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摘要：伴随云时代的到来，传统的课堂教学模式也发生了极大的改变。针对独立学院学生特点，利用多媒体平台结合先进的信息技术，进行了力学类课程线上、线下混合式教学模式的研究与探索。结合该模式的试点情况，详细分析了该模式的建设内容，思考总结了新的教学模式在力学课堂实践过程中出现的问题和作用，对促进学生转变观念，提高自主学习效率具有重大的意义，为应用型本科院校教学模式改革提供了启示。
关键词：独立学院；力学类；课程；混合式教学模式
本文引用格式：史永芳,等.独立学院力学类课程混合式教学模式的研究[J].教育现代化,2019,6(94):202–205.
在“互联网+”背景下，相继产生了一系列新理念、新技术，“网络三课”---慕课、微课和翻转课堂应运而生[1]。其中慕课突破了教室的限制，借助网络平台使知识对所有人开放；以微视频为主要形式的微课经由网络推广迅速成为慕课环境下的基本学习单元；翻转课堂的教学改革正是信息化建设与课堂教学相结合的有益尝试，这些新型教学模式把学校教育变身为“互联网+教育”，符合新时期大学生的心理特点。但是“变身”并不意味着“替代”，学校和网络毕竟是两个迥异的场域，需要认真审视它们对教学的影响，权衡利弊，慎重取舍[2]。因此取两者之所长而形成的混合式教学模式，即将面对面教学与基于技术媒体的教学相互结合而构成新的学习环境[3]。而力学属于自然科学范畴，需要较强的自主学习能力[4]，工科学生需要掌握多门力学类课程，再加上独立学院学生基础薄弱，思维活跃，所以不能简单照搬以上教学模式，而要根据各门课程特点和学生特点将面对面教学和在线学习两种模式有机融合，开发符合当代独立学院的新型教学模式。目前刘露[5]、艾建平[6]、沈玉凤[7]等人已开展材料力学方面的混合式教学研究；顾娟[4]做了关于基础力学的研究；钱袁萍[8]、李连志[9]、李毅卉[10]等在机械工程力学、土力学、结构力学方面开展了类似研究。
一混合式教学模式的研究
混合式教学是依托网络技术，通过课前导学自学、课堂重点难点讲解、课后深度讨论以及多元化考核方式，将传统的以“教师教授为主”的模式向以“学生自主学习为主”的模式转变。当然它既不是彻底解放老师把课堂迁移到网上，也不是“线上”与“线下”的简单机械相加，而是融合翻转课堂，引入并改进MOOC、微课资源，形成完善的课上、课下教学体系，通过老师引导和激发作用，建立工程科学思想，针对力学知识进行深入探讨，增强专业间的衔接性，对学生进行充分的启发，利用多种课外激励方式，比如力学竞赛提高综合素质，激发其求知欲，这样加强了学生学习过程的自觉管理，提高学生解决工程问题的能力，从而取得最优化的学习效果[11]。综上所述，我们要加大力度，解决基础力学课程中内容较陈旧、教学方法较落后，激励机制不健全等一系列问题，充分利用混合式模式进行力学类课程的教学，改革课程考核方式，达到培养创新人才的目的[12]。
因此拟采用下面几种方法以做研究：
1.比较和归纳研究法。通过对国内外关于力学类课程教学改革的相关文献以及相关实践的比较研究，归纳出主要研究者的分析框架、理论基础、研究假设、实证方法、相关研究成果，加以借鉴。
2.问卷调查、小型座谈会等方法。通过这些方法，深入了解独立学院力学类课程混合式教学模式改革的现状、困境、成因以及现有相关对策。
3.价值分析法。通过对独立学院力学类课程混合式教学模式改革中学校、教师、学生、社会等不同群体的功能诉求进行分析，进而归纳出混合式教学模式应有的价值体系和功能定位，逐步完善该教学模式理论体系[11]。
二力学类课程混合式教学模式的实施方案
作为工科学生，理论力学、材料力学、结构力学、土力学等力学类课程是一类极为重要的专业基础课，同时它也是一类理论性较强、学习难度较大，与工程技术联系极为密切的技术基础学科，这类课程学习的好坏直接影响对后续专业课程的理解，甚至还会影响以后解决工程实际问题的兴趣和能力[13]。针对独立学院学生文化基础偏低，缺乏学习主动性，但兴趣爱好广泛，追求个性的特点，在具体实施力学类课程教学过程中就要改变传统授课模式，提高教学质量。本项目以独立学院机械专业学生为试点，开展力学类课程混合式教学模式的研究。
