工程力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究
時(shí)間:2022-08-30 04:20:43
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【摘要】翻轉(zhuǎn)課堂作為一種全新的教學(xué)模式,廣受教師和學(xué)生的喜愛。工程力學(xué)課程實(shí)踐性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多、難點(diǎn)多,在教學(xué)中運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可以很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新能力,提高教學(xué)效果。文中探討翻轉(zhuǎn)課堂在工程力學(xué)教學(xué)中的具體實(shí)施。
【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂;工程力學(xué);教學(xué)模式
《工程力學(xué)》是工科類專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課,在課程體系中起著承上啟下的作用。該課程涉及面廣、綜合性強(qiáng)、與工程實(shí)際結(jié)合非常緊密,具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。本課程研究構(gòu)件的受力分析以及在力作用下的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性表現(xiàn),涉及的知識(shí)點(diǎn)繁多,計(jì)算量較大,且難度較大,使得大部分同學(xué)在學(xué)習(xí)的過程中容易產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。這就要求在教學(xué)過程中,改變教學(xué)方法和內(nèi)容,探索適用于應(yīng)用型教育的改革措施,使學(xué)生掌握必要理論知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用力學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際工程問題的能力。
1翻轉(zhuǎn)課堂在《工程力學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢
翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新型的教學(xué)模式,它不像傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為主導(dǎo),而是以學(xué)生為主,學(xué)生在課前通過學(xué)習(xí)老師給定的資源,然后在課堂上通過與老師的互動(dòng)去完成知識(shí)的吸收和理解。因此,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神。目前,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式已成為世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn),同時(shí)也為教育界的改革創(chuàng)新提供了新思路。目前《工程力學(xué)》教學(xué)中存在的最大問題是學(xué)時(shí)數(shù)與學(xué)習(xí)需求的矛盾,工程力學(xué)知識(shí)點(diǎn)多,難點(diǎn)也比較多,僅靠課堂上“教師講授——學(xué)生練習(xí)”的方式難以滿足教學(xué)的需求;其次是現(xiàn)有的教學(xué)資源缺乏且表現(xiàn)形式較為單一,課堂教學(xué)枯燥無味,學(xué)生在課堂上沒掌握的內(nèi)容也沒有一個(gè)平臺(tái)可供于交流或回顧學(xué)習(xí),造成不懂的知識(shí)越積越多,最終厭學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的特點(diǎn)正好能解決《工程力學(xué)》教學(xué)過程中存在的兩大矛盾,因此在《工程力學(xué)》教學(xué)中運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂具有極大的優(yōu)勢。
2翻轉(zhuǎn)課堂在《工程力學(xué)》課程教學(xué)中的具體實(shí)施
2.1微課視頻的制作。微課視頻是進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的基礎(chǔ),可用于學(xué)生課前的自主預(yù)習(xí)或課后的復(fù)習(xí)鞏固。因此首先要設(shè)計(jì)錄制短小而精悍的微課視頻,微課視頻以“微”著稱,微課視頻的設(shè)計(jì)要控制在10分鐘內(nèi),每節(jié)微課只講解一個(gè)特定的知識(shí)點(diǎn)或典型問題。講授內(nèi)容不能照搬書本,而應(yīng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組和加工。內(nèi)容的選擇以學(xué)生的需求為基礎(chǔ),選擇的內(nèi)容要明晰,盡量貼近現(xiàn)實(shí)生活并能解決現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題,因?yàn)橹挥羞@樣的課程才能引起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。當(dāng)然并不是所有的內(nèi)容都適合采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),也就是不是所有的內(nèi)容都適合制作成微課。根據(jù)《工程力學(xué)》課程標(biāo)準(zhǔn)和知識(shí)點(diǎn)難易程度,設(shè)計(jì)的工程力學(xué)微課程包含10個(gè),即力的基本定理、受力分析、力的平移定理、空間任意力系的平衡、軸力計(jì)算、拉壓桿件的變形、扭矩的計(jì)算、剪力和彎矩的計(jì)算、彎曲應(yīng)力計(jì)算、金屬材料的拉伸試驗(yàn)。