“虚实结合、多堂联合、知行...力学一流课程建设与实践研究_瞿志俊.pdf

-62-教学革新创新创业理论研究与实践 2023 年 2 月第 3 期“虚实结合、多堂联合、知行耦合”应用型本科理论力学一流课程建设与实践研究瞿志俊，马常亮，温宏愿，王荣林，孙松丽（南京理工大学泰州科技学院 智能制造学院，江苏泰州 225300）摘要：该文围绕应用型本科人才培养定位、立德树人根本任务，结合新时代高等教育理念与学生认知学习规律，研究探索了应用型本科理论力学一流课程的建设。在思政育人、教学内容、教学手段、教学方法、评价方式等方面进行创新，实现学生个性化发展，深化一流课程“两性一度”的内涵，从根本上保证课程的质量。实践表明，该课程建设的改革创新取得了显著效果。关键词：应用型本科；理论力学；一流课程；课程建设；思政育人；“两性一度”中图分类号：G642;O31-4 文献标识码：A 文章编号：2096-5206(2023)02(a)-0062-04“Combination of Online and Offline,Unification of Multiple Classrooms,Combination of Knowing and Doing”Construction and Practice Research of Theoretical Mechanics First-Class Course for Application-Oriented UniversitiesQU Zhijun,MA Changliang,WEN Hongyuan,WANG Ronglin,SUN Songli(School of Intelligent Manufacturing,Taizhou Institute of Science and Technology,Nanjing University of Science and Technology,Taizhou Jiangsu,225300,China)Abstract:Around the talents cultivation positioning for application-oriented universities,the fundamental task of establishing morality and cultivating people,the paper has researched and explored the construction of theoretical mechanics first-class course for application-oriented universities,with the concept of higher education in the new era and the law of students cognitive learning.There is innovation in ideological and political education,teaching contents,teaching means,teaching methods,evaluation methods and so on.The innovation has fundamentally ensured the quality of the course,realizing students personalized development and the high-level,innovative and challenging connotation of first-class course.Practice shows that remarkable results have been achieved thanks to the reform and innovation to the course construction.Key words:Application-Oriented universities;Theoretical mechanics;First-class course;Course construction;Ideological and political education;“Two characteristics and one degree”基金项目：江苏省高等教育学会“十四五”高等教育科学研究规划课题：“虚实结合、多堂联合、知行耦合”应用型本科理论力学一流课程建设与实践研究（YB124）；江苏高校哲学社会科学研究项目：基于“两性一度”标准下理论力学混合式金课建设研究（2021SJA2466）；南京理工大学泰州科技学院“一流课程”建设项目：理论力学 一流课程建设（YLKC202002）；江苏高校“青蓝工程”资助-优秀青年骨干教师（苏教师函 2022 29 号）；江苏高校“青蓝工程”资助-优秀教学团队（苏教师函 2020 10 号）；江苏省力学教育教学研究课题（2021jslxjy306）。作者简介：瞿志俊（1982-），男，江苏兴化人，硕士研究生，副教授，研究方向：数控技术、机器人、机械制造、力学及摩擦磨损。当前，本科院校根据 教育部国家发展改革委 财政部关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见，将“培养应用型本科人才”作为学校的办学定位，而培养应用型本科人才的基点最终还是落到应用型课程建设。理论力学作为机械类、土木类等专业的一门专业基础课程，是理论联系工程实践的具有承前启后作用的课程1，其对工程技术人才培养的重要作用不言而喻。传统的纯线下课堂教学模式已经不能满足应用型本科学生教学要求2-4。同时，如何培养应用型高校学生的家国情怀、科学精神与人文素养，也是当前力学教学领域讨论的热点课题之一5。