陳菊芳 , 朱福先 , 胡可軍
(1.江蘇理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院,江蘇 常州 213001;2.江蘇理工學(xué)院材料工程學(xué)院,江蘇 常州 213001)
“理論力學(xué)”是高校機(jī)械類專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律及其應(yīng)用,涵蓋靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三個(gè)部分,是后續(xù)“材料力學(xué)”“機(jī)械原理”“機(jī)械設(shè)計(jì)”“機(jī)械制造工藝學(xué)”等課程的基礎(chǔ)?!袄碚摿W(xué)”內(nèi)容抽象、公式繁多、計(jì)算量大,學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)難度較大。近年來(lái),為培育社會(huì)發(fā)展需要的人才,高校課程設(shè)置日趨多元化,“理論力學(xué)”課程的學(xué)時(shí)一再被壓縮,完全沿用傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式難以完成教學(xué)任務(wù),教學(xué)改革勢(shì)在必行。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展,如何將網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)深度融合是高校教育教學(xué)改革的核心問(wèn)題。自2012年以來(lái),全世界掀起了關(guān)于大規(guī)模在線開(kāi)放課程MOOC(Massive Open Online Course)的教學(xué)改革浪潮。目前,在中國(guó)大學(xué)MOOC、學(xué)堂在線、好大學(xué)在線等多個(gè)平臺(tái)提供了大量?jī)?yōu)質(zhì)共享MOOC資源,推進(jìn)了高校教學(xué)改革。MOOC具有大規(guī)模和開(kāi)放性的特點(diǎn),大部分學(xué)習(xí)者難以堅(jiān)持,MOOC建而少用或不用的現(xiàn)象逐漸顯現(xiàn),造成資源浪費(fèi)。因此,小規(guī)模限制性在線課程SPOC(Small Private Online Course)便應(yīng)運(yùn)而生,和MOOC相比,SPOC規(guī)模小,可以根據(jù)注冊(cè)學(xué)生的情況進(jìn)行因材施教,對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效管理[1],優(yōu)勢(shì)較為明顯。
當(dāng)前,中國(guó)正處在高速發(fā)展期,黨和國(guó)家事業(yè)的發(fā)展對(duì)德才兼?zhèn)涞膬?yōu)秀人才的需求比任何以往更為迫切,高校課程的育人功能和使命被擺在更為重要的位置。為了落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù),構(gòu)建全方位育人格局,黨和國(guó)家多次進(jìn)行了部署[2]。“理論力學(xué)”在大學(xué)二年級(jí)第一學(xué)期開(kāi)課,這個(gè)階段的大學(xué)生正是形成正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀的重要時(shí)期,教師的正確引導(dǎo)非常重要。
本研究引用中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)的國(guó)家精品課程資源,搭建能夠自主管理教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度的異步SPOC線上課程平臺(tái),通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)、重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、融入課程思政元素以及不斷完善線上、線下課程資源等開(kāi)展課程建設(shè),將線上線下混合模式應(yīng)用在“理論力學(xué)”課程教學(xué)中,取得了較好的教學(xué)效果。
“理論力學(xué)”課程建設(shè)總體思路如圖1所示,從教學(xué)大綱修訂、教學(xué)團(tuán)隊(duì)能力提升、思政元素挖掘、課程資源設(shè)計(jì)、教學(xué)過(guò)程實(shí)施、課程考核評(píng)價(jià)等方面全方位開(kāi)展課程建設(shè)。
圖1 SPOC模式下“理論力學(xué)”課程建設(shè)總體思路
