摘要：文章首先分析了理论力学课程教学现状，然后阐述了基于对分课堂的理论力学课程混合式教学思路，接着论述了基于对分课堂的理论力学课程混合式教学实践，最后说明了基于对分课堂的理论力学课程混合式教学反馈。

　　关键词:理论力学课程,混合式教学,对分课堂

　　在顺应国际教育理念开展的线上与线下教学相结合的混合式教学模式下，学生在参加学校课堂教学的同时，还可以在线上学习知识。线上学习既可以弥补课堂教学的不足，又可作为学生个性化学习的目标。建构主义理论强调，知识是学习者通过意义建构的方式获得的，而非通过教师传授获得的[1-2]。将知识传递放在课前线上完成，课中教师主要讲解课程的重点和难点，课后学生通过实践或讨论的形式完成教师布置的任务和练习，这有助于学生进一步完成知识的建构与内化。学生在线上可以根据自己的基础，灵活安排学习时间，选择学习资源，无须所有人同步进行，并且理解能力不强或自身基础较差的学生可以反复观看视频，而不必担忧知识点的遗漏，这样实现了真正的分层教育。

　　对分课堂[3]的特点是一半的课堂时间为教师讲授，另一半时间留给学生，让其通过讨论的方式进行交互式学习。对分课堂通过调整教与学的核心关系，使课堂实现“以教为主”向“以学为主”的转变。这种教学模式把教学时间分为三个部分，分别为教师讲授、学生内化吸收和小组讨论。近年来，国内外学校一千多门课程的统计数据表明，采用对分课堂教学模式，可取得较好的教学效果。理论力学是东莞城市学院（以下简称“我校”）机械设计制造及其自动化专业和机器人专业一门非常重要的技术基础课程，对于培养学生分析和解决实际工程问题能力起着重要的作用。因此，课题组针对理论力学课程教学现状，结合多年的教学经验，提出了以对分课堂为基础的理论力学课程混合式教学实践策略。采用这种方法，既能提高学生学习的积极性和自主学习能力，又能减轻教师的教学负担。

　　一、理论力学课程教学现状

　　我校是一所应用型本科民办普通高等学校，前身为东莞理工学院城市学院。我校学生理论基础相对较差，理论知识理解能力与重点本科院校学生相比存在一定差距，而且学生学习态度不够好，学习积极性和自主学习能力较差。理论力学是我校机械设计制造及其自动化专业和机器人专业一门非常重要的技术基础课程，该课程理论性强，内容抽象，概念公式定理多，知识复杂。再加上现在高等学校实行教学改革，理论力学课程的学时数在不断减少。因此，学生大多觉得学习难度较大，做题时感到很吃力，枯燥无味，压力大，进而逐渐失去学习兴趣，还容易产生厌烦心理[4]。理论力学教学内容由静力学、运动学和动力学三大部分组成，课程内容大部分是工程机构的机械模型，由于学生以前没有接触过相关的工程实践，因此教学过程中的理论推导和公式定理运用对学生来说比较困难，尤其是动力学部分的学习，其综合了静力学和运动学部分内容，内容复杂，动量定理、动量矩定理和动能定理等的运用较难理解。

　　概言之，传统的教学模式难以满足现代学生的学习需求，无法充分激发学生的学习主动性。因此，改革课堂教学模式，提高教学效率，成为一线教师研究的焦点。为了提高学生自主学习能力和理论力学课程教学效果，课题组全方位开展基于对分课堂的混合式教学实践，以学生为中心，从教学大纲修订、教学设计优化、思政元素挖掘、教学手段创新、课程资源建设、课程考核评价等方面进行改革，并在教学过程中融入思政元素，实现了知识、价值、能力三位一体的教学目标。

　　二、基于对分课堂的理论力学课程混合式教学思路
       学习内容平均留存率是指学习者采用不同的学习方式后在两周以后所能记住内容的多少。美国缅因州国家训练实验室提出的学习金字塔模型表明，三种主动学习方式对应的平均留存率占据了金字塔底部，学习效率较高，如图1所示[5]。

　　在理论上，采用对分课堂的理论力学课程教学设计遵循了上图的学习金字塔模型规律。课题组根据理论力学这门课的特点，在对分课堂教学模式的基础上进行了改进，充分利用超星学习通平台，分别对学生课前线上学习、教师线下课堂讲授、学生线上内化吸收、线下课堂小组讨论的教学环节进行优化设计，设计思路如图2所示。

