胡拔香 丁廣煒

（陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南714000）

1 工程力學(xué)應(yīng)用課程在土建類專業(yè)課程體系中的地位與作用

“工程力學(xué)應(yīng)用” 課程是高職院校土建類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是基礎(chǔ)理論課與專業(yè)課的橋梁，它涵蓋了原有理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三門課程的主要經(jīng)典內(nèi)容，課程的研究對象是桿系結(jié)構(gòu)，主要研究結(jié)構(gòu)在荷載作用下產(chǎn)生的效應(yīng)，是一門與理論和工程密切相關(guān)的課程。本課程前導(dǎo)課程是 “高等數(shù)學(xué)” “工程識圖與CAD” 等基礎(chǔ)課程，后續(xù)課程是 “混凝土（鋼）結(jié)構(gòu)檢算” “鐵路橋梁施工與維護(hù)” 等專業(yè)課程，起承上啟下作用，因此課程的理解與掌握對后繼課程學(xué)習(xí)有很大的影響。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以引導(dǎo)學(xué)生了解自己所學(xué)專業(yè)，由專業(yè)發(fā)展歷史，激發(fā)學(xué)生熱愛專業(yè)；由公式學(xué)習(xí)和解題技巧培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維，增強(qiáng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)檢算能力，同時(shí)為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和工作后解決工程實(shí)際問題提供基本理論和方法。

2 工程力學(xué)應(yīng)用課程教學(xué)存在的問題

工程力學(xué)應(yīng)用課程有很強(qiáng)的理論性，又與工程緊密聯(lián)系。高職土建類專業(yè)主要培養(yǎng)高鐵、城軌、公路、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及管理急需的高素質(zhì)技術(shù)技能人才，就業(yè)方向?yàn)槭┕T、質(zhì)量員、材料員、測量員、預(yù)算員、監(jiān)理員等，這些崗位人員需要具備能夠分析和解決工程結(jié)構(gòu)簡單力學(xué)問題的能力，比如判斷結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)截面危險(xiǎn)點(diǎn)，進(jìn)而對其檢算?，F(xiàn)有課程中設(shè)置有不少理論性較強(qiáng)的內(nèi)容，這些內(nèi)容對高職學(xué)生來說缺乏具體性，難以理解，也與就業(yè)崗位不太符合；另一方面，現(xiàn)有課程內(nèi)容中的案例、例題與后續(xù)專業(yè)課程內(nèi)容銜接不夠緊密；在土建類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，工程力學(xué)應(yīng)用課程一般被安排在前面兩個(gè)學(xué)期，學(xué)生在學(xué)習(xí)工程力學(xué)應(yīng)用課程的過程中，目的性與實(shí)用性不強(qiáng)，學(xué)習(xí)的方向性也不明確。這些問題導(dǎo)致學(xué)生可能從開始學(xué)習(xí)工程力學(xué)應(yīng)用課程便對整個(gè)專業(yè)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了抵觸和畏難情緒，老師不易教懂、學(xué)生不易學(xué)會，也不利于學(xué)生后面專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。通過分析，工程力學(xué)應(yīng)用課程偏理論，難度較大，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方向：

（1）工程力學(xué)應(yīng)用課程注重理論知識的學(xué)習(xí)，缺乏工程實(shí)例的支撐，過于強(qiáng)調(diào)定量分析。如，著重講解平衡計(jì)算、截面法計(jì)算內(nèi)力、畫內(nèi)力圖等，缺少利用理論知識分析工程問題和解決工程實(shí)際困難的案例，也缺乏概念分析和工程倫理、工程思維能力方面的培訓(xùn)。

（2）從教師授課來說，傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段側(cè)重于講授法，也有針對性的習(xí)題練習(xí)，但很難做到通俗易懂，也提供不了真實(shí)的工作情景環(huán)境，學(xué)生體會不到解決工程實(shí)際問題的挑戰(zhàn)與樂趣，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心和內(nèi)生動力，課堂不好管理、考試成績差，這是各個(gè)高職院校在工程力學(xué)應(yīng)用課程教學(xué)中的難題。

