李曉麗

[摘 要]為滿足農(nóng)業(yè)院校新工科、新農(nóng)科專業(yè)的人才培養(yǎng)需求，該研究以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)疫情期間開展的材料力學(xué)課程雨課堂線上教學(xué)為例，系統(tǒng)探討了雨課堂在整個教學(xué)過程所展現(xiàn)出來的優(yōu)勢。實踐表明，材料力學(xué)課程教學(xué)必須與時俱進，根據(jù)教育部“以本為本”新的本科要求，立足培養(yǎng)目標，更新教育理念和改革教學(xué)方法，引入線上、線下靈活多樣的教學(xué)模式，才能更有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生綜合應(yīng)用能力，實現(xiàn)學(xué)生材料力學(xué)知識技能水平的提高。

[關(guān)鍵詞]雨課堂;材料力學(xué);教學(xué)模式;綜合應(yīng)用能力;課程改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2022）03-0098-03

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，本科教育改革勢在必行。2019年4月，教育部等相關(guān)部門發(fā)布了“六卓越一拔尖”計劃2.0，主張發(fā)展新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科，推動全國高校掀起一場“質(zhì)量革命”。材料力學(xué)作為機械設(shè)計制造及其自動化、交通工程、土木工程、水利工程等工科的專業(yè)基礎(chǔ)課程，要求教師在教學(xué)中要教會學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識，更要注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。因此如何提高材料力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出具備綜合素質(zhì)的工程人才，一直是教師在材料力學(xué)教學(xué)中要思考的問題。材料力學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高，需要在教學(xué)方法、教學(xué)模式上進行轉(zhuǎn)變，在提高學(xué)生興趣和教學(xué)效果方面下功夫[1-3]。多年來，大部分材料力學(xué)課程仍采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，這主要是由于近年來雖然學(xué)時一再壓縮卻要求保證知識體系的完整，考試要求涵蓋95%以上的課程知識點，因此教師只能采用講授法來開展課程教學(xué)。這就導(dǎo)致材料力學(xué)課程普遍存在著重理論輕應(yīng)用和重分析輕綜合的現(xiàn)象。新的教學(xué)方法和手段在傳統(tǒng)教學(xué)沒有得到足夠的重視和應(yīng)用。針對目前材料力學(xué)教學(xué)中存在的一些問題，很多兄弟院校的材料力學(xué)教師開展了大量的教學(xué)改革和實踐，取得了一些成果和經(jīng)驗[3-5]。

2020年突如其來的疫情打亂了所有人的工作、生活節(jié)奏，在疫情期間，根據(jù)教育部的要求，全國各類學(xué)校都停課不停教、停課不停學(xué)，各類教學(xué)直播軟件釘釘、騰訊會議、雨課堂、zoom等受到青睞，教師、學(xué)生紛紛運用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開展教與學(xué)，我校的材料力學(xué)課程也改為線上教學(xué)，雨課堂、騰訊會議、釘釘?shù)瘸蔀橹饕木W(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，由此助推了材料力學(xué)教學(xué)改革探索。

一、材料力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

材料力學(xué)主要是研究工程材料力學(xué)行為及構(gòu)件強度、剛度、穩(wěn)定性計算理論的科學(xué)，是一門較經(jīng)典成熟的學(xué)科，其力學(xué)概念、理論公式較多，單位換算麻煩，計算量大。在課堂教學(xué)過程中建立力學(xué)模型、推導(dǎo)數(shù)學(xué)公式會占據(jù)大量時間，教師很少有時間和精力去引導(dǎo)學(xué)生進行主動思考，缺乏將材料力學(xué)與科技發(fā)展前沿進行聯(lián)系，也缺乏與實際工程相結(jié)合，這就使得學(xué)生的知識學(xué)習(xí)與應(yīng)用幾乎是脫節(jié)的。學(xué)生學(xué)完材料力學(xué)，能夠解決的問題大都局限于教材上涉及的、已被抽象出來的具體問題和模型計算，對于實際工程問題就難以解決，很難建立相應(yīng)的材料力學(xué)模型。

材料力學(xué)的教學(xué)改革多年來一直都在進行，當(dāng)前的課堂教學(xué)雖然已經(jīng)采用了多媒體教學(xué)手段，但主要還是教師在講授、學(xué)生在被動學(xué)習(xí)，容易使學(xué)生在課堂上課走神，難以集中精力。因此如何激發(fā)學(xué)生興趣，有效提高教學(xué)效果，特別是如何培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力并實現(xiàn)學(xué)生材料力學(xué)知識技能水平的提高仍然是一個亟須解決的重要課題。

