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材料力学研讨式、网络式教学改革研究

2018-05-12杨晨

教育教学论坛 2018年12期
关键词:研讨式教学材料力学教学改革

摘要:本文介绍了材料力学课程研讨式、网络式教学改革的思想和方法,即以研讨式教学代替传统的讲授式教学,使教学活动的中心由教师向学生转移,充分调动学生的学习积极性;同时配合以现代化的网络教学手段,节约课时的同时可以大幅度地延伸课程的广度和深度,从而提升教学效率和质量。

关键词:材料力学;研讨式教学;网络式教学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)12-0154-02

材料力学是工科专业的关键性基础课,也是学生走进科学领域的先导性课程,在我国工科学位的培养方案中占重要的地位,在过去几十年的人才培养中发挥了重要的作用[1]。但是随着近年来教育理念的进步和网络通讯技术的发展,传统的材料力学教学模式已经无法满足现代教学的需求。研讨式教学是一种兴起于德国的教学理念,它以探索问题、解决问题为主旨,将教学活动中心由教师转变为学生,将传统教学中“教师提出问题,学生回答问题”转变为“创设问题情境,师生互动”,由教师提出问题,引导学生自主查找资料、学习研究、实践探索,提出解决问题的方法,形成一套较为稳定的教学活动框架,让学生在研讨过程中收获知识并且获得问题的技能,在教学目标上变“授人以鱼”为“授人以渔”[2]。虽然研讨式教学会充分锻炼参与人员的创造性,训练其过程独立的科学精神,大幅度提高教学效果,但是研讨式教学的开展需要增加大量的讨论和汇报环节,在我国当前学时普遍紧张的情况下推广有很大难度,制约了研讨式教学的开展。网络工具的兴起使在线上进行教学、辅导、交流或者展示成为可能,这样可以在节约学时的同时拓展课程的深度和广度[3]。因此,把研讨式教学思想与网络工具有机结合起来,可以在不增加学时的情况下充分调动学生积极性,引导学生自主学习,大幅度提高教学效率和质量。

一、研讨式教学思想

研讨式教学的核心思想是转换情境,让学生由被动的知识接受者变为主动的教学活动参与者,教师要有意识地应用科研课题,尽量与本专业的应用案例相结合,针对研究的成果及意义分析等给学生进行全面的呈现和介绍,把学生引入到材料力学科研的情境之中,学生就会以一个研究者角色进行思维模式的切换[4],从而主动地去学习相关知识、查阅相关资料、与教师进行沟通和探讨,在完成课题的过程中加深对知识的理解,锻炼逻辑思维和解决问题的能力,同时在小组协作的过程中增加团队合作的意识。材料力学主要研究拉压、剪切、扭转、弯曲以及组合变形是构件的强度、刚度和稳定性问题,开展研讨式教学,需要对每个章节的知识点进行重新编排,将杆件各种变形的受力特点和变形特点进行讲授,然后按照内力、应力、应变、应变能的顺序对每一种变形中涉及的知识点进行总结,采用类比的方法进行讲授,而对于超静定问题、弹簧问题等应用实例,则可与研讨案例课合并,这样知识体系更加清晰,也可以节约一定的课时,为研讨环节留出更多时间[5]。研讨式教学的开展需要教师创设问题情境,具体到材料力学,建议对拉压、扭转、弯曲以及组合变形这四部分主要内容各出若干道研讨式题目,题目由浅入深,也可以出多道题目供学生选择。教师需要引导学生在课下利用自己的业余时间对所选题目查资料、找器材、做设计或计算,并及时通过网络教学系统对学生的工作进度进行检查和指导,以确保研讨题目可以按时完成。每次研讨题目完成之后,需要组织一次研讨汇报课,由各个小组排出一个人对题目完成情况做出汇报,教师需要对汇报做出点评和打分,分数将与期末成绩直接挂钩。

二、网络式教学手段

研讨式教学的开展势必需要额外增加研讨、交流以及汇报等环节,这无疑与有限的课时安排形成了矛盾,而网络教学则可以有效缓解这一矛盾。网络式教学改革是指利用网络工具进行线上辅助教学,让同学们随时随地可以通过网络参与到教学活动中来,无形中拓展了课程的广度和深度,与研讨式教学方法配合,可以大幅度提高教学质量和效率。网络教学平台是当前最主要的网络教学手段,材料力学作为一门工科专业基础课,其网络教学平台应该具备以下功能模块。