對(duì)課程教學(xué)大綱進(jìn)行修訂,結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)定位、專業(yè)人才培養(yǎng)要求、學(xué)生情況,充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教育理念,確立知識(shí)、能力、價(jià)值三位一體的課程目標(biāo)。改革教學(xué)方式和教學(xué)方法,開(kāi)展SPOC模式的線上線下混合教學(xué)。課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)線上資源,完成線上測(cè)驗(yàn),前移知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程;課堂教學(xué)中采用智慧教學(xué)工具“長(zhǎng)江雨課堂”組織課堂答題與討論,采用研討式、案例式、問(wèn)題式等靈活多樣的教學(xué)方法促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化,提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力;課后通過(guò)復(fù)習(xí)、作業(yè)、答疑討論、完成課外思考題等實(shí)現(xiàn)鞏固提升。結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容,明確思政元素挖掘的切入點(diǎn)、思政元素的融入方法和預(yù)期的育人目標(biāo)。改革課程的考核評(píng)價(jià)方式,突出過(guò)程評(píng)價(jià),增加思政考核要求。課程教學(xué)大綱的修訂,為實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造的有機(jī)融合提供了保障。
教師既要完成知識(shí)傳授和能力培養(yǎng),又要做好價(jià)值引領(lǐng)工作。教師與學(xué)生接觸頻繁,教師的行為、思想、言談會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生微妙的影響。因此,提升教師的教學(xué)水平、思政育人意識(shí)、思政育人水平和自身素質(zhì)非常重要[3]。課題組通過(guò)開(kāi)展教育教學(xué)改革,不斷探索各種教學(xué)方法和教學(xué)手段,參加教學(xué)競(jìng)賽、參加教學(xué)能力提升培訓(xùn)、指導(dǎo)學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽等提高教學(xué)水平;通過(guò)學(xué)習(xí)黨的教育方針政策、課程思政的重要文件和會(huì)議精神,提升思政育人意識(shí);通過(guò)參加課程思政專題培訓(xùn)、開(kāi)展課程思政實(shí)踐探索、參加課程思政教研活動(dòng)等提升思政育人水平;通過(guò)平時(shí)認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度,對(duì)學(xué)生的嚴(yán)格要求和關(guān)心愛(ài)護(hù)等,發(fā)揮教師的榜樣作用。
結(jié)合“理論力學(xué)”課程特點(diǎn)與教學(xué)內(nèi)容,主要從以下幾個(gè)方面挖掘思政元素:1)以力學(xué)發(fā)展史和力學(xué)家的故事為切入點(diǎn)。理論力學(xué)的發(fā)展有著悠久的歷史,通過(guò)挖掘力學(xué)發(fā)展史和力學(xué)家的故事,幫助學(xué)生理解科學(xué)理論的形成不是一朝一夕之功,而是經(jīng)歷了許多代力學(xué)家的努力[4]。培養(yǎng)科學(xué)探索精神,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,激勵(lì)學(xué)生不畏困難、敢于挑戰(zhàn)、發(fā)憤圖強(qiáng)的精神,為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)而努力奮斗。2)以大國(guó)工程案例為切入點(diǎn)。在我國(guó)航空航天、大型橋梁、高速鐵路等重大工程項(xiàng)目建設(shè)中,離不開(kāi)力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用[5]。在教學(xué)過(guò)程中,融入重大工程案例,介紹工程師們創(chuàng)造的中國(guó)奇跡,弘揚(yáng)塑造品牌的愛(ài)國(guó)精神、不斷超越的創(chuàng)新精神和精益求精的工匠精神,培養(yǎng)學(xué)生科技強(qiáng)國(guó)、科技報(bào)國(guó)的理想信念[6]。3)以工程事故案例為切入點(diǎn)。對(duì)工程事故中的力學(xué)原理進(jìn)行分析,不僅提高了學(xué)生分析工程問(wèn)題的能力,還培養(yǎng)了學(xué)生的安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí)和大局意識(shí)。4)以身邊的工程案例為切入點(diǎn)。理論力學(xué)與生產(chǎn)、生活中的工程實(shí)際密切相關(guān)。通過(guò)身邊的工程實(shí)例引出教學(xué)內(nèi)容,不僅讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)有了更深刻的理解,提升了分析工程問(wèn)題的能力,而且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和科學(xué)探索精神。5)以?shī)W運(yùn)案例為切入點(diǎn)。理論力學(xué)是研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律的科學(xué),奧運(yùn)健兒在奔跑、跳躍、滑行、旋轉(zhuǎn)、翻滾等動(dòng)作時(shí)包含著力學(xué)原理的應(yīng)用。通過(guò)引入奧運(yùn)案例,激發(fā)學(xué)生頑強(qiáng)拼搏、為國(guó)爭(zhēng)光、自強(qiáng)不息的精神[7-8]。