應(yīng)用型本科工程力學(xué)教學(xué)的幾點(diǎn)探討

張玉梅，董鴻飛（赤峰學(xué)院　建筑與機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古　赤峰　024000）

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應(yīng)用型本科工程力學(xué)教學(xué)的幾點(diǎn)探討

張玉梅，董鴻飛
（赤峰學(xué)院建筑與機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古赤峰024000）

摘要：以培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才為目標(biāo)，結(jié)合工程力學(xué)課程特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，對工程力學(xué)課程的教學(xué)模式、教學(xué)方法及教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行了探索和研究，并將研究結(jié)果試用于教學(xué)實(shí)踐.

關(guān)鍵詞：工程力學(xué)；教學(xué)改革；應(yīng)用型本科

根據(jù)高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)，人才可以大體分成三類［1］：以學(xué)術(shù)為主的研究型人才、以實(shí)踐開發(fā)為主的應(yīng)用型人才和以技能為主的實(shí)用型人才.其中應(yīng)用型人才應(yīng)該具有扎實(shí)的基礎(chǔ)、寬廣的知識面、強(qiáng)大的能力、高超的素質(zhì).也就是既要有知識，又要有能力，既懂理論，又能實(shí)踐，理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，能辯證地創(chuàng)造性地用所學(xué)理論來指導(dǎo)并解決工程實(shí)際問題.

工程力學(xué)是土建、機(jī)械等很多工科專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，是聯(lián)系純理論課程和專業(yè)課程的橋梁課程.工程力學(xué)主要包括理論力學(xué)和材料力學(xué)兩大部分，內(nèi)容多，概念抽象，理論復(fù)雜，邏輯性強(qiáng)，是解決很多工程領(lǐng)域?qū)嶋H問題的力學(xué)理論基礎(chǔ).學(xué)好這門課程，對后續(xù)專業(yè)課的深入理解和掌握，提高將來的工作能力、科研能力及技術(shù)開發(fā)能力，具有重要的作用.

實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)好工程力學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)很關(guān)鍵.現(xiàn)今，很多學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)出明顯的功利心理：認(rèn)為對將來的就業(yè)、工作有用的課程，會(huì)比較重視，而對看不出有什么明顯作用的課程，往往采取敷衍的態(tài)度，沒有興趣，不愿參與教學(xué)活動(dòng)，學(xué)習(xí)只是為了掙學(xué)分，為了能順利畢業(yè)，及格萬歲.工程力學(xué)課程的開設(shè)時(shí)間一般安排在第二學(xué)年，這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，學(xué)生還沒有接觸專業(yè)課，對將來要做什么也是一片茫然，弄不清工程力學(xué)與專業(yè)課的學(xué)習(xí)及將來工作有多少關(guān)聯(lián)，因此，學(xué)生很難從心里做到真正的重視，學(xué)習(xí)興趣更是無從說起.即便主觀上對工程力學(xué)有了足夠的重視，由于多年來應(yīng)試教育養(yǎng)成的被動(dòng)接受、被迫學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式，大部分學(xué)生明顯缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主探索、自覺研究的熱情，更多的是希望老師把應(yīng)知應(yīng)會(huì)的內(nèi)容全盤倒給他們，他們只負(fù)責(zé)接受、吸收.

以這樣的心態(tài)和習(xí)慣，來學(xué)習(xí)工程力學(xué)這種特點(diǎn)的課程，難免會(huì)覺得枯燥乏味，甚至產(chǎn)生厭學(xué)情緒.為提高工程力學(xué)的教育教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)滿足社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的應(yīng)用型本科人才，本文在多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和探索的基礎(chǔ)上，將從教學(xué)模式、教法方法及教學(xué)內(nèi)容等方面分別進(jìn)行探討.

1　教學(xué)模式

傳統(tǒng)的工程力學(xué)教學(xué)模式是以教師為中心的.理論部分幾乎全部由老師講授，從定義到理論的推導(dǎo)及應(yīng)用，老師滔滔不絕地講，學(xué)生安安靜靜地聽，老師灌輸，學(xué)生接收.實(shí)驗(yàn)部分老師演示，學(xué)生觀看，或者學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn).這種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)是可以比較好的進(jìn)行教學(xué)組織、管理和控制，能幫助學(xué)生又快又系統(tǒng)的掌握知識體系，但無疑會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神等應(yīng)用型人才所必備的重要素質(zhì)的培養(yǎng).