（3）工程力學(xué)應(yīng)用課程的考核方式過于單一，大多學(xué)校以一份期末試卷評定學(xué)生的成績，這種傳統(tǒng)的考核方式并不能真實(shí)、全面地反映學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)情況。這種考試方式，容易使學(xué)生對學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生松懈情緒，而為了應(yīng)付考試，在期末前把主要精力放在死記硬背上而不是對問題的思考上。

3 工程力學(xué)應(yīng)用課程教學(xué)改革主要內(nèi)容

（1）重構(gòu)課程內(nèi)容體系。

優(yōu)化課程內(nèi)容體系，突出技術(shù)與能力培養(yǎng)。圍繞后續(xù)專業(yè)課及學(xué)生工作后的崗位需要對課程內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩岷屯卣?，加?qiáng)對知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)，由簡單到復(fù)雜，難易程度適中。將傳統(tǒng)內(nèi)容按工作需求分解為7個(gè)工學(xué)項(xiàng)目，分別是工程力學(xué)基本理論、拉壓構(gòu)件力學(xué)分析、剪切構(gòu)件力學(xué)分析、扭轉(zhuǎn)構(gòu)件力學(xué)分析、彎曲構(gòu)件力學(xué)分析、組合構(gòu)件力學(xué)分析、超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算簡介；由工學(xué)項(xiàng)目分解成25個(gè)工學(xué)任務(wù)，再由工學(xué)任務(wù)顆?；?6個(gè)知識點(diǎn)和技能點(diǎn)，每個(gè)知識點(diǎn)配制3-10分鐘的講解視頻、教學(xué)課件、電子教案、問題討論、自測題，確保學(xué)生踏踏實(shí)實(shí)地完成每個(gè)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖見圖1所示。

圖1 課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖

（2）基于在線開放理念開發(fā)建設(shè)課程資源。

組建專兼結(jié)合的課程團(tuán)隊(duì)，吸收專業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富的教授級高級工程師加入。根據(jù)建設(shè)任務(wù)，團(tuán)隊(duì)分工，責(zé)任到人。為了解決工程力學(xué)應(yīng)用課程偏重理論的問題，在課程資源開發(fā)與建設(shè)過程中，盡量多做工程實(shí)例和教學(xué)案例，表現(xiàn)形式為多種不同風(fēng)格的短小視頻（3-10分鐘），同時(shí)輔以相關(guān)的教學(xué)錄像、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)課件、施工視頻等資料供查看與下載；為適應(yīng)職業(yè)教育特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)儀器應(yīng)用及力學(xué)試驗(yàn)操作技能，采用技能講解+親自動手操作+試驗(yàn)操作視頻，并輔以仿真實(shí)訓(xùn)動畫等，使課程培養(yǎng)規(guī)格滿足后續(xù)專業(yè)課與企業(yè)用人要求。

（3）采用線上線下混合式教學(xué)方法，推進(jìn)在線開放課程應(yīng)用。

基于工程力學(xué)應(yīng)用課程教學(xué)資源庫，本課程實(shí)施線上線下混合式教與學(xué)，通過線上線下不同學(xué)習(xí)方式的融合，學(xué)生既可以通過瀏覽器進(jìn)入專業(yè)，再進(jìn)入課程學(xué)習(xí)，也能通過手機(jī)云課堂APP進(jìn)行學(xué)習(xí)，目前學(xué)生主要采用手機(jī)云課堂APP進(jìn)行學(xué)習(xí)。

