾乎沒有的）思維和表達方法，幫助學(xué)生準確理解力學(xué)的基本概念，掌握一定的用力學(xué)解決工程實際問題的方法。培養(yǎng)學(xué)生從力學(xué)現(xiàn)象和實際工程中提出（發(fā)現(xiàn)）問題的能力、分析問題（包括進行定性分析和定量分析）的能力和綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力。

二、“理論力學(xué)”教學(xué)中存在的問題

“理論力學(xué)”是土木、機電、環(huán)能等專業(yè)開設(shè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。該課程的主要內(nèi)容由靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)等三部分組成。該課程是在普通物理力學(xué)的基礎(chǔ)上，運用高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等數(shù)學(xué)工具，來分析物體運動與受力之間的關(guān)系，同時又是后續(xù)力學(xué)（材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)）的基礎(chǔ)，其特點是“理論好懂，習(xí)題難做，考關(guān)難過”。用學(xué)生的話說，陳舊的教學(xué)模式就是“講課、做題、期末一考”;就是“老師講，學(xué)生聽”。學(xué)生普遍反映理論容易理解，掌握內(nèi)容難，靈活應(yīng)用理論更難，尤其在解決工程實際問題時，學(xué)生又顯得很茫然，無從入手，從而導(dǎo)致該門課程的及格率偏低，這一直是困擾授課教師的難題。

基于該原因，筆者嘗試在理論力學(xué)慕課的基礎(chǔ)上，基于泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，充分利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)優(yōu)勢，探索線上線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式，將這兩種模式有機結(jié)合起來，取得了相得益彰的教學(xué)效果，在很大程度上提高了理論力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的積極性和主動性。

三、基于泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺教學(xué)方案的實施

（一）所具備的教學(xué)條件

北京建筑大學(xué)購置了泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，同時還推出了相應(yīng)的手機App超星學(xué)習(xí)通。學(xué)習(xí)通作為一款基于移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以滿足老師和學(xué)生課堂內(nèi)外輔助教學(xué)互動的手機軟件，可以實現(xiàn)師生之間的互動，方便學(xué)生利用碎片化時間隨時隨地學(xué)習(xí)，大大提高了學(xué)習(xí)效率，將手機變?yōu)閷W(xué)習(xí)的掌上神器[1]。

在泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺內(nèi)建設(shè)的“理論力學(xué)”課程包括課程簡介、課程大綱、課程團隊、教學(xué)條件、教學(xué)方法和拓展資源等。按照靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)三個模塊，將教學(xué)內(nèi)容按照知識結(jié)構(gòu)劃分出了結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)清晰。在每個教學(xué)單元下有教學(xué)目標、教學(xué)重點和難點，每個教學(xué)單元中的每個章節(jié)有支持學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)視頻和配套的PPT文本資源，并提供了和力學(xué)相關(guān)的小文章，供學(xué)生參考和拓展思維。其框圖如圖1所示。

（二）課程建設(shè)實施方案

課程介紹中明確列出總體學(xué)習(xí)目標，即學(xué)生能夠正確運用理論力學(xué)的理論和方法解決一些簡單的工程問題。在每個單元的開始列出單元目標，讓學(xué)生明確知道該單元的重點和難點。

課程介紹中明確說明期末成績的評定規(guī)則。本課程除布置線下作業(yè)，還會布置線上作業(yè)：章節(jié)測試，題型為判斷、選擇、填空、計算題、簡答題等;判斷題、選擇題主要針對理論力學(xué)中的一些概念、定理;填空和計算題主要針對知識的分析和計算，以鞏固和檢測學(xué)習(xí)效果，可以反復(fù)測試。課上隨時進行隨堂練習(xí)，目的是復(fù)習(xí)上節(jié)課知識，隨堂測結(jié)束后，老師及時進行反饋。討論區(qū)內(nèi)發(fā)布討論題，培養(yǎng)學(xué)生的“解釋和闡述能力”。通過這些手段共同保證學(xué)生對知識的掌握。

課程介紹中列出本課程的必修教材和選修教材，并提供相應(yīng)的拓展資源。課程章節(jié)中提供主講教師錄制的慕課視頻，供學(xué)生提前預(yù)習(xí)。對于線下作業(yè)的部分錯題，老師錄制了講解視頻，供學(xué)生進行糾錯。

課程所列出的學(xué)習(xí)活動：（1）學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的互動，學(xué)習(xí)者瀏覽課程視頻，閱讀各種文本材料，完成布置的線下或線上練習(xí)等;（2）師生互動，學(xué)習(xí)者提交作業(yè)，老師給予口頭或書面反饋意見，學(xué)習(xí)者與教師進行網(wǎng)絡(luò)交流等;（3）學(xué)習(xí)者與同伴互動，學(xué)習(xí)者共同參與教師布置的合作活動，如小組討論、同伴作業(yè)互評等。

