胡拔香 丁广炜

（陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南714000）

1 工程力学应用课程在土建类专业课程体系中的地位与作用

“工程力学应用” 课程是高职院校土建类专业一门重要的专业基础课，是基础理论课与专业课的桥梁，它涵盖了原有理论力学、材料力学和结构力学三门课程的主要经典内容，课程的研究对象是杆系结构，主要研究结构在荷载作用下产生的效应，是一门与理论和工程密切相关的课程。本课程前导课程是 “高等数学” “工程识图与CAD” 等基础课程，后续课程是 “混凝土（钢）结构检算” “铁路桥梁施工与维护” 等专业课程，起承上启下作用，因此课程的理解与掌握对后继课程学习有很大的影响。通过本课程的学习，可以引导学生了解自己所学专业，由专业发展历史，激发学生热爱专业；由公式学习和解题技巧培养学生逻辑思维，增强学生的结构检算能力，同时为后续专业课程的学习和工作后解决工程实际问题提供基本理论和方法。

2 工程力学应用课程教学存在的问题

工程力学应用课程有很强的理论性，又与工程紧密联系。高职土建类专业主要培养高铁、城轨、公路、建筑等基础设施建设及管理急需的高素质技术技能人才，就业方向为施工员、质量员、材料员、测量员、预算员、监理员等，这些岗位人员需要具备能够分析和解决工程结构简单力学问题的能力，比如判断结构危险截面危险点，进而对其检算。现有课程中设置有不少理论性较强的内容，这些内容对高职学生来说缺乏具体性，难以理解，也与就业岗位不太符合；另一方面，现有课程内容中的案例、例题与后续专业课程内容衔接不够紧密；在土建类专业的人才培养方案中，工程力学应用课程一般被安排在前面两个学期，学生在学习工程力学应用课程的过程中，目的性与实用性不强，学习的方向性也不明确。这些问题导致学生可能从开始学习工程力学应用课程便对整个专业的学习产生了抵触和畏难情绪，老师不易教懂、学生不易学会，也不利于学生后面专业课程的学习。通过分析，工程力学应用课程偏理论，难度较大，主要体现在以下几个方向：

（1）工程力学应用课程注重理论知识的学习，缺乏工程实例的支撑，过于强调定量分析。如，着重讲解平衡计算、截面法计算内力、画内力图等，缺少利用理论知识分析工程问题和解决工程实际困难的案例，也缺乏概念分析和工程伦理、工程思维能力方面的培训。

（2）从教师授课来说，传统的教学方法和手段侧重于讲授法，也有针对性的习题练习，但很难做到通俗易懂，也提供不了真实的工作情景环境，学生体会不到解决工程实际问题的挑战与乐趣，不能激发学生的学习信心和内生动力，课堂不好管理、考试成绩差，这是各个高职院校在工程力学应用课程教学中的难题。

（3）工程力学应用课程的考核方式过于单一，大多学校以一份期末试卷评定学生的成绩，这种传统的考核方式并不能真实、全面地反映学生的专业素养和学习情况。这种考试方式，容易使学生对学习过程产生松懈情绪，而为了应付考试，在期末前把主要精力放在死记硬背上而不是对问题的思考上。

3 工程力学应用课程教学改革主要内容

（1）重构课程内容体系。

优化课程内容体系，突出技术与能力培养。围绕后续专业课及学生工作后的岗位需要对课程内容进行适当的取舍和拓展，加强对知识应用能力的培养，由简单到复杂，难易程度适中。将传统内容按工作需求分解为7个工学项目，分别是工程力学基本理论、拉压构件力学分析、剪切构件力学分析、扭转构件力学分析、弯曲构件力学分析、组合构件力学分析、超静定结构内力计算简介；由工学项目分解成25个工学任务，再由工学任务颗粒化成76个知识点和技能点，每个知识点配制3-10分钟的讲解视频、教学课件、电子教案、问题讨论、自测题，确保学生踏踏实实地完成每个知识点的学习，课程内容结构图见图1所示。

图1 课程内容结构图

（2）基于在线开放理念开发建设课程资源。

组建专兼结合的课程团队，吸收专业经验丰富的教授级高级工程师加入。根据建设任务，团队分工，责任到人。为了解决工程力学应用课程偏重理论的问题，在课程资源开发与建设过程中，尽量多做工程实例和教学案例，表现形式为多种不同风格的短小视频（3-10分钟），同时辅以相关的教学录像、教学设计、教学课件、施工视频等资料供查看与下载；为适应职业教育特点，培养学生对实验仪器应用及力学试验操作技能，采用技能讲解+亲自动手操作+试验操作视频，并辅以仿真实训动画等，使课程培养规格满足后续专业课与企业用人要求。

（3）采用线上线下混合式教学方法，推进在线开放课程应用。

基于工程力学应用课程教学资源库，本课程实施线上线下混合式教与学，通过线上线下不同学习方式的融合，学生既可以通过浏览器进入专业，再进入课程学习，也能通过手机云课堂APP进行学习，目前学生主要采用手机云课堂APP进行学习。

