人才培養(yǎng)下工程力學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐淺析
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摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，“工程力學(xué)”的教學(xué)逐漸無法適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，為了更好地培養(yǎng)應(yīng)用型人才，必須對“工程力學(xué)”教學(xué)進(jìn)行改革。因此，文章簡要地分析了“工程力學(xué)”教學(xué)中存在的問題，并針對性地提出了改革的具體策略。
關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才；“工程力學(xué)”；教學(xué)改革
0引言
“工程力學(xué)”是工科專業(yè)學(xué)生必修的一門學(xué)科基礎(chǔ)課程，是一門具有較強(qiáng)實(shí)用性的學(xué)科?！肮こ塘W(xué)”教學(xué)是理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，可以更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)，同時(shí)由于其具有實(shí)踐性，可以為學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合提供良好的條件。因此，必須加快推動(dòng)“工程力學(xué)”的教學(xué)改革，才能更好地培養(yǎng)“工程力學(xué)”的應(yīng)用型人才。
1應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下“工程力學(xué)”教學(xué)存在的問題
1.1教學(xué)課時(shí)不足，教學(xué)模式單一
首先，教學(xué)課時(shí)不足。一般情況下，“工程力學(xué)”主要包括理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在具體課時(shí)的設(shè)計(jì)上要充分考慮不同教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)。然而，當(dāng)前高校教學(xué)課時(shí)存在明顯的不足，容易引發(fā)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的沖突。在具體的授課過程中，由于壓縮了理論內(nèi)容的教學(xué)時(shí)間，為了更好地完成課本內(nèi)容的教學(xué)，教師選擇在實(shí)踐教學(xué)中加入理論教學(xué)，犧牲了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)間。另外，由于“工程力學(xué)”的實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量不足，進(jìn)而又壓縮了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課時(shí)，導(dǎo)致學(xué)生缺少實(shí)際操作機(jī)會(huì)，降低了“工程力學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量［1］。其次，教學(xué)模式單一。當(dāng)前，我國高校的“工程力學(xué)”教學(xué)仍然采取傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即“PPT+粉筆+黑板”，沒有充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)。教師在課堂上填鴨式的教學(xué)方法，講授的內(nèi)容過多，缺少新穎的教學(xué)方法，導(dǎo)致“工程力學(xué)”課堂缺少活力，在一定程度上打擊了學(xué)生的積極性，不利于學(xué)生集中注意力。同時(shí)，教師在有限的課堂上沒有給予學(xué)生充足的思考空間，嚴(yán)重降低了學(xué)生的課堂參與度。
1.2“工程力學(xué)”課程地位模糊不清
“工程力學(xué)”清晰的課程地位，是實(shí)現(xiàn)“工程力學(xué)”人才培養(yǎng)的重要基礎(chǔ)。一旦“工程力學(xué)”的課程地位模糊不清，就會(huì)導(dǎo)致高?！肮こ塘W(xué)”人才培養(yǎng)出現(xiàn)不足，難以提高“工程力學(xué)”人才的質(zhì)量，不利于實(shí)現(xiàn)“工程力學(xué)”的教學(xué)目標(biāo)。當(dāng)前，我國高校對“工程力學(xué)”的課程地位尚未達(dá)成一致的結(jié)論，不同院校對“工程力學(xué)”的實(shí)施存在較大的差異。“工程力學(xué)”作為專業(yè)程度較高的課程，必須要有物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科的知識(shí)作為基礎(chǔ)。然而，由于對“工程力學(xué)”課程定位不清，使得“工程力學(xué)”的開設(shè)缺少相應(yīng)的先導(dǎo)課程，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，影響了教師的教學(xué)效果。
1.3“工程力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新性不足
