基于Blackboard平台的网络教学与课堂教学相融合的 《材料力学》课程教学模式的探索

基于Blackboard平台的网络教学与课堂教学相/r/n交融/r/n的/r/n?/r/n材料力学/r/n?/r/n课程教学/r/n形式/r/n的/r/n探究/r/n/r/n〔〕:/r/n

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/r/n摘要：为/r/n打破/r/n传统课堂教学的局限性，适应高等教育向素质和/r/n才能/r/n教育的转变，本文基于Blackboard教学平台，针对?材料力学/r/n?/r/n课程/r/n进展/r/n网络教学与课堂教学相/r/n交融/r/n教学/r/n形式/r/n探究/r/n。分析了?材料力学/r/n?/r/n的课程特点，从微课应用、知识拓展、以赛促学和材料力学虚拟实验等方面将课堂教学和网络教学深度/r/n交融/r/n，构建了?材料力学/r/n?/r/n课程的混合教学/r/n形式/r/n，对解决高校理工类专业根底课程的学时缺乏、/r/n进步/r/n教学效率、发挥学生的主体性具有一定的借鉴意义。/r/n

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/r/n关键词：Blackboard；微课；混合教学；材料力学/r/n

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/r/n一引言/r/n

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/r/n?材料力学/r/n?/r/n是高校理工类专业的一门重要专业根底课程，是学习?机械设计/r/n?/r/n、?/r/n构造/r/n力学/r/n?/r/n、?断裂力学/r/n?/r/n、?弹性力学/r/n?/r/n等一系列后续课程的重要根底。目前，传统的?材料力学/r/n?/r/n教学/r/n形式/r/n以课堂讲授和课后作业为主要教学/r/n手段/r/n。学生处于被动的地位，没有/r/n充分/r/n发挥学生学习的自主性和积极性。课后，学生主要通过教材和课堂笔记来/r/n进展/r/n复习，预习也是通过教材来/r/n进展/r/n。/r/n教师/r/n主要通过课堂提问和/r/n修改/r/n作业来/r/n理解/r/n学生掌握知识的情况。此外，随着近年来高校教学改革，专业根底课程的理论授课学时不断被压缩，这造成一方面教学大纲的教学内容被缩减，另一方面/r/n教师/r/n不断加快授课进度来完成教学大纲所要求的内容。/r/n

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/r/n近年来，伴随信息技术的迅速开展，信息技术与教育的深度/r/n交融/r/n已成为当今高校教学/r/n形式/r/n改革的热点之一，越来越受到高校/r/n教师/r/n的重视。依托互联网技术的新型教学/r/n形式/r/n不断涌现，/r/n例如/r/nSPOC【1】、混合式教学/r/n形式/r/n【2】、翻转课堂【3】和雨课堂教学/r/n形式/r/n【4】等。为/r/n理解/r/n决日益凸显的?材料力学/r/n?/r/n传统教学/r/n形式/r/n的弊端，激发学生的学习自主性和积极性，本文结合/r/n工程/r/n类专业的人才培养要求，/r/n根据/r/n近几年的教学/r/n理论/r/n，提出基于blackboard平台的?材料力学/r/n?/r/n混合式教学/r/n形式/r/n改革的新思路。/r/n

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/r/n二Blackboard平台简介/r/n

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/r/nBlackboard是美国Blackboard公司开发的网络教学平台，具有成熟、稳定与可支持大用户量访问、交互/r/n才能/r/n强、多种语言支持等特点。该平台在国际上应用广泛，如美国哈佛大学、斯坦福大学和英国剑桥大学。国内有北京大学、中山大学等200多所大学应用。Blackboard网络教学管理平台以课程为中心，包含了课程管理、课程内容、讨论区、测验等功能。/r/n教师/r/n可以根据课程内容和活动定制教学/r/n途径/r/n，将内容工程、讨论、作业、测验或其他教学活动有选择地发布给学生。/r/n教师/r/n也可以在平台上开设网络课程，学生可以自主选择要学习的课程并自主/r/n进展/r/n课程内容学习。学生之间以及/r/n教师/r/n和学生之间，都可以根据教、学的需要，围绕所教所学的课程/r/n进展/r/n讨论和交流。【5】/r/n