(一)网上课堂

“网上课堂”模块是网络教学平台的核心内容,它应该包括课程大纲、教学计划、教学课件以及讲课录像等课堂教学资源,其中教学大纲可以帮助学生掌握整个课程的知识体系,教学计划可以让学生们了解每个章节的重点、难点以及学习要求,教学课件和讲课视频则可以让学生们随时随地进行预习和复习,使教学环节不拘泥于时间和空间的限制,提高教学效率的同时可以精简课堂学时,为研讨式教学创造条件。

(二)课程扩展

“课程扩展”模块是课堂教学的延伸,应该包括先导课程的回顾、某些定理的诞生过程和详细推导、相关知识在实际生活或工程中的应用、书本知识的延伸资料等,使需要的同学在课余时间自行学习,从而扩展课程的深度和廣度。

(三)检查交流

“检查交流”模块可以做成论坛的模式,允许学生用户定期将研讨作业上传至平台,教师检查其进度后可在平台上留言予以指导。学生在完成研讨题目过程中如果有不懂的问题,也可以在平台上提问,学生之间可以形成讨论,教师也可以及时予以解答。定期检查学生研讨题目的完成进度并与之交流是研讨式教学的必要步骤,可以及时发现学生在完成课题过程中出现的问题并予以纠正,防止其在错误的方向走得太远。

(四)网上考场

“网上考场”模块的主要任务是在线测试,包括课后习题测试、定期小测试、期中以及期末考试等,此模块应该涵盖尽可能广的题库以及历年考试真题,同时应该备有题目的详细解答过程,供学生们自查自测,通过发现问题来提高自己。同时,“网上考场”也可以作为教师统一考试的手段,从网上题目中随机出题,让学生在规定时间内作答,这样试题的广度会大大提高,而且不仅节约了组织考试的成本,又可以大幅度提高阅卷速度。

除了网络教学平台之外,网络式教学还包括利用APP、电脑软件等手段辅助教学,例如可以利用微信建立公众号,将材料力学的相关资料放到公众号里面,使学生们在手机上就可以学习;还可以利用微信生成二维码,让同学们扫二维码完成签到,这样既可以节省点名时间,又提高了课程的趣味性。

三、结论与反思

研讨式与网络式教学均是未来教学的发展趋势,但二者有明显的区别,研讨式教学改革的是教学理念,而网络式教学改革的是教学手段,尽管二者的出发点不同,但又不是独立的,研讨式教学的开展需要网络工具的配合,网络式教学的开展可以进一步提升研讨式教学的效率和质量,二者相辅相成才可以达到理想的教学效果。笔者通过近5年对材料力学课程开展研讨式、网络式教学改革,可以明显看到改革带来的变化。通过教改,可以看到学生对研讨式教学方式的逐渐认可,以及对网络教学工具的逐漸适应乃至依赖,学生们明显更多地参与到教学活动中来了,师生的互动也越来越多,学生在在完成研讨题目的过程中不仅加深了对知识的理解,提高了解决问题的能力,而且锻炼了自身的综合素质。

对于教师而言,初期建设网络教学平台是需要额外增加许多工作量的,但是这个过程几乎是一劳永逸的,一旦网络平台建设完成,之后每年的教学中仅仅需要对平台略作修改即可。在课程考核方面,教师应该全面考察学生在研讨过程中的综合表现,而不是书本上的某个具体知识点,从而给学生一个更为公平合理的分数。此外,研讨式、网络式教学客观上也对教师提出了更高的要求,迫使教师通过不断学习、思考和联系来提高自身的教学水平,从而形成一个教学相长的良性循环。

参考文献:

[1]胡玮军.材料力学教学改革探讨[J].科技信息,2007,(8):82-83.

[2]李斌,陈积光,钟豪.材料力学研讨式四步教学法研究[J].湖南理工学院学报(自然科学版),2017,30(1):78-81.

[3]贾杰.基于网络教学平台的材料力学课程教学改革[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2013,(5):48-49.

[4]王涛,罗洪峰,王娟,廖宇兰,李粤.材料力学教学改革的探索与实践[J].实验科学与技术,2016,14(3):116-118.

[5]杨晨.材料力学研究性教学改革探讨[J].教育教学论坛,2016,(29):77-78.

Research on the Discussing and Network Teaching Innovation on Materials Mechanics

YANG Chen

(College of Petroleum Engineering,China University of Petroleum-Beijing,Beijing 102249,China)

Abstract:The concept and method to perform discussing and network teaching innovation on the course of materials mechanics were introduced in the paper. That means using discussing teaching method instead of traditional teaching method,which can arouse students' initiative by transferring the core of teaching activity from teacher to students;and adopting the network in the teaching activity as an auxiliary method,which can extend the width and depth of the course and enhance the efficiency and effect of teaching activity.

Key words:Materials mechanics;Discussing teaching;Network teaching;Teaching innovation

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