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摘要:在線課程是高等院校教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革工程的重要內(nèi)容，河北科技大學(xué)材料力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展了在線教學(xué)，取得一定的教學(xué)成效。本文以《材料力學(xué)》課程為例，介紹了在線課程教學(xué)設(shè)計(jì)，包括課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、在線資源建設(shè)、在線教學(xué)方式以及在線課程的考核評(píng)價(jià)方法，為高校在線課程教學(xué)改革提供一定的參考。

關(guān)鍵詞:在線課程;材料力學(xué);教學(xué)改革;超星學(xué)習(xí)通

1緒論

《材料力學(xué)》課程是理工科院校的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課［1］，是基礎(chǔ)理論課向?qū)I(yè)課的過(guò)渡課程，與后續(xù)的機(jī)械工程、材料、建工等專業(yè)課緊密聯(lián)系。材料力學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生工程構(gòu)件強(qiáng)度、剛度理論分析及力學(xué)實(shí)驗(yàn)分析等方面的能力。課程內(nèi)容包括構(gòu)件的軸向拉伸與壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲四種基本變形及組合變形的強(qiáng)度和剛度計(jì)算，細(xì)長(zhǎng)壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算，應(yīng)力狀態(tài)分析理論以及復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度理論等［2］。該課程因其具有理論性強(qiáng)、數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)難度大，公式繁多等特點(diǎn)導(dǎo)致課程具有一定的難度。目前高校教課中過(guò)于注重理論，而不注重實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)偏于被動(dòng)，缺少分析討論等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)［3］。基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的在線課程可以通過(guò)客戶端與學(xué)生建立互動(dòng)，提供更多的學(xué)習(xí)資源及學(xué)習(xí)效果檢測(cè)方法，有利于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。河北科技大學(xué)材料力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)借助超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展了在線授課。在實(shí)施教學(xué)工作中，依據(jù)該課程的特點(diǎn)，利用現(xiàn)有的教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)資源，注重教學(xué)過(guò)程工程化和簡(jiǎn)單化［4］，在學(xué)習(xí)新的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，給出大量的工程實(shí)例(圖片、視頻)，讓同學(xué)們了解知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際工程應(yīng)用，對(duì)于復(fù)雜煩瑣的理論推導(dǎo)，利用學(xué)生現(xiàn)有的數(shù)學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，將復(fù)雜理論簡(jiǎn)單化。本課程依據(jù)“教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)”三位一體、模塊化管理的理念［5，6］，明確了教學(xué)目標(biāo)，借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)學(xué)習(xí)通建立在線課程，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生主觀能動(dòng)性;教學(xué)過(guò)程中注意理論聯(lián)系工程實(shí)際，在教學(xué)過(guò)程中，教師注重引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，通過(guò)理論闡述和案例分析方式啟發(fā)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的職業(yè)觀，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、歸納總結(jié)、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，達(dá)到進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

2教學(xué)內(nèi)容與在線資源

2．1教學(xué)內(nèi)容。材料力學(xué)在線課程教學(xué)內(nèi)容以力學(xué)的基本概念和原理為主線，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新組織安排，簡(jiǎn)化理論公式的推倒過(guò)程，增加與工程實(shí)際緊密結(jié)合的案例;縮短教師講解時(shí)間，增加學(xué)生研討環(huán)節(jié)和時(shí)間，側(cè)重于互動(dòng)討論;內(nèi)容講解過(guò)程中依據(jù)章節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)，將知識(shí)點(diǎn)碎片化，注重與專業(yè)課的聯(lián)系，引入前沿的學(xué)術(shù)問(wèn)題。在線課程選用與工程密切相關(guān)的實(shí)例，如飛機(jī)起落架的斷裂問(wèn)題、大跨度橋梁的彎曲問(wèn)題等。2020年8月29日山西省臨汾市襄汾縣陶寺鄉(xiāng)陳莊村聚仙飯店突發(fā)坍塌事件，事故原因中提到墻體、梁柱有裂縫或變形，從而引出了力學(xué)中的強(qiáng)度、剛度問(wèn)題，通過(guò)這個(gè)實(shí)際的工程案例，可以有效激發(fā)學(xué)生的探索興趣。另一方面，在線課程中引入CAD/CAE軟件內(nèi)容［7］，介紹有限元軟件與力學(xué)課程的聯(lián)系，軟件分析原理以及操作演示。指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模型構(gòu)建及CAE仿真分析，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)的專業(yè)要求，要求學(xué)生以大作業(yè)的形式完成小組任務(wù)，通過(guò)理論分析與仿真分析對(duì)比進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力。材料力學(xué)在線課程內(nèi)容滿足教育部基本要求，按照拉、壓、扭、彎和組合變形順序分析桿件強(qiáng)度、剛度問(wèn)題，然后討論應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論分析破壞機(jī)理，再討論壓桿穩(wěn)定理論，最后介紹能量法和動(dòng)應(yīng)力。討論內(nèi)容圖文并茂，講授由淺入深、深入淺出，例題注重啟發(fā)式教學(xué)設(shè)計(jì)，思考題和習(xí)題選擇針對(duì)理論消化和吸收。2．2教學(xué)資源。教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)河北科技大學(xué)學(xué)生情況建立了課程在線資源，在超星學(xué)習(xí)通內(nèi)建立了視頻微課、試題庫(kù)、習(xí)題庫(kù)等豐富的資源，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)及教學(xué)質(zhì)量提供了保障?！恫牧狭W(xué)》課程充分利用學(xué)校課程建設(shè)與輔助教學(xué)平臺(tái)，能滿足本課程的教學(xué)需要，在教學(xué)中發(fā)揮了重要作用?！恫牧狭W(xué)》課程相關(guān)的教學(xué)大綱、教學(xué)方案、網(wǎng)絡(luò)課件、習(xí)題等通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)放給學(xué)生，方便師生交流溝通，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，效果明顯，線上資料包括:材料力學(xué)電子教材、教學(xué)大綱、直播課程的視頻及課件、習(xí)題庫(kù)及試題庫(kù)。

