《材料力学》线上、线下及混合式一流课程建设与应用
信息技术在教育教学中的创新实践
来源：本站 作者：王利霞 李晓玉 刘艳萍等 郑州大学 发表于：2021.12.30 630浏览
郑州大学《材料力学》课程，是郑州大学工程力学、机械工程、水利工程、土木工程等11个工科专业的专业基础课。课程教学团队承担着郑州大学每年约1200人的《材料力学》理论与实验教学工作。课程教学团队立足本校实际，结合“综合性研究型大学”的办学定位，提出“以学生为中心、以知识为依托、以问题为驱动、以成果为导向、以思政为抓手、以应用为指引”的教学理念，长期致力于信息化技术在本科教学中的应用与推广，使学生在知识、能力、素质方面都能够获得较大提升。该课程具体的教学目标如图1所示。
图1 教学目标
自《材料力学》在线开放课程建设以来，教学团队的全体教师积极参与线上课程、线下课程、线上线下混合式课程的建设与应用，切实做到了教育信息化阶段性成果在郑州大学的普遍性、常态化应用，在课程建设、日常教学、教学研究、队伍建设、学生发展等多个方面进行了创新性研究与实践，并在促进教育教学方式改革、教育教学质量提升等方面取得了显著成效。
《材料力学》课程共录制并制作教学视频72个，总时长700余分钟。截止到2021年12月，课程已在中国大学MOOC平台运行五个学期，选课人数分别为1826人、2638人、2045人、1122人、1312人，选课院校40余所，课程受到选课学生的广泛好评。2020年被认定为河南省线下一流本科课程，并获批为河南省高等学校精品在线开放课程建设项目；2021年被认定为河南省混合式一流本科课程。
一、课程建设的技术方案与工作机制
在新工科建设背景下，技术创新需要大批具有坚实力学基础的创新型高级工程技术人才。为了提高课程教学质量，教师团队倾力打造了《材料力学》慕课（如图2），实现“线上”讲解知识，“线下”开展更加深入的教学活动，检验、巩固、转化线上所学知识。
图2 郑州大学《材料力学》慕课资源
多年来，《材料力学》课程教学团队保质保量地完成了课程教学工作。自2019年《材料力学》在线开放课程在中国大学MOOC网上线运行以来，学生的线上学习占课程总学时的20%以上。课程教学团队根据学校、院系的教学计划要求，优化知识体系，重构教学内容，提升课程内涵，持续致力于教育信息化的建设与成果应用，将本学科的新成就、新发展、新思路不断贯彻到教学工作中，并在教学内容中融入工程实践案例、挖掘课程思政元素；利用超星学习通和雨课堂平台，创建试卷库、章节练习题、测试题、拓展阅读材料等网络学习资源，为学生提供形式多样的学习途径，增强学习体验，提高学习效率。该课程全面采取线上、线下混合式教学方式，建立了全形态、全过程、多链条、多维度的全新课程教学体系。
课程教学团队以提升课程的高阶性、创新性和挑战度为目标，以理论与实践教学为基础，以高水平在线开放课程为着力点，线上学习与课堂学习、教师讲授与自主学习、理论学习与实践能力培养紧密结合，全力打造面向全省工科专业的《材料力学》金课。具体的教学方法，分为课前、课中和课后。
课前：课程教学团队在MOOC平台上提前发布授课视频、课程PPT、在线讨论主题、随堂测试等相关学习资料，让学生课前学习，完成慕课视频观看和随堂测试，并参与讨论。全体授课教师统计各自班级学生的线上学习情况，根据测试结果和讨论区的重点问题，总结出学生理解薄弱的共性问题，据此确定课堂教学授课重点，让教师“精准定位”，及时调整课堂教学方案，做到线上线下紧密结合。
课中：借助超星学习通、雨课堂等现代化教学手段，达到课堂教学与信息化的深度融合。重难点知识讲授完成后，结合全国大学生力学竞赛给出具有挑战性的综合性题目，结合翻转课堂让学生进行研究式学习，体现课程的创新性。
