《工程力學(xué)》課程教學(xué)方法改革的探索

張旭

摘 要：該文結(jié)合《工程力學(xué)》校級(jí)優(yōu)秀課程和教育教學(xué)改革項(xiàng)目的建設(shè)，探討當(dāng)前課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題。在教學(xué)理念、在線教學(xué)和成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系等方面，進(jìn)行《工程力學(xué)》課程的教學(xué)方法改革。實(shí)踐表明，在線自主學(xué)習(xí)及輔助訓(xùn)練方式增強(qiáng)了課程內(nèi)容和訓(xùn)練素材的針對(duì)性，減小了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，大幅提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率；同時(shí)，課程成績(jī)?cè)u(píng)定包含了學(xué)習(xí)過(guò)程和綜合能力的考核，達(dá)到全面評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的目的。

關(guān)鍵詞：工程力學(xué) 個(gè)性化培養(yǎng) 在線教學(xué) 成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）07（a）-0233-02

《工程力學(xué)》是許多工科學(xué)生感到困難的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，它不僅對(duì)學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)起到橋梁作用，而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和解決工程問(wèn)題的能力都有重大影響[1-2]。近年來(lái)，《工程力學(xué)》課時(shí)不斷縮減，學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)加重，在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)掌握力學(xué)課程內(nèi)容變得越來(lái)越困難。此外，每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)目標(biāo)也不盡相同。

該文將因材施教理念、個(gè)性化培養(yǎng)及其相應(yīng)的在線學(xué)習(xí)和訓(xùn)練手段引入該課程學(xué)習(xí)，大幅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和興趣，有效減小學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，也增強(qiáng)了課程內(nèi)容和訓(xùn)練素材的針對(duì)性。同時(shí)，還將學(xué)生學(xué)習(xí)的能力、態(tài)度和自主性以及獨(dú)立思維能力計(jì)入課程的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)，既注重了期末考試成績(jī)又強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)過(guò)程，從而達(dá)到綜合評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的目的。

1 “因材施教”理念和個(gè)性化培養(yǎng)

為了使越來(lái)越多的國(guó)人能夠享受到有限的教育資源，現(xiàn)代教育已經(jīng)像工業(yè)品一樣走向規(guī)?；l(fā)展之路。當(dāng)今教育要在有限的教育年限內(nèi)讓盡可能多的學(xué)生掌握越來(lái)越多的現(xiàn)代知識(shí)，大班授課的培養(yǎng)方式距離孔子帶弟子的“因材施教”模式越來(lái)越遠(yuǎn)，千人一面成為當(dāng)前制約中國(guó)學(xué)生人生發(fā)展的一個(gè)短板。自古以來(lái)，因材施教是教育理念中的最高境界。

古人云：“授人以魚(yú)，不如授人以漁”，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力比教會(huì)他們知識(shí)更重要。如今，科技發(fā)展日新月異，新知識(shí)、新技術(shù)層出不窮，教師不可能在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)傳授學(xué)生終身享用的知識(shí)和技能。在目前大班授課的教學(xué)環(huán)境下，采取適合于每一個(gè)學(xué)生個(gè)性的在線自主學(xué)習(xí)及輔助訓(xùn)練模式，是彌補(bǔ)大班課授課不足的有效措施，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力的重要手段，具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

2 在線教學(xué)方法

通過(guò)對(duì)《工程力學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容的分析和研究，確定利用計(jì)算機(jī)完成主要知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容動(dòng)態(tài)生成和相應(yīng)訓(xùn)練素材求解的具體思路。采集學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)，利用CASes[3-6]強(qiáng)大的代數(shù)、數(shù)值計(jì)算和圖形顯示功能編制相應(yīng)程序，實(shí)現(xiàn)適合于不同學(xué)生的自主學(xué)習(xí)內(nèi)容及其相應(yīng)輔助訓(xùn)練素材的在線動(dòng)態(tài)生成，使每一位學(xué)生擁有一個(gè)了解自己基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)目標(biāo)的私人教師。

學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)目標(biāo)，選擇合適的難度系數(shù)和題目類(lèi)型，由在線輔助訓(xùn)練系統(tǒng)動(dòng)態(tài)生成習(xí)題，且該系統(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握力學(xué)課程重點(diǎn)內(nèi)容并給出習(xí)題答案。以梁內(nèi)力圖繪制為例，初學(xué)者可設(shè)置較低難度系數(shù)獲得簡(jiǎn)單習(xí)題，程序會(huì)提示求解步驟：計(jì)算支反力、對(duì)梁分段、計(jì)算主要截面內(nèi)力、分段繪制內(nèi)力圖；有一定基礎(chǔ)的學(xué)生可設(shè)置高難度系數(shù)，程序生成較難習(xí)題，給學(xué)生提供挑戰(zhàn)和鍛煉機(jī)會(huì)。不同難度和類(lèi)型的習(xí)題滿足不同層次學(xué)生的需求，改變了原來(lái)靜態(tài)文本的教學(xué)方式和固定的訓(xùn)練模式。從而實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)知識(shí)訓(xùn)練的針對(duì)性，提高了學(xué)生的訓(xùn)練效率，形成因材施教和個(gè)性化培養(yǎng)的新教學(xué)形式。

