陳飛昕 李緯華 劉鈺賢 溫雨丹

摘要：文章基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，探索對(duì)“工程力學(xué)”的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)。結(jié)合碎片化學(xué)習(xí)和課程的整體性知識(shí)體系特點(diǎn)，在概念群的基礎(chǔ)上重新構(gòu)建課程教學(xué)模式。重點(diǎn)探討了教學(xué)三階段的分工及相互配合，以及移動(dòng)設(shè)備上的微課堂設(shè)計(jì)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)；微課堂；混合式教學(xué)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，帶來(lái)了信息傳播方式的巨大改變，也引起人們學(xué)習(xí)方式的變革。網(wǎng)絡(luò)資源，一方面以極大的增長(zhǎng)規(guī)模為學(xué)習(xí)者提供信息獲取的便利，另一方面，時(shí)間、空間以及注意力的碎片化也引起了閱讀和學(xué)習(xí)的碎片化。碎片化學(xué)習(xí)，是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展時(shí)代的一種必然趨勢(shì)，其特質(zhì)在于信息以及學(xué)習(xí)實(shí)踐的零散性和注意力的不連續(xù)持續(xù)性[1]。與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式相比，這種學(xué)習(xí)方式所帶來(lái)的便捷性并不能完全掩蓋其對(duì)知識(shí)體系整體性認(rèn)識(shí)的劣勢(shì)。因此，在此技術(shù)背景下，一貫強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)系統(tǒng)化的“工程力學(xué)”課程，有必要研究新的學(xué)習(xí)模式，以達(dá)到對(duì)知識(shí)掌握的整體性和有效性的統(tǒng)一。

1 課程的特點(diǎn)和現(xiàn)狀

“工程力學(xué)”是一門(mén)整體性很強(qiáng)的課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的定性理解。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，往往是理工科基礎(chǔ)教學(xué)中的難點(diǎn)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，課內(nèi)的理論教學(xué)和課后的習(xí)題演練，往往占據(jù)了學(xué)習(xí)者的大部分時(shí)間和精力，由于課時(shí)所限，師生之間的互動(dòng)較為缺乏，造成新內(nèi)容還未來(lái)得及掌握，學(xué)生就忘記舊內(nèi)容的情況。而課后的習(xí)題演練，也往往出現(xiàn)生搬硬套、缺乏思考甚至抄襲的問(wèn)題。

隨著網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的普及，很多研究者在探索課程教學(xué)的有效性上做出了嘗試，例如輔助動(dòng)畫(huà)演示、微課設(shè)計(jì)、課程網(wǎng)站建設(shè)、慕課平臺(tái)構(gòu)建等，力圖將傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，達(dá)到課前一課中一課后的教學(xué)階段形成連續(xù)性教學(xué)整體，并實(shí)現(xiàn)師生的互動(dòng)[2]。這些嘗試，都在教學(xué)中獲得一定的效果驗(yàn)證。然而，“工程力學(xué)”課程知識(shí)體系的整體性特點(diǎn)，決定了在教學(xué)技術(shù)手段上，無(wú)法僅僅依靠單一的方式來(lái)達(dá)到教學(xué)效果的有效提升。根據(jù)教學(xué)階段的轉(zhuǎn)換，合理有效地結(jié)合不同互聯(lián)網(wǎng)承載體，探索混合式學(xué)習(xí)模式，是本課程教學(xué)研究中的一個(gè)重要工作。

2 混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

鑒于“工程力學(xué)”課程的內(nèi)容相對(duì)較多，需要在教學(xué)的3個(gè)階段各有側(cè)重，形成有效配合，共同完成教學(xué)目的。筆者在實(shí)踐中，曾經(jīng)探索形成基于概念擴(kuò)展的力學(xué)教學(xué)方式，即通過(guò)強(qiáng)調(diào)對(duì)重要概念的學(xué)習(xí)和前后貫穿，形成學(xué)習(xí)的主要知識(shí)鏈。在這種教學(xué)理念中，重要概念的學(xué)習(xí)往往是講授的重點(diǎn)，而通過(guò)概念進(jìn)行擴(kuò)展知識(shí)的學(xué)習(xí)則是對(duì)學(xué)生類(lèi)比能力的訓(xùn)練。以常見(jiàn)約束的授課內(nèi)容為例，幫助學(xué)生建立約束的概念，集中理解約束的特點(diǎn)，從而根據(jù)其特點(diǎn)的變化擴(kuò)展出常見(jiàn)約束類(lèi)型等知識(shí)點(diǎn)，如圖1所示。