學(xué)習(xí)過程分為課前、課中、課后進(jìn)行。課前提出學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求，推送講課視頻資源，發(fā)起相關(guān)討論題目或測驗(yàn)等活動，利用云課堂學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)，掌握學(xué)生預(yù)習(xí)情況，對沒有查看資源或不參加活動的學(xué)生，課堂上重點(diǎn)關(guān)注。課中組織教學(xué)，參照教學(xué)設(shè)計(jì)，采用多種教學(xué)方法，一步步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，通過提問、練習(xí)等手段隨時(shí)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。課后根據(jù)學(xué)生的評價(jià)、總結(jié)與作業(yè)完成情況及時(shí)調(diào)整后續(xù)教學(xué)內(nèi)容與方法。

2020年春季學(xué)期受疫情影響，教學(xué)全部在線上進(jìn)行，以往課中的老師講解部分采取屏幕分享的形式給學(xué)生直播，課堂上隨時(shí)能掌握學(xué)生的問題，有的放矢的講解能更加提升教學(xué)效果，還可以直接打開學(xué)生提交的練習(xí)題點(diǎn)評，及時(shí)提醒和糾正錯(cuò)誤，因?yàn)槭窃诰€上，學(xué)生似乎更大膽自信，提問更加踴躍。

圖3 課前、課中、課后教學(xué)

圖4 課后反饋

基于地隧專業(yè)資源庫標(biāo)準(zhǔn)化課程建設(shè)，從工程力學(xué)應(yīng)用課程資源中選取最精最優(yōu)的資源組成在線開放課程，于2018年9月25日在MOOC學(xué)院上線。要求所有學(xué)生都進(jìn)入課程自主學(xué)習(xí)，這部分學(xué)習(xí)是對云課堂學(xué)習(xí)的補(bǔ)充與提煉，學(xué)生也會體驗(yàn)到不同老師的講解，擴(kuò)展課程內(nèi)容，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生可以靈活控制課程教學(xué)進(jìn)度，平臺對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、花費(fèi)的學(xué)習(xí)時(shí)間、作業(yè)完成情況等學(xué)習(xí)行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并賦予相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。對于教師，通過查閱學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，對課程知識點(diǎn)及學(xué)生學(xué)習(xí)狀況有所了解，既能對課程進(jìn)行不斷地更新，也方便對學(xué)生進(jìn)行一對一地指導(dǎo)與幫助，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育。學(xué)習(xí)完成后MOOC成績占過程性考核成績的20%。

（4）重視第一堂課教學(xué)。

第一堂課主要學(xué)習(xí)課程導(dǎo)論，是工程力學(xué)應(yīng)用課程的入門環(huán)節(jié)，第一堂課的質(zhì)量將決定后續(xù)教學(xué)及學(xué)習(xí)開展的順利與否。

工程力學(xué)應(yīng)用第一堂課目標(biāo)有四個(gè)方面：①了解工程力學(xué)應(yīng)用課程的學(xué)習(xí)要求、考核方式、學(xué)習(xí)方式；②了解工程力學(xué)應(yīng)用課程的研究對象和任務(wù)；③了解工程力學(xué)應(yīng)用與高中數(shù)學(xué)、物理課程的差異和聯(lián)系，以及它在專業(yè)課程體系中的地位和作用；④理解工程力學(xué)應(yīng)用工學(xué)項(xiàng)目及各項(xiàng)目之間的相互關(guān)系。第一堂課的重點(diǎn)為：①介紹舉世聞名的工程案例，激發(fā)學(xué)生認(rèn)識專業(yè)、熱愛專業(yè)及課程；②舉例說明工程力學(xué)應(yīng)用課程研究的對象和任務(wù)；③分析工程力學(xué)應(yīng)用與高中數(shù)學(xué)、物理課程的區(qū)別與聯(lián)系及其在整個(gè)土建工程課程體系中的地位與作用。難點(diǎn)為：①激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)生動力；②構(gòu)建對工程力學(xué)應(yīng)用課程主要內(nèi)容的認(rèn)識和理解。