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/r/n三?材料力学/r/n?/r/n课程特点/r/n

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/r/n?材料力学/r/n?/r/n主要研究各种/r/n工程/r/n构造/r/n中普遍存在的物体受力、变形和其破坏规律，是一门从根底向专业过渡的课程。该课程的知识体系/r/n完好/r/n且各章研究内容相对较独立。?材料力学/r/n?/r/n首先研究轴向拉压、剪切、/r/n改变/r/n和弯曲四种根本变形的强度和刚度问题，然后再讨论组合变形，最后研究压杆稳定性问题。对于根本变形的强度问题，其研究/r/n方法/r/n都是遵循"分析内力/r/nrarr;研究应力/r/nrarr;建立强度条件";的/r/n道路/r/n。对于轴向拉(压)、/r/n改变/r/n和弯曲根本变形，应力分析的根本思路均是"/r/n观察/r/n构件的变形/r/nrarr;分析变形几何关系/r/nrarr;建立应力和应变的物理关系/r/nrarr;根据静力学平衡条件建立平衡方程/r/nrarr;确定应力";。可见，?材料力学/r/n?/r/n的知识内容易于分解成假设干相对独立的知识点，分析思路/r/n明晰/r/n，非常/r/n适宜/r/n制作微课和MOOC视频。此外，?材料力学/r/n?/r/n研究对象为/r/n工程/r/n构造/r/n中普遍存在的各种/r/n工程/r/n构件，研究内容/r/n涉及/r/n大量/r/n工程/r/n案例，/r/n适宜/r/n与多媒体技术结合/r/n进展/r/n教学。/r/n

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/r/n?材料力学/r/n?/r/n课程具有根底理论和/r/n工程/r/n应用的双重性，也使其非常适于培养和/r/n进步/r/n学生科学素质和科技创新/r/n才能/r/n。隋朝的赵州桥、火车铁轨、叠板弹簧、动物骨骼和麦秆的空心/r/n构造/r/n等各种/r/n构造/r/n设计和自然现象其背后均蕴含着材料力学的知识。通过学习?材料力学/r/n?/r/n这门课程，不仅要求学生掌握根本概念、必要的根底知识、初步的计算/r/n才能/r/n和分析/r/n方法/r/n，还应具备解决一些简单的/r/n工程/r/n实际问题的/r/n才能/r/n。/r/n

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/r/n四?材料力学/r/n?/r/n网络教学与课堂教学相/r/n交融/r/n教学/r/n形式/r/n的/r/n探究/r/n

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/r/nBlackboard平台作为一个优秀的网络教学平台，为构建一门高质量的混合教学课程提供了条件保障，但教学内容、教学/r/n形式/r/n、教学/r/n手段/r/n和教学/r/n方法/r/n才是教学的灵魂和内核。我们结合?材料力学/r/n?/r/n的课程特点，从/r/n以下/r/n几个方面，对?材料力学/r/n?/r/n混合式教学/r/n进展/r/n了/r/n探究/r/n并提出新思路。/r/n

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/r/n(一)课程信息资源发布/r/n

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/r/n教师/r/n在开课前，应将?材料力学/r/n?/r/n课程的教学大纲、教学要求、参考书目、教案、讲稿、多媒体课件、考试形式、成绩组成和评价/r/n标准/r/n等发布在Blackboard教学平台上，提/r/n供应/r/n学生/r/n充分/r/n的课程信息，让学生对?材料力学/r/n?/r/n课程的要求和教学内容有一个/r/n充分/r/n的/r/n理解/r/n。/r/n

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/r/n(二)微课资源利用/r/n

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/r/nBlackboard平台的一个主要功能是可提供课程视频资源。/r/n教师/r/n首先应根据?材料力学/r/n?/r/n的知识体系特点，将各章节的教学内容分解成假设干相对独立而/r/n完好/r/n，适于微课教学的知识点。然后/r/n教师/r/n需逐步完成教学/r/n目的/r/n设定、微教案设计和脚本编写、素材的搜集和制作、PPT制作、教学/r/n施行/r/n与录制、后期视频编辑等步骤。【6】微课制作完成后，/r/n教师/r/n将微课视频发布到Blackboard教学平台上。学生通过Blackboard平台观看微课程来自主学习，对知识点/r/n进展/r/n预习和复习。此外，/r/n教师/r/n也可以将习题课制作成微课，方便学生知识点理解以及考前复习。/r/n

