混合式教学，助推力学竞赛

摘 要：本文基于大学生力学竞赛培训中遇到的问题，结合信息化教学的优势，提出了信息化环境下的混合式教学模式，包括个体群体相混合、自制资源与网络资源相混合、线上线下相混合三种混合形式，以期有效解决大学生力学竞赛培训中遇到的难题，同时为普通班级的混合式教学改革提供一定的借鉴。

关键词：力学竞赛；混合式教学；理论力学；材料力学

力学是机械和近机械类本科专业重要的技术基础课程，它在推动我国科学技术现代化发展过程中起着十分重要的作用。“全国周培源大学生力学竞赛”由于竞赛内容不同于以往单纯的考试型题目，而是注重于基础性、趣味性、灵活性和创新性等，刚好契合了当代大学生的需求，因而受到越来越多大学生的青睐。另外，为推动湖南省高校大力改革人才培养模式，湖南省自2005年也开始举办湖南省大学生力学竞赛。本文将这两类竞赛统称为大学生力学竞赛，它为青年学子提供了一个挑战自我、展示自我的舞台，极大地提高了大学生学习力学的兴趣。能够在力学竞赛中获奖是一所学校办学水平与能力的重要体现，因此这项竞赛受到越来越多高等院校的重视，在各大高校特别是工科院校中产生了重要的影响。

相比于传统教学，力学竞赛更侧重考察学生的综合分析能力、创新能力、动手能力和团队协作能力，这给竞赛指导教师提出了很高的要求。目前已有一些教师在这些方面进行了有益的探索。比如刘安中等提出，将科学方法论中的几种逻辑方法应用在培训中能有效提高辅导质量，提高学生分析解决问题的能力。刘燕等在如何提高学生的力學建模能力方面进行了深入探索，蒋学东等提出了选拔参赛学生的注意事项和重要性等。然而，纵观这些做法不难发现，虽然教师对竞赛培训的各个方面进行了不少探索，但培训的组织形式大多都是利用周末集中辅导，培训强度大，学生常处于超负荷状态；加之学生课外自由练习时间无法保证，遇到难题时又不能得到及时帮助，容易产生挫败情绪，从而逐步削弱了对力学竞赛的兴趣，最终导致培训效果不理想。

另一方面，基于信息技术的混合式教学在教育中的应用正如火如荼地开展。所谓混合式教学，就是一种将传统课堂与基于数字化资源的网络学习相结合的教学方式，它既能发挥教师在教学中的主导作用，又能充分调动学生在学习中的主动性和创造性，从而实现传统教学和网络教学的优势互补，提高教学质量。纵观目前的研究，混合式教学大多都是针对常规课堂开展的，在竞赛培训中的应用却鲜有研究。为此，笔者结合本校实际，尝试将基于信息化技术的混合式教学运用于力学竞赛培训中，以期借助信息化的优势破解力学培训中的诸多难题，助推力学竞赛，同时也为普通班级的信息化教学提供经验和借鉴。

一、个体群体相混合

目前，力学竞赛的辅导培训工作多是以学生独立课外练习与师生面对面集中辅导相结合的形式进行。鉴于部分学生的自制力较差，课外不能投入足够的时间强化练习；外加当学生遇到难题不能及时得到帮助时，容易产生挫败情绪，从而削弱对力学竞赛的兴趣，成立学习小组是解决这一问题的良策。在具体策略上，应以学生自愿为分组原则，以成员联系方便为依据。在培训初期，可以以年级、专业、寝室等作为分组依据，小组成员宜控制在五人以内。随着培训的持续推进，学生之间的水平逐步拉大，这时可考虑以学生的学习进度作为分组依据。这种分组方式的动态调整，一方面能够促进水平相当的组员之间实现高效沟通；另一方面，也能在不同小组之间形成一种竞争关系，最终在学生与学生之间营造一种相互帮助、相互合作、相互竞争、共同激励的学习氛围。

二、自制资源与网络资源相混合

丰富的课程学习资源是学生高效备赛的前提。但在传统教学中，教师提供给学生的资料主要是教材、讲义、辅助教学的多媒体课件以及历届竞赛习题库等。学生需要自主完成对教材的研读，然后自行钻研历届竞赛题，这对多数学生来说都是不小的挑战，尤其是大二学生。因为按照学校的课程设置，大二学生参赛时一般只完成了理论力学的学习，材料力学完全要靠自学，这对学生提出了较高的要求。另外，历届竞赛试题，特别是湖南省力学竞赛试题只提供最终答案，并没有具体分析过程。当学生对某一具体问题没有分析思路时往往一筹莫展，不知所措，而往届学生的具体解题过程也很难传承到下一届，不利于学生从往届试题中分析总结经验，提高解题技巧。网络教学资源与自制资源的有机整合、相互补充是解决这一系列难题的有力举措。