首先，教學(xué)內(nèi)容適用性較低。當(dāng)前，“工程力學(xué)”的教學(xué)知識(shí)涉及的教學(xué)內(nèi)容比較完整，但是教師在實(shí)際授課過程中過度強(qiáng)調(diào)教學(xué)的系統(tǒng)性和完整性，使得“工程力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容的適用性不強(qiáng)，對培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力產(chǎn)生不利的影響?！肮こ塘W(xué)”的教學(xué)內(nèi)容在一定程度上可以理解為三大基礎(chǔ)力學(xué)知識(shí)的簡單組合，教師在教學(xué)過程中對“工程力學(xué)”教學(xué)實(shí)踐以及應(yīng)用重視程度不足，導(dǎo)致學(xué)生對“工程力學(xué)”知識(shí)的學(xué)習(xí)脫離了生活實(shí)際，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，不利于學(xué)生成績的提高。其次，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新。當(dāng)前“工程力學(xué)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容仍然是常規(guī)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，且很長一段時(shí)間沒有進(jìn)行內(nèi)容的更新，導(dǎo)致其與工程發(fā)展的實(shí)際不相符合，教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新性不足。同時(shí)，“工程力學(xué)”實(shí)驗(yàn)的材料較為傳統(tǒng)，無法有效吸引學(xué)生的注意力，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐的創(chuàng)新性不足。
1.4“工程力學(xué)”教學(xué)思想以及考核方式有待更新
首先，教學(xué)思想有待更新。當(dāng)前，高校教師的教學(xué)思想依然是重視理論知識(shí)的講述，忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常集中在學(xué)期的最后幾周或直接取消實(shí)踐，由教師直接講述實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生喪失了實(shí)操的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致學(xué)生的理論知識(shí)無法與實(shí)踐實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合。其次，考核方式存在不足。主要體現(xiàn)在高校的課程評價(jià)方式過于單一，無法有效評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。其主要考核方式為期末考試，雖然采取閉卷的形式，但考試的具體內(nèi)容大多都是固定的，導(dǎo)致學(xué)生忽視平時(shí)在課堂的學(xué)習(xí)，僅僅依靠期末考試前的突擊，死記硬背課本的內(nèi)容，難以真正體現(xiàn)學(xué)生對知識(shí)的掌握程度，也無法真正地考察學(xué)生的實(shí)踐能力［2］。
2應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下“工程力學(xué)”教學(xué)改革策略
2.1完善“工程力學(xué)”教學(xué)體系，合理利用教學(xué)時(shí)間
“工程力學(xué)”在長期的發(fā)展中，已經(jīng)形成了較為完善的理論體系。但是，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，“工程力學(xué)”的課程體系更應(yīng)做到經(jīng)典與現(xiàn)代的完美統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)不同理論體系內(nèi)容的交叉滲透，才能不斷提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。在開展“工程力學(xué)”教學(xué)之前，首先應(yīng)該讓所有學(xué)生認(rèn)知“工程力學(xué)”教學(xué)的重要性，在“工程力學(xué)”中涉及很多不同的課程內(nèi)容，需要針對不同類型的學(xué)生，讓他們對“工程力學(xué)”課程有全方位的了解，并且結(jié)合社會(huì)中的熱點(diǎn)話題和事件開展“工程力學(xué)”的應(yīng)用，激發(fā)所有學(xué)生對“工程力學(xué)”的學(xué)習(xí)興趣。教師需要著重介紹“工程力學(xué)”課程與后續(xù)的“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“流體力學(xué)”以及先前的“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”等課程之間的關(guān)系，進(jìn)而讓學(xué)生更好地認(rèn)知學(xué)習(xí)“工程力學(xué)”的重要性以及意義。同時(shí)，教師在教學(xué)之前也需要對“工程力學(xué)”的教學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行精簡。首先，教師要針對性地選擇教材內(nèi)容。由于“工程力學(xué)”的課時(shí)存在顯著的不足，因此教師必須要合理地選擇教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生留出更多獨(dú)立思考的空間。例如，在測定低碳鋼剪切彈性模量的實(shí)驗(yàn)中，教師首先要明確教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容是什么，即以增量法測量原理和實(shí)驗(yàn)裝置的使用為重點(diǎn)，教師需要給予學(xué)生更多的時(shí)間進(jìn)行自主思考，讓學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題并且自覺地解決問題。其次，教師要重新構(gòu)建教學(xué)結(jié)構(gòu)。由于學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)水平和不同院校的教學(xué)目標(biāo)存在巨大的差異，因此，為了更好地培養(yǎng)應(yīng)用實(shí)踐人才，教師必須重新構(gòu)建教學(xué)結(jié)構(gòu)。