研討式教學(xué)方法在能源類專業(yè)動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)課程上的應(yīng)用

李微　陳薦　張志剛　李傳常

摘要 “動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)”課程是能源類專業(yè)的學(xué)生的必修課程，其公式繁瑣，理論為主體，內(nèi)容晦澀，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本文在緊扣高校自身特點(diǎn)以及學(xué)院背景的基礎(chǔ)上，著重從動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)的教學(xué)方法出發(fā)，改變傳統(tǒng)“滿堂灌”的教學(xué)方法，通過研討式教學(xué)方式的引導(dǎo)，將學(xué)生從繁瑣的公式推導(dǎo)和枯燥的理論中解脫出來，讓學(xué)生以“學(xué)”為主，大大提高學(xué)生的積極性，讓學(xué)生理論知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)例中，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué) 教學(xué)方法 研討式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.05.073

0引言

教學(xué)方法是教學(xué)過程順利開展的關(guān)鍵部分，對(duì)人才培養(yǎng)起著重要作用。目前我國多所研究型大學(xué)都在不同程度的嘗試與深化教學(xué)方法改革，為完善我國本科教學(xué)的課程建設(shè)，提高本科教學(xué)質(zhì)量起到積極作用。張健平等發(fā)現(xiàn)通過科研實(shí)例教學(xué)可大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)的興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生研究、解決實(shí)際問題的能力。楊達(dá)飛分析了Auto-CAD課程采用案例教學(xué)法教學(xué)可行性，指出案例教學(xué)縮短了學(xué)生理論與實(shí)踐的差距，教學(xué)效果良好。梁金龍等結(jié)合研討式教學(xué)的實(shí)際運(yùn)用和相關(guān)數(shù)學(xué)案例分析，從創(chuàng)新思維基礎(chǔ)、創(chuàng)新思維素質(zhì)、創(chuàng)新思維評(píng)價(jià)及師生情感體驗(yàn)等角度出發(fā)，指出研討式教學(xué)對(duì)開發(fā)大學(xué)生創(chuàng)新思維及培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)起積極影響。張利鎖對(duì)研討式教學(xué)的過程進(jìn)行分析，指出實(shí)施研討式教學(xué)為學(xué)生提供了多維互動(dòng)的交流空間，并有利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。目前，關(guān)于教學(xué)方法的研究報(bào)導(dǎo)很多，但是關(guān)于動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)教學(xué)方法理論研究報(bào)導(dǎo)較少，其中主要缺乏具體性、實(shí)際性及針對(duì)性的教學(xué)方法指導(dǎo)，教學(xué)步驟與程序仍在研究摸索中，在指導(dǎo)動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)課堂教學(xué)方法的改進(jìn)方面難以發(fā)揮應(yīng)用的作用。

考慮到教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容具有對(duì)應(yīng)性——教學(xué)內(nèi)容決定教學(xué)方法的選擇，本文擬借鑒國內(nèi)外的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及案例式、研討式教學(xué)方法，在緊扣高校自身特點(diǎn)以及學(xué)院背景的基礎(chǔ)上，著重從動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)的教學(xué)方法出發(fā)，進(jìn)行研討式教學(xué)改革與研究，旨在通過課程學(xué)習(xí)進(jìn)一步充實(shí)、豐富、增進(jìn)學(xué)生對(duì)動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度相關(guān)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知與理解，鞏固深化所學(xué)概念及理論，積累本專業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的方法與能力，提高高校大學(xué)生創(chuàng)新思維與科研能力。

