《工程力學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革研究

李澤良

【摘 要】當(dāng)前國家普通本科高等院校1200所學(xué)校中有近一半的高校逐步向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)變。高校從以人為本、促進(jìn)應(yīng)用型大學(xué)的發(fā)展需求出發(fā)，結(jié)合我校特殊辦學(xué)模式，對工程力學(xué)這門課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)深化改革。通過培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，及時(shí)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果等一系列措施，發(fā)揮學(xué)生主體，注重自主創(chuàng)新。將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，及時(shí)更新教學(xué)大綱，完善教學(xué)方法，提高我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革；應(yīng)用能力

中圖分類號(hào)： O65-4；G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）04-0109-001

0 引言

《工程力學(xué)》是建筑工程專業(yè)學(xué)生的入門必修課，該課程主要培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)、數(shù)學(xué)基本理論和知識(shí)，用以解決有關(guān)工程問題。目的是讓建筑類專業(yè)學(xué)生在今后的專業(yè)學(xué)習(xí)中，打好理論基礎(chǔ)。該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是本課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從課本的感性認(rèn)識(shí)，上升到實(shí)物認(rèn)識(shí)，更好的促進(jìn)學(xué)生掌握理論知識(shí)，鍛煉實(shí)踐應(yīng)用能力和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。2017年以來，我校深化應(yīng)用型高校建設(shè)改革，注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才，積極調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將傳統(tǒng)模式的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，綜合性實(shí)驗(yàn)改革。逐漸形成以教師演示、學(xué)生動(dòng)手，共同參與、自主設(shè)計(jì)的互動(dòng)式教育方式，充分發(fā)揮學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。

1 合理安排實(shí)驗(yàn)課上課時(shí)間，及時(shí)修訂教學(xué)大綱

為了適應(yīng)學(xué)校的教學(xué)安排，實(shí)驗(yàn)課應(yīng)在理論課相關(guān)知識(shí)點(diǎn)上完結(jié)束后開展。過早開展，學(xué)生認(rèn)識(shí)高度達(dá)不到，過晚開展，又不能很好的銜接理論知識(shí)。圍繞應(yīng)用型高校學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)上課時(shí)間安排需進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)國家新規(guī)范和新標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合我校建筑工程類專業(yè)實(shí)際情況，我校及時(shí)修訂工程力學(xué)教學(xué)大綱。作為一門基礎(chǔ)課程，將原來土木專業(yè)學(xué)生必修，改為工程管理，交通工程等所有大建筑類專業(yè)學(xué)生必修。在培養(yǎng)計(jì)劃中重點(diǎn)對《工程力學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)行改革，將實(shí)驗(yàn)成績計(jì)入期末總評成績中，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由原來的三項(xiàng)，增加為四項(xiàng)。在學(xué)時(shí)上做到全面兼顧，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到保障。

2 開展設(shè)計(jì)型綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采用互動(dòng)式教學(xué)模式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能僅僅是驗(yàn)證理論知識(shí)，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。為此，我校在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之外，增加了設(shè)計(jì)型綜合型實(shí)驗(yàn)的嘗試，以通過測定某一受力構(gòu)件應(yīng)力分布規(guī)律創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)為例，該實(shí)驗(yàn)以道路橋梁專業(yè)學(xué)生為授課對象，實(shí)驗(yàn)具體安排如下：3人組成一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，全班分成8個(gè)組。每個(gè)組分發(fā)造型各異的構(gòu)件，荷載加在不同位置，測定構(gòu)件的應(yīng)力，繪制應(yīng)力圖。每組學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自己動(dòng)手貼應(yīng)變片，自己動(dòng)手連接橋路，自己加載，處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師參與指導(dǎo)，指出問題和不足之處。引導(dǎo)學(xué)生之間相互交流，提出問題供學(xué)生進(jìn)一步思考，同時(shí)對每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果做出客觀和公正的評價(jià)。一般實(shí)驗(yàn)課是兩個(gè)學(xué)時(shí)，這樣一來，實(shí)驗(yàn)時(shí)間剛好能夠充分利用，避免出現(xiàn)學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)處于沒事做的狀態(tài)。