例如，當(dāng)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱時(shí)，教師可以先講解教材后面的數(shù)學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生更好地理解靜矩、慣性矩等物理量的幾何意義，雖然在一定程度上調(diào)整了教學(xué)順序，但并未改變教材的整體架構(gòu)。最后，教師要努力實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的跨學(xué)科知識(shí)滲透，結(jié)合“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。例如，對于平面力系的合成與平衡的知識(shí)點(diǎn)，教師在教學(xué)的過程中可以依據(jù)學(xué)生專業(yè)的不同設(shè)置不同的例題。若授課對象為水利類專業(yè)學(xué)生，則教師可以對重力壩的受力情況進(jìn)行分析；若授課對象為交通類學(xué)生，則教師可以對車輛的受力情況進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上，可以讓學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí)更加貼近生活實(shí)際，從而不斷提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
2.2創(chuàng)新“工程力學(xué)”教學(xué)模式，重視實(shí)踐教學(xué)
首先，教師要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)模式。隨著時(shí)代的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法適應(yīng)“工程力學(xué)”發(fā)展的要求，教師要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，采取線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。一方面，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的線上教學(xué)突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的時(shí)間以及地域限制，可以為學(xué)生提供更廣泛的學(xué)習(xí)資料，將教材知識(shí)以碎片化的形式呈現(xiàn)，并借助相關(guān)圖片和動(dòng)畫，可以為學(xué)生的課前和課后學(xué)習(xí)創(chuàng)造更好的條件，從而促進(jìn)教學(xué)效率的提高。另一方面，在傳統(tǒng)的線下教學(xué)中，教師應(yīng)充分利用現(xiàn)代智慧教室，簡化課堂教學(xué)內(nèi)容，從而為學(xué)生自主思考能力的培養(yǎng)提供更好的空間。教師應(yīng)根據(jù)“工程力學(xué)”的教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行完善的教學(xué)設(shè)計(jì)，突出培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力的重要性。例如，純彎曲梁的正應(yīng)力測定這一課，教師可以讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)電測法、測量純彎曲梁的正應(yīng)力分布情況。目的是讓學(xué)生進(jìn)行自主思考，發(fā)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的過程中存在哪些問題有待解決，改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果不理想這一問題。其次，教師要重視實(shí)踐教學(xué)。一方面，教師要重視“工程力學(xué)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，才能不斷提高學(xué)生的應(yīng)用能力。在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)校要加大對實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件設(shè)施的投入，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備；教師要制定合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，明確“工程力學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，并對整體的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行介紹，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性。另一方面，教師要豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式。教師可以采取力學(xué)建模、專題報(bào)告、學(xué)科競賽等方式，增強(qiáng)學(xué)生對理論知識(shí)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用能力，豐富“工程力學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐性［3］。
2.3利用互聯(lián)網(wǎng)開展教學(xué)
