“3+2”高職與本科機電工程專業(yè)《工程力學》課程教學改革的探討

張斌 宇曉明 胡朝斌 徐學忠

摘?要：隨著高新技術的發(fā)展，企業(yè)對高級應用型技術人才的迫切需求，高職與本科“3+2”人才培養(yǎng)對人才輸送提供了保障?！?+2”各階段的合作模式銜接是非常重要的，銜接過程中各階段存在教學體系、課程內(nèi)容、教學方式等不合理，導致學生學習原地踏步，或跟不上本科專業(yè)知識的講解，沒辦法適應地方高新企業(yè)的需求。本文闡述了常熟理工學院在《工程力學》課程教學改革的研究與探討，為實現(xiàn)職業(yè)教學體系提供一定的參考。

關鍵詞：高職;本科;工程力學;教學改革

中圖分類號：G71??文獻標識碼：A

隨著高新技術的發(fā)展，企業(yè)面臨著技術革新和轉(zhuǎn)型，對高級技能型人才需求量大，質(zhì)量要求高。國家指出需要構建現(xiàn)代職業(yè)教育體系適應時代的發(fā)展。國務院《決定》指出，職業(yè)教育需要學生有較好的知識基礎，具有專業(yè)技能，最重要的是能較好地適應職業(yè)的變化和融入不同的企業(yè)文化中去。[13]

2017年，常熟理工學院機械電子工程專業(yè)（2年）與蘇州工業(yè)職業(yè)技術學院和蘇州高雄職業(yè)技術學院（3年）進行合作（簡稱“3+2”），協(xié)同探討“3+2”的合作模式，為企業(yè)輸送優(yōu)質(zhì)畢業(yè)生。本文主要以《工程力學》這門課為研究對象，探討“3+2”模式兩個階段的銜接。根據(jù)高職院校課程設置，對本科《工程力學》課程的課程內(nèi)容、教學方式和考核方式的進行研究，為其他課程教學體系設置提供借鑒。[46]

一、“3+2”《物理》與《工程力學》內(nèi)容的銜接

“3+2”合作模式中，高職院校開設了《物理》和本科院校開設了《工程力學》。力學是主干學科，其中《工程力學》是核心課程，課程分為靜力學和材料力學，課程目標是對關鍵零部件進行設計及校核，解決實際的工程為題，為今后機電相關專業(yè)知識打下良好的基礎。

《工程力學》在這個教學過程中起著承前啟后的任務。與高職《物理課》進行銜接，為后續(xù)課程例如《機電一體化技術》《機械制造技術》等提供理論基礎。比如第一章靜力學基礎中，我們要講到力、剛體、平衡概念和受力圖。會用到物理所學的力、力的三要素、平衡、物體受力分析。根據(jù)這個情況，對《物理》教學大綱進行重新修訂，將課程內(nèi)容進行補充和延伸。比如對力的教學這部分，可以在物理課程上讓學生掌握力的三要素、掌握重力的概念彈力的概念，理解合力和分離的概念等?？梢?，“3+2”課程的無縫銜接是非常重要的，讓學生在知識的學習上是進階遞進的，而不是知識的混淆和重復學習，這樣學生上課的積極性是顯而易見的，不是被動學習。

二、“3+2”課程教學改革探討

（一）教學內(nèi)容

1.課程思政元素融入教學內(nèi)容

課程內(nèi)容采用“3+1”：3是指課程教學內(nèi)容、教學的重點和難點、課程教學要求。教學內(nèi)容高職《物理》和本科《工程力學》知識點補充和延伸進行有效合理的銜接，1是指課程思政設計。由于高職院校學生知識層次較低，文化知識薄弱，對從事職業(yè)缺少自信，在高職和本科階段的教學中應該融入課程思政元素。例如《工程力學》第一章課程概論授課中，可以融入國內(nèi)外有名的科學家，著名的建筑，在學習知識點的基礎上引入經(jīng)典工程案例。這樣讓學生了解到科學家嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，國內(nèi)成功的經(jīng)典建筑、橋梁讓學生有愛國情懷，對職業(yè)的自豪感。面對困難敢于挑戰(zhàn)。最后在合理的章節(jié)設置體現(xiàn)課程思政的作業(yè)，比如第一章結束后，要求每人查閱兩項工程案例：1項成功案例學習經(jīng)驗，另1項工程事故總結教訓。