近年来，随着信息技术在教育教学领域的广泛应用，一方面，与专业相关的各类教学资源已大规模公开化；另一方面，伴随着互联网成长起来的大学生具备从互联网中获取各类资源的条件和能力。在此背景下，教师完全可以根据学生的实际情况整合这些优质、开放的教育资源，以解决学生学习基础知识的问题。但由于学校之间的差异，学生基础水平的不同，具体课程的目标定位不同，网络视频课程不能完全满足本校学生的需要。尤其是对参赛学生来说，在掌握课程基本知识的基础上凝练解题思路才是当务之急，这部分教学资源只能靠指导教师自己来录制，这对教师的教学技术和时间提出了挑战。总的来说，自制微课应注重运用系统和整合的思想，结合前期筛选的网络课程资源，对理论力学和材料力学两门课程的知识进行全面分析，综合应用分类比较法，归纳演绎法等对收集到的资料进行分类，提取知识点，进而选择合适的工具制作教学视频。另外，在教师自制教学视频的同时，也可以发动参赛学生将自己在课外练习时的解题步骤拍成图片或录制成视频，这样一来方便与其他学生交流，丰富了教学资源库；同时这些资料也可以传承到下一届，实现历届学生的互联互通。

三、线上线下相混合

历届参赛学生年级分布统计结果表明，参赛的学生以大二和大三为主。而理论力学大多开设在大二下学期，材料力学开设在大三上学期。参赛时大二学生的力学基础课程还没有学完，因此必然经过一个从基础到竞赛的过渡阶段。按照以往的惯例，培训的第一阶段主要是对大二学生进行材料力学基础知识的讲解，第二阶段则是对全体参赛学生开展专题辅导、查漏补缺、强化应用，时间上都是周末半天或全天集中进行，其余时间学生课外自学。由于各种原因，辅导课学生的到课率一直无法保证，长时间高强度的训练也严重考验着学生的忍耐力，加之课外自学中遇到问题不能及时得到解决，导致学生自信心遭受打击，学习兴趣减弱，最终导致培训效果不尽如人意。借助信息技术，线上线下相结合，营造随时随地可学习的环境，实现学习时空不受限。

在学习时间上，学生自定步调自主学习。具体来说，指导教师根据培训的时间安排，将事先准备好的教学视频发布到网络平台，并布置每个阶段的学习任务；学生则根据自身的具体情况灵活选择学习时间、学习地点和学习内容。这种学习方式建立在师生互信的基础之上，让学生自己掌握学习，有助于提升学生的自我管理能力。另外，每个学生对于相同知识点的掌握情况是不一样的。在传统培训课堂中，多数学生只能被动地听，有些甚至跟不上教师讲解的进度。有了教学视频，学生学习的节奏完全由自己掌握，不懂的地方可以反复观看。采用这种方式学习，学生的学习时间更加灵活，学习氛围更加轻松，更利于知识的掌握。

在学习空间上，线上线下相结合，实现随时随地的学习与交流。学生在利用網络自主学习遇到困难时，一方面可以通过线下组建的学习小组讨论解决，另一方面可以利用网络平台（微信、QQ等）与其他学生或教师进行交流。在具体操作中，指导教师可以延时回答学生的问题，更多地鼓励学生之间展开讨论，这样有利于培养学生分析、归纳、解决问题的能力。另外，对参赛的大二学生来说，在学习理论力学的同时已经完成了对材料力学的自学。作为鼓励，应当允许这部分学生申请参加当年的材料力学考试，如果通过，则允许下一学期免修该门课程，这样可进一步提高学生的学习积极性。当然，这需要学校教学管理部门给予政策上的支持。

四、结语

以力学竞赛为契机，充分发挥信息技术在教学中的优势，将传统教学与信息化教学相结合，实现混合式教学，不仅可以利用丰富的数字化教学资源弥补学生的知识漏洞，还可以发挥学生的主体作用，激发学生的积极性和创造性，有效提高竞赛培训质量，从而提高竞赛成绩。同时，教师在教学实践中总结的经验，摸索出的教学规律可直接用于普通班学生的信息化教学改革，可进一步提高教学质量，使更多学生受益。

参考文献：

[1]刘安中，张速.几种逻辑方法在力学竞赛辅导中的应用[J].力学与实践，2012，34（3）：68-70.

[2]刘燕，杨少红，胡明勇，章向明.以力学竞赛促进工程力学课程教学改革探讨[J].高等建筑教育，2016（2）：57-60.

[3]蒋学东，班书昊.周培源大学生力学竞赛的思考[J].现代商贸工业，2010（23）：296-297.

[4]孙莹丽.混合式教学应重视教学设计[J].中国教育学刊，2017（5）：107.

基金项目：湖南省普通高等学校教学改革研究项目“信息化环境下《互换性与技术测量》课程教学改革与实践”（项目编号：湘教通[2016]400号）；湖南省普通高等学校教学改革研究项目“以专业认证为导向的机械设计制造及其自动化专业课程体系的研究与实践”（项目编号：湘教通[2016]400号）；湖南省普通高等学校教学改革研究项目“本科院校应用型人才培养实践教学体系建构研究”（项目编号：湘教通[2015]291号）。

作者简介：程玉兰（1981— ）女，湖北襄阳人，博士，讲师，研究方向：高等教育、高性能磁流变材料的制备及机械动力学研究。

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