為了改變這種狀態(tài)，很多老師對工程力學(xué)教學(xué)模式進(jìn)行了大膽改革［2-5］，嘗試了以學(xué)生為中心的教學(xué)模式.筆者也在教學(xué)實(shí)踐中對以學(xué)生為中心的項(xiàng)目教學(xué)法［6］進(jìn)行了探索.教學(xué)實(shí)踐表明，大部分學(xué)生樂意接受并很認(rèn)可這種教學(xué)模式，認(rèn)為這種模式大大增加了教學(xué)參與度，提高了學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)了趣味性，鍛煉了學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力，表達(dá)、溝通、組織等其他綜合素質(zhì)也得到了培養(yǎng).但這種模式存在一個(gè)問題：學(xué)生感覺通過自己探索學(xué)到的知識不成系統(tǒng)，不夠明朗.究其原因，一方面是由于多年來形成的被動(dòng)接收的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生覺得心理沒了依靠；另一方面，是學(xué)生缺乏歸納小結(jié)和自我評析的能力和習(xí)慣.

針對上述兩種模式存在的問題，本文提出了“以老師為中心”和“以學(xué)生為中心”有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的不同，靈活采用這兩種教學(xué)模式.比如“受力分析模塊”，主體學(xué)習(xí)內(nèi)容——基礎(chǔ)概念、基本定理及其應(yīng)用等相對比較簡單，與高中物理有很大的關(guān)聯(lián)，學(xué)生具有一定的基礎(chǔ)，所以主要采用“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式.首先，通過設(shè)置模塊任務(wù)，讓學(xué)生在明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù).然后，通過一系列具有啟發(fā)性、引導(dǎo)性及拓展性的問題，引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，必要時(shí)開展小組討論學(xué)習(xí)，按照“學(xué)生自學(xué)討論、教師引導(dǎo)輔導(dǎo)”的方式完成模塊任務(wù)，同時(shí)完成了教學(xué)任務(wù).模塊結(jié)束時(shí)，則采用“以教師為中心”的教學(xué)模式，教師提綱挈領(lǐng)的講解典型案例和模塊任務(wù)，并帶領(lǐng)學(xué)生一起對整個(gè)模塊內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)和自我評價(jià)，以加深對學(xué)知識的理解，進(jìn)一步提高解決問題的能力，讓學(xué)生更加系統(tǒng)、高屋建瓴地掌握教學(xué)內(nèi)容，形成清晰的知識脈絡(luò)，并判斷自己的學(xué)習(xí)效果，根據(jù)自己的問題，不斷修正學(xué)習(xí)方法.

兩種模式有機(jī)結(jié)合，既能充分利用老師的主導(dǎo)和引領(lǐng)作用，又能充分發(fā)揮學(xué)生的認(rèn)知主體作用，有利用培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識和明辨性思維等，提高學(xué)生的綜合素質(zhì).

2　教學(xué)方法

工程力學(xué)課理論與實(shí)踐并重.其內(nèi)容相對龐雜、概念多且生澀、理論較深，開設(shè)時(shí)間較早，加上學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣方式，致使很多學(xué)生覺得這門課晦澀難懂，枯燥乏味.為使學(xué)生輕松樂學(xué)，在增長知識的同時(shí)，各方面能力和素質(zhì)都能得到有效培養(yǎng)和訓(xùn)練，成為合格的工程應(yīng)用型人才，決定采用任務(wù)引領(lǐng)、啟發(fā)、小組討論、案例、歸納自評等多種方法靈活組合的教學(xué)方法.

任務(wù)引領(lǐng)教學(xué)法的應(yīng)用：在每個(gè)模塊開篇處，設(shè)置從工程實(shí)際抽象出來、需要應(yīng)用模塊重點(diǎn)知識來解決的問題作為模塊任務(wù)，讓學(xué)生帶著任務(wù)開展學(xué)習(xí)，然后通過一步步的解決任務(wù)，來實(shí)現(xiàn)模塊教學(xué)目標(biāo).任務(wù)引領(lǐng)法，可以讓學(xué)生更直觀的感受各模塊的學(xué)習(xí)目的和意義，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，從而激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，引起探索興趣.同時(shí)，因?yàn)槟K任務(wù)的完成，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，形成了學(xué)習(xí)動(dòng)力并能借此保持.

