汪洪菊，樊友景，歐 忙

(鄭州工業(yè)應用技術學院，河南 鄭州 451100)

1 概述

結構力學是土木工程及相近專業(yè)的專業(yè)基礎必修課[1]，其具有理論性強、分析計算相對復雜多變的特點。通過學習，可以使學生獲得清晰的力學概念，掌握常見結構的力學分析方法和建立合理力學模型的基本技能[2]。鄭州工業(yè)應用技術學院是一所地方性應用型本科高校，招收學生層次主要以中下游本科生為主，學生學情多樣化(基本分為理科統(tǒng)招、文科統(tǒng)招、有力學基礎專升本、無力學基礎專升本四類)，多數(shù)學生基礎差、學習能力不足、自我約束力不高。在土木類課程教學中，結構力學成了難教難學的代名詞。教學反饋時，一小部分學生反饋課程還可以跟得上，多數(shù)學生反饋太難學，期末考試不及格率偏高。學生的學習基礎差異較大，認知水平、學習主動性也不同，教師很難顧及到每一個學生的學習狀況，導致有些學生“吃不飽”，有些學生“吃不了”[3]。

針對這種現(xiàn)象，一些學者提出了“MOOC(SPOC)+翻轉課堂”“微課+翻轉課堂”[4-5]等體現(xiàn)以學生為中心的教學理念手段，但在應用型本科高校進行混合式教學的時候如果照搬常規(guī)混合式教學方式即課前預習、問題導向、任務驅動，課中重點釋疑、討論探究，課后作業(yè)訓練、實踐反思，此模式將難以開展，主要原因是學習能力、自主性差別較大，多數(shù)學生不能完成課前自學目標，導致課堂上面臨“翻不動”現(xiàn)象。因此，通過多年教學實踐與改革，提出了基于省級精品在線開放課程、十四五規(guī)劃教材等自適應混合式教學體系，以期為同類型院校結構力學課程的教學改革提供參考。

2 問題的提出

2.1 教與學之間存在預期差距

應用型本科學生基礎差，鮮有課前預習的學習習慣，課堂上即使教師講解非常清晰，放慢教學進度，學生仍然普遍存在聽不懂的現(xiàn)象，學習體驗差。其根本原因是學生基礎差，自學能力不夠，導致部分學生跟不上進度，從聽不懂到不想聽，最后演變?yōu)榉艞墝W習，造成教學質量日益下降。據(jù)統(tǒng)計，學生觀看視頻長度完成率99.5%，課中基礎知識小測驗當中正確率約59.6%。主要原因是教師監(jiān)控不到位，學生為完成視頻時長，學習流于形式，并未真正學習相關知識。而教師授課是基于學生已經(jīng)具備一定基礎進行的，學生學情未定位精確，導致課堂中學生分層嚴重，教學效果不理想。

2.2 未體現(xiàn)以學生為主的教學思想

首先，對于慕課課程，多數(shù)學校采用的是完全平行式的線上線下混合式教學。教師仍然是滿堂灌，線上教學只是作為課堂教學的補充，是學生課后自學或者復習的地方，全靠學生自覺性，教師無法監(jiān)控，改革效果甚微。其次，學生參與度不夠，學習興趣與積極性并不高，線上資源利用效果不明顯，學習成效低。另外，教師教學方式單一，教學設計單調(diào)。教師對學生學情、知識結構不夠了解，面對不同層次學生教學設計及實施缺乏針對性、有效性，教學成效不顯著。

2.3 分層嚴重，有些學生“吃不飽”，有些學生“吃不了”

結構力學開設在土木工程及道橋等相關專業(yè)第五學期，授課學生基本學情較為復雜，主要分為理科統(tǒng)招、文科統(tǒng)招、對口(無物理基礎)、專升本(又分有工程力學基礎和無力學基礎)四大類，學生占比分別為：45%，10%，35%，10%。其中理科統(tǒng)招學生理解能力強，易接受；文科和對口學生由于無相關物理基礎，缺乏信心，往往理論力學和材料力學也沒學好，認為自己基礎沒打好，結構力學更學不好；專升本學生由于來自不同?？茖I(yè)，建筑工程技術等對口專業(yè)學生由于學過建筑力學已具備一定力學基礎，而測量技術等專升本學生未學過相關力學課程，沒有力學基礎。學生學情復雜，而教師課堂授課很難全都顧及到，就會導致一部分程度好的學生(考研學生)吃不飽，基礎差的學生“吃不了”。

3 應對策略及實施方法

分析產(chǎn)生應用型本科結構力學難教、難學問題的深層次原因，圍繞滿足不同學習基礎、學習需求、工程應用能力為目標制定對策。針對難教、難學問題改進教學模式，改變教學理念，聚焦專業(yè)核心素養(yǎng)，倡導注重發(fā)散思維的問題探究，激發(fā)學生基于興趣的內(nèi)生動力，實現(xiàn)由以教師講授為中心向以學生學習為中心轉變的教學改革。