（三）線上線下混合教學(xué)實施方案

基于建成的理論力學(xué)（B）慕課，依托泛雅教學(xué)平臺，建立SPOC課。

課前，任課教師會在班級微信群或?qū)W習(xí)通中提前發(fā)放預(yù)習(xí)任務(wù)單，任務(wù)單按照以下格式進行設(shè)計：上課內(nèi)容、上課要求、重點難點、上課目標和思考問題等。根據(jù)課前預(yù)習(xí)任務(wù)單，要求學(xué)生提前觀看視頻進行自學(xué)或者預(yù)習(xí)，并通過單元測驗檢測預(yù)習(xí)情況，出錯的題目及時找老師答疑。

課中，老師首先帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)主要知識點，其次通過學(xué)習(xí)通進行選人、搶答、隨堂練習(xí)等教學(xué)活動，以便進行教學(xué)或者翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)環(huán)節(jié)。

課后，布置線下和線上作業(yè)，以及思考題和討論題供學(xué)生鞏固復(fù)習(xí)。通過該教學(xué)模式，學(xué)生可以自主觀看視頻，及時查漏補缺，大大提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

（四）課程思政建設(shè)方案

結(jié)合工程案例、科學(xué)家事跡，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，形成嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、創(chuàng)新精神、科學(xué)思維、工匠精神和服務(wù)社會的責任感。

經(jīng)典內(nèi)容與思想政治元素有機融合，如講靜力學(xué)-力線平移定理時，解釋該定理在乒乓球旋轉(zhuǎn)中的應(yīng)用，引申到奧運會上國乒隊的團結(jié)和奮力拼搏，激發(fā)學(xué)生們的愛國情懷。又如講到點的合成運動，引入詩人李白的詩篇《望天門山》，讓學(xué)生了解古詩中所蘊含的力學(xué)概念，欣賞到詩人眼中的相對運動，從而彰顯中國文化的博大精深和無窮魅力。

講授過程中通過問題式、案例式、研討式、工程引導(dǎo)式啟發(fā)學(xué)生對工程實際中的力學(xué)問題進行分析與探究，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的精神以及主動思考的態(tài)度，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的積極性。

（五）教學(xué)過程實施

1.課前教學(xué)設(shè)計。上課2～3天前，授課教師通知學(xué)生去泛雅平臺教學(xué)中心網(wǎng)站，自主下載下次上課所需的視頻、課件和思考題，提前進行學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)時要注意，在觀看視頻前先對相關(guān)課程內(nèi)容進行預(yù)習(xí)，然后針對視頻中不了解的內(nèi)容進行重點記錄，并及時找老師答疑。

授課教師將要討論的問題提前發(fā)布到教學(xué)平臺上。靜力學(xué)部分的討論題包括：如何判斷二力桿，為什么不以二力桿作為研究對象;有固定端約束的物體系統(tǒng)是先整體還是先拆開;兩個固定鉸支座在同一條直線上的物體系統(tǒng)是先整體還是先拆;若物系中有定滑輪，可否單獨以定滑輪為研究對象;力矩方程如何列更簡單;力偶用什么來平衡。運動學(xué)部分的討論題包括：動點和動系如何選擇？動點、動系能否在同一個剛體上;平面運動速度瞬心如何確定;動力學(xué)部分的討論題包括：動力學(xué)三大定理各解決何種問題。讓學(xué)生帶著問題進行自主學(xué)習(xí)，以達到事半功倍的效果。