3 加強(qiáng)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)綜合性

《工程力學(xué)》課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)的依據(jù)應(yīng)包括學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)自主性以及獨(dú)立思維能力等方面，因而在本科生力學(xué)課程的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法的改進(jìn)。在注重期末考試成績(jī)的同時(shí)，還強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)過(guò)程和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的測(cè)評(píng)。

3.1 命題和閱卷規(guī)范化建設(shè)

目前，該?！豆こ塘W(xué)》課程是材料學(xué)院、紡織學(xué)院和機(jī)械學(xué)院共約600名學(xué)生的必修課。主講教師6名，均具有博士學(xué)位，其中教授2人，副教授3人，講師1人。教師上課采用相同的教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃以及課件，并在學(xué)期期末進(jìn)行同一試卷的集中考試。

一方面，建立規(guī)范的命題和審題制度，以做到試題內(nèi)容的科學(xué)性和試題編制的規(guī)范性。首先，指定一名主講老師負(fù)責(zé)命題；其次，指定另外一名主講老師進(jìn)行審題；再次，指定一名主講老師對(duì)試卷進(jìn)行試做；最后，根據(jù)試做過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，全體主講教師共同確定考題。

另一方面，建立嚴(yán)格的試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，以減少評(píng)卷過(guò)程的考試成績(jī)誤差。首先，細(xì)化評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，直接匹配答案要點(diǎn)和得分，不隨意評(píng)分；其次，主講教師采取集中、流水評(píng)閱試卷，以提高閱卷效率和評(píng)分準(zhǔn)確性；最后，分別采用卷首大題相加核分和各小題相加核分的方式核定試卷成績(jī)，以減少核分中的偶然失誤。

3.2 作業(yè)習(xí)題冊(cè)編制

依據(jù)《工程力學(xué)》課程的教學(xué)大綱，按照教材章節(jié)順序編排，知識(shí)點(diǎn)分布均衡，題型豐富多樣，難易配置適當(dāng)，并以注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的練習(xí)和基本能力的培養(yǎng)為目的，編制作業(yè)習(xí)題冊(cè)，從而讓學(xué)生更好吸收、領(lǐng)悟教材知識(shí)。

同時(shí)，通過(guò)教師仔細(xì)批改作業(yè)，歸納總結(jié)作業(yè)中出現(xiàn)的問(wèn)題，準(zhǔn)確掌握每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，以便學(xué)生有針對(duì)性地進(jìn)行薄弱知識(shí)點(diǎn)的重復(fù)訓(xùn)練。而且，還設(shè)置了一個(gè)力學(xué)學(xué)習(xí)資料宣傳欄，用于公布力學(xué)教研室全部教師的課表以及隨著課程進(jìn)度分批公布作業(yè)答案，方便學(xué)生自主安排學(xué)習(xí)內(nèi)容和時(shí)間。

3.3 隨堂測(cè)試實(shí)施

隨堂測(cè)試是力學(xué)教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，應(yīng)結(jié)合課程的重點(diǎn)內(nèi)容以及考點(diǎn)，考查學(xué)生學(xué)習(xí)課程的效果以及分析工程問(wèn)題的綜合能力。通過(guò)監(jiān)控學(xué)習(xí)過(guò)程，及時(shí)把握學(xué)生的知識(shí)和能力的發(fā)展水平，培養(yǎng)和測(cè)試學(xué)生的綜合能力，以便更全面、客觀、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，達(dá)到有效避免個(gè)別學(xué)生考試投機(jī)的不良現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

以學(xué)生的自主、獨(dú)立學(xué)習(xí)以及探索、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為目標(biāo)，對(duì)本科生《工程力學(xué)》課程的教育理念、教學(xué)方法和成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系進(jìn)行了改革。利用CASes編制的學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容及相應(yīng)輔助訓(xùn)練素材動(dòng)態(tài)生成程序，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，加強(qiáng)學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)能力，從而達(dá)到因材施教目的。改革以往僅看期末考試成績(jī)的考核方式，設(shè)置作業(yè)評(píng)閱和隨堂測(cè)試等多項(xiàng)考核內(nèi)容和指標(biāo)，建立注重學(xué)習(xí)過(guò)程和綜合能力的成績(jī)多樣化考核體系，進(jìn)而綜合各項(xiàng)考核指標(biāo)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

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