在概念教學(xué)法中，概念的理解是課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，而一般來(lái)說(shuō)，力學(xué)體系中的概念闡述，往往屬于微知識(shí)點(diǎn)，可以獨(dú)立出來(lái)進(jìn)行理解。這就符合微課教學(xué)理念中的小而集中的特點(diǎn)。而工程常見(jiàn)約束類(lèi)型則是一個(gè)相對(duì)擴(kuò)展的知識(shí)面，可以通過(guò)類(lèi)比講授進(jìn)行。進(jìn)一步地，要理解約束的特點(diǎn)，甚至知道如何進(jìn)行工程約束的簡(jiǎn)化，就需要更多的工程動(dòng)畫(huà)演示等教學(xué)手段。綜合以上分析，可以在“工程力學(xué)”的3個(gè)教學(xué)階段中，進(jìn)行混合式教學(xué)設(shè)計(jì)，按照“小概念、引知識(shí)、擴(kuò)應(yīng)用”的步驟，逐步設(shè)計(jì)課前一課中一課后教學(xué)側(cè)重點(diǎn)，并根據(jù)每個(gè)階段的目的，選擇相應(yīng)的教學(xué)技術(shù)手段，如圖2所示。

基于該教學(xué)設(shè)計(jì)，可以有針對(duì)性地選擇合理的教學(xué)手段。在課前，需要對(duì)重要概念的定義、特點(diǎn)等進(jìn)行具有聚焦性的介紹，此類(lèi)內(nèi)容結(jié)尾小而精的部分，可以進(jìn)行持續(xù)時(shí)間較短的微課堂設(shè)計(jì)，可以有效利用學(xué)生的時(shí)間，展開(kāi)碎片化學(xué)習(xí)；而課中，在重要概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)展理論知識(shí)，并進(jìn)行習(xí)題演練，則更多地強(qiáng)調(diào)學(xué)生類(lèi)比思維方式的訓(xùn)練和師生面對(duì)面的互動(dòng)；課后的學(xué)習(xí)較為注重知識(shí)的擴(kuò)展，主要是應(yīng)用型教學(xué)中，對(duì)工程應(yīng)用方面案例的介紹以及復(fù)習(xí)資料的選擇，這時(shí)容量相對(duì)大而具體的課程網(wǎng)站方式更符合教學(xué)需求。

3個(gè)教學(xué)階段，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密結(jié)合起來(lái)，圍繞概念中心教學(xué)法實(shí)施教學(xué)過(guò)程。

3 在微信平臺(tái)支持下的微課堂設(shè)計(jì)

在以上的教學(xué)設(shè)計(jì)中，課內(nèi)的講授教學(xué)和課后的網(wǎng)站建設(shè)，已經(jīng)有很多文獻(xiàn)對(duì)此進(jìn)行研究，在此不做多述。而課前的微課堂設(shè)計(jì)，則更為注重實(shí)現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)的有效性。在碎片化學(xué)習(xí)中，需要更多地依賴(lài)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)短時(shí)、隨時(shí)、反復(fù)的碎片閱讀。這就要求對(duì)閱讀材料進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)[3-5]。

碎片閱讀的材料設(shè)計(jì)中，鑒于工科理論知識(shí)的特點(diǎn)，可以采用音、文、圖、視等直觀手段同步進(jìn)行的方式，來(lái)反復(fù)強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)的特征，這就要求素材內(nèi)容的豐富[6]。同時(shí)，考慮到移動(dòng)端設(shè)備容量和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的流量問(wèn)題，在素材的制作上又要求格式的精簡(jiǎn)。有鑒于此，在教學(xué)實(shí)踐中，通過(guò)比較，筆者選用微信公眾號(hào)進(jìn)行微課堂的承載平臺(tái)，并進(jìn)行微課堂設(shè)計(jì)，如表1所示。

根據(jù)表1的設(shè)計(jì)，筆者完成“工程力學(xué)”樂(lè)學(xué)平臺(tái)公眾號(hào)的設(shè)計(jì)，以剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行微課堂設(shè)計(jì)，如圖3所示。

4 結(jié)語(yǔ)

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，結(jié)合移動(dòng)端微信平臺(tái)、課程網(wǎng)站和傳統(tǒng)課堂教學(xué)的分工配合，可以實(shí)現(xiàn)線上線下混合教學(xué)模式，有利于連接3個(gè)教學(xué)階段，讓教學(xué)內(nèi)容形成以概念為主線的知識(shí)鏈條，從而在每個(gè)階段中有針對(duì)性地解決教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)。但是，在教學(xué)過(guò)程中仍然要注意：（1）技術(shù)手段始終是服務(wù)于教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過(guò)程中，要始終明確每個(gè)階段的教學(xué)目的和內(nèi)容。（2）“工程力學(xué)”學(xué)習(xí)的難度要求在教學(xué)過(guò)程中要突出教師的主導(dǎo)地位，但是也不能忽視在技術(shù)層面上實(shí)現(xiàn)師生的互動(dòng)交流，例如微課堂的素材上，也可以組織學(xué)生參與。（3）本文的設(shè)計(jì)是建立在教師對(duì)“工程力學(xué)”知識(shí)整體的把握和概念群的剖解基礎(chǔ)上的，需要教師對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行基于概念的詳細(xì)體系分解和重構(gòu)體系。

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