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新形势下基础力学课程教学改革初探

时间:2022-03-09 08:19:01 浏览次数:

摘要:作为一门工科学生的专业基础课程,塞础力学课程的学习效果直接影响学生后续其他专业课程的学习效果。随着信息技术的发展,基础力学课程教学迎来了新的机遇和挑战。基础力学课程教师应把握机遇,迎接挑战,积极研究课程教学改革,从而促进基础力学课程教学的提升和创新。

关键词:教学改革;基础力学;课程

‘随着信息技术的发展,世界进入以大数据、云计算和人工智能为代表的新时代。作为一个开放性、公平性、交互性、透明性的信息获取平台,互联网已经覆盖到人们的衣、食、住、行等各个方面,对人类生活方式的影响也是前所未有的。2015年7月,国务院发布了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,指出要鼓励学校通过与互联网企业合作等方式,对接线上线下教育资源,探索基础教育、职业教育等教育公共服务新方式。在如此大环境下,教育行业需要进行一系列的变革。教育工作者应当充分发挥大数据对教育的引领作用,积极研究如何建构“互联网+教育”深度融合的平台。目前,互联网在教育方面的应用形成了许多新的教学形式,如微课、MOOC(慕课)、翻转课堂等。值得注意的是,不同课程有其自身的知识架构和学习特点。针对不同的课程,“互联网+教育”要结合课程自身的特点,选用合适的教学方法和手段,以达到提高教育质量的目的。

作为工科学生的专业基础课程,基础力学课程是每个工科专业学生的必修课程。与其他工科专业课程相比,基础力学课程具有“内容多、逻辑强、计算繁、理解难”的特点。传统教学中,教师多采用“课本+板书+多媒体”的模式进行教学,并且多为合班授课。学生在学习的过程中容易感到枯燥,导致其学习积极性呈持续卞降趋势。一直以来,基础力学课程教师都在不断尝试不同的教学方法和教学手段,努力提高教学质量,提高学生对这门课程的兴趣,为后期专业课程的学习打下良好的基础,但由于技术手段的限制,效果一直不是很理想。

随着互联网时代的到来,如何将互联网技术应用到基础力学课程的教学中,如何利用先进的科技手段,开发更好的教育资源和教育模式,提高学生学习的主动性和积极性,从而提高教学效果,是基础力学课程教师面临的新课题。

一、课程教学改革迎来的机遇

基础力学课程将工程实际问题抽象成力学模型进行分析计算,是学生学习专业课程的基础和桥梁。鉴于基础力学课程与数学知识的紧密联系以及其服务于专业课程的特点,教师在授课的过程中不能仅局限于教材上的内容,还应制定针对每个学生不同学习阶段的学习方案,给学生提供自我提升和完善的途径,而这在传统课堂有限的学时里是很难实现的。由于“互联网+”模式的出现,教师从传统课堂中学习的主导者转变为了学习的引导者,学生成为了学习的主体,这给基础力学课程的教学改革提供了新的模式和方法。

(一)建立知识体系,提高学生的理论水平

互联网教育可以实现资源共享,并且不受时间和空间的限制,学生可以根据自己的需求选择相关的知识进行学习。但是这种移动的学习方式可能会造成知识的碎片化,难以形成知识体系。因此,在基础力学课程的教学过程中,教师首先应该使学生明确基础力学课程的知识结构特点及其与其他相关课程的联系。比如,材料力学课程中求解发生弯曲变形杆件的挠度和转角时,就需要用到高等数学中的积分知识。而其他专业课程的本质是基础力学知识在工程实际中的应用。因此,为了便于学生学习和掌握,教师应将这一系列相关知识点组成知识体系,提供给学生,指出各个知识点之间的关联,便于学生在学习的过程中查漏补缺,提高自身的理论水平。

