结构力学混合教学研究

    李广博　王飞扬

    摘 要 本文通过分析结构力学的教学现状，提出了一种线上和线下混合的教学模式。并通过实践教学效果验证，可以有效的提高学生的学习效率。

    关键词 结构力学 混合教学 在线课堂 多媒体教学

    中图分类号：G642 文献标识码：A

    结构力学是土木工程、道路、桥梁、隧道以及很多理工科学生的基础专业课。结构力学任务是：研究工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移规律；分析不同形式和不同材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式；确定工程结构承受和传递外力的能力；研究和发展新型工程结构。该课程可为解决实际问题提供理论与方法，教会学生定性、定量研究实际问题，培养学生必备的基本素质。

    随着信息技术和网络的发展，大学教育的课堂类型发生了变化，出现了传统课程、网络辅助课程、混合课程和在线课程等多种教学模式。混合教学是指在学习过程中，将传统面授学习的优势与在线学习的优势相融合，以达到有效学习的一种学习模式。混合教学既能帮助教师更好地组织教学内容，又能增加学生学习的灵活性和便捷性。混合教学已成为高校课程采用的一种教学模式。

    1结构力学混合课堂设计理念

    传统结构力学课堂教授是面对面教学，有利于教师传递结构力学的基本概念、基本理论和原理、解决问题的基本思路等技能。但是知识方式存在着传递方式单一、不利于调动学生学习的积极性等问题。

    现在还有很多教师完全依靠课件进行教学，教师只顾及在有限的学时内完成新课，学生也被迫无奈，要在极其有限的时间内跟上老师的教学进度，必将疏于对刚学知识的掌握，有一种疲于应付的学习感觉。

    因此，我认为，教学模式的选择和在线教学课时比例应根据本专业课程的需要进行设计，能够提高课程教学质量的教学模式才是最重要的。

    所以适度结合在线教学，集中全体专业老师的教学精华内容制作网络课堂内容；同时提高线下课堂上老师所用课件的质量，并将多种多媒体教学方式以及各类易于让学生理解课堂内容的演示软件有机结合。不仅可以减轻任课教师的教学压力，同时也能够促进学生对教学内容更好的理解以及吸收。

    2结构力学混合课堂设计方案

    2.1在线教学目标设计以及知识目标设定

    教学目标以有计划的教学活动使学生达成学习成果，可以明确地、具体地表述学生通过学习后能做什么，并且能够用现有技术手段测量的教学结果。应当较有计划地将结构力学的教学目标分为三个阶段：

    第一层次是基础知识即基本原理、基本方法、基本求解过程，学生通过此阶段的学习应该能够解决课程设计要求中的基本问题，学生应够理解结构的求解过程的物理含义，并能正确求解力学问题。

    第二个层次是较高的分析能力，主要培养的是学生独立自主解决遇到的力学问题的能力。在课程安排中应当选用不同种类不同单元的例题进行讲解，并通过相关题目对学生的学习情况进行检测。此阶段教学应当注重于教会学生解决问题的思路而不是简单的套用已有题型的解法去做相同题型的问题，这样会导致学生思维僵化和自主性降低。教师应当把对问题的分析方法和本质的把握等要领融合到课堂中去，在课堂中训练学生把握、分析、处理问题的能力，使学生学会自主学习，从而培养学生分析问题的能力。

    第三个层次是综合应用层次，此阶段的教学主要是通过布置综合应用题乃至实际工程中的应用情况分析，锻炼学生对于整体力学问题分析的能力以及独立处理较为复杂问题的能力。此阶段的教学不仅可以提高学生在理论知识上的深度认识以及做题能力，同时还为学生在未来的后续教学以及实际工程中应用这些理论知识奠定了良好的基础。

    2.2多媒体在教学中的应用

    由于时代的进步，运用多媒体进行教学的方式已经被广大高校采用。但是在很多情况下通过多媒体教学的课堂质量并不让人满意。一方面很多老教师不擅于运用多媒体教学，他们已经习惯于书写板书以及口授的传统教学方式，运用多媒体教学反而会让他们的课堂显得拖沓低效。而另一方面更为主要的则是很多教师并不能够有效利用条件进行多媒体教学，很多教师将多媒體教学局限于基于模板PPT的教学方式，实际上并未将多媒体内容有效的融入课堂。所以有效地将各类多媒体内容和结构力学课堂有机结合才能够真正提升教学效果。

    本文提出了以下两个方案多媒体内容和结构力学课堂的结合方案：第一是运用力学分析软件可视化、图形化、更为直观地将力学原理以及力学问题呈现在学生的面前，视觉上直观地呈现再结合老师的口述可以让学生更好地理解所学到的基础知识是如何实际作用在物体上。

    第二是将工程案例带到课堂中去，通过视频、动画、图片等动态元素建立工程情景，从而引出本部分教学内容对应的工程任务。在相关理论知识点讲解完毕，通过典型的工程案例分析进行强化，让学生在潜移默化中将工程思维渗透到结构力学的学习过程中。这样不仅可以提升学生的学习兴趣以及学习动机，还可以让学生提前了解到未来可能会遇到的实际工程中的问题并提供一个更好的解决思路。

    3结语

    本文主要通过对结构力学混合教学的教学目标设定分析以及多媒体在结构力学课堂中应用的新型解决方案进行了探讨。设立明确而有层次的在线教学目标，并将多媒体有效地运用于线下的课堂之中。在减轻任课老师教学压力的同时，学生也可以更好地吸收老师所传授的力学知识，对结构力学的课程产生兴趣，并可以更好的解决力学问题和未来其他课程乃至实际工程中所产生的力学问题。

    参考文献

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