6)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為切入點(diǎn)?!袄碚摿W(xué)”課程開(kāi)設(shè)有4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn),“理論力學(xué)”課程實(shí)驗(yàn)室陳列的模型、實(shí)物、展板拓展了學(xué)生的視野,讓學(xué)生體會(huì)到理論力學(xué)在人們衣、食、住、行等各方面都有著廣泛的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新探索精神。通過(guò)分組開(kāi)展實(shí)驗(yàn),小組成員討論實(shí)驗(yàn)方案、合作完成實(shí)驗(yàn)操作、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因等,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神[9-10]。7)以教師的言傳身教為切入點(diǎn)。“學(xué)高為師,身正為范”,教師的言行、舉動(dòng)、思想等都會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生微妙的影響。通過(guò)發(fā)揮教師言行的榜樣作用,潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、細(xì)致、品德高尚的職業(yè)素養(yǎng)。
2.4.1 線上課程資源建設(shè)
通過(guò)調(diào)研、對(duì)比分析,引用了中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)上哈爾濱工業(yè)大學(xué)研發(fā)的“理論力學(xué)”國(guó)家精品MOOC資源。結(jié)合江蘇理工學(xué)院學(xué)生實(shí)際,通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)、重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,改造成適合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的異步SPOC。SPOC中有30講教學(xué)內(nèi)容,每講中包含3~5個(gè)微課視頻和相應(yīng)的課件文檔。為了讓學(xué)生及時(shí)檢測(cè)線上學(xué)習(xí)效果,為每一講設(shè)計(jì)了線上測(cè)驗(yàn)??紤]到線上課程資源主要用于學(xué)生的自主學(xué)習(xí),因此,設(shè)計(jì)的線上測(cè)驗(yàn)題主要測(cè)試學(xué)生對(duì)基本概念、基本原理和方法的掌握情況。為便于教師對(duì)學(xué)生線上學(xué)習(xí)的管理和督促,為每個(gè)教學(xué)班創(chuàng)建了與SPOC相關(guān)聯(lián)的慕課堂,學(xué)生通過(guò)實(shí)名注冊(cè)進(jìn)入慕課堂學(xué)習(xí)。SPOC平臺(tái)上開(kāi)設(shè)了討論區(qū),以便通過(guò)師生互動(dòng)、生生互動(dòng),及時(shí)解決學(xué)生在線上學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的困惑。課題組根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合思政元素的切入點(diǎn),通過(guò)查閱資料、收集整理,制作微視頻和文檔資料,將其上傳至SPOC平臺(tái)上對(duì)應(yīng)的章節(jié),把思政元素融入線上課程資源。
2.4.2 線下課堂教學(xué)資源建設(shè)
隨著線上線下混合教學(xué)改革的開(kāi)展,學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)了線上SPOC中的微課視頻和文檔,但微課視頻中的知識(shí)點(diǎn)是碎片化的,因此,課堂教學(xué)中需要對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行集中講解,構(gòu)建章節(jié)體系。又因?yàn)閷W(xué)生課前學(xué)習(xí)了SPOC中的課程資料,完成了線上測(cè)驗(yàn),前移了知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程,因此,課堂教學(xué)中可以騰出部分時(shí)間采用智慧教學(xué)工具“長(zhǎng)江雨課堂”開(kāi)展課堂練習(xí)和討論,促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化和能力提升。課堂練習(xí)包含單選、多選、填空等客觀題,也包含了綜合性較強(qiáng)的主觀題。課堂上除了對(duì)課堂練習(xí)進(jìn)行討論、分析,還結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引入了較多的工程案例和思政案例的討論。每次課結(jié)束時(shí),一般結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,給學(xué)生布置課后作業(yè)和課外拓展思考題,鞏固提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神。課題組通過(guò)教學(xué)研討、集體備課、分工合作,逐漸建成并完善了課堂練習(xí)庫(kù)、工程案例庫(kù)、思政案例庫(kù)、拓展思考題庫(kù),也逐漸修改完善了課堂教案和PPT課件。