啟發(fā)教學(xué)法的應(yīng)用：在教學(xué)過程中，設(shè)置多層次的問題，引導(dǎo)學(xué)生步步深入思考，在問、答、思考和討論的過程中，理解概念，掌握理論及其應(yīng)用，形成發(fā)散性、明辨性的思維.這種方法可以緊緊抓住學(xué)生的注意力，提高教學(xué)參與度，增加教學(xué)趣味性.

小組討論教學(xué)法的應(yīng)用：將學(xué)生分成三到四人的小組，上課時(shí)按小組集中排座.當(dāng)學(xué)生在教學(xué)過程中尤其是自學(xué)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問題或困惑時(shí)，通過小組討論，引起深度思考，促進(jìn)問題的理解，從而達(dá)到學(xué)習(xí)知識解決問題的目的.這種教學(xué)方法，可以使學(xué)生的表達(dá)、溝通、思辨、合作等能力得到大量訓(xùn)練，同時(shí)活躍了課堂氣氛，提高了學(xué)習(xí)興趣.小組討論教學(xué)法還可以安排在模塊任務(wù)基本結(jié)束時(shí)，由老師提出綜合性的或比較前沿的題目，由學(xué)生課下搜集資料、尋找解答思路后，到課堂上展開小組間的討論，以此來讓學(xué)生接觸到科學(xué)前沿或工程實(shí)際，鍛煉學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新思維.

案例教學(xué)法的應(yīng)用：對于比較簡單的模塊，此方法應(yīng)用在模塊任務(wù)基本完成、學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)已經(jīng)基本掌握主要教學(xué)內(nèi)容時(shí).對于難度較高的模塊，可以分布穿插在學(xué)生自主解決任務(wù)之前和模塊學(xué)習(xí)即將結(jié)束時(shí).安排在任務(wù)開始前，目的是給學(xué)生提供一些解決問題的方法或思路，降低學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)信心；安排在任務(wù)結(jié)束時(shí)，是希望通過教師對典型工程案例或模塊任務(wù)問題清晰嚴(yán)密地講解，使學(xué)生更加深入把握模塊重點(diǎn)知識及其工程實(shí)際應(yīng)用，幫助學(xué)生分析問題和解決問題能力的提升.

歸納自評教學(xué)法的應(yīng)用：教學(xué)初期，在模塊學(xué)習(xí)結(jié)束后，由老師引領(lǐng)學(xué)生對本模塊內(nèi)容進(jìn)行歸納、小結(jié)，并在基本概念、基礎(chǔ)理論的理解，模塊知識體系的掌握、解決問題的能力等方面進(jìn)行自評，幫助學(xué)生形成比較系統(tǒng)的知識脈絡(luò)，讓學(xué)生及時(shí)了解決自己的知識掌握程度、能力水平和學(xué)習(xí)狀態(tài)，以便及時(shí)采取相應(yīng)措施，進(jìn)行自我調(diào)整，避免時(shí)間長了之后積重難返.兩三個(gè)模塊之后，由學(xué)生獨(dú)立完成這些工作，幫助學(xué)生提高分析總結(jié)歸納能力，形成自我分析和評價(jià)能力，養(yǎng)成定期反思、主動(dòng)調(diào)整和自我激勵(lì)的良好習(xí)慣.

3　教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容上，以適合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律、方便學(xué)生理解記憶和學(xué)習(xí)、提高學(xué)生創(chuàng)新分析問題和解決問題等能力為目的，從結(jié)構(gòu)、內(nèi)容及教學(xué)側(cè)重點(diǎn)等方面進(jìn)行探討.