1動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度教學(xué)存在的問題

盡管當(dāng)代高校建設(shè)不斷朝著綜合化的方向發(fā)展，但各高校支柱學(xué)科、相關(guān)背景及相對(duì)資源差異較大。長沙理工大學(xué)是一所集交通、電力和水利等學(xué)科為特色的工科學(xué)校。目前，長沙理工大學(xué)能動(dòng)學(xué)院的動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)課程選用的教材是《現(xiàn)代機(jī)械強(qiáng)度理論及應(yīng)用》，該教材總共分為三大模塊，分別是動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度的基本分析方法，包括實(shí)際模型的簡(jiǎn)化分析方法，動(dòng)、靜態(tài)應(yīng)力的來源分析等；強(qiáng)度理論；疲勞斷裂理論和疲勞壽命估問題。該教材主要著重于力學(xué)公式推導(dǎo)，教材中長篇文字說明和公式使得學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難的心理，激發(fā)不起學(xué)習(xí)興趣，繼而導(dǎo)致學(xué)生厭惡這門課程。

由于能源類專業(yè)的學(xué)生的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)比較薄弱，再加上動(dòng)力機(jī)械課程中許多力學(xué)分析和疲勞斷裂規(guī)律等知識(shí)點(diǎn)，本身是抽象和空洞的。通過簡(jiǎn)單的文字描述、公式推導(dǎo)以及數(shù)學(xué)模型的講述，很難讓學(xué)生有感性認(rèn)識(shí)。因此，傳統(tǒng)的“滿堂灌”的教學(xué)方法很難激發(fā)學(xué)生興趣，所以需要教師循序漸進(jìn)的引導(dǎo)，學(xué)生才能從繁瑣的公式、晦澀的理論知識(shí)里解脫出來，進(jìn)而調(diào)動(dòng)起學(xué)習(xí)積極性。所以，以高校自身特色為依據(jù)來選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法就顯得至關(guān)重要。

2研討式教學(xué)在動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)中的具體應(yīng)用

首先，在第一章和第二章的基礎(chǔ)理論知識(shí)采用板書和多媒體結(jié)合，該環(huán)節(jié)教師占主導(dǎo)作用，進(jìn)行課堂式教學(xué)，通過趣味問答的方式，積極激發(fā)學(xué)生的興趣和積極性，為研討式教學(xué)做好學(xué)生在主動(dòng)性方面的鋪墊。其次，在后續(xù)的理論知識(shí)模塊中，教師分專題進(jìn)行講解，以研討式教學(xué)為主，本文以教材中的“疲勞專題”為例，將研討式教學(xué)有針對(duì)性地應(yīng)用到其中。長沙理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院開設(shè)動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)這門課程學(xué)生一般為40名左右，學(xué)生在人數(shù)上有利于教師對(duì)課堂進(jìn)行管理?；诖耍x擇6個(gè)疲勞專題，分別是疲勞裂紋擴(kuò)展，應(yīng)力疲勞，應(yīng)力強(qiáng)度因子，材料中疲勞現(xiàn)象，應(yīng)變疲勞以及斷裂失效與斷裂控制。以至少6名學(xué)生組成的小組為單位，兼具ppt制作、講解以及答辯的三個(gè)基本功能（如2名組員負(fù)責(zé)制作ppt、2名負(fù)責(zé)講解ppt以及2名組員負(fù)責(zé)ppt答疑），每個(gè)功能都設(shè)置相應(yīng)的分?jǐn)?shù)（如制作組10分，講解組10分，答疑組10分，研討課總分30分），對(duì)該小組進(jìn)行打分評(píng)價(jià)。對(duì)于班上還沒有組隊(duì)的同學(xué)，采取個(gè)人和小組雙方自愿的原則，可加入到小組中，擔(dān)任小組的記錄員的工作（此項(xiàng)工作也計(jì)10分）。每組選定一個(gè)負(fù)責(zé)人，便于老師和同學(xué)們的聯(lián)系。至此，學(xué)生研討小組成立。隨后，教師將疲勞專題用序號(hào)編列好后，由各小組抽簽方式?jīng)Q定先后順序，并將各小組以及小組成員的負(fù)責(zé)的任務(wù)以表格的形式公布在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上，建立研討課專欄，學(xué)生如有疑問，教師可隨時(shí)進(jìn)行在線回答。最后，進(jìn)行研討環(huán)節(jié)，當(dāng)其中一組進(jìn)行專題演講時(shí)，要求其他小組對(duì)該組從ppt制作、ppt講解以及答疑方面進(jìn)行打分，此外，還要求小組中答疑組員對(duì)正在進(jìn)行演講的小組至少提一個(gè)問題，并把問題填寫在改組對(duì)應(yīng)的專題欄中。而正在演講的小組，負(fù)責(zé)答疑的組員則需要現(xiàn)場(chǎng)直接回答這些問題，回答問題的正確性將決定他們的分?jǐn)?shù)。