课后：通过课后作业、思维导图、思政论文、拓展学习资源、一分钟知识点微课等，提高课程的挑战度。
通过课前在线研讨、课堂随堂研讨、课后小组讨论环节，形成了混合式教学的闭环流程。
相应地，课程考核方式也由传统的终结性评价向形成性评价转变，根据教学方式的不同，合理设置成绩的构成比例。借助于中国大学慕课网、学习通和雨课堂软件，全程跟踪记录、实时反馈学生的平时学习状态和数据，形成完整的学习跟踪链，由注重知识讲授向知识、能力和素质培养并重转变，突出培养学生创新创业素质和能力。逐步实行教师评定与学生自评相结合、线上与线下评定相结合的多元化考核方式。
材料力学课程通过学生评教、同行评教、督导评教等多种方式进行课程评价，评价对象涵盖课程目标与计划、课程实施过程和实施效果、课程资源等。评价结果可迅速用于课程的持续改进，对教学改革具有明显的促进作用。
二、课程建设的创新之处
1.课程设计创新
《材料力学》课程注重以经典工程实例引出力学问题，并将具体结论与工程实践中的成功范例进行对照分析。强调知识点与工程实践的结合，引导学生进行自主学习、深入学习、研究性学习。注重提高线上资源与相关教育教学信息的时效性、丰富性与多样性，注重将工程领域的最新成果、最新案例引入课程教学，以工程实践引领、提升学生的创新能力。
2.教学模式创新
紧密依托课程教学信息化建设成果，切实做到“线上有资源、线下有活动、过程有评估、结果有反馈”。教学的所有环节均能充分体现“以学生为主体，以教师为主导”的教学理念，发挥在线开放课程资源丰富、形式多样、可重复观看、可自我检测的特点，保留传统课堂和翻转课堂便于深度学习、即时交流、迅速反馈、激发兴趣的优点，结合实验教学、学科竞赛、任务型挑战性专题实践环节等，全面提升学生的学习能力与综合素质，兼顾个性化学习与多种学习要素的有机融合，使学生在教师的引导启发、监督服务下自由、自主学习，实现知识传授、能力培养、价值塑造的协调统一。
3.强化课程思政
根据授课内容，挖掘思政映射点，在线上开放课程环节、课堂教学环节、实验与实践环节中全方位、沉浸式进行课程思政教育。通过介绍我国劳动人民在历史上的伟大成就，增强学生的民族自豪感和文化自信，通过对大国方略超级工程的介绍，激发学生投身祖国建设的信心和决心，将立德树人理念融入教学全过程，做到春风化雨、润物无声。
三、课程建设的进一步打算
一是继续打造具有高阶性、创新性、挑战度的《材料力学》“金课”，坚持教学内容和课程体系的改革与建设，并深化考核方式改革，加强线上线下教学方式的深度融合，兼顾基础性与先进性，紧密联系工程实际，将知识传授、能力培养、素质教育融于一体，做到理论与实践紧密结合，培养学生的科学思维和创新精神。课程建设特色鲜明，效果显著。
二是继续建设一支结构合理、人员稳定、师德师风良好、教学能力强、团结协作、不断创新的课程教学团队。围绕立德树人的根本任务，坚持以先进的教育思想为指导，遵循教育教学规律，深化高等教育教学改革。
三是继续加强课程思政建设，进一步深入挖掘课程思政映射点，并与专业知识有机融合，激励学生汲取中华民族不懈努力的精髓，刻苦钻研，脚踏实地，勇于担当，开拓进取。培养学生精益求精的工匠精神和专业精神，激励学生助力国家经济社会发展需求，积极投身祖国建设。
四是继续进行材料力学教材建设。秉承以学生为中心的教学理念，紧密结合课程思政，完成河南省“十四五”普通高等教育规划教材《材料力学（I）》、《材料力学（II）》的编写工作，以新形态教材形成“互联网+”混合式教学的闭环流程。（本项目获得“2021年度河南省教育信息化优秀成果奖-创新应用类成果”一等奖。）