学习过程分为课前、课中、课后进行。课前提出学习目标与要求，推送讲课视频资源，发起相关讨论题目或测验等活动，利用云课堂学习统计，掌握学生预习情况，对没有查看资源或不参加活动的学生，课堂上重点关注。课中组织教学，参照教学设计，采用多种教学方法，一步步引导学生学习，通过提问、练习等手段随时检验学习效果。课后根据学生的评价、总结与作业完成情况及时调整后续教学内容与方法。

2020年春季学期受疫情影响，教学全部在线上进行，以往课中的老师讲解部分采取屏幕分享的形式给学生直播，课堂上随时能掌握学生的问题，有的放矢的讲解能更加提升教学效果，还可以直接打开学生提交的练习题点评，及时提醒和纠正错误，因为是在线上，学生似乎更大胆自信，提问更加踊跃。

图3 课前、课中、课后教学

图4 课后反馈

基于地隧专业资源库标准化课程建设，从工程力学应用课程资源中选取最精最优的资源组成在线开放课程，于2018年9月25日在MOOC学院上线。要求所有学生都进入课程自主学习，这部分学习是对云课堂学习的补充与提炼，学生也会体验到不同老师的讲解，扩展课程内容，更能激发学生的学习欲望。在学习过程中学生可以灵活控制课程教学进度，平台对学生的学习进度、花费的学习时间、作业完成情况等学习行为进行统计，并赋予相应的分数。对于教师，通过查阅学生的学习数据，对课程知识点及学生学习状况有所了解，既能对课程进行不断地更新，也方便对学生进行一对一地指导与帮助，实现个性化教育。学习完成后MOOC成绩占过程性考核成绩的20%。

（4）重视第一堂课教学。

第一堂课主要学习课程导论，是工程力学应用课程的入门环节，第一堂课的质量将决定后续教学及学习开展的顺利与否。

工程力学应用第一堂课目标有四个方面：①了解工程力学应用课程的学习要求、考核方式、学习方式；②了解工程力学应用课程的研究对象和任务；③了解工程力学应用与高中数学、物理课程的差异和联系，以及它在专业课程体系中的地位和作用；④理解工程力学应用工学项目及各项目之间的相互关系。第一堂课的重点为：①介绍举世闻名的工程案例，激发学生认识专业、热爱专业及课程；②举例说明工程力学应用课程研究的对象和任务；③分析工程力学应用与高中数学、物理课程的区别与联系及其在整个土建工程课程体系中的地位与作用。难点为：①激发学生的学习兴趣和内生动力；②构建对工程力学应用课程主要内容的认识和理解。

（5）实施过程与终结考核相结合的课程考核评价体系。

为改变传统的课程考核仅仅通过单一笔试的旧有模式，反映多元化的考核方法，突出学生实践能力的培养与提高，突出学生学习过程的评价。工程力学应用课程采用235考核体系，课程总评成绩=平时（考勤、课题提问、课堂笔记、作业）20%+过程性考试成绩30%+期末试卷成绩50%。注重平时课堂笔记的记录，所有的重点及练习题都需要学生整齐的反映到课堂笔记上，并通过定期批阅打分检查来督促学生课堂笔记的质量，抓住了平时的每一堂课也就顺理成章地获得了好结果。

过程性考核采用线上线下多样性方式；考核内容从课堂教学到核心能力点，最后到工学项目点，注重梯度性；云课堂与MOOC上的成绩公开，实时监测；过程性考核中，设置个性化考题，结构形式一致，但荷载数值为学生自己的学号，防止学生互相参考最终结果。

4 工程力学应用课程教学改革的效果分析

通过三学年（2017—2020年）6个轮次完整的工程力学应用课程资源开发建设及教学实践，包括课堂教学改革的实施、技能大赛的举办，取得了如下的效果：

（1）课程资源从数量到质量都有显著提升。2017年初课程总资源为354条，其中授课视频与动画为136条，资源动静比为38.4%；截至目前，课程上线总资源998条，视频+微课+动画总共581条，资源动静比为58.2%。在线开放课程参与人数、使用单位稳步提升。由第三方监测单位2020年12月20日提供的课程质量报告中看出，智慧职教平台上，工程力学应用课程总选课人数为26954人，课程使用学校总数416所。

（2）在MOOC学院上线工程力学应用课程，已完成十轮教学。目前选课人数为10113人，选课单位371家，完课人数6382人，通过率63.14%，学生的学习成绩与学习进度及参与度比较良好。该课程也被评为2019年陕西省精品在线开放课程。

（3）学生的学习能动性逐步提高，从最开始的逼着学习到后面的主动问问题、追究不理解的概念、请求加入老师的项目团队，学生整体自我教育意识增强。期末及格率、优秀率都有不同程度的提高。刚刚结束的2020—2021第一学期期末考试中，高铁3207班取得了及格率100%、优秀率27%的好成绩。

5 总结

工程力学应用在高职土建类专业课程体系中占有重要的作用，本文首先指出了工程力学应用在教学和学习中存在的问题，并阐述了工程力学应用课程教学改革的具体措施，包括：重构课程内容体系、基于在线开放的理念开发建设课程资源、采用线上线下混合式教学方法，推进在线开放课程应用、重视第一堂课的教学、课堂教学渗透思政元素、实施过程与终结考核相结合的课程考核评价体系等。本文的内容是对基于在线开放的高职土建类专业工程力学应用课程建设及教学改革实践的阶段性小结和思考，也是对高职教育质量提升与教学改革的一次探索。