研討課開展過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的積極性大大加強(qiáng)了，每個(gè)學(xué)生都積極參與，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情空前上漲。一個(gè)研討專題90min的時(shí)間都不夠用。課堂的積極性主要表現(xiàn)在答疑環(huán)節(jié)上，學(xué)生層出不窮的在提問題，答疑的同學(xué)也愿意回答問題，整個(gè)環(huán)節(jié)不是為了提問題而提問題，也不是為了回答問題而回答，學(xué)生真正進(jìn)入一種學(xué)術(shù)氛圍的研討中。歸咎原因可能有三個(gè)方面：（1）疲勞專題雖然相互獨(dú)立，但是又環(huán)環(huán)相扣，息息相關(guān)，學(xué)生認(rèn)真做了一個(gè)專題的準(zhǔn)備工作，可以舉一反三，以此類推的方式，提出其他同學(xué)所做專題的問題，一方面大大提高了學(xué)生的自學(xué)能力，另一方面能夠提出的問題也加深了對(duì)專題的思考。（2）組員分工明確，各思其責(zé)，每個(gè)學(xué)生都想盡自己最大的努力把自己的那份工作做好。講解PPT的同學(xué)要講解的好，必須要深入了解制作PPT同學(xué)的思路，而答疑同學(xué)要回答出問題，必須對(duì)整個(gè)專題有很深刻的認(rèn)識(shí)和理解。為了取得優(yōu)異成績必須具有默契高效的團(tuán)隊(duì)協(xié)作。這樣同學(xué)在做研討準(zhǔn)備時(shí)候，一方面學(xué)習(xí)了專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，另一方面也培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神。（3）教師在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候起到引導(dǎo)作用，特別是答疑環(huán)節(jié)，學(xué)生的問題多樣化，對(duì)教師的專業(yè)知識(shí)深度、廣度方面有很高的要求。如果學(xué)生提問，答疑的同學(xué)回答不出來，教師必須及時(shí)幫助引導(dǎo)和回答出正確的問題。此外，教師還要兼顧多種角色如維持課堂紀(jì)律，掌控研討時(shí)間，對(duì)各小組PPT的制作、講解以及答疑進(jìn)行點(diǎn)評(píng)；最后，各組將PPT與答疑等上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)討論區(qū)，整個(gè)研討環(huán)節(jié)至此結(jié)束。通過開展討論環(huán)節(jié)后，學(xué)生表現(xiàn)欲望很強(qiáng)烈，表達(dá)能力大大加強(qiáng)，學(xué)習(xí)氛圍很活躍，特別是對(duì)如何學(xué)好動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)這門課程的自信心大大加強(qiáng)。

3結(jié)語

“動(dòng)力機(jī)械強(qiáng)度學(xué)”是能源類專業(yè)學(xué)生的必修課程，引導(dǎo)學(xué)生重視課程，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)并學(xué)以致用是一直在思考的問題，改變傳統(tǒng)“滿堂灌”的教學(xué)方法，通過研討式教學(xué)方式的引導(dǎo)，將學(xué)生從繁瑣的公式推導(dǎo)和枯燥的理論中解脫出來，讓學(xué)生以“學(xué)”為主，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生理論知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)例中，可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。