　　（一）学生课前线上学习

　　随着信息技术的快速发展，线上学习资源越来越多，如中国大学MOOC、超星学习通等。为了方便教学，教师可在超星学习通上发布与单元主题相关的微课视频、PPT课件、试题库等相关内容，主要包括本单元学习目标、主要知识点、重难点和思政案例，学生线上完成测试题目，以便教师进行学情分析。

　　（二）教师线下课中讲授

　　传统课堂以教师为中心，学生独立思考的时间较少。而对分课堂以学生为中心，教师成为学习的引导者。对分课堂中教师讲授的核心目标是调动学生的主动性，改变传统教学模式下学生被动学习导致的教学效果不好的现状，促进学生后面的学习，具体实施方法如下。第一，精讲到位，注重留白，激发学生学习的兴趣[6]。教师根据学生课前线上学习情况，归纳出本章节的重点、难点和疑点，基于此，在对分课堂教学模式下，讲授不再是全面覆盖，而是精讲，即引导性的、框架式的讲授，教师主要讲授重难点，即讲授的是高度概括的课程知识。第二，教师在讲授知识点时要注意详细讲述其意义和价值，将知识与工程实践相结合，使学生明白这些知识与解决哪些工程问题相关，各个知识点对学生的自我价值实现有什么作用，让学生知道为何学，以激发学生的内驱力。第三，教师在课堂上要讲授知识框架和逻辑线，把各单元内容的逻辑结构以路线图的形式展现出来，引导学生学习。第四，教师讲授时要注重解决如何学这一问题，引导学生学习，注重传授学习方法、学习技巧和策略，帮助学生学会学习。

　　（三）学生线上内化吸收

　　对分课堂模式下，学习的核心过程在于内化和吸收，而不同学生有不同的方式，这个过程是个性化的。在课堂教学中，教师讲解知识点时，有的学生容易理解吸收，有的学生则跟不上进度。对此，学生课后可以线上查看超星学习通上的资料，以弥补课堂上的不足。对于课程难点和疑点，学生可以线上反复观看教学视频和课件等教学资料，不占用课堂学习时间，由此便解决了理论力学学时不足的问题，同时也能提高学生的自主学习能力。为了更好地促进学生的个性化学习，教师可以利用大数据分析技术，对中国大学MOOC、超星学习通的学习数据进行整理分析，以便后续对学生进行有针对性的指导，提高教学效果。

　　（四）线下课堂讨论

　　课堂讨论环节分为小组讨论和全班交流。在图1的学习金字塔模型中，“讨论”“实践”“教授给他人”都是主动学习的主要形式。把上述三个形式置入小组讨论环节，在这个环节，上课教师不做讲授，而是让学生分组讨论，以30人的班级为例，通常5人一组，共分成六组。讨论主要针对教师上次课的讲授内容和学生在自主学习阶段的学习结果，且每一位学生都要参与讨论，主要围绕作业分享自己的体会、收获和疑问，互相切磋学习，把普遍存在的问题记录下来。小组讨论后，教师组织全班讨论，对小组讨论中存在的疑难问题进行解答，分析易错点，归纳总结重难点，进行章节总结。对分课堂的特点主要体现在小组讨论环节，在讨论的过程中，小组通过主动学习，不但提升了学习积极性，同时也提升了课堂教学效果。

　　三、基于对分课堂的理论力学课程混合式教学实践

　　以理论力学课程第十四章达朗贝尔原理为例，课题组在大二机械设计制造及其自动化专业1、2班和机器人专业1、2班进行了教学实践，共有125名学生参与本次教学。为了进行教学效果对比分析，机械设计制造及其自动化专业3、4班采取传统教学模式。学期初，教师提前在超星学习通导入课程学生名单，并提醒学生自动分组，确定好组长，以便开展小组互动讨论。基于对分课堂的理论力学课程混合式教学实践按照以上提出的教学设计思路进行实施。

　　（一）学生课前线上学习

　　课前，教师在超星学习通上发布筛选好的与章节单元主题相关的微课视频、PPT课件、试题库等内容，让学生在规定时间观看教学视频和课件等，并线上完成课前测试和解答布置的问题。而教师要根据超星学习通上学生的学习记录情况，进行学情分析，为课堂讲授做准备。