3 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書內(nèi)容

由于工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課是以《工程力學(xué)》教材為指導(dǎo)，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)書，必須緊密銜接其教材內(nèi)容，必須更好的體現(xiàn)工程實(shí)踐，服務(wù)于工程應(yīng)用。指導(dǎo)書內(nèi)容務(wù)必做到使用新規(guī)范，新標(biāo)準(zhǔn)，必須反映出學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。這就要求我校教師在編制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上與時(shí)俱進(jìn)。我校教師主編的《工程力學(xué)》上下冊和《工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》充分的體現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)，其教材主要特點(diǎn)：

（1）針對性強(qiáng)，對建筑工程中的理論知識(shí)由淺入深做了全面、深刻的介紹和闡述，做到了主次有序，同時(shí)，闡述理論驗(yàn)證的試驗(yàn)方法。該教材還在每章最后附上工程應(yīng)用實(shí)例，很大程度上開拓了學(xué)生的視野。

（2）教材的編制更具專業(yè)性。全書采用最新的國家、行業(yè)、企業(yè)頒布的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，甚至名詞符號(hào)也規(guī)范化統(tǒng)一，使學(xué)生能夠按照標(biāo)準(zhǔn)書寫，培養(yǎng)規(guī)范化意識(shí)。另外，每章之前設(shè)有“預(yù)備知識(shí)”，每章后備有思維拓展。

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書是學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課必備資料。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)前，先預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)步驟，接著自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)。由于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容一致，學(xué)生答案千篇一律，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)互相抄襲嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果并不理想，因此我校老師根據(jù)具體實(shí)際自行編寫了工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書與實(shí)驗(yàn)報(bào)告，增加了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹、實(shí)驗(yàn)的儀器使用方法、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等，特別是在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，分組記錄數(shù)據(jù)，各組要求不同，避免學(xué)生之間互相抄襲，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)千篇一律。實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績納入學(xué)期總評成績，增強(qiáng)了學(xué)生的重視程度，促進(jìn)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

4 提倡實(shí)驗(yàn)論文，總結(jié)實(shí)踐過程

實(shí)驗(yàn)論文是指要求學(xué)生在做完整個(gè)課程的實(shí)驗(yàn)后交一篇論文，可以是實(shí)驗(yàn)過程的心得感悟，也可以是實(shí)驗(yàn)方法的總結(jié)，亦或是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，題材不限。學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)論文，可以反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作與階段性實(shí)驗(yàn)成果的了解和掌握，具有重要的意義。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，老師在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上打上成績，學(xué)生向走過場一樣，草草了事。為了能夠讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的重視，經(jīng)過多次實(shí)踐改革和研究，我校老師采取實(shí)驗(yàn)論文的方式，促進(jìn)了學(xué)生對知識(shí)的掌握與總結(jié)。

5 總結(jié)

經(jīng)過對工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，我校工程力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果取得了極大進(jìn)步，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先、工程力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容更加與時(shí)俱進(jìn)，規(guī)范更加標(biāo)準(zhǔn)，改變了傳統(tǒng)的以教師授課為主，以學(xué)生驗(yàn)證為目的的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，建立了一套適應(yīng)現(xiàn)代培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。學(xué)生的動(dòng)手能力得到加強(qiáng)，創(chuàng)新能力、研究能力得到較大的提高，在全省以及國家舉辦的力學(xué)大賽和力學(xué)實(shí)驗(yàn)大賽中取得優(yōu)異的成績。

其次、通過實(shí)踐教學(xué)改革，學(xué)生動(dòng)手能力得到加強(qiáng)。學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，撰寫論文，其過程對其他事情的培養(yǎng)大有裨益。我校學(xué)生在建模大賽，挑戰(zhàn)杯，大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目等活動(dòng)中均有不俗表現(xiàn)。我校學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了較大的提高，學(xué)生的科研能力也得到了鍛煉，由此形成了良性互動(dòng)。

最后、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革過程中，實(shí)驗(yàn)室的指導(dǎo)老師通過啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力，也對自己的理論水平產(chǎn)生促進(jìn)作用，增強(qiáng)了自身業(yè)務(wù)素質(zhì)和管理水平，使得教師自己教學(xué)能力和科研能力得到了極大的提高，教師隊(duì)伍建設(shè)得到了加強(qiáng)。

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