工程力學(xué)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

劉瑞雪 張連英 殷惠光 雷蕾

[摘 要] 工程力學(xué)作為工科專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，起著承上啟下的作用。通過對(duì)工程力學(xué)課程的特點(diǎn)與教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，說明課程改革的必要性。提出以提高學(xué)生綜合能力為中心，以學(xué)生發(fā)展為根本的多元化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)考核方式的改革。

[關(guān) 鍵 詞] 工程力學(xué)；課程改革；課程實(shí)踐

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2016）19-0190-02

工程力學(xué)是我校工科類專業(yè)必修的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生從基礎(chǔ)課到專業(yè)課的關(guān)鍵橋梁，在學(xué)生能力培養(yǎng)和知識(shí)結(jié)構(gòu)體系中起著承上啟下的作用。目前國內(nèi)高校工程力學(xué)教學(xué)普遍面臨著工程力學(xué)教學(xué)課時(shí)減少，教學(xué)內(nèi)容不變甚至略有增加，教學(xué)要求不斷提高的困難。

力學(xué)課程內(nèi)容抽象，概念性強(qiáng)，公式推導(dǎo)復(fù)雜，要完全理解和記憶這些知識(shí)并在考試中能夠靈活應(yīng)用，對(duì)于學(xué)生來說具有很大的難度。同時(shí)在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，過于關(guān)注理論知識(shí)的灌輸，僅依托于教材，從理論到公式，理論工程實(shí)踐相脫節(jié)，忽視學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，這些都造成工程力學(xué)這門課程的學(xué)習(xí)難度。近年來，我校一直致力于探索和實(shí)踐對(duì)于工程力學(xué)課程體系、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革。對(duì)于這門課程，本篇論文針對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與考核方式這三方面介紹本門課程的改革。

一、工程力學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

通過近幾年的學(xué)習(xí)與教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，目前工程力學(xué)課程教學(xué)過程中存在以下幾點(diǎn)問題：

（一）對(duì)工程力學(xué)的重要性認(rèn)識(shí)不足

作為專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生會(huì)認(rèn)為工程力學(xué)這門課與自己所學(xué)專業(yè)關(guān)系不大。比如安全工程的學(xué)生會(huì)認(rèn)為最重要的是安全專業(yè)知識(shí)，工程力學(xué)課程學(xué)的好壞并不會(huì)影響他們學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，更加不會(huì)影響他們的就業(yè)狀況。在學(xué)習(xí)工程力學(xué)課程時(shí)，學(xué)生會(huì)認(rèn)為這門課程沒有新鮮內(nèi)容，只是物理課程中力學(xué)部分的延續(xù)，從而放松對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)。

（二）教學(xué)內(nèi)容偏于陳舊，內(nèi)容偏于理論

和大多數(shù)國內(nèi)課程面臨類似的問題，工程力學(xué)的課程內(nèi)容偏于陳舊，課程內(nèi)容的更新狀況遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于本學(xué)科的發(fā)展，導(dǎo)致學(xué)生花費(fèi)大量精力于陳舊的知識(shí)上，使學(xué)生的實(shí)踐能力不能和所學(xué)內(nèi)容對(duì)接。所以該門課程在改革過程中，不能僅僅將精力集中于傳統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)，在夯實(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)，要兼顧該門課程相關(guān)學(xué)術(shù)前沿動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)，重視知識(shí)的運(yùn)用能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

力學(xué)課程是理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的自然科學(xué)，大部分的力學(xué)理論都是建立在實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試基礎(chǔ)上的。工程力學(xué)作為力學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)課程，在該學(xué)科中起著承上啟下的作用，實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)在該課程中極其重要，而在目前的教學(xué)過程中，教師普遍過于重視力學(xué)理論輕視力學(xué)實(shí)踐，這種教學(xué)方式不能滿足培養(yǎng)力學(xué)人才的課程要求。

（三）教學(xué)方法單調(diào)與落后

現(xiàn)階段教學(xué)方法依然是以老教師灌輸知識(shí)的“填鴨式”教學(xué)方法為主，枯燥的教學(xué)方式加上難以理解的理論知識(shí)，很難讓學(xué)生進(jìn)入到學(xué)習(xí)氛圍中來，達(dá)到理想的教學(xué)效果，與現(xiàn)代高等教育的要求背道而馳。