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/r/n(三)互动教学/r/n

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/r/nBlackboard教学平台提供/r/n例如/r/n通知提醒、电子邮件、讨论板、日志、博客、网络学习书签、虚拟课堂与聊天室、学习小组等多种互动效劳和功能。/r/n教师/r/n和学生科通过Blackboard平台提供的多种互动方式/r/n进展/r/n教师/r/n-学生和学生-学生之间的问题解答、学习/r/n经历/r/n交流、互帮互助。通过基于Blackboard平台的互动教学，一方面不仅使/r/n教师/r/n及时而便捷地/r/n理解/r/n到学生在学习过程中遇到的难点和共性问题，以便/r/n教师/r/n随后在课堂上及时解决这些问题，另一方面加深/r/n教师/r/n-学生和学生-学生之间的交流，形成一个积极的学习气氛，/r/n进步/r/n了学生的参与感，培养了学生之间的互助性。/r/n

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/r/n(四)学习自测/r/n

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/r/n在网络平台上/r/n开拓/r/n课后/r/n考虑/r/n题、网上测试题、模拟考试板块，让学生在每节课/r/n完毕/r/n后、不同的时间节点以及期末考试前/r/n进展/r/n自测和检验。学生通过自测，可以检验自己的学习效果并及时发现知识/r/n薄弱/r/n点，/r/n进展/r/n补救。/r/n教师/r/n通过学生初次的自测成绩的统计，也可以/r/n理解/r/n学生课堂学习的实际效果和问题。/r/n

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/r/n(五)知识拓展/r/n

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/r/n教师/r/n可选择教学大纲要求之外的并且与/r/n工程/r/n实际/r/n联络/r/n严密/r/n的/r/n局部/r/n材料力学知识或者相关知识作为学生拓展学习内容，发布到Blackboard平台，供学生选择性地学习，/r/n帮助/r/n一些有/r/n才能/r/n且对力学具有/r/n浓重/r/n兴趣的学生/r/n进展/r/n知识拓展。/r/n例如/r/n，对于中、小学时的?材料力学/r/n?/r/n课程，能量/r/n方法/r/n、超静定/r/n构造/r/n等可作为拓展内容。另外，随着计算力学技术的迅猛开展，有限元软件如Ansys和Abaqus等成为解决/r/n工程/r/n中复杂的力学问题的重要工具。在材料力学课程中，/r/n教师/r/n可适当引入力学计算技术知识扩展学生的知识面。我们通过利用Abaqus软件模拟等直杆拉伸(压缩)、等直圆轴/r/n改变/r/n、梁纯弯曲和带圆孔薄钢板的拉伸等，让学生直观地/r/n观察/r/n到杆件发生各种根本变形时的变形特点和横截面应力分布特征以及应力集中的现象。由此为切入点，向学生讲解有限元软件的根本计算过程，使学生对有限元软件有个初步认识。/r/n

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/r/n(六)以赛促学/r/n

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/r/n近年来，国家级和省级的各类涉力学的赛事层出不穷，受到各高校的广泛关注，学生也表现出了高涨的参与热情。/r/n教师/r/n应/r/n鼓励/r/n学生/r/n参加/r/n各种/r/n涉及/r/n力学的竞赛，激发学生的潜能和力学兴趣，/r/n进步/r/n学生的/r/n工程/r/n理论/r/n素质和综合/r/n才能/r/n。在众多涉力学的赛事中，"全国周培源大学生力学竞赛";是影响最大、等级最高的力学竞赛，受到各高校的高度重视。/r/n

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/r/n我们在Blackboard平台上创立"力学竞赛";板块，为学生提供历年"全国周培源大学生力学竞赛";竞赛试题及答案、竞赛辅导资料和在学术/r/n上发表的力学竞赛总结和分析的文章。我们还/r/n开展/r/n一系列的赛前辅导或集中培训，给与学生专业的竞赛指导和知识/r/n扩大/r/n。/r/n

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/r/n(七)虚拟材料力学实验应用/r/n

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/r/n材料力学实验是材料力学课程的重要组成/r/n局部/r/n，通过直观的实验现象/r/n深化/r/n理解材料力学理论。/r/n教师/r/n首先在Blackboard平台发布实验内容、实验原理、实验步骤和/r/n本卷须知/r/n等，学生通过网络平台/r/n进展/r/n了预习。/r/n教师/r/n最好提供基于虚拟现实技术制作的低碳钢拉伸、铸铁压缩和梁纯弯曲正应力的测定等材料力学网络虚拟试验。学生可通过网络虚拟实验，按照实验操作/r/n说明/r/n进展/r/n虚拟实验，并且针对虚拟实验获得的数据/r/n进展/r/n处理，分析实验结果。这使学生/r/n可以/r/n在实验前就已/r/n纯熟/r/n地掌握实验/r/n方法/r/n和实验操作，同时可防止由于学生大量误操作造成的时间浪费和实验器材的损耗。/r/n