（5）實(shí)施過程與終結(jié)考核相結(jié)合的課程考核評價(jià)體系。

為改變傳統(tǒng)的課程考核僅僅通過單一筆試的舊有模式，反映多元化的考核方法，突出學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)與提高，突出學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價(jià)。工程力學(xué)應(yīng)用課程采用235考核體系，課程總評成績=平時(shí)（考勤、課題提問、課堂筆記、作業(yè)）20%+過程性考試成績30%+期末試卷成績50%。注重平時(shí)課堂筆記的記錄，所有的重點(diǎn)及練習(xí)題都需要學(xué)生整齊的反映到課堂筆記上，并通過定期批閱打分檢查來督促學(xué)生課堂筆記的質(zhì)量，抓住了平時(shí)的每一堂課也就順理成章地獲得了好結(jié)果。

過程性考核采用線上線下多樣性方式；考核內(nèi)容從課堂教學(xué)到核心能力點(diǎn)，最后到工學(xué)項(xiàng)目點(diǎn)，注重梯度性；云課堂與MOOC上的成績公開，實(shí)時(shí)監(jiān)測；過程性考核中，設(shè)置個(gè)性化考題，結(jié)構(gòu)形式一致，但荷載數(shù)值為學(xué)生自己的學(xué)號，防止學(xué)生互相參考最終結(jié)果。

4 工程力學(xué)應(yīng)用課程教學(xué)改革的效果分析

通過三學(xué)年（2017—2020年）6個(gè)輪次完整的工程力學(xué)應(yīng)用課程資源開發(fā)建設(shè)及教學(xué)實(shí)踐，包括課堂教學(xué)改革的實(shí)施、技能大賽的舉辦，取得了如下的效果：

（1）課程資源從數(shù)量到質(zhì)量都有顯著提升。2017年初課程總資源為354條，其中授課視頻與動畫為136條，資源動靜比為38.4%；截至目前，課程上線總資源998條，視頻+微課+動畫總共581條，資源動靜比為58.2%。在線開放課程參與人數(shù)、使用單位穩(wěn)步提升。由第三方監(jiān)測單位2020年12月20日提供的課程質(zhì)量報(bào)告中看出，智慧職教平臺上，工程力學(xué)應(yīng)用課程總選課人數(shù)為26954人，課程使用學(xué)?？倲?shù)416所。

（2）在MOOC學(xué)院上線工程力學(xué)應(yīng)用課程，已完成十輪教學(xué)。目前選課人數(shù)為10113人，選課單位371家，完課人數(shù)6382人，通過率63.14%，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績與學(xué)習(xí)進(jìn)度及參與度比較良好。該課程也被評為2019年陜西省精品在線開放課程。

（3）學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性逐步提高，從最開始的逼著學(xué)習(xí)到后面的主動問問題、追究不理解的概念、請求加入老師的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，學(xué)生整體自我教育意識增強(qiáng)。期末及格率、優(yōu)秀率都有不同程度的提高。剛剛結(jié)束的2020—2021第一學(xué)期期末考試中，高鐵3207班取得了及格率100%、優(yōu)秀率27%的好成績。

5 總結(jié)

工程力學(xué)應(yīng)用在高職土建類專業(yè)課程體系中占有重要的作用，本文首先指出了工程力學(xué)應(yīng)用在教學(xué)和學(xué)習(xí)中存在的問題，并闡述了工程力學(xué)應(yīng)用課程教學(xué)改革的具體措施，包括：重構(gòu)課程內(nèi)容體系、基于在線開放的理念開發(fā)建設(shè)課程資源、采用線上線下混合式教學(xué)方法，推進(jìn)在線開放課程應(yīng)用、重視第一堂課的教學(xué)、課堂教學(xué)滲透思政元素、實(shí)施過程與終結(jié)考核相結(jié)合的課程考核評價(jià)體系等。本文的內(nèi)容是對基于在線開放的高職土建類專業(yè)工程力學(xué)應(yīng)用課程建設(shè)及教學(xué)改革實(shí)踐的階段性小結(jié)和思考，也是對高職教育質(zhì)量提升與教學(xué)改革的一次探索。