2.課堂教學(xué)活動?；诜貉啪W(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，在學(xué)習(xí)通的支持下開展了簽到、選人、搶答、主題討論、測驗、線上作業(yè)、發(fā)布通知等主題活動。通過這些活動，大大提高了學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)熱情，表現(xiàn)如下：（1）簽到和搶答。對于大班授課（80人左右），使用學(xué)習(xí)通簽到功能，可以大大提高點名速度，縮短老師點名的時間。同時老師可以設(shè)置問題，學(xué)生進行搶答。（2）線上及時預(yù)習(xí)。由于理論力學(xué)慕課的講課視頻已經(jīng)提前上傳到泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生可以及時下載觀看。老師提前布置預(yù)習(xí)內(nèi)容，下次上課之前會對預(yù)習(xí)內(nèi)容進行提問和測驗，以此調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并且點擊視頻還可以累計學(xué)習(xí)積分。對及時觀看視頻的學(xué)生提出表揚，對沒有達到觀看視頻要求的學(xué)生進行督學(xué)。（3）課堂隨時測驗。為鼓勵學(xué)生參與課程教學(xué)，借助于學(xué)習(xí)通，每次上課前對學(xué)習(xí)過的內(nèi)容進行測驗，時間為3～5分鐘不等，重在掌握基本概念，在課堂上隨時發(fā)布，學(xué)生通過手機提交答案，答題情況可以實時顯示在老師的手機上。通過學(xué)生答題時間的長短和正確率，老師就可以及時了解學(xué)生對知識的掌握情況。通過這一措施，目的在于幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，并提醒學(xué)生及時復(fù)習(xí)和整理筆記。隨堂練習(xí)不僅提高了課堂教學(xué)效率，而且在新的層面上實現(xiàn)了師生互動[2-4]。（4）布置線上作業(yè)。靜力學(xué)是理論力學(xué)的基礎(chǔ)，同時又是后續(xù)課程材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)的基礎(chǔ)。因此除紙質(zhì)作業(yè)外，利用學(xué)習(xí)通布置作業(yè)功能，對這一部分內(nèi)容進行強化，作業(yè)形式多為計算題，利用線上和線下作業(yè)鞏固這一部分內(nèi)容。絕大多數(shù)學(xué)生積極參與，且取得了較好效果。針對線上作業(yè)做得較好的學(xué)生，口頭表揚，并且鼓勵班內(nèi)分享;線上作業(yè)做得不夠好或者沒做的學(xué)生，課后與其進行溝通，希望以后積極參與教學(xué)活動。課后及時批改學(xué)生的線上作業(yè)，以便了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，完成不好的打回去重做，直到完全正確為止。（5）主題討論。充分利用學(xué)習(xí)通主題討論這一功能，在討論區(qū)發(fā)布關(guān)于課程知識點的話題，多為發(fā)散和拓展思維的問題，引導(dǎo)學(xué)生進行討論。通過主題討論，開拓了學(xué)生們的視野并提高了邏輯思維能力。對認真參與討論的學(xué)生及時進行鼓勵。（6）發(fā)放重要通知。借助于學(xué)習(xí)通，發(fā)放重要通知，提醒學(xué)生引起重視。泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的這些功能可以更好地服務(wù)課堂，學(xué)生能夠及時互動。

結(jié)語

理論力學(xué)教學(xué)通常沿用傳統(tǒng)的老師講學(xué)生聽模式。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，可以在傳統(tǒng)課堂上適當引入多種多樣的課程教學(xué)資源，為傳統(tǒng)課堂增添新的活力，可以使得課堂教學(xué)內(nèi)容豐富，形式多樣，學(xué)生積極互動，在很大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情并激發(fā)課堂活力。

通過該教學(xué)模式，學(xué)生可以自主觀看視頻，及時查漏補缺，進行網(wǎng)上自我檢測、網(wǎng)上作業(yè)和交流討論等，同時針對老師發(fā)布的主題討論積極發(fā)言，大大提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。在線學(xué)習(xí)彌補了理論力學(xué)課時嚴重不足的情況，而課堂教學(xué)可以更好地了解學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況，相得益彰。線上線下混合教學(xué)模式，大大提高了學(xué)生們自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)熱情，同時也提高了期末成績。

參考文獻

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[2]張娟，王艷，余龍.理論力學(xué)“四堂融合”混合式教學(xué)和考核模式改革的實踐[J].力學(xué)與實踐，2019，41（2）：210-215.

[3]張玉林，謝金利，劉立成，等.基于云班課的“理論力學(xué)”課程研究與實踐[J].科技創(chuàng)新，2019（9）：84-85.

[4]范欽珊，殷雅俊，唐靜靜，等.改革教學(xué)，創(chuàng)新教學(xué)——“材料力學(xué)”課程教學(xué)改革實踐與體會[J].力學(xué)與實踐，2018，40（5）：543-548.

Abstract： MOOC and Cloud Course under the Fanya network platform are a new teaching model under the modern technology education. Theoretical Mechanics is an important basic course for science and engineering students. How to improve the teaching quality of theoretical mechanics has always been a difficult problem for teachers in colleges and universities. This paper mainly introduces the application of Fanya teaching platform on the basis of the Theoretical Mechanics MOOCs， on which students can watch teaching videos independently， conduct online self-testing and don online homework. Online learning makes up for the serious shortage of class hours of the course， while classroom teaching enables teachers to better understand students online learning. Through the integration of the two teaching modes， the teaching quality of the course is greatly improved， and students enthusiasm and initiative in learning mechanics is also mobilized.

Key words： Fanya network teaching platform; Theoretical Mechanics; Superstar Learning App; blended teaching model