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/r/n(八)撰写科研小论文/r/n

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/r/n创新看似/r/n偶然/r/n，灵光闪现，其实也有它产生的必要条件。创新需要具有广博的知识和对未知领域的/r/n探究/r/n精神。【7】我们倡导学生去大胆/r/n探究/r/n与课程相关的领域和自己感兴趣的问题。/r/n教师/r/n应/r/n鼓励/r/n学生尝试撰写科研小论文，这对于培养学生的知识应用/r/n才能/r/n和创新意识以及科研素质具有积极的意义。学生撰写科研论文，应首先在/r/n工程/r/n实际或日常生活中提出力学问题，在条件允许的情况下最好实地/r/n观察/r/n并获取相关参数，建立力学模型，然后应用力学知识/r/n进展/r/n分析，最后给出结论。近两年，学生的科研论文选题有："材料力学在双杆形状设计中的应用";、"悬空寺建筑/r/n构造/r/n的力学分析";、"公交玻璃的平安问题";、"C型椅和四腿椅的强度/r/n比拟/r/n";、"简析生活中有关温度应力问题";等。/r/n

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/r/n我们将撰写科研论文作为学生平时成绩的一个组成/r/n局部/r/n。/r/n教师/r/n在课堂上预留一/r/n局部/r/n时间对/r/n局部/r/n优秀的科研论文/r/n进展/r/n点评，启发和培育学生的科研思维，/r/n期望/r/n到达"抛砖引玉";的效果。我们还在Blackboard平台/r/n开拓/r/n"力学科研";板块，选择在?力学与/r/n理论/r/n?/r/n等/r/n上发表的一些科普性质的科研论文在平台发布，让学生/r/n理解/r/n如何应用所学的力学理论知识解决/r/n工程/r/n实际问题和解释自然现象。/r/n

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/r/n(九)学习效果/r/n反响/r/n和教学/r/n改良/r/n建议/r/n

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/r/n在课程学习/r/n完毕/r/n后，/r/n教师/r/n可利用Blackboard平台对学生/r/n进展/r/n学习效果和/r/n满意/r/n度调查问卷。可设计如下问题，/r/n例如/r/n"基于Blackboard平台的混合教学对你专业知识的掌握和应用是否有/r/n帮助/r/n？";、"对于传统教学、网络教学、传统教学结合网络教学这三种教学/r/n形式/r/n，你认为哪一种最/r/n适宜/r/n你？";、"在混合式教学/r/n形式/r/n中，你最/r/n满意/r/n和最不/r/n满意/r/n的是哪个环节？";、"混合式教学是否/r/n进步/r/n你的学习效率和兴趣";等。/r/n教师/r/n通过Blackboard平台获得学生的/r/n反响/r/n信息，并/r/n根据/r/n平台提供的多样的数据统计/r/n进展/r/n分析，以学生喜欢的方式调整教学策略，/r/n进展/r/n新的教学/r/n形式/r/n的尝试，形成良性的教学/r/n形式/r/n改革循环。/r/n

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/r/n五/r/n完毕/r/n语/r/n

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/r/n在"互联网+";的时代，网络教学与传统课堂教学相/r/n交融/r/n是教学/r/n形式/r/n改革与开展的必然趋势，也是与时俱进的/r/n表达/r/n。基于Blackboard平台的网络教学和课堂教学的/r/n交融/r/n不仅可激发学生的学习兴趣，/r/n进步/r/n教学效率，促进/r/n教师/r/n和学生之间的互动，而且可更好地培养学生的创新和应用/r/n才能/r/n，满足学生对力学课程的不同层次的要求。但是，网络教学与课堂教学的/r/n交融/r/n也势必要求/r/n教师/r/n应具备一定计算机应用/r/n才能/r/n和视频编辑/r/n程度/r/n；此外，最重要的一点是，为较好完成一门课程的相关网络教学，/r/n教师/r/n还应每天抽出一定时间，花费一定精力/r/n进展/r/n网络教学互动和资料更新，这些对高校/r/n教师/r/n也是一个挑战。社会在开展，人们的学习方式也是