邹君 解江　

［摘 要］目前，我国教育教学将率先全面进入线上教学与线下教学共存共生的时代。理论力学课程是高等院校力学相关专业中的核心专业基础课程，同时是后续多门专业课程的重要基础。文章结合理论力学课程特点，分析了线下教学、线上教学的优缺点，以培养学生的主动学习能力为导向，从教学内容、教学手段、教学方式、考核方式等方面提出并实践多项课程混合教学改革措施，以期为理论力学课程线上线下混合式教学改革提供参考。

［关键词］理论力学；在线教学；混合式教学；主动学习能力

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）04-0066-03

理论力学课程是众多理工科专业的专业基础课程，是一门对工程对象进行静力学、运动学、动力学分析的技术基础课，在诸多工程技术领域有着广泛的应用。理论力学课程的任务是使学生掌握机械运动的基本规律及其研究方法，为后续有关课程的学习打好基础。同时，要求学生应用理论力学理论和方法分析解决一些简单的工程实际问题，培养学生的建模、分析和工程应用能力[1]。理论力学是一门经典的力学课程，其体系与内容已较为完善，但由于课程内容比较抽象，学生学习较困难、不及格率偏高，难以实现教学目标。

当前，信息技术已经改变了人们的工作和学习方式，在教学改革中将新技术应用于教学是建设一流课程的重要要求。《教育部关于加强“三个课堂”应用的指导意见》指出，要积极促进信息技术与教育教学融合应用，探索信息化背景下育人方式和教研模式，推进“互联网+教育”发展[2]。线上教学方式灵活，具有很多线下教学无法比拟的优势。传统的理论力学教学内容、教学方法和教学手段已难以满足线上教学需求。此外，理论力学课程理论性较强，线上教学很难取得满意的教学效果，线下教授仍是不可缺少的一环。因此，在加强“三个课堂”建设和线上教学大背景下，本文首先分析了理论力学课程的主要特点，随后进行了理论力学课程线上、线下教学的优缺点分析，最后以学生的学习和发展为中心，以培养学生的主动学习和终身学习能力为导向，有针对性地提出并实践了多项理论力学课程混合式教学改革措施。

一、理论力学课程主要特点分析

（一）教学内容系统性较强

理论力学的理论体系和思维方法十分严密，具有较强的系统性和逻辑性，需要学生通过充分思考与练习才能理解和掌握相关知识点。此外，不同章节之间的内容相互关联，且难度随着课程教学进度逐渐增加，综合应用较多。学生如果未及时掌握部分知识点，那么对后续课程内容的学习就很难跟上，不少学生因此中途选择放弃[3-4]。与普通力学、大学物理等课程相比，该课程内容更加抽象和复杂，部分学生在学习过程中感到吃力、枯燥乏味，存在惧学、厌学的情绪。

（二）传统教学方式比较单一

理论力学课程的传统教学方式比较单一，典型的教学过程就是首先介绍概念，然后推导公式，最后学生做习题。由于概念介绍部分通常比较抽象，学生对其难以理解或重视不足。公式推导过程往往十分复杂，加上并非考试内容，学生难以提起兴趣。由于在习题、考试中大部分只用到推导的结论，学生热衷采用刷题的方式通过期末考试，并没有真正掌握相关知识点，致使教学目标难以实现。

（三）学生学习主动性不高

目前学生对理论力学学习普遍缺乏主动性，教师难以培养学生的终身学习能力，主要原因是不同专业学生均采用相同的教材，教学内容没有与学生专业背景、日常生活相结合。教学内容局限于经典理论力学体系，导致学生视野不够开阔。

二、线上教学优缺点分析

线上教学不受时间、空间限制，且教学内容更加丰富、教学方式更加灵活。然而通过实践与调研发现，由于理论力学课程自身的特点，其线上教学的效果很难达到与线下教学一样。针对理论力学课程，以下从多個方面分析线上、线下教学的优缺点，如表1所示。

三、理论力学混合式教学改革措施

“互联网+”时代教学的基本要求是以学生的学习和发展为中心[5]，从教师“传授模式”向学生“学习模式”转变，培养学生的主动学习和终身学习能力，使学生的知识、能力和素质获得全面提升。由以上分析可知，理论力学课程采用单一的教学方式和工具难以实现教学目标。因此，结合理论力学课程线上、线下教学优缺点，提出以下混合式教学改革措施。

（一）让课堂内容接地气

1.与专业背景相结合

在教学内容中增加与学生专业背景相关的内容，有助于激发学生学习兴趣，使他们从“要我学”转变为“我要学”。比如，面对空管应用气象学专业学生，应针对航空专业背景，结合动画，分析不同操纵面产生的力及其向重心的简化结果，并与产生的操纵效果联系起来；可介绍计算流体力学在天气预报中的应用等。

2.与日常生活相结合

理论力学与生活息息相关。一些日常生活现象或技巧用理论力学解释不仅生动有趣，能激发学生学习兴趣，还可培养学生正确的世界观，使课堂所学知识的影响更加深远。比如，教学作用力与反作用力知识点时，可结合动画，通过受力分析与学生探讨武侠小说的功夫为什么是不可能的；教学自然法描述点的运动知识点时，可结合过山车向学生解释密切面、法平面概念；教学质点系相对于质心的动量矩定理知识点时，可与学生探讨花样滑冰、跳水运动员姿态控制背后的原理；教学刚体平面运动微分方程知识点时，可与学生探讨在电影《流浪地球》中，让地球停止自转和加速前往木星的阶段行星发动机位置应如何设计等。可见，生活中处处皆力学，作为教师，在平时要注意搜集素材。无论是采用线上还是线下教学方式，生动有趣的教学内容都更容易吸引学生的注意力。