(二)充分利用线上学习,增加教学内容

随着教育改革的进行,基础力学课程的学时不断减少,而教学内容并没有太多变化。教师应充分利用互联网的便利性,合理安排学生的课堂学习和线上学习。对基础力学课程来说,授课内容较多,逻辑性强,理解上有难度。此外,不同学生的学习基础和学习进度也不尽相同。在保证教学质量的前提下,教师很难仅通过课堂教学达成教学目标。当前,基础力学课程教师面临的问题是如何在有限的课堂时间里,在保证教学质量的前提下,尽可能多地向学生传授课程知识,培养学生的科研能力和科学思维习惯。教师可以将基础知识部分制作成幻灯片或小视频放到网上,让学生通过线上学习,先了解和掌握基础力学课程的基础知识。在此前提下,教师的课堂教学就可以由传统的知识灌输转化为讨论答疑。教师在课堂上和学生面对面进行讨论,解答学生在线上学习过程中遇到的问题,通过讨论交流进一步巩固和提高学生对基础知识的掌握。此外,教师还可以在课堂上向学生介绍科研和工程中的前沿课题,促进学生知识的创新,提高其社会竞争力。

二、课程教学改革面临的挑战

虽然互联网为基础力学课程的教学改革提供了新的手段,为目前基础力学课程教学过程中遇到的问题提供了新的解决办法,但是我们还要认识到,在教学改革过程中还有很多需要注意的问题。

(一)需要教师间相互合作,组建教学团队

线上课程的教学效果很大程度上决定了基础力学课程的教学质量。为了更好地完成教学目标,教师需要收集、整理优秀的线上教学资源。网上现有的教学资源复杂多样,不同学校开发的网络资源针对的学生层次也不同,教师需要耗费大量的时间和精力对现有的海量网络资源进行筛选和加工,从而设计出适合学生学习水平的教学资源和教学模式。一门优秀的网络课程只依靠个别教师是远远不够的,它需要整个基础力学课程教学团队以及不同学科教师之间的通力合作。比如,为了更好地培养学生利用基础力学知识解决问题的能力,除了要求学生掌握基础力学知识,还要求学生具备良好的数学基础。基础力学课程教师可以和高等数学教师、线性代数教师合作,由相关教师对知识进行整理关联,为解决力学问题提供工具,加强各知识点之间,的连续性,方便学生学习。

(二)如何调动学生学习的主动性和积极性

在较少课时的前提下,基础力学课程的学习需要线上课程和线下课堂紧密结合。学生必须在课前完成线上学习,利用课堂时间进一步扩充学习内容,提高学习质量。如何保证学生有效地进行课前学习与如何检验学生的掌握程度是基础力学教师必须要解决的问题。教师必须从传统的课程主导者的角色中跳出来,转变为学生学习的引导者。比如,教师可以鼓励学生阅读相关书籍,收集力学相关的典故、趣话并在互联网学习平台上进行分享,增加课程的趣味性。在设计课程时,教师可以从生活实例或工程实例引出问题,让学生带着问题进行学习,这样更容易吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。教师还可以采用提问、作业的方式检验学生的课前学习情况,从而根据学生对知识点的掌握情况及时调整课堂教学进度和教学方法。

(三)建立课堂可持续发展机制

高校教师要不断学习,不断更新自己的知识结构,增加知识储备,才能达到“互联网+”教学模式的要求。对基础力学课程来说,教师不仅要完成课堂教学,还要花费大量的时间和精力进行线上课程建设。传统的教师考核方式主要根据教师的课时完成量作为考核依据,这与“互联网+”教学模式的特点明显不匹配,所以,学校应建立新的激励和考核制度,提高教师进行教学改革的积极性,譬如可以将学生对线上课程的评价作为参考依据,给予教师适当的奖励。

三、总结

当今世界已经进入大数据时代,互联网与教育如何深度融合是高等教育面临的新课题。作为工科专业学生必修的专业基础课,基础力学课程教学必须顺势而动,进行相应的改进,以适应时代的发展。高校教师更要正确理解互联网为基础力学课程教学带来的机遇和挑战,努力完成教学目标,提高教学质量,优化教学效果。

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