　　课前，教师将与达朗贝尔原理相关的学习资料上传至超星学习通平台，一般在每周正式线下授课的前3天上传，并通过超星学习通平台发送消息，提醒学生及时学习发布的材料。例如，课前线上学习环节，学生要通过观看教学视频，了解惯性力的概念和达朗贝尔原理；通过观看课件，了解本次课的学习目标，学习目标具体分为知识能力素质目标和思政目标两大部分。课前，教师还要在超星学习通上发布课前测试和两个与实际生活相关的问题，如“汽车在紧急刹车时，前后轮哪个先抱死？汽车前轮和后轮抱死后，会产生什么后果”，让学生在超星学习通上回答问题并按时提交。

　　（二）教师线下课中讲授

　　对分课堂中，教师讲授的核心目标是调动学生学习的主动性，即教师是学习的引导者，主要讲授重难点，激发学生学习兴趣；讲述知识点的意义和价值，激发学生学习的内驱力；讲授知识框架和逻辑线，引导学生学习；传授学习方法、技巧和策略，帮助学生学会学习[7]。

　　课前学生线上自主学习完质点和质点系的达朗贝尔原理及相关的概念，课中教师则主要讲授重难点内容—达朗贝尔原理的应用，其可采用案例和提问教学法，由汽车轮胎抱死现象引出达朗贝尔原理，并通过列举工程实例说明达朗贝尔原理在实际工程中的应用，以激发学生的专业学习兴趣。教师在讲授达朗贝尔原理的应用时，可阐述达朗贝尔原理给工程实践带来的意义和社会价值，激发学生的内驱力；讲授达朗贝尔原理时，与静力学联系起来，阐述其逻辑关系，引导学生学习；讲授动静法应用时，引导学生利用哲学辩证法思维分析和解决问题，让学生在分析和解决问题的过程中，掌握学习方法、技巧和策略，从而学会学习。教师还可以将动力学方程和静力学方程放在一起比较，让学生从中体会力学方程的美，将枯燥无味的力学方程与美学联系起来，提高学生的学习兴趣和综合素质。

　　（三）学生线上内化吸收

　　对分课堂模式下，学习的核心过程在于内化和吸收，而不同学生有不同的学习方式，学习效果也就不同。尤其是接受能力略差的学生，跟不上进度，容易产生厌学情绪，对此，其可以线上复习课程的重难点，即对存在疑问的知识点可以线上反复观看教学视频，直到理解并掌握这一知识点。

　　达朗贝尔原理提供了用静力学的平衡方程求解动力学问题的方法，因此也叫动静法。达朗贝尔原理的运用，将有关的运动量转化成达朗贝尔惯性力系，故达朗贝尔惯性力系的简化和等效代替是重要一步，也是本章学习的难点内容。学生课后主要复习达朗贝尔惯性力系的简化和等效，重点掌握达朗贝尔原理的应用，学会用动静法求解工程中的动力学问题[8]。

　　（四）线下课堂讨论

　　线下课堂讨论环节主要是以小组讨论的形式开展，属于主动学习范畴，可以提高学生的学习积极性。达朗贝尔原理章节中，学生主要围绕达朗贝尔原理在汽车运动中水平约束力计算部分的应用进行讨论，讨论内容为从计算得出的公式中可以发现什么问题，得出什么结论，轮胎水平约束力与哪些因素有关；围绕日常生活相关的问题进行讨论，如为什么有些人坐车时会晕车，而开车时不晕车。学生通过讨论这些问题，可加深对达朗贝尔原理的理解。最后教师根据小组讨论结果进行总结分析，在这个过程中，教师只是起引导和最后总结的作用。

　　（五）多元化考评

　　学生的总成绩在传统教学模式中由平时成绩和期末考试成绩两部分组成。而在对分课堂中，需要注重整个教学过程，因此平时成绩不仅包含考勤和课后作业，还需要考虑整个教学的各环节，特别是学生在小组讨论中的表现和收获，要考虑小组成员的学习能力、互动能力和沟通能力。具体的课程评价权重如图3所示。平时成绩和期末卷面成绩各占50%，其中平时成绩里，课堂讨论占20%，体现了对分课堂教学模式以学生为中心的思想。线上考核利用学校信息化平台，通过学校线上平台记录学生的学习轨迹、学习情况及学习效果，生成基于学生学习行为的反馈数据，并给出平时综合成绩。线下考核包括期末考试情况、小组交流讨论情况和线下作业。