在當(dāng)前社會(huì)環(huán)境下，為了能夠在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下提高“工程力學(xué)”教學(xué)整體效果，還可以采用“互聯(lián)網(wǎng)+”的先進(jìn)教育教學(xué)模式。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)在線課程，能夠?qū)崿F(xiàn)線上與線下教育教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，這也成為當(dāng)前高等院校在開展教育教學(xué)過程中的一種全新發(fā)展趨勢和潮流。在校園內(nèi)可以建設(shè)“工程力學(xué)”在線課程學(xué)習(xí)平臺(tái)，向全校所有的學(xué)生提供在線課程。學(xué)生可以通過自己的學(xué)號(hào)及時(shí)地登錄在線課程學(xué)習(xí)平臺(tái)，并且在在線課程學(xué)習(xí)平臺(tái)的使用過程中，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行更進(jìn)一步的自主學(xué)習(xí)。在個(gè)人課程的管理頁面中，包括了課程的信息區(qū)，這是核心的功能模塊，其中不僅有課程作業(yè)、課程資源，也有練習(xí)測試、網(wǎng)上測試、學(xué)習(xí)評價(jià)、布置作業(yè)、在線簽到等一系列功能。與此同時(shí)，學(xué)生也可以進(jìn)行在線測試、在線討論，要求教師定期進(jìn)行在線的答疑解惑。相比于其他在線課程，課程信息區(qū)的開發(fā)功能也是“工程力學(xué)”教育教學(xué)中極為重要的一環(huán)，教師可以在課程信息區(qū)根據(jù)課程資源模塊集中上傳課程課件以及課后的習(xí)題答案、測試試題庫、力學(xué)小知識(shí)以及微課程視頻等一系列資源，從而提高教育教學(xué)的整體質(zhì)量。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”教育教學(xué)模式，可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與課堂教學(xué)之間的有機(jī)結(jié)合，這既是當(dāng)前幫助教師提高課堂教育教學(xué)效果的重要手段之一，同時(shí)也能夠增強(qiáng)教師自身的教育教學(xué)能力，更是落實(shí)以學(xué)生為中心的教育教學(xué)理念，能夠有效地培養(yǎng)應(yīng)用型人才，加快應(yīng)用型人才的發(fā)展速度。
2.4完善“工程力學(xué)”考核方式
傳統(tǒng)的考核方式不利于綜合評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，作為教師要采取多種方式，形成全面的“工程力學(xué)”考核體系。首先，教師要重視學(xué)生平時(shí)成績。對學(xué)生在日常課堂上的考勤、作業(yè)的完成情況以及實(shí)驗(yàn)操作等進(jìn)行打分，確定學(xué)生的平時(shí)成績，并合理設(shè)置平時(shí)成績與期末成績的比例；為了進(jìn)一步培養(yǎng)應(yīng)用型人才，教師在開展“工程力學(xué)”課程考核時(shí)，也需要對原本的考核方式進(jìn)行改革，改變原本單一化的筆試考核方式，盡可能采用多形式、多方面的綜合性考核，這就要求教師更加注重學(xué)生的平時(shí)考核效果，將原本的一次性考核變成過程化的考核模式，將日常的考勤、平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)成績、單元測試課程設(shè)計(jì)以及技能競賽、在線學(xué)習(xí)情況等，全部都納入學(xué)生的期末總成績中，并根據(jù)總成績40%左右的幅度來確定平時(shí)成績。其次，在教學(xué)內(nèi)容的考察上，教師要提高試卷的標(biāo)準(zhǔn)，多設(shè)計(jì)一些綜合性強(qiáng)的題目，才能不斷提高學(xué)生對知識(shí)的應(yīng)用能力，采取有條件的閉卷考試，即將考試中所涉及的復(fù)雜圖表、公式等以注釋的形式呈現(xiàn)，為學(xué)生的進(jìn)一步計(jì)算分析提供相關(guān)的參考。這種方式既可以有效地減輕學(xué)生在進(jìn)行考試時(shí)所面對的考試壓力，又能夠讓學(xué)生將更多的精力主動(dòng)放在對課程知識(shí)的理解、課程知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用等方面。雖然是有條件的閉卷考試，但仍要求在監(jiān)考的過程中不能夠降低監(jiān)考標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)考試過程，不僅應(yīng)嚴(yán)禁學(xué)生攜帶課本、復(fù)習(xí)資料等進(jìn)入考場，還需要將期末考試考教分離，改變原本的任課教師出卷和自主閱卷這一種做法，嚴(yán)禁出現(xiàn)考前漏題、透題等現(xiàn)象。盡可能確保考試的真實(shí)性、公平性和公正性，讓考試全方位、客觀地反映學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)的學(xué)習(xí)效果以及學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)水平，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的整體質(zhì)量，提高教師的教育教學(xué)效果，讓教師有更多動(dòng)力幫助學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)意識(shí)。與此同時(shí)，教師也能更好地考查學(xué)生在進(jìn)行自主學(xué)習(xí)時(shí)的整體學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)生在后期學(xué)習(xí)時(shí)的主動(dòng)性［4］。最后，針對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師可以采取動(dòng)態(tài)跟蹤評價(jià)以及無領(lǐng)導(dǎo)小組討論評價(jià)考核的方式。
3結(jié)語
總而言之，當(dāng)前“工程力學(xué)”的教學(xué)仍然存在許多問題，例如教學(xué)課時(shí)不足、教學(xué)模式單一、課程地位模糊不清、教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新性不足等。因此，必須完善“工程力學(xué)”教學(xué)體系和考核評價(jià)方式，合理利用教學(xué)時(shí)間，重視實(shí)踐教學(xué)，才能更好地培養(yǎng)應(yīng)用型人才。
作者:湯強(qiáng) 單位:淮陰工學(xué)院