3教學(xué)方式多樣化

采用超星學(xué)習(xí)通開(kāi)展在線教學(xué)，在實(shí)施教學(xué)工作中，依據(jù)該課程的特點(diǎn)，利用現(xiàn)有的教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)資源，重點(diǎn)側(cè)重于理論分析的實(shí)際應(yīng)用。教學(xué)方式多樣化［8］，通過(guò)問(wèn)題探索和工程案例研討相互結(jié)合的方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。(1)問(wèn)題探索方式:課程開(kāi)始階段，通過(guò)給出問(wèn)題來(lái)引出45課程主題，讓學(xué)生由問(wèn)題帶入可以很快進(jìn)入課程狀態(tài)，能夠快速了解為什么學(xué)習(xí)本節(jié)課程?本節(jié)課程的重點(diǎn)難點(diǎn)在哪里?解決問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)是什么?如何確定研究思路并找出問(wèn)題的研究方案?最后如何解決問(wèn)題?這一系列的問(wèn)題能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主探索問(wèn)題的積極性。例如在學(xué)習(xí)壓桿穩(wěn)定性內(nèi)容時(shí)，先列出幾個(gè)問(wèn)題:為什么細(xì)長(zhǎng)桿受壓跟短粗桿受壓觀察到的現(xiàn)象不一樣?細(xì)長(zhǎng)壓桿失效的主要原因是什么?什么是壓桿穩(wěn)定性?壓桿保持直線平衡狀態(tài)的臨界條件是什么?如何確定臨界載荷?學(xué)生帶著這些問(wèn)題開(kāi)始課程的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確清晰，對(duì)課程內(nèi)容的把握更深刻牢固。(2)工程案例研討方式:在理論知識(shí)講授基礎(chǔ)上，多增加工程實(shí)例內(nèi)容，將與課程內(nèi)容緊密相關(guān)的案例引入課堂，有助于學(xué)生更好的理解課程內(nèi)容在工程中的應(yīng)用，開(kāi)拓學(xué)生的視野。例如用解析法和圖解法討論圓周扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，并分析低碳鋼和鑄鐵件受扭轉(zhuǎn)時(shí)的破壞現(xiàn)象。還可以分享一些工程實(shí)例的圖片，比如飛機(jī)起落架斷裂的圖片、細(xì)長(zhǎng)壓桿彎曲的現(xiàn)象、汽車(chē)傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)相關(guān)案例的分析討論，幫助學(xué)生理解課程內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的綜合能力。在線授課過(guò)程中設(shè)置研討環(huán)節(jié)，以學(xué)生為主導(dǎo)，問(wèn)題為導(dǎo)向，開(kāi)展分組討論。將學(xué)生按小組形式編排，在工程案例中提煉出科學(xué)問(wèn)題，組內(nèi)成員自行討論課題，由每個(gè)小組派出代表進(jìn)行組間討論。如在學(xué)習(xí)廣義胡克定律時(shí)，教師給出工程實(shí)際案例，工程構(gòu)件已知一點(diǎn)處某個(gè)方向上的線應(yīng)變，如何據(jù)此求出承受的外載荷。通過(guò)學(xué)術(shù)研討帶動(dòng)學(xué)生積極思考，聯(lián)系前面章節(jié)內(nèi)容，梳理應(yīng)變與應(yīng)力，應(yīng)力與外力之間的相互邏輯關(guān)系，導(dǎo)出廣義胡克定律。鼓勵(lì)學(xué)生以學(xué)術(shù)課題形式開(kāi)展互動(dòng)研討，自主閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)術(shù)能力。