2.4.3 教材的選用與建設(shè)
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,諸如微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等多種“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的新興教學(xué)模式涌現(xiàn),勢(shì)必對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式和教材等進(jìn)行變革。近年來(lái),已有融合了信息技術(shù)的新形態(tài)教材面世,這些新形態(tài)教材,通過(guò)二維碼技術(shù),將重點(diǎn)、難點(diǎn)、習(xí)題講解、拓展內(nèi)容、思政案例等嵌入教材,用以加深理解、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升教學(xué)質(zhì)量。課題組經(jīng)過(guò)研討,一方面選用合適的新形態(tài)教材,另一方面考慮建設(shè)新形態(tài)教材。
“理論力學(xué)”課程遵循“以學(xué)生為中心”的教育理念,基于SPOC開(kāi)展線上線下一體化的混合式教學(xué),在知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)的同時(shí),穿插價(jià)值塑造,教學(xué)實(shí)施流程見(jiàn)圖2所示。
圖2 基于SPOC的線上線下混合教學(xué)實(shí)施流程示意圖
2.5.1 課前線上學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)
課前,教師根據(jù)教學(xué)進(jìn)度提前發(fā)布線上課程資源和學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生自主學(xué)習(xí)線上SPOC中的微視頻、文檔資料,完成線上測(cè)驗(yàn),前移知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程。設(shè)置線上測(cè)驗(yàn),避免了學(xué)生對(duì)線上資料的學(xué)習(xí)只是走過(guò)場(chǎng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,也便于學(xué)生和教師發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。學(xué)生可以根據(jù)自身的實(shí)際情況,有目的地選擇自己的薄弱環(huán)節(jié)反復(fù)學(xué)習(xí)、夯實(shí)基礎(chǔ),也可以把學(xué)習(xí)中的疑點(diǎn)發(fā)到線上討論區(qū),由老師和同學(xué)共同討論解決學(xué)習(xí)疑點(diǎn)。教師通過(guò)慕課堂分析學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、高頻錯(cuò)題、學(xué)習(xí)疑點(diǎn)等,了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,為線下課堂內(nèi)容的設(shè)計(jì)和安排做好準(zhǔn)備。課前,學(xué)生自主學(xué)習(xí)SPOC中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的思政案例視頻和文獻(xiàn)資料,接受思政教育。
2.5.2 課中線下課堂強(qiáng)能力
考慮到學(xué)生課前在SPOC中學(xué)習(xí)的是微視頻中碎片化的知識(shí)點(diǎn),因此,課中教師根據(jù)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)生課前線上測(cè)驗(yàn)完成情況,進(jìn)行難點(diǎn)講解、章節(jié)重點(diǎn)梳理、思維導(dǎo)圖建立,從而構(gòu)建章節(jié)體系,從更完整的角度、更高層次,全面總結(jié)本單元的學(xué)習(xí)。課中采用智慧教學(xué)工具“長(zhǎng)江雨課堂”組織學(xué)生簽到、課堂答題與討論。通過(guò)課前簽到,督促學(xué)生提前進(jìn)入教室,保證良好的課堂教學(xué)秩序。通過(guò)“長(zhǎng)江雨課堂”發(fā)布課堂練習(xí)題,要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成答題并提交解答,根據(jù)學(xué)生答題情況組織學(xué)生分析、討論,教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、講解、總結(jié),大大提高了學(xué)生的參與度,激發(fā)了學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,也強(qiáng)化了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。課中,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容融入工程案例和思政案例,合理設(shè)計(jì)課堂思考題,組織學(xué)生通過(guò)雨課堂彈幕、交流發(fā)言等方式進(jìn)行討論,提升學(xué)生分析、解決工程問(wèn)題的能力,同時(shí)強(qiáng)化價(jià)值塑造。