二、雨課堂助力于材料力學(xué)教學(xué)改革

（一）助力于有效開展課前預(yù)習(xí)，提高自學(xué)能力

手機是現(xiàn)代人必備的通信工具，雨課堂軟件正是利用手機建立授課平臺[6-7]。反復(fù)改進的雨課堂平臺，可以讓教師上課之前，先通過手機推送教學(xué)視頻、試題等課前預(yù)習(xí)資料。教師可以選擇網(wǎng)上的微課程和MOOC課程，主要是選擇網(wǎng)上提供的精品課程及獲獎?wù)n程，課前預(yù)習(xí)視頻主要以微課為主。教師根據(jù)培養(yǎng)目標和課程教學(xué)要求，篩選出主要知識點相同、學(xué)習(xí)時長為15分鐘左右的視頻推送給學(xué)生，讓學(xué)生觀看預(yù)習(xí)該內(nèi)容，之后完成課件上的3～5道以基本概念、基本理論相關(guān)的內(nèi)容為主的測試題。學(xué)生對于未理解的內(nèi)容可直接利用雨課堂發(fā)送“不懂”。教師推送預(yù)習(xí)課件的同時設(shè)置預(yù)習(xí)截止時間，還可以通過群發(fā)公告督促學(xué)生盡快完成預(yù)習(xí)。通過雨課堂提供的數(shù)據(jù)，教師可以了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，可以為有針對性地開展課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計做好前期準備。對于學(xué)生都能理解和掌握的簡單內(nèi)容課上就不再重復(fù)，這樣可以節(jié)約時間開展重點難點內(nèi)容的討論及知識延伸。

本學(xué)期筆者在完成通過雨課堂開展材料力學(xué)課程教學(xué)30學(xué)時后，將2018級土木工程專業(yè)2個班62人（后稱土木班）和水利水電專業(yè)2個班52名學(xué)生（后稱水電班）參加課前預(yù)習(xí)的情況進行了統(tǒng)計分析。其結(jié)果顯示：水電班86.5%的學(xué)生可以完成預(yù)習(xí)內(nèi)容的80%～100%，98.0%的學(xué)生可以完成預(yù)習(xí)內(nèi)容的60%以上;土木班59.7%的學(xué)生可以完成預(yù)習(xí)內(nèi)容的80%～100%，77.4%的學(xué)生可以完成預(yù)習(xí)內(nèi)容的60%以上，有將近23.0%的學(xué)生完成預(yù)習(xí)的情況稍差。這個統(tǒng)計結(jié)果可以反映出絕大多數(shù)學(xué)生的總體預(yù)習(xí)狀況。教師有這樣的數(shù)據(jù)做支撐，課上就可以有針對性地講解存在共性的、難以理解的和大多數(shù)學(xué)生沒有明白的問題，并騰出一部分時間對相關(guān)的內(nèi)容進行總結(jié)、深化。對于課前不能完成預(yù)習(xí)的學(xué)生，由于預(yù)習(xí)中的簡單內(nèi)容教師在課上不再進行講解，如果聽課過程中自己感覺還不會，可以重新預(yù)習(xí)。通過一段時間的適應(yīng)，學(xué)生預(yù)習(xí)完成的情況明顯有了改觀。

通過一段時間的課前預(yù)習(xí)，學(xué)生普遍反映在預(yù)習(xí)的過程中逐漸培養(yǎng)了自學(xué)能力、自我約束能力和獨立思考問題的能力。

（二）助力于精準構(gòu)建教學(xué)課堂，提高課堂效率

有些力學(xué)計算過程可以在黑板上講解補充，在雨課堂教學(xué)平臺只需要添加一塊數(shù)位板，教師即可根據(jù)需要進行內(nèi)容補充和講解。學(xué)生反饋說，這樣做有老師一對一給自己講解的感覺。

通過雨課堂的教學(xué)功能，教師可以根據(jù)教學(xué)需求和目的設(shè)計想要呈現(xiàn)的課程內(nèi)容。課堂互動可以選擇投稿、發(fā)彈幕、限時答題、隨機點名、發(fā)紅包等方式。這些新穎的方式符合年輕人的心理，可以大幅度提高學(xué)生興趣，讓學(xué)生集中聽課的注意力，及時反饋聽得不明白的問題，也方便教師及時對學(xué)生存在的疑問進行解答。雨課堂還可以隨時設(shè)置單選題、多選題、投票、主觀題等在線答題方式。通過測試，學(xué)生可以對前后知識進行梳理，加深理解記憶，豐富課堂學(xué)習(xí)體驗，提高上課的參與度，由被動地聽、機械地記轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃铀伎?、總結(jié)、歸納，提高學(xué)習(xí)效果。

