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“雨课堂+腾讯会议”模式下线上教学的探索与实践
浏览次数:204   添加时间:2020年5月29日 15:47
 

辽宁石油化工大学 矿业工程学院 龚雪

春节刚过,面对新冠疫情,得知学生不能按期返校,根据教育部停课不停学的宗旨,开展线上教学势在必行。辽宁石油化工大学自20202月初,开始积极为教职工搭建线上教学平台,如雨课堂、超星学堂等。学习各种平台操作之后,开启了《复合材料力学》课程线上教学的探索与实践。

    1.课程概况

复合材料力学是固体力学的新兴分支,它主要研究复合材料的力学问题。主要讲述复合材料单层板的宏观力学,层合板的宏观力学分析,单层板的细观力学分析。本课程内容具有较高的实用性、先进性和科学性,重点进行学生理论联系实际和工程设计能力的培养,学好本课程要求有较高的数学推导能力,尤其是进行矩阵计算的能力。

    2.开课前准备

2.1收集丰富的教学资源

为了传授最先进的知识,给学生上好每一节课,寒假前特意在图书馆借了几本新书,调整现有资源,对其进行加工补充,制作内容饱满新颖的PPT课件。

 

1教学资源

 

2.2开课前的演习模拟,选择合适的线上教学模式

深入学习各种教学平台的功能特点,把这些功能和教学设计结合到一起,授课前,为了避免开课后可能出现的种种网络技术障碍,一次又一次地对各种授课模式进行测试和实战演练,发现雨课堂具有课件库、试卷库、随机点名、弹幕、投稿、记录签到情况、白板等实用性较强的功能,但是语音直播压力比较考验网速和平台的容量,最后决定采用雨课堂+腾讯会议模式进行直播,以雨课堂+QQ课堂模式作为备选预案。

     3.课程教学案例

本案例选取课程第2章第1节“单层板的正轴刚度”,作为刚度分析的基础部分,首先,与学生回顾复习材料力学中正应力、切应力以及胡克定律,抛砖引玉建立单层板的力学模型;其次,将单层假设为平面应力状态,根据复合材料线弹性内变形情况下,利用叠加原理进行应力分析,教学时长45分钟。 

3.1教学目标

1)掌握正轴与偏轴的概念,单层板的正轴应力-应变关系;

2)理解柔度与刚度的定义,分析柔度、刚度与工程弹性常数的关系。

3.2教学内容

以解析法为主,建立纵向单轴试验、横向单轴试验和面内剪切试验的力学模型,引导学生应用广义胡克定律建立应力-应变关系分析,根据关系式的建立,正确建立单层板的应力-应变关系矩阵,要求学生有较高的高数功底,利用分析计算过程,使学生能够面对实际问题,提出方案,进而解决问题。

3.3学情分析,拟定教学过程设计

3.1.1多方位学情分析

1)学生学历层次专业的局限性

据统计,本门课程共七名同学选修。首先,学历层次不同,5名同学全日制高中本科,2名同学专升本,这就导致了数学基础不一致,专升本的同学高数基础要略低于高中本科,所以在授课过程中,涉及高数推导时要权衡每一名学生的基础,选择适当的速度以及更易懂的形式进行讲解;其次,专业不同,1名本科机械专业,1名本科英语专业,5名本科土木工程专业,据调查,两名非本专业学生假期已经进行了系统的力学学习,基本掌握实际工程问题的力学模型以及强度刚度的校核,这为本门课涉及力学专业知识部分授课顺利完成奠定了良好的基础。

2)学生已有相关知识经验分析

针对本节课或本单元的教学内容,确定学生需要掌握哪些知识、具备哪些工程实际经验,然后分析学生是否具备这些知识学生已有知识经验分析经验。例如本节课的单层板应力-应变关系式推导,首先,分析学生高数矩阵计算能力,检验对称矩阵的概念及性质、矩阵相乘、逆矩阵的求解等基础理论及计算;其次,分析应力-应变关系时应用材料力学中学到的广义胡克定律,检验学生对拉压变形、剪切变形、扭转变形的胡克定律的理解情况。

3)学生学习能力分析

分析本科专业不同学生理解掌握新知识的能力如何、学习新的基本理论的能力如何。据此设计教学任务的深度、难度和广度。而且可以进一步分析本专业学生中学习能力突出的尖子生和学习能力较弱的学习困难学生,并因材施教、采取变通灵活的教学策略。

