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摘要:理论力学作为普通高校很多工科专业的专业基础理论课，其重要性不言而喻。针对理论力学课程学习中存在的问题，特别是不及格率高居不下的实际情况，结合现代化移动学习的特点，探讨了理论力学课程混合式教学改革的特色和亮点以及具体的实施路径，以期推动理论力学课程的教学效果。
关键词:理论力学，混合式教学，教学评价
0引言
理论力学作为普通高校很多工科专业(如土木工程、工程管理、建筑学、机械工程、环境工程等)的专业基础理论课，其学习效果直接关系到后续课程(如土木工程专业的材料力学、结构力学、土力学、混凝土结构、钢结构等)的学习。理论力学作为第一门力学课程，需要较好的高等数学和大学物理基础知识储备，其教学内容多，概念性、理论性较强，学生学习容易枯燥。很多同学反映该课程知识点听懂容易，但做题时缺乏解题思路，有时甚至无从下手。对南通大学2018级土木工程专业期末理论力学课程考试情况分析，只有3%的学生达到了优秀，22%的学生未能及格。通过对学生座谈，发现主要原因在于:1)理论力学教材中的一些概念与大学物理有重叠，譬如动量、动量矩、动能的概念等，学生似懂非懂;2)理论力学知识点听起来简单，但实际做题无从下手。实际上，理论力学很多题目可以一题多解。譬如考虑摩擦的平衡问题，可以采用平衡方程求解，也可以采用更为简便的摩擦角绘图求解;对于动力学题目，有时可以采用动量矩定理、动能定理以及达朗贝尔原理求解，这就要求学生清楚这些定理各自的优越性;3)理论力学课程概念较多，比较枯燥，缺乏与工程的实际结合，学生不知所学为所用，绝大多数学生将学习重心放在应对期末考试上;4)大多数力学教师仍沿用传统板书与多媒体教学简单结合，教学过程枯燥。总体而言，学生的学习积极性不高，有些学生还会产生厌学情绪，一上课就想睡觉。
1理论力学混合式教学的特色和亮点
随着现代化教学、移动学习的快速发展，将传统的《理论力学》专业课程授课方式与超星学习通线上互动反馈相结合，实时动态地掌握学生学习情况，并有针对性的辅导和讲解以达到授课目的，已经成为现代化教学的必然趋势。混合式教学有如下特色和亮点:1)随时随地的学习:超星学习通是一款课堂互动的教学APP软件，不管是课前预习、课堂学习，还是课后复习巩固知识内容，都能随时随地的学习，做到个性化、实时化的学习，可以充分利用学生的碎片化时间进行学习。2)轻松教学:老师可以在课前预先教学大纲、教学内容、教学视频等。在上课的整个进程中，可以轻松愉悦的管理教学，除了能实时方便地展示教学资料，还能实时点名、随时发送通知、开展课堂活动等。3)愉快学习:学生与老师的互动过程中，每次都能获取经验值，从而激发学生的学习兴趣、参与感和成就感，在愉悦的互动中完成学习内容。4)增强课堂互动:传统的教学互动很少且形式单一，通过学生BYOD开展头脑风暴、投票问卷、讨论答疑、随堂测试和分组任务等丰富的课堂活动，使学生想学、愿意学，真正成为学习的主人。5)大数据与学情分析:超星学习通智能服务平台能详尽记录每个学生的学习行为，可以进行可视化分析报告，一键汇总生成过程性评价结果，并结合知识树，形象地展现出学生的学习掌握情况，便于老师有的放矢地展开相关教学活动。6)人工智能:运用大数据和人工智能技术，可以帮助学生在整个学习过程中高效完成学习，并辅助老师轻松教学。
2理论力学混合式教学的实施过程
将学习通引入传统教学课堂，使得教师可以全程“干预”学生学习的全过程，实现“靶向式”教学。具体实施过程如下:1)课前。教师根据理论力学课程体系特点将课程分成静力学、运动学和动力学三大系统教学包。其中静力学包括静力学公理和物体的受力分析、平面力系、空间力系和摩擦;运动学包括点的运动学、刚体的简单运动、点的合成运动和刚体的平面运动;动力学包括质点动力学的基本方程、动量定理、动量矩定理、动能定理、达朗贝尔原理和虚位移原理。对重点和难点知识点录制相关微视频，便于学生重复观听讲解。教师可在课前进行任务布置，让学生可以有目的带着任务进行体验式预习。2)课中实施。设置点名系统，管理学生出勤信息，节约原先点名所浪费的时间。在课堂教学中，在关键知识点和难点设置问题抢答、必答等环节，如:静力学中主矢、合力、摩擦角、摩擦自锁的概念及应用、空间任意力系四种简化结果分析;运动学中刚体平行移动和平面运动的区分、牵连运动和牵连点的定义、刚体平面运动中速度基点法、速度投影法和速度瞬心法各自的优点;动力学中刚体在不同运动形式下的动量矩、动能、惯性力的计算等，让学生真正参与到教学环境中来，成为课堂教学的中心。同时根据平台大数据实时分析结果，将学生没有掌握或掌握得不理想的知识点进行重点分析，从而达到更好的教学效果。3)课后巩固。理论力学概念听起来简单，但题目难解。教师在平台上课后作业，学生可以通过移动平台在线交流，协同完成项目作业，并可以问题贴。教师可以在线答疑，实现随时随地教学，解决原先时间和空间上的不便，同时通过学生作业情况掌握理论力学本节课授课效果，以便及时调整教学难易程度和教学进度。4)课程考核及评价。根据学生课前预习情况、课堂参与度、课下任务完成情况以及平台活跃度等客观评价平时成绩，减少以期末闭卷考试为主单一决定学生期末成绩的弊端，使评价主体多元化、合理化。5)拓展及辐射。教师通过学生在平台上的综合反馈，可以对学习有困难的学生进行单独辅导和强化，解决他们学习中实际存在的困难。还可以挑选出优秀的学生，进行课外提升。由于理论力学是很多高校力学专业、土木专业、航空专业、机械专业的考研课程，对于这部分同学而言，需要对课堂内容的深度和广度进行提升。同时鼓励优秀学生参加全国大学生周培源力学竞赛和大学生创新创业项目，提升学生逻辑思维以及综合解决科学问题的能力。
3结语
通过超星网络教学平台和智慧课堂，组织《理论力学》课上与课下、线上与线下相结合的移动教学模式，通过开展课堂主题讨论、小组研究学习、抢答、选人、测验、投票、问卷等多种多样妙趣横生的教学活动，可以使学生非常快乐地融入到课程的学习中来，成为学习的主人。相信通过该种教学模式的改革，可以多方面培养学生的勤于思考、善于思辨、综合表达、团队协作、创新思维等专业素质和能力，获得良好的教学效果。随着超星泛雅“一平三端”技术的不断完善和提高，相信必将会给智慧课堂插上腾飞的翅膀，带动我国高校教育教学水平越飞越高。
参考文献:
［1］哈尔滨工业大学理论教研室．理论力学［M］．北京:高等教育出版社，2016．
［2］王嘉航，谢小明，鲍四元．《工程力学》课程的移动网络辅助教学改革与研究［J］．教育教学论坛，2018，7(27):129-130．
作者:徐小丽 金春花 单位:南通大学交通与土木工程学院