在在線教學(xué)過程中，學(xué)生通過手機端可以隨時將聽課意見與想法反饋給老師，而教師通過查看學(xué)生的上課反饋情況，可以更加有效地把握學(xué)生的知識接受情況，有針對性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的深淺程度和教學(xué)進度。

本學(xué)期用雨課堂開展材料力學(xué)課程教學(xué)30學(xué)時后，筆者對2個課程班的課堂參與度進行了統(tǒng)計分析。其中發(fā)彈幕主要是課上回答簡單的公式、判斷題、計算結(jié)果以及聽課中存在的問題等;投稿主要包括課上講題時有些題目的計算過程以及課堂中根據(jù)前面的學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)置的主觀題等。筆者通過對比統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，水電班有94.5%的學(xué)生在課上進行投稿、發(fā)彈幕，而土木班的參與人數(shù)是90.2%。對于學(xué)習(xí)狀況不佳的學(xué)生，教師課后及時進行了聯(lián)系和溝通，并在后續(xù)課程學(xué)習(xí)中有針對性地加強了督促管理。

（三）助力于課上課下精準對接，加強學(xué)生對課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)鞏固

計算是材料力學(xué)課程的重要內(nèi)容，特別是計算過程中的單位換算是學(xué)生的短板，學(xué)生每年在考試及后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)中，這方面的問題很多。傳統(tǒng)課堂的上課過程不會有充足的時間給學(xué)生帶入數(shù)據(jù)進行運算，或者教師所講解的例證比較有限，導(dǎo)致學(xué)生對此掌握不好。而借助雨課堂就可以通過課下推送計算題詳細的計算過程讓學(xué)生學(xué)習(xí)鞏固來很好地解決類似問題。從學(xué)生提交的作業(yè)來看，其學(xué)習(xí)效果明顯好于傳統(tǒng)授課方式。利用雨課堂還可以推送課上沒時間展開講的內(nèi)容和大綱只要求了解的內(nèi)容，這樣可以提供給學(xué)有余力、準備考研的學(xué)生學(xué)習(xí)。教師通過分析雨課堂中的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，有針對性地向?qū)W生添加測試題作業(yè)，可以限定提交時間、做題時間，這樣既可以讓學(xué)生對學(xué)過的內(nèi)容進行總結(jié)、及時復(fù)習(xí)，還可以避免學(xué)生不能按時完成作業(yè)。

利用雨課堂不僅可以把課件推送到每個學(xué)生的手機上，讓學(xué)生既可減少去課程網(wǎng)站下載相關(guān)內(nèi)容的煩瑣，也可以方便對知識進行反復(fù)理解復(fù)習(xí)。最受學(xué)生歡迎的就是每次上課結(jié)束后雨課堂可以自動生成課程報告，學(xué)生可以通過回放教學(xué)視頻或教學(xué)課件隨時回顧課上所學(xué)內(nèi)容進行鞏固學(xué)習(xí)，及時解決課上沒有聽懂或沒有記下的問題。由于特殊原因沒能按時上課的學(xué)生可以通過回放教學(xué)視頻或教學(xué)課件學(xué)習(xí)課堂內(nèi)容。此外，學(xué)生實在解決不了的學(xué)習(xí)問題還可以通過微信進行提問，由教師答疑解惑?？梢?，利用好雨課堂教學(xué)平臺，使得課前、課中和課后師生都可以順暢交流，達到了實時傳遞信息和及時討論交流的目的。

（四）助力于有效開展考核方式改革，構(gòu)建多元化成績評價體系

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生的課程學(xué)習(xí)成績主要由平時成績（占30%）和期末考試成績（占70%）構(gòu)成，其中平時成績包括平時作業(yè)（占50%）、出勤（占50%）。由于課堂效果無法用具體有效的指標進行量化，無法客觀反映學(xué)生聽課狀況，因此平時成績也無法將課堂學(xué)習(xí)效果納入考核范疇。在雨課堂教學(xué)模式下，平時成績可以包括出勤、平時作業(yè)、課上測試成績、在線學(xué)習(xí)、課堂表現(xiàn)等方面。雨課堂記錄了整個課程教學(xué)活動的數(shù)據(jù)，包括課前預(yù)習(xí)情況、出勤情況、課堂互動、隨堂測試、課后作業(yè)等。這些數(shù)據(jù)為學(xué)生在整個課程學(xué)習(xí)過程中所得平時成績提供科學(xué)合理的量化指標。