3.3.2精准的教学过程设计

1)课前干预

课前在雨课堂上传发布本次课课件以及本次授课内容与材料力学相关联的知识点,在学堂在线上找到与本次授课内容一致的国家211高校慕课资源。在微信群内,提示学生要进行相关资源的学习,为达到更好地学习效果,做好课前预习工作。

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2 雨课堂发布预习                 3 学堂在线资源

 

2)详细的教学过程设计

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3.4教学手段与方法

3.4.1购入新装备助力线上教学

现实与理想有一定的差距,第一次课之后,总结发现经常出现声音间断和杂音,于是专门配备了网线和专用麦克,解决了笔记本电脑无线网卡信号传输不理想问题。学生反映使用专用麦克之后,音质非常好。还有一个问题就是本门课推导公式多,计算量很大,需要画图的地方也不少,单纯依靠PPT讲解效果不理想,于是选择了平台培训群里推荐的大操作面手写板,讲起公式推导与例题方便快捷。

3.4.2 多元化的教学方法,提高教学质量

授课中,精心设计好每一次授课内容,以讲授为主,学生互动为辅,采用多元化的教学方法,如讨论式教学法、案例式教学法等。比如:讲到单层板正轴刚度时,采用讨论式教学法,结合本科学习的材料力学的轴向拉压问题的胡克定律中描述的应力-应变关系,进行单层板的正轴应力-应变关系推导。在讨论中,可谓温故而知新,使学生对新知识由来能够印象深刻,不必死记硬背。

 

5硬件设备麦克、手写板                               6 腾讯会议讨论中

 

再遇到复杂公式推导的时候,如果单单选用PPT读此推导过程,不能吸引学生的注意力,如果使用雨课堂白板功能,利用手写板一步一步进行推导计算,使学生参与到推导过程,推导结束还可以把白板内容发送给全班同学,大大的提高学生的学习兴趣,有效的提高教学质量。

 

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3.4.3花式互动手段,调动学习积极性

选择雨课堂平台,就是看中了它的互动手段比较多样化,依据不同的问题选择不同的互动方式。例如:如果只需简单几个字回复的就选择弹幕模式;如果需要计算过程,就选择讲解题过程以图片形式进行投稿。最重要的是,投稿功能可以立即查看,并进行投屏,可以及时纠正学生在计算过程中不当之处,加深学习印象。

 

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互动方式还可以选用腾讯会议聊天框、腾讯会议语音对话等,不时与学生互动,可以掌握每个学生的基础状况,有的放矢。互动方式多样化,既能保证学生认真听讲,又能及时了解学生学习动态。

3.4 利用网络资源,强化学习效果

为了提高学生学习积极性,提高教学效果,责成班级负责同学使用EV录屏,将授课全过程有声录屏,课后发给每位同学。并且在每次授课的当日晚上利用腾讯会议增设讨论环节,解惑答疑。

3.5教学效果反馈

 3.5.1教学检测

作为研究生教学,不应该局限于填鸭式教学,接受结束就算完成任务,要让学生有自己对课程内容的见解,挖掘与培养学生的思考能力,让其对问题具有创新的思维。课后在雨课堂设置讨论环节,通过启发思路、补充知识、介绍理论应用的相关性,引导学生探究和创新。

  

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  3.5.3积极的学习状态

出色的人生源于出色的学习,出色的学习源于良好的学习习惯。要求学生课前认真预习,课上认真听讲,养成记笔记的良好学习习惯,不但能提高学习效率,保证学习任务的顺利完成。


  

    4.融入课程思政元素

在教学体系层面的建构上, 要将学科教学与政治素养、国家意志高度统一;课程思政也是一种科学的思维方法,反映在教学体系上就是培养什么样的人、学什么样的知识技术,在顶层设计上,理想成长教育和专业发展教育要有机联系。应重视专业课的教学与思想政治教育的结合”,将社会主义核心价值观融入土木工程专业课程当中,从而在潜移默化中引导同学们理解、领悟、认同并践行一个土木人的责任与使命。

在教学中必须应用思想政治理论教育的学科思维处理教材、组织教学内容,依照教学大纲,跨出教材,将时代的、社会的正能量内容引入课堂,充分挖掘蕴含在相关知识中的教育因素,激励学生成长成才,促进学生的全面发展。由于复合材料力学具有理论性、工程性、实践性相结合的特点,采用多元化教学手段和方法,充分借助网络化教学、视频录像等手段,使学生深刻地理解教学内容,严格地遵循相关原理法则进行各项校验,遵从客观规律,认真分析计算,在以上教学环节中潜移默化地树立起学生正确的个人操守和职业操守,只有摆正个人的价值观,才能进一步理解社会层面价值观。

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