4在線教學(xué)實(shí)踐

以材料力學(xué)廣義胡克定律理論為例，以理論聯(lián)系工程實(shí)際的方式，系統(tǒng)講解廣義胡克定律理論，突出科學(xué)前沿，前后呼應(yīng)，激發(fā)思考，注重實(shí)效。從而達(dá)到學(xué)生能運(yùn)用廣義胡克定律解決工程實(shí)際問(wèn)題的教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，將所講內(nèi)容分解為五部分:(1)問(wèn)題探索:提供工程問(wèn)題，工程中構(gòu)件已知一點(diǎn)處某個(gè)方向上的線應(yīng)變，如何據(jù)此求出承受的外載荷?引導(dǎo)學(xué)生積極思考，聯(lián)系前面章節(jié)內(nèi)容，梳理應(yīng)變與應(yīng)力，應(yīng)力與外力之間的相互邏輯關(guān)系，導(dǎo)出廣義胡克定律。(2)知識(shí)點(diǎn)講解:劃分知識(shí)點(diǎn)，系統(tǒng)講解三向應(yīng)力狀態(tài)及平面應(yīng)力狀態(tài)的廣義胡克定律。(3)案例導(dǎo)入:提供工程實(shí)際案例，用電測(cè)法測(cè)得扭轉(zhuǎn)軸A點(diǎn)與水平線成a方向的線應(yīng)變，求軸所受的外力偶矩m。引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題，從基本的扭轉(zhuǎn)的受力特點(diǎn)和變形特點(diǎn)出發(fā)，聯(lián)系應(yīng)力分布特點(diǎn)，綜合運(yùn)用廣義胡克定律推導(dǎo)外力，建立研究思路。(4)舉一反三，學(xué)以致用:總結(jié)已講案例中的研究思路和方案，給出新的工程案例，學(xué)習(xí)通分組任務(wù)，繼續(xù)啟迪思考，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)類比、舉一反三，明確自己的研究方案。(5)學(xué)習(xí)效果檢測(cè):通過(guò)學(xué)習(xí)通的隨堂練習(xí)模塊，檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，及時(shí)反饋問(wèn)題。

5課程評(píng)價(jià)方式

科學(xué)的課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制是材料力學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。材料力學(xué)在線課程考核環(huán)節(jié)主要包含過(guò)程考核以及結(jié)業(yè)考核兩部分，突出學(xué)習(xí)過(guò)程的重要性，有效檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。(1)過(guò)程考核:根據(jù)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)學(xué)習(xí)通內(nèi)的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、階段測(cè)驗(yàn)、大作業(yè)以及分組任務(wù)進(jìn)行過(guò)程評(píng)價(jià)，占到綜合成績(jī)的40%，注重教學(xué)過(guò)程管理。(2)結(jié)業(yè)考核:基于學(xué)習(xí)通平臺(tái)開(kāi)展在線結(jié)業(yè)考試，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成在線試題并提交，考試內(nèi)容以綜合應(yīng)用為主，該部分成績(jī)占綜合成績(jī)的60%，旨在全面考查學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)的把握程度及綜合應(yīng)用能力。

6結(jié)語(yǔ)

基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的在線課程教學(xué)改革已逐漸成為各高校課程改革的重點(diǎn)方向。相比于傳統(tǒng)課堂，在線課程可以提供更多的資源素材、更多的互動(dòng)渠道以及更科學(xué)的考核機(jī)制。材料力學(xué)在線教學(xué)的開(kāi)展要注重理論與工程的結(jié)合，拓寬學(xué)生思維;注重互動(dòng)交流，帶動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性，營(yíng)造學(xué)術(shù)討論的氛圍;考核方式注重公平科學(xué)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過(guò)程管理和教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)。

參考文獻(xiàn):

［1］栗東平，王睿，李現(xiàn)敏．材料力學(xué)課程的教學(xué)研究與實(shí)踐［J］．河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2019(4)．

［2］李欣業(yè)，梁建術(shù)，郝淑英．材料力學(xué)［M］．中國(guó)鐵道出版社，2006．

［3］秦楠．以解決工程實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向———淺談材料力學(xué)教學(xué)改革［J］．科技風(fēng)，2019，371(03):32．

［4］王永偉，吳雁平．案例教學(xué)在材料力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究［J］．教育教學(xué)論壇，2020，000(001):281-283．

［5］胡晶，韓曉東，武喜春．在線課程教學(xué)設(shè)計(jì)探索［J］．中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2010(06):39-41．

［6］曹海洋，唐友福，雷娜，等．基于OBE理念的線上線下混合式教學(xué)多維綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究———以材料力學(xué)課程為例［J］．內(nèi)江科技，2020(3)．

［7］趙彬．材料力學(xué)全英文教學(xué)的一體化建設(shè)模式探索［J］．教育教學(xué)論壇，2019(30):131-133．

［8］劉露，沈玉鳳．基于信息化的材料力學(xué)混合式教學(xué)模式的實(shí)踐［J］．大學(xué)教育，2018，000(001):63-66．

作者:張琳琳 趙碩 梁建術(shù) 馮巖 時(shí)光磊 單位:河北科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院