3.1 分析產(chǎn)生難教、難學問題的原因，明確教學改革方向

從教與學兩個方面分析產(chǎn)生難教、難學問題的原因發(fā)現(xiàn)，核心問題是學生的力學思維模式難以建立，教師填鴨式教學。主要原因包括土木工程背景知識欠缺，工程應用融入較少，教學模式單一，教學資源與學生學習基礎不匹配等。

3.2 教學理念從“教師中心”轉變?yōu)椤皩W生中心”

傳統(tǒng)以“教”為中心的教學方式已經(jīng)無法適應應用型高校學生，學生學情復雜多樣。為了切實體現(xiàn)教學以學生為中心，理念是“缺啥補啥”(吃得了)“能者多勞”(吃得飽)，故實行以“學生學習效果評價”替代“教師教學水平評價”。

3.3 構建自適應混合式教學模式，使學生學之有徑

根據(jù)學前關于學情問卷測試及調(diào)查將學生進行分類，有針對性的調(diào)整基礎導學(材料力學、理論力學基礎)、教學內(nèi)容，分層次設置教學資源、測驗，學生根據(jù)教學目標及自身學習能力自適應有選擇的學習和測試，使學之有徑。教學模式以混合式教學為主，根據(jù)學生學習能力及學習基礎講究“搭配合理”分組，學生自適應選擇任務，合理分工，實現(xiàn)“人人參與，人盡其能”。

3.4 注重資源建設，為解決難教難學問題提供硬件支撐

編寫應用型本科《結構力學》配套教材，教學內(nèi)容適應應用型本科學生的知識基礎、理解能力和學習特點。以后續(xù)專業(yè)課及工程應用所需的內(nèi)容為主。強調(diào)對知識的理解和應用，突出工程應用與后續(xù)課程的聯(lián)系。教材嵌入了近百個教學視頻資源。學生可通過掃書中二維碼，反復的觀看教師對重點和難點內(nèi)容的講解視頻。方便學生課下預習、復習和查漏補缺。

3.5 注重實驗室建設及以賽促學機制建立，促進學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

設置建筑虛擬仿真實驗室及專門結構設計競賽教室，購買SF7-4軸流風機設備，促進學生參與大學生結構設計競賽。定期組織學生參觀結構設計模型，提高學生興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

3.6 運用過程監(jiān)控反饋實施效果

通過教學環(huán)節(jié)、“三測試”等構建閉合監(jiān)控體系，運用該體系對成果實施過程進行評價，及時反饋成果實施的信息并進行質量控制。

考評主要分為三大塊，平時成績20%，線上學習30%，筆試50%。平時成績的細化指標包括出勤10分、作業(yè)20分、討論互動30分、翻轉課堂30分、互幫互助10分，其中出勤、作業(yè)實行一票否決制，即曠課3次以上，作業(yè)抄襲2次以上，平時成績均為0。線上學習主要包括視頻學習時長30分、隨堂測驗30分、參與討論40分，被老師點贊的帖子加5分。各考評指標在學期初告知每一位學生，并且及時公布學生的階段性成績，同時能給一些學生起到警示作用。

4 實踐效果

經(jīng)過三年的探索、實踐、改革，重在契合培養(yǎng)應用型人才培養(yǎng)目標。結構力學教學效果初顯成效，學生對結構力學也從原來的“恐學、厭學”到現(xiàn)在的“期待、爭搶座位”，同學之間經(jīng)常討論到深夜，遇到問題老師隨時在線答疑。學生在進行教學評價時反饋“老師講的通俗易懂，幽默有趣，認真負責，教學方法多元化”。從近三年期末考試成績分析來看，學生整體成績提升明顯，相比于多年前結構力學期末測試成績平均分提高5分～10分，80分以上比例增加，不及格率由原來的40%～50%下降穩(wěn)定至5%～20%。通過加強平時成績、線上考核培養(yǎng)了學生良好的學習習慣，自學能力得到提升，考研率提高1.5%～2%。同時結構力學課程分別于2017年、2020年被認定為河南省在線精品開放課程和線上線下一流混合式課程，土木工程專業(yè)被認定為省級一流專業(yè)。另外，經(jīng)過多年努力和摸索，結構力學課程組青年教師在負責人的指導和歷練下，各教師的教學水平也得到了大幅度提升，作者在國家、省及校級教學技能大賽中屢次獲獎，多次被評為優(yōu)秀教師。

5 結語

課程組從教學思想、教學模式、教學資源、教學實踐等方面全方位入手，形成了系統(tǒng)化解決難教難學問題的方案。探索形成了以“學生為中心”的教學理念，“自適應混合式”教學模式，構建了針對難教難學問題的立體化教學資源。自適應混合式教學模式符合地方性應用型本科高校學生的知識基礎、理解能力和學習特點。秉承每個學生都能“吃得了”，個別學生“吃得飽”原則，滿足不同層次學生的學習目標。同時，以更科學的“學生學習效果評價”替代“教師教學水平評價”，該模式可推廣至與結構力學課程性質相近的難教、難學課程的教學中。