每個(gè)選題中包括基本概念、基本原理、定理公式推導(dǎo)、工程應(yīng)用舉例、并盡量以多元化的形式體現(xiàn),融合PPT、3D交互動(dòng)畫、短視頻等,以增加趣味性,滿足不同基礎(chǔ)、不同專業(yè)學(xué)生的需求,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,吸引更多學(xué)生投入更多時(shí)間和精力到工程力學(xué)的學(xué)習(xí)中。2.2翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)不僅僅局限于在課堂上,在課前、課中以及課后等方面都要進(jìn)行變革。在上課前幾天,教師在百度云管家上錄制好的微課視頻,以及任務(wù)單、學(xué)習(xí)輔助資料和根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習(xí)要求檢測學(xué)生自主學(xué)習(xí)后學(xué)習(xí)效果的試題。并建立微信群,在微信群中學(xué)生可以反饋學(xué)習(xí)情況,老師可以根據(jù)學(xué)生的反饋情況進(jìn)行互動(dòng)或者在課堂上更加有針對(duì)性地解決疑難問題。在課堂上,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,采用多樣化的教學(xué)模式,根據(jù)在課前學(xué)習(xí)的情況,可以分組進(jìn)行討論、互動(dòng)、交流、展示、合作與分享等?!豆こ塘W(xué)》是一門與實(shí)踐結(jié)合非常緊密的課程,在課堂中結(jié)合身邊的案例或工程中的案例進(jìn)行分析、講解、討論是非常必要的。比如在介紹力的作用力與反作用力這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),可結(jié)合身邊例子比如人推墻這一現(xiàn)象做出動(dòng)畫生動(dòng)形象地介紹這一定律的基本性質(zhì)。再比如在介紹拉伸和壓縮時(shí)材料的力學(xué)性質(zhì)時(shí),可拿生活中的常見的橡皮筋來介紹材料的變形情況。為了鼓勵(lì)學(xué)生積極的參與到課堂中來,可以以組為單位,通過搶答的方式來更好的學(xué)習(xí)本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)及疑難問題,然后每組回答問題的情況給予全組學(xué)生一個(gè)平時(shí)成績,對(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)。教師根據(jù)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中遇到的問題,有針對(duì)性地進(jìn)行講解。教師在課堂上所要做的就是答疑、解惑、設(shè)疑、解疑、參與和組織。比如在介紹桿的軸向拉壓與變形這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),為了引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,盡可能地參與到課堂中來,教師可拋出一個(gè)工程實(shí)例,如1980年,美國密蘇里州的堪薩斯城建成了一座驚艷的凱悅酒店,這酒店最令設(shè)計(jì)方G.C.E公司得意的就是由主體建筑的一至三層連出,錯(cuò)落地通向中庭一側(cè)盡頭的空中走廊。但就是這個(gè)像藝術(shù)品一樣的空中走廊在酒店運(yùn)營方舉辦一周年的茶舞會(huì)上時(shí)竟然坍塌了,共造成114人死亡,216人受傷的悲慘事故。研究表明,這是由于施工單位覺得用來吊起兩層走廊的14米超長吊桿制造不便,運(yùn)輸困難,安裝復(fù)雜,因此,改成用兩根吊桿連接的方式,如圖1所示。在課堂上,教師通過這個(gè)工程實(shí)例設(shè)疑,為什么采用修改過的實(shí)際連接方式反而會(huì)發(fā)生坍塌,如果采用原設(shè)計(jì)的連接方式會(huì)不會(huì)發(fā)生事故呢?通過設(shè)疑引導(dǎo)學(xué)生利用力學(xué)知識(shí)去分析,探討螺母所受力的變化。通過學(xué)生的分組討論、搶答讓學(xué)生參與到課堂中來,最后教師通過總結(jié)并受力分析進(jìn)行解疑、解惑。如圖2所示。這種還課堂予學(xué)生的教學(xué)方式,才能活躍課堂,讓學(xué)生真正參與到課堂中,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高學(xué)習(xí)效果。同時(shí)每節(jié)翻轉(zhuǎn)課堂課后,要求學(xué)生對(duì)課堂講授的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行反思、總結(jié)。教師可以通過微信群一些作業(yè)難題的解析,幫助學(xué)生進(jìn)一步掌握難點(diǎn)。
3翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的體會(huì)
翻轉(zhuǎn)課堂作為一種嶄新的課堂教學(xué)模式,逐漸被廣大師生所接受和喜愛。但在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)不能讓學(xué)生孤立地、無序地自主學(xué)習(xí)。這就要求教師要精心設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)的任務(wù)單,同時(shí)提供短小精悍的微課視頻以及其他學(xué)習(xí)資源。課堂上教師要設(shè)計(jì)有意義的任務(wù)和具有挑戰(zhàn)性的問題,激發(fā)學(xué)生思考,推動(dòng)學(xué)生與學(xué)生間、學(xué)生與老師間進(jìn)行互相交流。翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)教師提出了更高的要求,教師的知識(shí)面要廣,組織和駕馭課堂教學(xué)能力以及課堂上的應(yīng)變能力比以往要更高。
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作者:何新英 徐艷敏 單位:廣州航海學(xué)院船舶與海洋工程學(xué)院