2.以職業(yè)能力為導向，開展問題導向式教學

《工程力學》和其他專業(yè)必修課和選修課的區(qū)別是專業(yè)基礎課，主要圍繞“工程案例”教學，每章都可以以工程問題進行打入，通過章節(jié)知識點來分析和解決其中涉及的工程問題，對工程案例中的結構進行校核。這樣學生可以將理論和實際工程緊密結合，為后續(xù)創(chuàng)新設計課程打下基礎。

課題組擬探索將問題導向式教學法融入力學課堂教學中，其基本教學思路是：精選“工程案例”、提出問題;學生獨立或是團隊合作，共同探討解決問題的方案，進行分析設計，解決工程為題。例如講解扭轉(zhuǎn)內(nèi)容時，舉船舶螺旋槳軸、舵機軸等工程實例，通過真實圖片增加學生學習的興趣。課后，學生根據(jù)理論知識，對扭轉(zhuǎn)模型進行建立，施加條件，得到應力并繪制扭矩圖。學生不僅掌握了扭轉(zhuǎn)部分的基本知識，而且還能夠靈活應用所學知識構建扭轉(zhuǎn)模型。教師角色定位是對教學內(nèi)容進行設計，以工程問題為引入，找出問題的解決辦法引起學生共鳴，讓學生能夠有興趣獨立解決問題，加深對課堂知識點的理解，最終達到學生獨立思考問題，認真分析問題，達到解決問題目標。

（二）教學方法

線上線下有機結合。線下課程的在時間和空間上都是局限的，混合式教學就是將線下課堂進行資源共享，將線下課堂進行延伸。大學線下課堂時間是有限的，課程安排也是有限的，學生更多的時間處于空閑狀態(tài)，這部分時間對于學生來說是寶貴的，如何開展第二課堂。那么，線上課堂可以充分發(fā)揮網(wǎng)絡資源的優(yōu)勢，讓學生在圖書館或是宿舍或教師，通過手機或是電腦進行學習。老師可以提前將預習資料發(fā)到網(wǎng)站上，課后可以把學習資料進行共享。很多老師喜歡把經(jīng)典案例放在網(wǎng)站上，讓學生去發(fā)現(xiàn)問題，去思考，和同學談論自己的觀點，去討論工程實例。綜上所述，混合式教學一定要基于OBE理念，將線上和線下有機結合，讓課堂在時間和空間上延伸，學生可以在更理想的學習環(huán)境下學習，如圖1所示。

《工程力學》線下部分主要以知識點講解為主，了解力學基本概念和基本理論，掌握工程實例遇到的力學問題的解題思路。線上課程是對線下課程的輔助，安排35%左右的教學時間實施學生線上自主學習。線下主要采用翻轉(zhuǎn)課堂模式。線上主要以自學為主，可進行同學與同學之間討論，老師和同學之間探討。

工程力學課程線上課程建設主要圍繞MOOCs進行課程建設。如何才能抓住學生的注意力？主要采用短視頻錄制為主。對于視頻里的教師，舉止得宜，聲音要洪亮，達到抑揚頓挫的效果，讓學生能不知不覺被老師帶入知識點講解中。課程每章節(jié)每個關鍵知識點錄制10～15分鐘的微課視頻。微課程的時間不易太長，不要讓學生產(chǎn)生厭倦疲憊感。微課程里老師可以將知識點進行模塊化講解。微課教學內(nèi)容安排可以分為三點：第一點：以工程案例為導入，讓學生知道今天學習的知識點可以解決這個案例中的力學問題。第二點，對關鍵知識點進行講解，并將課程思政元素融入結論中，讓學生具備知識的同時具有一定的職業(yè)素養(yǎng)。第三，對課程知識點的延伸，可以作為思考題，讓學生有舉一反三的能力，自己去解決問題。