2.5.3 課后復(fù)習(xí)鞏固求提升
線下課堂教學(xué)結(jié)束時(shí),教師布置課后作業(yè)和課外思考題。學(xué)生通過(guò)復(fù)習(xí)鞏固完成作業(yè),通過(guò)查閱資料完成課外思考題,提升分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,提升科學(xué)探索能力和思政育人效果。課后,教師除了認(rèn)真批閱學(xué)生作業(yè),做好輔導(dǎo)、答疑、討論工作,還需要通過(guò)“慕課堂”和“雨課堂”的學(xué)情統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),及時(shí)了解、督促學(xué)生的線上線下學(xué)習(xí),關(guān)心學(xué)生的生活,促使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和求真務(wù)實(shí)的優(yōu)良品質(zhì)。另外,每次課后教師需要做好教學(xué)總結(jié)與反思,不斷提升教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。
課程的評(píng)價(jià)與考核是學(xué)習(xí)過(guò)程不可缺少的部分,其目的是讓師生雙方都能了解課程目標(biāo)取得的成效,有利于持續(xù)改進(jìn)提升教學(xué)質(zhì)量。課題組以客觀、全面評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)效果為基本原則,探索了一套評(píng)價(jià)學(xué)生知識(shí)掌握程度、知識(shí)應(yīng)用能力和思政教育效果的多元考核辦法,改變了傳統(tǒng)的對(duì)平時(shí)過(guò)程考核重視不夠、期末考試成績(jī)偏重的模式。課程總成績(jī)組成如下:線上學(xué)習(xí)成績(jī)10分、課堂答題成績(jī)5分、平時(shí)作業(yè)成績(jī)10分、期中測(cè)驗(yàn)成績(jī)10分、實(shí)驗(yàn)成績(jī)10分、期末考試成績(jī)50分、思政專題論文與平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)5分??荚u(píng)方式充分體現(xiàn)了考核的常態(tài)化、評(píng)價(jià)的多樣化,課程評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)更具全面性、客觀性與可靠性。
近年來(lái),“理論力學(xué)”課程經(jīng)過(guò)線上線下混合教學(xué)實(shí)踐,在教學(xué)全過(guò)程中融入思政元素,充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)思想,促進(jìn)了教學(xué)效果的提升。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)自覺(jué)性明顯提高,較少出現(xiàn)遲到、曠課、早退現(xiàn)象,絕大部分同學(xué)各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)都能按時(shí)認(rèn)真完成。對(duì)比分析近3輪江蘇理工學(xué)院機(jī)制(1)班、機(jī)制(2)班“理論力學(xué)”課程成績(jī),結(jié)果表明,課程成績(jī)提升明顯,不及格率明顯降低,優(yōu)良率也有一定的增加。而且學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽的積極性明顯增強(qiáng),最近兩屆報(bào)名參賽全國(guó)大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽的同學(xué)較以往有明顯增加,競(jìng)賽成績(jī)也有了穩(wěn)步提升,2021年江蘇理工學(xué)院在第十三屆全國(guó)周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽中,獲得江蘇賽區(qū)團(tuán)體一等獎(jiǎng),在同類應(yīng)用型本科院校中位居前列。
綜上所述,課程組針對(duì)“理論力學(xué)”課程傳統(tǒng)課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題,開(kāi)展了基于SPOC的線上線下混合式教學(xué)改革。通過(guò)線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和線下課堂教學(xué)的深度融合,推進(jìn)“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性,提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。通過(guò)全方位、全過(guò)程融入思政元素,在知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)的同時(shí),穿插強(qiáng)化價(jià)值塑造,較好實(shí)現(xiàn)了知識(shí)、能力、價(jià)值三位一體的教學(xué)目標(biāo)。