因此，应用型本科理论力学课程教学需要解决以下几个问题：（1）针对应用型-63-教学革新创新创业理论研究与实践 2023 年 2 月第 3 期本科学生力学基础学情、理论力学课程要求不断提高、课时不增反降的实际情况，改革课堂教学，优化教学设计，实施混合式教学模式，提升教学效果，高水平地达成课程教学目标。（2）落实立德树人，在课程教学内容和教学活动中有机融入思政元素，达到润物无声的育人效果。（3）合理运用智慧教学工具，将学生的手机从低头的工具变成抬头的利器，打破课堂沉默状态，激发学生的学习热情，让课堂活起来。（4）改革传统的考核评价方式，将形成性评价与终结性评价相结合，科学评价教学目标的达成度。并且在教育部首批一流课程认定名单中，理论力学共获批 11 门，其中研究型大学占 10 门，应用型本科层次只有 1 门，因此应用型本科院校理论力学一流课程建设迫在眉睫6-8。1课程建设方法和途径1.1 建立“三横三纵”的课程教学内容体系根据学生认知规律，基于布鲁姆教育目标分类理论9-11，构建“三横三纵”的课程内容体系。“三横”是指静力学、运动学、动力学三个模块；“三纵”是根据认知规律，将每个模块分为基础、应用、创新三个层次。基础层次包括基本概念、基本理论、基本方法。在应用层次中，引入工程实际案例、高新技术成果，同时引入有限元软件（MSC.Adams），理论联系实际，增加课程的高阶性和挑战度。在创新层次中，引入动手制作比赛、学科竞赛、创新项目等，增加课程的创新性。并从我国重大工程、行业典型代表人物、力学史等方面挖掘课程思政元素，有机融入教学内容。1.2 创新“四堂一体”的课程教学模式实施线上课堂、传统课堂、翻转课堂、第二课堂“四堂一体”的“多堂联合”创新教学模式。线上课堂实现基础层次知识传授前移，传统课堂、翻转课堂实现应用层次知识内化，第二课堂实现创新层次知识拓展。基础层次的教学以线上虚拟课堂为主，按知识点录制微视频并上线，发布学习任务清单，学生线上自学、自测，师生线上交流互动。依托超星平台建立理论力学在线课程，支撑“四堂一体”创新教学模式中的线上课堂教学。对于难度较大等不适合线上自学、理论强的知识，仍放到实体课堂教学。在思政设计方面，以“画龙点睛式”的方法，围绕定理、原理等知识点，追溯知识点的力学史和力学家，培养学生积极探索、勇于批判、敢于创新的科学精神。应用层次的教学是本门课程的重点，是实现应用型课程的核心，是培养应用型人才的关键。应用层次的教学以传统课堂、翻转课堂等实体课堂为主，教学任务主要是运用基础层次的知识解决工程实际案例，通过“学中做”实现知行耦合。教学活动策略是利用雨课堂等智慧教学工具，在教师引导下开展分组讨论、组间互评、合作探究式学习，打破课堂沉默状态，激发课堂活力，使学生动起来。在思政设计方面，以“专题嵌入式”的方法，围绕某个工程案例，借助我国重大工程和行业典型代表人物的光辉事迹，培养学生家国情怀和爱国精神。创新层次的教学以第二课堂等实体课堂教学为主，引导学生参加动手制作比赛、学科竞赛、创新训练，参与教师科研项目，通过“做中学”实现知行耦合。在思政设计方面，以“专项训练式”的方法，通过“研、创、赛”培养学生积极探索、勇攀高峰的科学精神。综上所述，通过虚拟课堂（线上课堂）与实体课堂（传统课堂、翻转课堂、第二课堂）相结合，推行“多堂联合”课程教学模式，在教学活动中，以“学中做、做中学”的方式达到知行耦合，实现培养应用型本科人才的目标。1.3 搭建“三维四度”的课程评价体系遵循 OBE 理念12-14，突出形成性评价，设计了“三维四度”评价体系。第一维，线上评价占 20%，包括在线视频及资料学习（5%）、在线自测（5%）、在线讨论（5%）、作业互评（5%）；第二维，线下评价占 70%，包括翻转课堂（5%）、课堂测试（5%）、课后作业（10%)、分组项目（10%）、笔试（40%）；第三维，第二课堂占10%，包括动手制作比赛、学科竞赛、创新训练、教师科研项目。通过“三维”考核实现对学生学习投入度、知识点掌握度、能力实现度、课程目标达成度的“四度”评价；在完成课程成绩评定的同时，也间接实现了对思政育人效果的考查。2课程建设的成效2.1 课程建设得到认可本课程被学生评为“四有”课程：即有情、有趣、有料、有用。校内督导和同行认为本课程建设改革成效显著，学生知识、能力和素质的培养达到了既定的教学目标。“四堂一体”的教学模式与“三维四度”的评价体系获得了校内督导和同行的一致认可。同时，本课程 2021 年被学校认定为首批校级一流课程（编号：2021-1-003），并且本课程的教学资源、教学模式、评价体系已经推广到兄弟院校理论力学课程教学中。2.2 课程教学团队成果突出近年来，课程教学团队成员获得力学讲课竞赛省级奖项 5 项，其中两位教师分别获得第 8 届和第 9 届江苏省工科基础力学青年教师讲课竞赛理论力学组特等奖。同时，一位教师以理论力学案例教学设计参赛获得 2021 年度校级“课程思政”教学设计竞赛一等奖。-64-教学革新创新创业理论研究与实践 2023 年 2 月第 3 期2.3 学生成绩逐年提升2018 级机电班（改革后）、2019 级机电班（改革后）课程平均分依次为 80.1 分、84.7 分，比 2017 级机电班（改革前）分别提高 10.4 分、15 分；2018 级机电班（改革后）、2019 级机电班（改革后）课程及格率分别为88.2%、95.0%，比 2017 级机电班（改革前）分别提高8.6%、15.4%，如图 1 所示。与未实施改革的平行班相比，2018 级机电班（改革后）平均分提高 10 分、及格率提高 7.2%，2019 级机电班（改革后）平均分提高 11.1分、及格率提高 9.5%，如图 2 所示。通过学生成绩的纵向、横向比较，表明该课程建设改革创新取得了显著的效果。2.4 学生学科竞赛成绩斐然近年来，我校学生在国际大学生工程力学竞赛（亚洲赛）、全国周培源大学生力学竞赛、江苏省大学生力学竞赛等力学权威竞赛中均获得了各类奖项。3课程建设的创新特色本课程建设创新了集“思专一体、四堂一体、理实一体”的“三维立体”课堂，形成了一定的课程特色，具体如下：