（五）助力于有效加強工程實踐，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)

材料力學(xué)是工科專業(yè)基礎(chǔ)理論課，通過雨課堂還可以加強教學(xué)內(nèi)容與工程實踐的聯(lián)系。采用傳統(tǒng)教學(xué)方式容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感覺除了公式推導(dǎo)就是例題解析、解題計算，無法使材料力學(xué)知識與所學(xué)專業(yè)結(jié)合起來，因而提不起學(xué)習(xí)興趣，聽課效果不好，缺乏理論與實際應(yīng)用的結(jié)合，也無法凸顯材料力學(xué)在工科基礎(chǔ)課程的作用。而利用雨課堂可以專業(yè)學(xué)習(xí)要求為導(dǎo)向，將教學(xué)內(nèi)容合理調(diào)整為以理論為基礎(chǔ)，綜合考慮各學(xué)科專業(yè)的特點，注重理論與后續(xù)專業(yè)課程的銜接。通過雨課堂可以給學(xué)生提供很多工程案例，將同類案例和相關(guān)案例進行分析，將模型進行簡化，再進行外力、內(nèi)力、強度、剛度分析，加強理論與生產(chǎn)實際的結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)理論應(yīng)用到工程實踐當(dāng)中，還讓學(xué)生對所學(xué)知識有比較直觀的實踐認知，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。

三、雨課堂助推材料力學(xué)教學(xué)模式改革進一步深化

雨課堂教學(xué)平臺有助于推動材料力學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式的改革發(fā)展，疫情迫使教師把課程講授都轉(zhuǎn)移到線上，從教學(xué)模式上進行改變，線上教學(xué)也使師生體會到雨課堂教學(xué)平臺的諸多優(yōu)勢[7-8]。在后續(xù)的教學(xué)中，教師應(yīng)該結(jié)合課程特點不斷深化課程教學(xué)改革。從教學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計上下功夫，合理利用學(xué)生的課前、課中、課后時間，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和興趣，設(shè)計合理的課程內(nèi)容，盡量提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性。課堂上，增加自由討論環(huán)節(jié)，營造學(xué)生愿意主動參與討論的氛圍;課后多布置一些與實際工程應(yīng)用相結(jié)合的題目讓學(xué)生去研究探索，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高提供支撐?？傊褪且寣W(xué)生在整個學(xué)習(xí)的過程中，能夠積極開動腦筋，不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，特別是加強工程應(yīng)用實踐，切實提升學(xué)生解決實際問題的能力。

四、結(jié)語

為了適應(yīng)信息時代的發(fā)展，滿足高校新工科專業(yè)的人才培養(yǎng)需求，今后的教育應(yīng)該突出學(xué)生的主體地位，以學(xué)生為中心，重視加強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和綜合能力。教育應(yīng)該著眼于培養(yǎng)社會主義事業(yè)的合格建設(shè)者和可靠接班人，從根本上改變原有的以教為中心的教學(xué)模式，實施課堂革命。這種革命，就是要以“教得好”為手段，以“學(xué)得好”為評判標準，逐漸淘汰“水課”，打造“金課”，實現(xiàn)從“教得好”向“學(xué)得好”的轉(zhuǎn)變。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)作為應(yīng)用型高校，對其材料力學(xué)課程進行教學(xué)改革是十分必要的。在疫情的特殊時期，“停課不停學(xué)”促使教師必須開展線上教學(xué)，混合式教學(xué)成為疫情常態(tài)化時期主流的教學(xué)方式，這也使教師發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)更多的局限性，充分認識到線上教學(xué)的諸多優(yōu)越性。實踐表明，以后的教學(xué)必須與時俱進，不斷優(yōu)化教育理念和教學(xué)方法，開展混合式教學(xué)，調(diào)動學(xué)生課上課下的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型復(fù)合型人才。教師要盡最大努力引導(dǎo)學(xué)生求真學(xué)問、練真本領(lǐng)，真正把課程內(nèi)涵建設(shè)、教師質(zhì)量提升體現(xiàn)在每個學(xué)生學(xué)習(xí)成效的提升上。

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[責(zé)任編輯：龐丹丹]