编者按：随着新学期的教学任务以在线教学的形式开展，我交的教师们正根据各自学科和专业的要求与特点以及各自课程在线教学资源的建设情况，全线铺开了在线教与学的工作，对如何更好地开展线上教学，他们有着自己的经验与感悟。党委教师工作部（教师发展中心）在网站和本平台推出的“战‘疫’师说”专栏，专此记录战“疫”期间云课堂的教学片段，与您共同聆听师生们的教学故事。本期，我们邀请力学与工程学院的材料力学课程组的老师们分享他们如何利用我校材料力学自己研发的慕课平台Smart Online Tutor System（简称SOTS）来实施慕课教学的体会。
突如其来的疫情给教学工作造成了巨大的困难，为了把不利的影响降到最低，力学学院及时响应学校和教育部的指示精神，本着“一课一案”的方针，迅速按下了疫情防控期间材料力学在线教学的“启动键”，决定我校材料力学采用自己研发的慕课平台Smart Online Tutor System（简称SOTS）来实施慕课教学。
本学期的材料力学总共27个教学班（含峨眉6个），土木和机械等专业共有2090名学生（含峨眉 371名），涉及到15位任课教师（含峨眉2位），覆盖面广、影响大。
一、开课前
2月10日，我们组了建材力教师的微信群，11日课程组的全体教师通过教务处邮箱把慕课教学的安排以及每个教学班的QQ群号发送给了所有的学生，要求学生立即加群，并且对学生居家学习的条件开展摸底调查。对于迟迟没有加群的学生，老师们在教务处网站上查到学生的个人邮箱或电话，一一进行通知，做到了不遗漏一名学生。
16日上午10点，离正式慕课教学开课尚有8天时间，课程组召开了教学团队的第一次视频会议，商讨了具体的实施方案，包括教学组织、学习内容的发布、学生学习行为的管控、可能出现的问题和没有电脑学生的处理办法。考虑到可能出现的网络拥堵和平台崩溃等因素，我们将27个教学班的2090名学生均匀地分配到一周的7天当中（表1），学生每次的学习任务都有一周的时间来完成，但将学习任务的截止日期定在7天中的某一天，这样就在有限的硬件条件下，有效地分散了服务器的负载和网络的流量。
表1 疫情期间材力教师开课计划表
16日我们专门录制了一份材料力学的开课视频，把疫情期间慕课教学的安排和计划告诉学生，并且明确规定第9周参加统一组织的期中考试，期末参加全校的统考，我们不降低水平、不降低要求。
17日-23日确定为预演周，按照视频会议商量的方案，进行了一次“带妆彩排”。所有的教学班均发布了一次测试视频和测试作业，要求学生在17日一天内完成，一方面对学生进行操作培训，另一方面有意测试服务器的抗压能力。测试过程非常顺利，服务器、网络和平台运行良好。18日召开了第二次教师团队的视频会议，通报了17日预演周的测试结果，并且汇总学生加群的情况、拥有网上学习条件的情况以及完成测试任务的情况，根据情况决定24日按计划正式开课。
在预演周期间，收集到无在线学习条件的学生56人。未完成测试演练的学生约100人，其中大部分是上学期在学习材料力学AI的过程使用过SOTS系统的学生。
20日我们调配了第二台高性能的服务器，相关工作得到了学校信网处的鼎力支持。唐燕梅副处长给我们特事特办，以最快的速度批复了第二台服务器在公网上的IP，并且把两台服务器的带宽提升了一倍。信网处的张伟强老师和孙老师也对两台服务器的网络环境进行专项的检查，并委托第三方对我们的服务器和平台进行安全性扫描，结果一切均符合要求。22日第二台视频服务器并网运行，为我们24日正式开课提供了强有力的设备保障。
二、开课中
24日材料力学慕课正式开课。预料中的事情还是发生了，由于大量高校同时在线开课，网络拥堵现象十分严重，直到9:08分网络才恢复正常。学生的问题铺天盖地、迎面而来，涉及电脑故障、网络崩溃和卡顿延迟等等，幸好之前我们有12个学期的开课经历，有着充分的思想准备和技术预案，老师们兵来将挡，见招拆招。网络的拥堵和卡顿直接影响了学生学习活动是否顺畅，这个问题必须解决。
25-29日，网络的状态始终不是十分理想，有的时候上午会堵到10:30才能逐渐恢复。负责系统维护的老师先后采用了部分视频分流、服务器自动重启和降低数据库访问频率等办法，效果都不明显。
3月1日，将材料力学慕课100%的视频流量转到第二台服务器上，至此之后，学生系统突然变得十分流畅。
从3月2日开始，学生系统完全恢复正常，可以全天候24小时运行。一切恢复了平静，老师们可以把所有的经历全部用在课程的教学活动上。
任课教师按照教学日历，每周发布一次课，包括“聊课”视频（相当于上课）和网上作业（相当于课后作业）。选课的学生必须在SOTS平台上观看材料力学的慕课视频，回答视频中老师提出各种问题，学生不答或者答不对，视频不往下播放。视频边讲边问，学生边学边答，互动问题中的已知数据都是随机的，抄同学的答案不好使。这种技术的运用，使得学生的学习行为得到了有效地管控，提高了在线教学活动的有效性和安全性。否则学生把视频点开了，人跑了；或者人登录在线，但根本没有听课，这就出问题了。视频的提问和互动，也加强了学生的认真思考，促进了学生的深度学习。
视频学习完成之后，学生才能做网上作业。作业中包括选择题、填空题和计算题，很多题目的已知数据都是随机的，学生想在网上抄作业是很难的。所有的题目全部由电脑自动批改，作业成绩按照20%的比例计入期末的课程成绩。任课老师对网上作业设定了最低分数线，瞎做一气、达不到要求是不允许提交的。每次作业都有截止日期，过了截止日期，作业成绩打对折。
