翻转课堂教学模式在理论力学教学中的应用

1、    “翻转课堂”教学模式在理论力学教学中的应用    冯晓栋 王玮摘 要： 针对理论力学课程传统教学方法不能很好激发学生兴趣以及适应现代社会和科学发展需要的现状，结合翻转课堂教育模式的特点并将其引入到理论力学教学中来。以在“考虑摩擦的平衡问题”中的应用为例，对翻转课堂教学模式的教学流程进行阐述。关键词： 理论力学；翻转课堂；教学流程g642 a 2236-1879（2017）12-0066-011 引言理论力学是土木工程专业学生入学后所学的第一门重要的专业基础课1。理论力学在大学课程的知识结构上起着“承上启下”的作用，它不仅综合应用高等数学、大学物理

2、等基础理论，又是后续课程如材料力学、结构力学、机械原理、机械设计等课程的“敲门砖”。在理论力学中结合课程内容来阐明由工程实际抽象出力学模型，推导出理论，再回到工程实际等一些科学方法，对学生开始学习工程技术基础课是十分必要的2。2 理论力学的教学现状理论力学内容繁多，课时紧张：理论力学中部分内容与大学物理相重复，一些较简单的题目，同学们往往因为能用大学物理的方法解决而抗拒学习理论力学的方法，但是遇到了复杂的题目往往又无从下手，这样学生的学习兴趣会逐渐降低，最终导致堂气氛沉闷，教学效果不理想。如何在有限的时间内传授其精华引起许多教学工作者的关注.传统的接受性教学方式己经越来越不适应现代化教育的需要

3、3。3 翻转课堂教学模式的介绍翻转课堂（flipped classroom）就是一种利用信息化技术手段，学生在课堂外完成新知识的学习，可通过最适合自己的学习方式完成；在课堂学生通过协作学习以及教师的个性化辅导来完成知识消化吸收，获得理想的教学效果。根据不同学段、不同学科、不同课程类型，教师翻转课堂方式多样，但有效的翻转课堂应具有以下几个特征：（1）学生从被动的听众转变为主动的学习者；（2）需要借助信息技术实现课堂翻转；（3）课堂内安排各种活动实现学生知识建构和内化；（4）课堂内有时间帮助学生掌握更具挑战性的概念，培养解决实际问题的能力。以上几个特点，尤其适合于理论力学这样的概念理论多而杂、并且

4、与实际联系紧密的工科课程。4 翻转课堂教学模式在理论力学教学中的应用实例本文以理论力学中考虑摩擦的平衡问题这节内容为例进行探讨。本节为静力学中后半部分的内容。在这节课之前，同学们已经系统的学习过没有考虑摩擦时刚体的平衡问题以及摩擦的基本知识，为这节课的学习打下了重要的基础。4.1 课前准备（1）制作教学视频：视频的时间为15分钟。安排如下：2分钟复习平面任意力系的平衡条件、平衡方程以及摩擦的基本概念；3分钟提出两个问题：（1）考虑摩擦时，用水平力推斜面上的物块，物块的运动状态和物块平衡时推力的大小？如图1所示。（2）为了防止轮船被水冲离岸边，人们通常用麻绳在短桩上缠绕几圈，为什么？5分钟介绍本

5、节的理论知识；5分钟引导学生用所学知识去分解、细化上面提出的问题。而具体解决问题则需要同学们课下复习相关知识、查阅资料以及在实验室做实验。（3）设计和梳理问题：教师要设计一些有引导性的讨论题以保证课堂上的讨论环节围绕着所学内容展开而不会存在偏题现象。比如，针对视频中提出的第二个问题，如何建立力学模型会更有利于问题的分析和解决。4.2 课堂活动（1）分组讨论问题：学生自由分组，共分5组，每组由5-6人組成，一人为组长，其余为组员。教师提出问题，学生分组讨论。讨论以学生为主，教师适当引导。设置时间点，每5分钟从各组中随机抽选一名组员进行发言，以保证每名同学都参与到小组讨论中。学生发言时，教师起组织

6、者的角色，辅助学生讲述，并在讲述过程中随时提出问题，引发学生的思考。（2）师生共同总结：经过讨论后，同学们对本节的整体内容会有更深层次的认识。各小组归纳和提炼结论性的内容，由每组组长进行总结发言。教师进行补充以及将零散的知识点串联，揭示其彼此之间的关联，使之形成知识体系。通过设置问题启发学生将其应用于工程及生活的相关问题中。（3）教师提出问题：教师布置课堂练习题，以小组讨论的方式交流解决问题的思路和方法。从各组中随机抽取同学到讲台上给大家讲解，让学生充当教师，尽量把主动权交给学生，鼓励学生成为真正的课堂主体，使学生产生成就感。5 结束语翻转课堂将普通课堂中的讲授移到课外进行，课堂内可以通过实验、项目训练、研讨、团队合作完成任务等方式让学生成为学习的主动实施者，学生的工程实践能力和沟通交流、团队协作能力在课堂上能直接得到很好的锻炼。但是，理论力学中并不是所有内容都适合翻转课堂模式，比如绪论和一些偏重理论学生难以自学的内容。参考文献1 哈尔滨工业大学理论力学教研室. 理论力学m. 北京： 高等教育出版社， 2009.2 苏禾. 对学生进行科学方法教学的几点体会在