　　四、基于对分课堂的理论力学课程混合式教学反馈

　　近年来，理论力学课程通过实施对分课堂混合式教学模式改革，在教学过程中融入思政元素，实施以学生为中心的教学，并对课前线上学习、课中教师讲授、学生内化吸收、课堂分组讨论和多元化考评各个教学环节进行优化设计，大大地提升了课堂教学效果[9]。改革后，学生的学习积极性和自主学习能力明显提高，从各项学习任务的完成情况来看，绝大部分学生都能认真按时完成，常见的迟到、旷课、早退现象也大为减少。为了检验对分课堂的教学效果，课题组选取机械设计制造及其自动化1、2班及机器人工程专业1、2班共四个班级学生进行无记名问卷调查，结果如表1所示。从学生反馈的问卷调查结果来看，绝大多数的学生认可对分课堂混合式教学模式将线上自学、线下讲授和讨论环节有机结合起来的做法。大部分学生肯定了对分课堂混合式教学的效果，认为对分课堂教学效果明显优于传统教学模式。

　　为了进一步体现对分课堂混合式教学模式的教学效果，课题组将机械设计制造及其自动化专业1、2班学生的期末成绩与机械设计制造及其自动化专业3、4班学生的期末成绩进行对比分析，结果如图4所示，实施对分课堂混合式教学班级学生的成绩明显高于传统课堂教学班级学生。传统教学模式属于被动学习方式，学习内容平均留存率低，学习效率低，而基于对分课堂的混合式教学模式属于主动学习方式，学习内容平均留存率高，学习效率高。采用对分课堂混合式教学新模式，有针对性地解决传统课堂教学中存在的一些典型问题，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的自主学习能力和学习积极性。

　　五、结语

　　理论力学由于课程理论性强，内容抽象，概念公式定理多，知识复杂，学时又少，学生学习感觉枯燥吃力，容易产生厌烦心理，教师可以通过对分课堂教学模式激发学生的学习兴趣，提高学生的自主学习能力和学习积极性[10]。

　　传统的理论力学课程教学以教师为中心，教师注重知识的传授，导致学生独立思考的时间较少，被动学习，课堂气氛沉闷，教学效率不高，且缺乏对学生自主学习能力的培养。基于对分课堂的理论力学混合式教学实践中，教师是学习的引导者，主要讲授重难点，将课程的知识、能力和价值目标进行有机融合，激发学生学习兴趣；讲述知识点意义和价值，激发学生的内驱力；讲授知识框架和逻辑线，引导学生学习；传授学习方法、技巧和策略，帮助学生学会学习。

　　概言之，基于对分课堂的理论力学混合式教学不但实现了知识的传授，还促进了学生主动学习、主动思考，提升了学生运用理论力学思维方法分析和解决工程实际问题的能力。

参考文献：

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　　[2]杨维东.建构主义学习理论述评[J].理论导刊,2011(5):77-80.

　　[3]张学新.对分课堂:中国教育的新智慧[M].北京:科学出版社,2016:16.

　　[4]胡绪照,王玉勤,陈宇.应用型本科院校理论力学课程教学探讨[J].黑龙江教育(理论与实践),2019(6):71-72.

　　[5]颜素莉,陈贤卿,汪劲.基于“学习金字塔”理论开展自学课堂的教学实践与探索[J].计算机时代,2018(12):80-83.

　　[6]郭树荣.基于“互联网+对分课堂”混合式教学模式研究与实践[J].黑龙江教育(理论与实践),2017(3):39-41.

　　[7]马陆艳,张学新.对分课堂教学模式中“讲授”的特点[J].黑龙江教育(理论与实践),2020(10):75-76.

　　[8]刘徽,腾梅芳,张朋.什么是混合式教学设计的难点:基于Rasch模型的线上线下混合式教学设计方案分析[J].中国高教研究,2020(10):82-87.

　　[9]金阿芳,热依汗古丽·木沙,富荣昌.工程力学“金课”建设研究及教学实践[J].中国现代教育装备,2022(3):105-108.

　　[10]杨淑萍,王德伟,张丽杰.对分课堂教学模式及其师生角色分析[J].辽宁师范大学学报(社会科学版),2015,38(5):653-658.