翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在理論力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

1、    “翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式在理論力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用    馮曉棟 王瑋摘 要： 針對(duì)理論力學(xué)課程傳統(tǒng)教學(xué)方法不能很好激發(fā)學(xué)生興趣以及適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)和科學(xué)發(fā)展需要的現(xiàn)狀，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教育模式的特點(diǎn)并將其引入到理論力學(xué)教學(xué)中來(lái)。以在“考慮摩擦的平衡問(wèn)題”中的應(yīng)用為例，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)流程進(jìn)行闡述。關(guān)鍵詞： 理論力學(xué)；翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)流程g642 a 2236-1879（2017）12-0066-011 引言理論力學(xué)是土木工程專業(yè)學(xué)生入學(xué)后所學(xué)的第一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課1。理論力學(xué)在大學(xué)課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)上起著“承上啟下”的作用，它不僅綜合應(yīng)用高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理

2、等基礎(chǔ)理論，又是后續(xù)課程如材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等課程的“敲門(mén)磚”。在理論力學(xué)中結(jié)合課程內(nèi)容來(lái)闡明由工程實(shí)際抽象出力學(xué)模型，推導(dǎo)出理論，再回到工程實(shí)際等一些科學(xué)方法，對(duì)學(xué)生開(kāi)始學(xué)習(xí)工程技術(shù)基礎(chǔ)課是十分必要的2。2 理論力學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀理論力學(xué)內(nèi)容繁多，課時(shí)緊張：理論力學(xué)中部分內(nèi)容與大學(xué)物理相重復(fù)，一些較簡(jiǎn)單的題目，同學(xué)們往往因?yàn)槟苡么髮W(xué)物理的方法解決而抗拒學(xué)習(xí)理論力學(xué)的方法，但是遇到了復(fù)雜的題目往往又無(wú)從下手，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會(huì)逐漸降低，最終導(dǎo)致堂氣氛沉悶，教學(xué)效果不理想。如何在有限的時(shí)間內(nèi)傳授其精華引起許多教學(xué)工作者的關(guān)注.傳統(tǒng)的接受性教學(xué)方式己經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代化教育的需要

3、3。3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的介紹翻轉(zhuǎn)課堂（flipped classroom）就是一種利用信息化技術(shù)手段，學(xué)生在課堂外完成新知識(shí)的學(xué)習(xí)，可通過(guò)最適合自己的學(xué)習(xí)方式完成；在課堂學(xué)生通過(guò)協(xié)作學(xué)習(xí)以及教師的個(gè)性化輔導(dǎo)來(lái)完成知識(shí)消化吸收，獲得理想的教學(xué)效果。根據(jù)不同學(xué)段、不同學(xué)科、不同課程類型，教師翻轉(zhuǎn)課堂方式多樣，但有效的翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)具有以下幾個(gè)特征：（1）學(xué)生從被動(dòng)的聽(tīng)眾轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)者；（2）需要借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)；（3）課堂內(nèi)安排各種活動(dòng)實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)建構(gòu)和內(nèi)化；（4）課堂內(nèi)有時(shí)間幫助學(xué)生掌握更具挑戰(zhàn)性的概念，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。以上幾個(gè)特點(diǎn)，尤其適合于理論力學(xué)這樣的概念理論多而雜、并且

4、與實(shí)際聯(lián)系緊密的工科課程。4 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在理論力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例本文以理論力學(xué)中考慮摩擦的平衡問(wèn)題這節(jié)內(nèi)容為例進(jìn)行探討。本節(jié)為靜力學(xué)中后半部分的內(nèi)容。在這節(jié)課之前，同學(xué)們已經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)沒(méi)有考慮摩擦?xí)r剛體的平衡問(wèn)題以及摩擦的基本知識(shí)，為這節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了重要的基礎(chǔ)。4.1 課前準(zhǔn)備（1）制作教學(xué)視頻：視頻的時(shí)間為15分鐘。安排如下：2分鐘復(fù)習(xí)平面任意力系的平衡條件、平衡方程以及摩擦的基本概念；3分鐘提出兩個(gè)問(wèn)題：（1）考慮摩擦?xí)r，用水平力推斜面上的物塊，物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和物塊平衡時(shí)推力的大??？如圖1所示。（2）為了防止輪船被水沖離岸邊，人們通常用麻繩在短樁上纏繞幾圈，為什么？5分鐘介紹本

5、節(jié)的理論知識(shí)；5分鐘引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)去分解、細(xì)化上面提出的問(wèn)題。而具體解決問(wèn)題則需要同學(xué)們課下復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)、查閱資料以及在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。（3）設(shè)計(jì)和梳理問(wèn)題：教師要設(shè)計(jì)一些有引導(dǎo)性的討論題以保證課堂上的討論環(huán)節(jié)圍繞著所學(xué)內(nèi)容展開(kāi)而不會(huì)存在偏題現(xiàn)象。比如，針對(duì)視頻中提出的第二個(gè)問(wèn)題，如何建立力學(xué)模型會(huì)更有利于問(wèn)題的分析和解決。4.2 課堂活動(dòng)（1）分組討論問(wèn)題：學(xué)生自由分組，共分5組，每組由5-6人組成，一人為組長(zhǎng)，其余為組員。教師提出問(wèn)題，學(xué)生分組討論。討論以學(xué)生為主，教師適當(dāng)引導(dǎo)。設(shè)置時(shí)間點(diǎn)，每5分鐘從各組中隨機(jī)抽選一名組員進(jìn)行發(fā)言，以保證每名同學(xué)都參與到小組討論中。學(xué)生發(fā)言時(shí)，教師起組織

6、者的角色，輔助學(xué)生講述，并在講述過(guò)程中隨時(shí)提出問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生的思考。（2）師生共同總結(jié)：經(jīng)過(guò)討論后，同學(xué)們對(duì)本節(jié)的整體內(nèi)容會(huì)有更深層次的認(rèn)識(shí)。各小組歸納和提煉結(jié)論性的內(nèi)容，由每組組長(zhǎng)進(jìn)行總結(jié)發(fā)言。教師進(jìn)行補(bǔ)充以及將零散的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)，揭示其彼此之間的關(guān)聯(lián)，使之形成知識(shí)體系。通過(guò)設(shè)置問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生將其應(yīng)用于工程及生活的相關(guān)問(wèn)題中。（3）教師提出問(wèn)題：教師布置課堂練習(xí)題，以小組討論的方式交流解決問(wèn)題的思路和方法。從各組中隨機(jī)抽取同學(xué)到講臺(tái)上給大家講解，讓學(xué)生充當(dāng)教師，盡量把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生成為真正的課堂主體，使學(xué)生產(chǎn)生成就感。5 結(jié)束語(yǔ)翻轉(zhuǎn)課堂將普通課堂中的講授移到課外進(jìn)行，課堂內(nèi)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目訓(xùn)練、研討、團(tuán)隊(duì)合作完成任務(wù)等方式讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主動(dòng)實(shí)施者，學(xué)生的工程實(shí)踐能力和溝通交流、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力在課堂上能直接得到很好的鍛煉。但是，理論力學(xué)中并不是所有內(nèi)容都適合翻轉(zhuǎn)課堂模式，比如緒論和一些偏重理論學(xué)生難以自學(xué)的內(nèi)容。參考文獻(xiàn)1 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室. 理論力學(xué)m. 北京： 高等教育出版社， 2009.2 蘇禾. 對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì)在