除了按时发布学习任务之外，任课老师必须回答学生在qq群中提出的各种问题。由于上课和作业全部在线完成，特别是学生观看视频的过程需要频繁地回答视频中的问题，网上作业达不到老师设定的最低标准不准提交，因此学生在qq群中提出的问题非常多，远超以往。据不完全统计，前两周每个教学班的qq群中学生发布与材料力学课程知识和学习活动有关的问题平均在30个以上，学生在群里讨论相关问题的信息平均在60条以上。以江晓禹老师的学生qq群为例，几乎每天都有80条以上的互动信息，老师跟学生一起讨论材料力学课程中的各种问题（图1），一周累计应该在500条以上，这是平常面对面的答疑根本达不到的。在这种情况下任课教师在其中的投入就可见一斑，从某种程度上讲学生的学习效果是老师投入的时间堆出来的。我们要求每位老师要在第一时间关注到学生提出的问题，老师并不需要马上给予解答，把问题留给学生，鼓励学生参与对问题的讨论。因此，在学生的qq群中的讨论非常积极，获得了非常良好的学习效果。
图1 老师跟学生讨论教材上的思考题
感人的事例非常多。江晓禹老师直到深夜还在qq上帮学生分析网上作业中存在的错误（图2）。喻勇老师则把原有的工程力学网上作业题库中的题目一个个检查一遍， 再一个个试做一遍（图3），以便让学生做网上作业的时候不因题目设计有错误而出现问题。张娟老师想尽各种办法收集电子教材，以解决学生使用教材的燃眉之急。
图2 老师跟学生讨论网上作业中的问题
图3 老师修改和检测题库中的作业题
张娟老师耐心地帮助学习有困难的学生，努力使他们不掉队。例如。3月7号，对一位学习比较困难的学生（重修生，少数民族），从晚上8：12分到11：18分持续在线指导4小时，最后终于使该学生按时完成了本周作业。
江晓禹、张娟和喻勇等很多任课老师利用腾讯会议和qq课堂等工具不定期地给学生增补教学内容，例如刘宇杰老师让学生体会和讨论材力力学与理论力学的异同点（图4），峨眉陈兴山老师给学生讲解网上作业中的问题（图5）。史智老师组织各种问题讨论和问卷调查（图6），并推送大量的拓展学习资料。张波老师及时回复了学生在聊课互动过程提出的问题（图7），保证了学生的视频学习高效顺畅。每位老师都通过不同的方式和学生交流、互动，以保持学生在线学习的热度和效率。
图4 讨论材料力学与理论力学的异同点
图5 老师给学生解答网上作业中的问题
图6 及时了解学生的体验
图7 解答学生在课堂提问中遇到的问题
负责系统维护和数据整备的储节磊老师，疫情期间穿梭于家庭和实验室之间，没日没夜地工作，没有准时准点吃过饭，尝试各种技术方法来保障系统和平台的正常工作（图8）。
图8 负责系统维护的老师实时监控SOTS平台数据库服务器的运行状态
三、第一周的学习情况
截止到3月8日，学生已经完成了一周材料力学慕课的学习，既有鸡飞狗跳，又是乱中有序，忙乱属正常，有序是必然。按照教学日历，第一周材料力学AII学习简单拉压超静定问题，材料力学B学习绪论、轴向拉压的内力、应力和强度。在总共2090名学生中，学生完成了第一周聊课视频的学习和网上作业的情况如表2和表3所示，第二周的数据要等到3月15日才能收集齐全。从系统记录的学习数据来看，对于聊课视频，学生第一遍的学习时长均超过了视频时长，说明第一遍的学习是认真的；很多学生看完了一遍，又看第二遍，进行有针对性的复习和巩固（图9）。对于网上作业，很多学生都反复订正、反复批改，把作业成绩提高到了100分（图10-图11）。
表2 材料力学AII第一周学习任务完成情况
表3 材料力学B第一周学习任务完成情况
图9 学生观看视频学习记录的查询
图10 学生完成作业情况的查询
图11 教师查询学生作业的具体情况
图12 教师查询学生作业的具体情况
四、开课后
本次在线教学工作的顺利实施得益于前期充分的准备工作。在此之前，我校的材料力学已经实施了6年的慕课教学，共有26个教学班的2600多名学生采用慕课技术完成课程学习。虽说这次疫情是突发事件，但是对我们而言慕课教学已经是常态，一切都能够有条不紊地组织和开展。
在接下来的几周内，教师团队将不断总结经验，继续按照原定的教学计划、教学日历，完成各项教学活动，不降低要求、不降低质量。特别要做好以下几项工作：
1）任课教师继续根据自己的教学设计，选择适当的内容，利用各种直播方式开展教学活动。
2）重点关注学生学习的效果、质量，以及独立完成学习任务的情况。
3）设计和挑选一些带有综合性和探究性的问题，以教学班为单位组织学生开展讨论。
4）收集学生在qq群中提出的各种问题，建立问题库，为后期建设材料力学自动答疑系统做准备。
材料力学课程组简介
材料力学课程组负责全校土木、机械和力学等相关专业材料力学课程的教学工作。现有教师16位，教授6位、副教授5位、讲师5位。课程组的全体老师，继承和发扬了交大力学前辈“严谨治学、严格要求”的优良传统，勇于探索，敢于创新，先后建成了材料力学国家级精品课程、国家级资源共享课、国家级精品慕课，在人才培养和教学改革工作中做出了优异的成绩。在抗击疫情、开展在线教学期间，课程组全体老师团结一心、众志成城，使得各项工作有条不紊地向前推进。大家充满信心，完全有能力保质保量地完成疫情期间材料力学的课程教学工作。