（二）丰富教学手段

1.灵活采用多种教学手段

多媒体教学、在线教学均可采用多种方法丰富教学内容。如，教学抽象模型时可结合相关动画、视频，使学生更易理解。又如，在讲授动量知识点时可播放鸟撞飞机、巨轮碰撞的视频，以加深学生印象。此外，理论力学课程需要通过板书展示分析过程，在线教学可采用数位绘图板等工具，引导学生积极思考，培养学生的知识点应用能力。

2.充分利用在线教学优势

利用在线平台有助于提高课堂效率，延长学习时间、拓展学习空间。如，在交流群中推送相关文章、学习素材等，帮助学生理解课程内容；鼓励学生在交流群中提问，与大家一起讨论、解答；开课前后将学习资源上传到教学平台。再如，借助“雨课堂”等平台，通过在线答题及时掌握学生学习情况，进而有针对性地讲解和调整内容，以提高学生的注意力。此外，通过在线教学平台，学生在课后还能重现教学过程，加深对知识点的理解。

（三）丰富教学方式

1.重视概念教学

只有在充分掌握、理解概念的基础上才能灵活运用理论力学的相关知识点。因此，要采用多种教学方式增强学生对概念的理解。在概念讲解环节可增加通俗易懂、有趣的内容，帮助学生理解相关概念。如，通过与学生探讨如何跑得比高铁快解释速度合成概念；通过棒球棒与指针形状之间的差异说明转动惯量的概念。此外，还可布置思考题与学生进行课堂讨論，以增强概念理解。

2.加强基本功练习

做习题是学生掌握理论力学知识的重要方式，也是较好的基本功练习方式。对于课堂练习，可随机点名让学生在黑板上展示分析过程，教师指导并监督台下学生动笔练习，最后教师进行点评和讲解。对于课后作业，可通过在线平台布置，后台可自动分析学生做习题的数据，提高作业批改效率。当然，也可采用传统的方式布置计算分析题，以了解学生知识点掌握和应用情况。

3.适度采用翻转课堂

目前各学习平台具有丰富的理论力学在线课程资源，对部分内容采用翻转课堂的教学模式，可实现课堂教学模式由“先教后学”向“先学后教”转变。如，对于约束和约束力、刚体平面运动分解和自然法等较抽象、易混淆的概念型知识点，可让学生提前学习在线资源，然后在课堂上讲解、讨论。翻转课堂有助于学生完成知识吸收和有效内化，帮助教师识别出难点内容。值得注意的是，翻转课堂对学生的自我约束能力和学习能力要求较高，需要结合学生情况适度采用。

（四）改进考核方式

针对课堂上学生注意力不集中、期末突击复习的现象，可采取全过程考核模式，增加平时成绩比例。全过程考核包括课堂表现考核、作业考核、期末考试。课堂表现考核成绩由主讲教师根据出勤情况、在线平台答题情况给出。课堂表现考核有助于教师实时、准确地掌握学生学习情况，提高学生学习积极性和注意力。期末考试在总成绩中所占比重应相应减少，以减轻学生“突击考试”的心态[6]，促使学生注重平时积累的学习方式。

四、混合式教学模式实施评价

笔者选取2019级空管应用气象学专业学生进行了课程改革实践，之后对学生进行了访谈和调研，对教学效果进行了分析。在教学效果方面，将学生的专业背景和日常生活相结合，使课堂气氛更加活跃，课堂互动和“抬头率”显著增加；学生对理论力学的兴趣增强，学生课后提问明显增多。通过加强学生的基本功练习，学生对课堂习题更加重视，课后抄作业现象减少，答题也更加规范。通过对部分内容实施翻转课堂，学生提问深度明显增加，课堂讨论效果良好。

为分析混合式教学学习效果，将理论力学课程学习班级分为混合式教学组和传统教学组。两组的分数统计如表2所示，各分数段统计分析如图1所示。从表2可见，混合式教学组的平均成绩、优秀率、不及格率均优于传统教学组。从图1可见，采用混合式教学成绩良好以上的人数比例要优于传统教学方式。可见，采用混合式教学有助于提高学生学习主动性，教学效果也更为显著。

五、结语

在加强“三个课堂”建设和线上、线下教学共存共生背景下，文章探索了理论力学课程混合式教学模式的实践。结合理论力学课程线上、线下教学的优缺点，有针对性地提出并实践多项理论力学混合式教学改革措施。具体而言，教学内容上与学生的专业背景和日常生活相结合，教学手段上灵活采用多种教学手段和工具，教学方式上重视概念和基本功练习，并适度采用翻转课堂提高学生学习积极性，考核方式上采用全过程考核方式。理论力学课程混合式教学有助于培养学生的主动学习和终身学习能力，使学生的知识、能力和素质获得全面提升。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 张永红. 理论力学课程建设的几点体会[J]. 新课程研究（职业教育）， 2007（10）：66-67.

[2] 中华人民共和国教育部.教育部关于加强“三个课堂”应用的指导意见[EB/OL].（2020-03-05）[2021-05-28].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/202003/t202003

16_431659.html.

[3] 史春雪， 庞佑霞. 理工科理论力学教学中的教改方案探讨[J]. 教育现代化， 2018，5（14）：66-67.

[4] 程玉兰， 康颖安， 胡凤兰，等. 提高学生对理论力学学习兴趣的探索与实践[J]. 新校园（中旬刊）， 2014（8）：21-22.

[5] 洪杨， 孙淑华， 田丽开. 以学生为中心的互联网信息化教学框架构建研究[J]. 科技创新与生产力， 2019（8）：94-96.

[6] 崔红光， 朱公志， 张本华，等. 《理论力学》课程线上线下混合式教学模式实践研究[J]. 高教学刊， 2019（23）：8-11.

［责任编辑：钟 岚］