（四）考核方式單一

合理地評(píng)定成績能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，這是直接影響教學(xué)質(zhì)量好壞的一個(gè)不容忽視的重要因素。傳統(tǒng)工程力學(xué)的考核方式主要取決于期末試卷的考評(píng)成績，考核方式單一，不能綜合全面的評(píng)定學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的效果。

傳統(tǒng)的工程力學(xué)課程教學(xué)過程中存在很多問題，與現(xiàn)階段高等教育的要求存在差距，教學(xué)改革勢(shì)在必行。筆者根據(jù)學(xué)習(xí)與教育實(shí)踐，提出對(duì)于工程力學(xué)課程改革的具體措施。

二、工程力學(xué)課程改革措施

（一）加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于工程力學(xué)課程重要性的認(rèn)識(shí)

工程力學(xué)是現(xiàn)代工程技術(shù)的重要基礎(chǔ)理論課程，是工科專業(yè)必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，不僅機(jī)械類和土建類還涉及食品工程及林學(xué)等專業(yè)，這門課程將直接影響到各個(gè)專業(yè)的后續(xù)課程學(xué)習(xí)，所以，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于工程力學(xué)課程的重視程度是非常有必要的。加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于該門課程的重視程度，第一堂課尤為重要，上好緒論課程很大程度上決定了學(xué)生的重視程度。首先，教師要根據(jù)學(xué)生專業(yè)的不同選擇大量相關(guān)的工程實(shí)例，用以證明該門課程的實(shí)用性與實(shí)踐性。例如對(duì)于土建專業(yè)的學(xué)生來說，可以以迪拜塔或世貿(mào)大廈為實(shí)例，講解分析工程力學(xué)在其中的作用，機(jī)械類課程可以以高速列車或地鐵為實(shí)例講解分析，也可以列舉生活中的實(shí)例作為分析對(duì)象，還可以從社會(huì)的熱點(diǎn)話題中尋找工程力學(xué)在其中的相關(guān)作用，從這種實(shí)例中增加學(xué)生對(duì)于工程力學(xué)課程的重視程度。

（二）以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，改革與更新課程內(nèi)容

工程力學(xué)課程具有內(nèi)容多、理論性強(qiáng)、體系結(jié)構(gòu)存在不合理及教學(xué)內(nèi)容陳舊的問題，課程學(xué)習(xí)要求學(xué)生具有一定的高等數(shù)學(xué)、物理、制圖的基礎(chǔ)和較強(qiáng)的抽象思維能力，還要求學(xué)生能運(yùn)用力學(xué)的基礎(chǔ)理論對(duì)工程問題進(jìn)行科學(xué)合理的分析和計(jì)算。同時(shí)，在課程學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生缺少工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并且基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，會(huì)造成教學(xué)內(nèi)容枯燥、概念難以理解的結(jié)果，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該課程產(chǎn)生畏懼心理，從而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)的積極性。

對(duì)工程力學(xué)課程內(nèi)容的優(yōu)化是廣大科教人員的共識(shí)。針對(duì)我校的辦學(xué)層次、生源質(zhì)量等情況，我校在工程力學(xué)課程內(nèi)容改革方面的主要做法包括：

增加實(shí)踐性教學(xué)課時(shí)。課程內(nèi)容緊密結(jié)合實(shí)際，通過工程實(shí)例提取力學(xué)模型、建立基本概念、講解基本原理、總結(jié)基本方法及其應(yīng)用，增加與工程實(shí)際結(jié)合緊密的例題和習(xí)題。突出思維方法和分析方法的訓(xùn)練，力求在分析每一個(gè)具體問題時(shí)都能用到所學(xué)的力學(xué)知識(shí)。更新教學(xué)內(nèi)容，選取力學(xué)方面熱點(diǎn)問題在課程中進(jìn)行討論，運(yùn)用所學(xué)基本理論，解決相關(guān)熱點(diǎn)問題。

（三）以培養(yǎng)學(xué)生能力為目標(biāo)，改革課堂教學(xué)方法

對(duì)工程力學(xué)課程，倡導(dǎo)“一法為主，多法并用”的原則，探討以問題討論式教學(xué)法為主，適當(dāng)采用案例教學(xué)，合理利用多媒體教學(xué)，并與其他教學(xué)方法相結(jié)合的教學(xué)方法，形成以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主、教師引導(dǎo)為輔的課堂教學(xué)新模式。