混合式教学过程一般分为线上和线下两部分。具体的设计框架如图1所示。
（一）线上课堂
基础理论主要采用在线学习方式，多方鼓励学生利用碎片时间观看力学知识视频，根据个人情况通过导学在网络课堂上选择适当的学习资源，比如中国大学mooc中丰富资源，如图2所示。或者根据老师上传的资源，自定步调，在头脑中搭起基本知识点的框架，可以通过网站的测试题自测，如图3所示，找出问题查漏补缺，引导学生积极主动地进行课前知识储备。对于某些不好理解或未掌握的知识点，可通过互动系统进行互动交流，也可以通过QQ、微信等实现课外个性化学习指导[14]。在具体教学中要采取适当措施来激励学生，充分利用有表现欲学生的积极性，时时刻刻表扬激励他们，树立典型，给他们足够的信心，营造积极向上的学习氛围；在系统中根据学生参加讨论的情况设置一定的分值用以适时加分，并汇总到最终成绩中去；最后可通过不定期的测试，使得学生自我驱动，平时积极主动学习[15]。
线上资源要体现“新工科”的概念，要有学科互融的大趋势，不能局限于某门课程，要在线上模块中适当加入交叉学科科普模块，融入相关学科的基础知识，如此结合力学的专业知识就可以培养学生的发散思维能力。另外在实际工程的力学计算时，要根据教材内容建立能真实反应实际受力情况的简化模型，然后通过数值仿真技术算例展示在课堂之中，在逐层剖析算例的过程中详细讲解知识要点，使力学的教学源于工程归于课堂[12]。
（二）线下课堂
在线下课堂教学中，教师应考虑以学生为中心，达到与线上学习的无缝对接，尊重学生基础差异，因材施教，力争使所有学生都能达到最好的学习效果[14]。
（1）课堂内化环节
课堂内化的实施是关键一步，也是学生综合能力的体现。每节课前教师应做好充分准备，根据教学内容要求，适时引导学生开展有针对性的讨论活动，还要注重引导学生进行互助学习，大大促进知识的吸收内化过程。采取以问题为导向，引导学生将在线学习的知识点应用到实际问题、创新设计实践和后续课程中去，比如在理论力学中讨论如何通过动力学普通定理分析机械运动实例，在材料力学中通过组合变形的受力分析解决机械设计中减速器各零部件的校核，等等。
（2）充分发挥教师在互动中的作用
力学类课程的性质决定了其难度不小，混合式教学对教师提出了更高的要求。为了避免做重复的教学工作，首先要解决好在线学习和线下教学的冲突问题。比如理论力学课程是在大二开课，学生习惯了高中物理和大一大学物理的教学模式，形成了一定的思维定式，可能缺乏延伸的概念和行动，教师的引导尤显重要。在与学生互动过程中，可采用先引导再思考后展开终评议的方式进行。
第一，任课教师不仅要透彻理解混合式教学的内涵，还要对教学内容非常熟悉并能设计出既符合教学要求又能激发学生学习热情的教学情境。
第二，在实施过程中，教师要熟悉多种教学法，要善于提出问题，引导学生积极思考，还要善于调动学习气氛，让大家在轻松愉悦的环境下参与讨论，更要善于在关键处点拨，与学生产生思想碰撞，最后在充分讨论的基础上就重难点进行总结与归纳。
第三，老师要加强对学生的监督管理，因为前期线上的网络学习，对学生自学及自我约束能力要求较高，老师要善于利用终端平台的吸引力，引导学生自觉地探索知识，自主地掌握解决问题的方法和步骤，增强对网络学习的兴趣[10]。
（3）更新常规终结性考核方式
不断改革考试方式，注重阶段性学习的考查，还可利用网络教学平台的测试功能，设置不同难度的练习；课堂上对相关案例讨论，形成书面报告等多种形式的考核；或对该课程试点分阶段考试，根据学习内容，在适当的时候分几个阶段进行考核，每次考核成绩按照比例一并计入最后的期末成绩中去，比如：平时成绩加上实验成绩加上每次考核成绩，根据权重计算总成绩[16]。这样可以督促学生边学习边检验，强化对理解问题、解决问题能力的考核，及时掌握学生的学习情况以调整授课策略。甚至可以加上力学竞赛成绩等，并要适当提高期末考试成绩以外部分的比重。
（4）课外多元化激励方式
为巩固课程的教学成果，将力学知识融合专业基础知识，培养工程意识和基础的设计能力，可以尝试组织全校性的力学基础知识竞赛或挑选优秀学生参加各种力学竞赛，将学生参加专业竞赛与获得的证书作为综合素质学分的认定。对想继续深造的学生，参加考研的也要给予适当的认定。所以学校要建立健全学生奖励办法，在奖学金、助学金以及评优中优先考量各种认定的综合素质学分，这样可以有效地激发学生的求知欲和学习热情，提高学生的综合素养[17]。
