课堂互动反馈系统在材料力学中的应用研究

第15卷第12期2016年12月
软件导刊•教育技术
Journal of Educational Technology
Vol.15No.12
Dec. 2016
课堂互动反馈系统在材料力学中的应用研究
佘慧杰，张丽芳
(上海理工大学机械工程学院，上海200093)
摘要：课堂教学是师生相互作用和影响、共同发展的互动过程。

在材料力学课程教学中引入课堂互动反馈系统Sunvote，及时准确地向教师反馈全体学生力学知识掌握情况，便于改进授课策略，让每个学生更有效地参与到课堂学习中，改善和提高了课堂教学效果。

关键词：课堂互动；材料力学；反馈系统；课堂教学
中图分类号：G436 文献标识码：A文章编号=1672-7800(2016)12-0044-02
材料力学课程作为一门基础性和专业性较强的学科之一，对很多其他领域学科有基础指导作用。

该课程的教学具有理论概念性和方法技巧性强的特点，对师生的要求都很高。

在材料力学课程传统课堂教学活动中存在明显的问题:教师课堂教学方法单一、枯燥；师生间缺乏交互，学生参 与缺失；缺乏因材施教和教学效果反馈周期长。

1课堂互动反馈系统
1.1 反馈系统原理
互动反馈系统IRS是一'种借助多媒体和计算机网络等 现代信息技术的网络平台，旨在通过互动过程的多媒体演示和信息反馈，为交互提供高效整合平台。

IRS应用于教室 中的课堂教学时，教师或专业人员设计教学资源，包括编排
测试题目、教材讲解、媒体演示、即时反馈、随堂评测或游戏 比赛等。

每位学生使用答题器（人手一个）进行教学的互动 和参与，通过接收系统和软件，将参与教学的结果生成即时统计信息，通过投影或电视等公共荧幕设备显示出来并将数据记录到后台。

IRS通过即时互动提升学生学习的兴趣、注意力、记忆力、思维能力和决策能力，实现科研、教学、反 馈、评测、分析和评价的有机结合。

1.2应用现状
2000年，国内开展了全国教育技术重点课题《引进信息 反馈技术构建互动教学模式的研究》的研究工作，研究通过 整合信息反馈技术与课堂教学的具体应用，构建基于课堂互动反馈技术的教学模式。

2010年北京大学开始评价IRS 的课堂教学效果，紧接着，国内高校纷纷开始试探IR S教学。

目前，国内IR S的使用刚刚开始，且多集中在中小学，而高校在教学理念、方法和学科特点都与中小学存在较大差别。

因此，将IRS运用在国内高校的材料力学课程中，能 否获得师生认可，能否开发出支持国内高校课堂互动教学
的多种应用模式等，都是值得关注和研究的问题。

2课堂互动反馈系统的应用
2.1 应用环境
我校于2015年引进长沙中天电子设计开发有限公司
提供的SunVote课堂互动反馈系统，并在材料力学课程教学中进行试点应用。

该系统将Sun V ote投票反馈系统和MS PowerPoint 2013用于材料力学课堂互动反馈以及教学
幻灯片的制作和使用。

2.2课堂模式
在我校工科专业材料力学课程的课堂授课过程中，考
虑到材料力学课程教学的特殊性：教和学的连续性，要求教
师和学生能连贯掌握课程内容。

教师将课堂互动反馈系统
设计运用到三种模式中：课前复习、课前预习和课后测试。

即通过上次课教学情况摸底和本次课教学效果评价，便于
教师教学连续进行。

该应用模式要求学生在上课前复习上一节课的内容，并预习准备本次课内容；教师在进行教学设计时准备一些与上次课以及本次课有关的问题。

整个课堂的应用模式如图1所示。

教师在上课时先对上次课内容进行简短复习，并通过
互动反馈系统展示典型复习题，学生使用表决器回答后，计
收稿日期=2016-10-20
基金项目：上海市教委“十二五”本科教学工程专业综合改革试点项目（2N14304101)
作者简介：余慧杰（1978-)，男，福建漳州人，博士，上海理工大学硕士生导师，研究方向为振动噪声；张丽芳（I960-)，女，上海市人，上海理工大学副教授，研究方向为工程力学。

第12期余慧杰，张丽芳:课堂互动反馈系统在材料力学中的应用研究•45•
图1基于I R S的材料力学课堂教学模式
算机统计并以图形（例如柱状图）形式展示学生答案。

教师 依据统计结果，分析学生上次课的掌握情况。

接着引人本次课内容的概要介绍和重点难点提醒，通 过互动系统展示本次课内容有关的测试题，并请学生进行答题。

之后，教师并不讲解本次答题情况，而是开始正式授课，并在讲授完所有内容后，让学生再次回答相同的测试题。

这时，教师将两次答题情况进行对比，分析学生课堂掌 握情况。

2.3 内容示例
授课教师结合教学大纲设计并开发了大量Sun V ote环 境下的课堂教学幻灯片，用来对正常教学内容的复习、训练 和预习。

图2是材料力学课程第四章弯曲内力章节的课堂
幻灯片之一。

由图可见，教师提出问题，学生思考后用表决器答题。

接着教师给出正确答案，并分析题目内容。

教师 再给出全班同学答题选项的分布情况，根据学生回答的正确率，指出常见错误，提醒学生防范思考误区，防范以后出 现同样的错误，起到重点问题重点分析的目的。

前8次课堂教学中采用传统教学法，后8次课堂教学中采用 IRS教学方法。

为了更好地了解课堂互动反馈系统在课堂
教学中的使用效果，发放学生问卷150份。

问卷涵盖了学生对两种教学方式的接受程度、学习效率、优缺点及改进建议等方面。

回收有效学生问卷145份，回收率96. 7%。

统计结果显示，89. 7%的学生表示愿意接受这种互动教学方式，96. 6%的学生认为IR S方便易用，91. 7%的学生 接受IR S互动教学方式，98.0%的学生认为IR S提高了他 们的课堂参与感，82. 7%的学生认为IR S加深了他们对课堂授课内容的记忆和理解，88. 3%的学生认为在课堂案例讨论中IR S更利于与老师之间的交流，73. 1%的学生认为 使用IR S学习效果更好，84. 5%的学生认为IR S提高了他 们学习材料力学课程的热情和兴趣。

3结语
课堂互动反馈系统IR S在材料力学课堂中的应用，既 丰富了教师的教学设计模式，对教师的备课提出更高更多要求；也促进了学生的课堂参与积极性，激发了学生的学习 兴趣。

课堂互动反馈系统使得教学有张有弛，课堂既严肃又活泼，缩短了师生间的心理距离，有效提升了教学效果。

IRS既体现了新颖的教学理念，又促进了教师的专业发展，也生成了新的教学资源。

但是必须承认，课堂互动反馈系统仅仅是一种辅助教学技术和手段，在未来的教学过程中还需要思考和解决的问题有：互动试题库的建设、互动的频次、互动过程的完整性以及常态化应用等方面，以便持续实现教师的主导作用，激发学生对材料力学课程的学习兴趣。

图2基于I R S的课堂问题幻灯片示例
2.4教学设计及反馈
在我校2015年春季的材料力学课程教学中，针对150 名来自4个专业的本科教学班采用了交叉对比教学：即在参考文献：
[1]欧阳慧，我国大学本科课堂互动状况研究[D].长沙：湖南大
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[2]庄明君，贺志强.基于IR S的课堂测评系统的设计与应用研
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(编辑：邵珠洲
）。