3.1從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行調(diào)整

根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)及規(guī)律，將教學(xué)內(nèi)容從結(jié)構(gòu)上重新整合，以更加方便學(xué)生的理解、記憶和掌握.比如材料力學(xué)部分，教材中基本上是按變形類型來展開討論的，每種變形下又是按“變形受力特點(diǎn)——內(nèi)力——應(yīng)力和強(qiáng)度（或剛度）”的順序編寫.按教材的這種順序，每種變形的教學(xué)周期比較長，結(jié)果學(xué)生往往學(xué)了新變形，忘記了舊變形，到學(xué)期末，感覺只學(xué)到了最后一部分內(nèi)容.針對這種狀況，將材料力學(xué)部分按“變形受力特點(diǎn)”——“內(nèi)力分析”——“應(yīng)力和強(qiáng)度分析”——“剛度分析”的順序做成幾個(gè)模塊，每個(gè)模塊晨包含各基本變形.這樣，就可以通過聯(lián)系對比的方法來開展教學(xué)，一方面，可以幫助學(xué)生記憶和理解，另一方面，可以使學(xué)生舉一反三，提高教學(xué)效率.

3.2從內(nèi)容上加以豐富

一方面，選取或設(shè)計(jì)成與工程實(shí)際密切相關(guān)或與其他課程有一定交叉、同時(shí)體現(xiàn)和應(yīng)用工程力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的問題作為模塊任務(wù)和教學(xué)案例；另一方面，設(shè)置多層問題，有基礎(chǔ)的，有綜合的，有拓展的，來引導(dǎo)學(xué)生步步深入思考.通過教學(xué)內(nèi)容的這種改變，來激發(fā)學(xué)生的興趣，明確學(xué)習(xí)目的和意義，加強(qiáng)課程間的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)，提高知識運(yùn)用能力以及創(chuàng)造性分析問題和解決問題的能力，

3.3加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)非常重要，能夠高效率的培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決問題能力、創(chuàng)新思維及研究能力等，所以要充分利用實(shí)踐課機(jī)會(huì)，嘗試開展設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、學(xué)科交叉型實(shí)驗(yàn)、以及貼近工程實(shí)際的實(shí)驗(yàn)等，而不是局限于基礎(chǔ)的、演示性或驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生潛能.

4　評價(jià)模式

目前工程力學(xué)教學(xué)普遍采用的評價(jià)方式是以試卷考試為主的評價(jià)方式.其中試卷考試又分期末一次性的、期中——期末兩次性的，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和成果，主要看卷面得分.試題基本上是具有標(biāo)準(zhǔn)答案的問題，甚至只有標(biāo)準(zhǔn)化了的不需要求解過程的選擇題.這樣的評價(jià)方式顯然很容易讓學(xué)生迷失學(xué)習(xí)的目的和意義，失去學(xué)習(xí)興趣，過分關(guān)注考試分?jǐn)?shù)和正確答案，僵化思想，不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng).為此，改用過程性評價(jià)模式，將學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、教學(xué)活動(dòng)參與度、任務(wù)解決能力及表達(dá)溝通等表現(xiàn)都作為考核內(nèi)容，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的努力程度的評價(jià)和認(rèn)可，同時(shí)改變期中、期末試題的題型，增加能拓展思維、發(fā)散思維、鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造性分析問題和解決問題的題目，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生進(jìn)行以人為本的評價(jià)和培養(yǎng).

5　結(jié)束語

本文以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和思辨能力的應(yīng)用型本科人才為目標(biāo)，根據(jù)工程力學(xué)課程特點(diǎn)和當(dāng)今學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，從教學(xué)模式、教學(xué)方法及教學(xué)內(nèi)容以及評價(jià)方式等方面進(jìn)行了探索和研究，教學(xué)實(shí)踐表明，經(jīng)過改革，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情明顯提高，教學(xué)參與度大幅增加，學(xué)習(xí)能力、思維方式、創(chuàng)新意識及其他各方面能力都得到了更好的培養(yǎng)和訓(xùn)練.有待繼續(xù)探討的問題是，研究開創(chuàng)科學(xué)系統(tǒng)的方法和措施，使優(yōu)秀的教學(xué)模式、教學(xué)方法及評價(jià)手段等得到有效落實(shí).工程力學(xué)教學(xué)改革，任重而道遠(yuǎn)，但相信經(jīng)過師生的不懈努力，改革目標(biāo)終能實(shí)現(xiàn).

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中圖分類號：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-260X（2016）06-0203-03

收稿日期：2016-03-26

基金項(xiàng)目：赤峰學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JGXM201518）