基于問題討論式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為目標(biāo)，以問題為主線，以課堂討論為主要教學(xué)形式。首先要學(xué)會(huì)提出問題，提出的問題要與課程內(nèi)容緊密相關(guān)，能夠運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決，同時(shí)提出的問題要與工程實(shí)際與生活實(shí)際相關(guān)。其次要分析問題，幫助學(xué)生理清解決問題的思路，給學(xué)生講解與問題相關(guān)的理論，指導(dǎo)學(xué)生看書閱讀，學(xué)會(huì)自主思考，最終幫助學(xué)生自己找出解決問題的方法?；诎咐虒W(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力，案例教學(xué)法是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的關(guān)鍵教學(xué)方法，幫助學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，使學(xué)生將來面對(duì)各種工程任務(wù)時(shí)，能夠有科學(xué)的解決問題的思路和方法。案例教學(xué)首先要選擇和呈現(xiàn)案例，選擇與課程內(nèi)容相關(guān)并且與工程實(shí)際結(jié)合比較緊密的案例，這要求教師在課前精心準(zhǔn)備案例，熟悉需要討論的材料，提出恰當(dāng)?shù)膯栴}。其次是分析和探究案例與總結(jié)和評(píng)述，這兩個(gè)環(huán)節(jié)的課堂教學(xué)與問題討論式教學(xué)的課堂教學(xué)組織基本相同。多媒體教學(xué)具有信息容量大，影像生動(dòng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代教學(xué)中作為主要教學(xué)手段得到廣泛的應(yīng)用。領(lǐng)用多媒體制作生動(dòng)的三維動(dòng)畫向?qū)W生介紹工程實(shí)例，介紹對(duì)空間思維能力要求較高的各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，便于學(xué)生理解。

（四）以考核學(xué)生能力為中心，改革課程考核方式

課程考查、考核方式是檢查教學(xué)效果、保證教學(xué)質(zhì)量的有效手段之一，也是實(shí)踐教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，旨在全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)生的積極性，真正發(fā)揮考試的檢測(cè)和導(dǎo)向作用。為了體現(xiàn)以考核學(xué)生綜合能力為中心，以學(xué)生發(fā)展為根本的多元化過程性考查方式，以此為標(biāo)準(zhǔn)改革工程力學(xué)課程考核方式。

首先是考試內(nèi)容的改革，在保證基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，增加應(yīng)用型試題的比例，注重考核學(xué)生綜合素質(zhì)，在考試中可以適當(dāng)多出一些靈活性較大的綜合類題型，這樣既能夠保證學(xué)生掌握該門課程的基本知識(shí)點(diǎn)，又激發(fā)了學(xué)生對(duì)于該門課程知識(shí)的靈活運(yùn)用能力，從而能夠從根本上解決學(xué)生考試死記硬背的不良習(xí)慣。

期末考試由傳統(tǒng)閉卷考試改為半開卷考試，學(xué)生可自帶一張手寫A4紙，其內(nèi)容必須手寫，不能打印、復(fù)印和借閱，用以寫重要課程公式和概念。采用半開卷考試，能夠幫助學(xué)生更好地掌握學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，使教師命題更加科學(xué)化，培養(yǎng)和提高學(xué)生的歸納、總結(jié)能力，凈化考場(chǎng)紀(jì)律等優(yōu)勢(shì)。增加平時(shí)成績的考核方式，由單純的課堂表現(xiàn)增加為課堂考勤、課堂互動(dòng)及討論、中期考核、選定章節(jié)自學(xué)及講解、課后作業(yè)及實(shí)驗(yàn)。

三、結(jié)語

工程力學(xué)是高校工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，對(duì)于提高學(xué)生邏輯思維能力與分析解決實(shí)際問題的能力至關(guān)重要。因此，對(duì)這一課程進(jìn)行有效改革，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與考核方式，不但能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，對(duì)學(xué)生能力的提高也有很大作用。加大學(xué)生課程重視程度、課程內(nèi)容的更新、實(shí)踐環(huán)節(jié)的增加、問題教學(xué)法及案例教學(xué)法的使用與考核方式的多元化，這些方面的教學(xué)改革對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生能力與創(chuàng)新意識(shí)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與提高工程素質(zhì)方面頗有成效。工程力學(xué)課程改革是一項(xiàng)長期的過程，依然需要我們?cè)诶碚撝胁粩嗤诰?，在?shí)踐中不斷完善，不斷探索新教學(xué)、考核的新方法，使課程改革盡量能盡量適應(yīng)高等教育發(fā)展的要求，達(dá)到真正培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的。

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