三 混合式教学模式的思考
（一）拟解决的主要问题
基于与传统教学模式的区别，在具体实施教学的过程中，我们着重需要解决的问题如下：
（1）环境基础：大多高校虽建有数字化图书馆、全校覆盖的无线网络等，但如果设备管理维护更新跟不上，那么就会出现无线网络、宽带网络传输性能不佳等问题，这将严重影响教学质量，也会打击大家运用新模式的信心及积极性[18]，所以一定要有网络环境的支持。
（2）抬头战略：现在高校课堂频见低头族，如何让他们抬起头来思考学习，如何引导学生自主学习是在线开放课程成功与否的关键之一。据了解，人们每天看手机的时间超过3小时，而在校学生过于单纯面对手机上各种诱惑容易深陷其中，如何能吸引他们用手机来学习将是很大的挑战[19]。
（3）教师素质：教学改革成功与否的关键还要看教师是否具有应对新的挑战的能力，除了教师之间“传帮带”的优良传统，担任授课的教师可以借助校内外平台迅速成长，注重自身素质的提高，因为混合式教学模式更需要高水平的教师团队。
（4）教学内容：如何针对独立学院的学生能力进行有效的力学类课程混合式教学模式设计至关重要：如何选择难度适宜又能体现课程特点的自主学习内容；如何让学生充分利用丰富的网络资源，结合力学类课程的精品课程资源进行自主学习，并对学习结果进行初步的自我测试；如何依托校园网络补充制作适合独立学院特点的力学类课程的网络资源，比如如何编写自主学习提纲（包括学习的重点、难点、教学目的及必须掌握的概念、理论和方法等），如何撰写教案，如何制作强调重点、细化难点的PPT，并如何根据教学目的设计便于学生网络学习和自查的一系列题目，然后如何将精心制作的网络资源根据教学安排发布到学校的网络学习平台上，教师利用如何利用网络学习平台对学生学习中出现的疑难问题进行答疑解惑[20]。
（5）教学平台：如何利用学习通、QQ和微信公众号等教学平台将线下教学和线上教学融合起来，扬长避短开展教学，以获得更好的教学效果[21]。
（二）作用和意义
混合式教学模式的成功运行，可推广至其他专业的课程以供参考。因为混合式教学模式一是对传统课堂有效补充，能弥补以往授课的单调，通过课堂教学和网络在线讨论，搭建更完备的力学课程知识体系；二能实现“以学生为主体”的教学理念，彰显学生的主体地位，调动学生学习的主动性；三能提高学生“活学活用”的能力，通过分析解决实际问题提高综合应用能力，这也符合独立学院应用型人才的目标。所以对独立学院力学类课程教学进行有益尝试，使课上课下成为一体，通过吸收网络精华，强化教学设计推进改革，弥补了学生基础相对薄弱的缺陷，提高了教学质量。并且“互联网+”下的教学改革，可以拓宽教师授课途径，提升课程教学效果，培养学生综合能力，具有灵活性强、易复制推广的优点。
另外混合式教学模式对促进教学工作、提高教学质量具有较大的作用和意义：
1.力学类慕课资源的引入与本土化构建，丰富了在线教育资源。利用开放性、即时性的特点，丰富课程内涵，优化教学模式。
2.教师自制力学微课视频时长多数只有几分钟，并且占用的贮存空间小，便于学习者利用碎片时间在任何移动设备上学习，再在线下合理利用翻转课堂，在教学内容上形成多维学习刺激。
3.在线课程的学习使学生通过课下在线课程视频、课件的提前预习和自学，课上与同学、与老师之间的讨论，加强了学生之间的交流，教师的适时参与也起到了言传身教的作用。
4.将面对面教学和在线学习两种模式有机融合，符合当代大学生心理特点，能提高学习兴趣。改变了独立学院学生由于基础相对薄弱导致力学类课上吃力的现状，提高了教学质量。
四 结论
以混合式教学模式进行力学类课程建设，能有效解决力学基础课程中不太完善的问题，提高学生学习的参与度，使学生建立工程科学思想，全面培养学生技能和动手能力，所以各大高校应加大力度提供可靠的技术保障，高校教师也应不断提高专业素质，把混合式教学法作为一项有效的教学理念推行下去，通过学校、教师、学生等各方协同努力，来提升教学质量，达到培养创新人才的目的。
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