基于行企需求的獨立院校力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課改革

馬常亮+劉艷+楊立

[摘 要]隨著《教育部 國家發(fā)展改革委 財政部關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》等綱領(lǐng)性文件的頒布，高等教育越來越強調(diào)應(yīng)用型人才培養(yǎng)。對于三本獨立院校來說，力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程將處于一種新常態(tài)——“課時不斷縮減，但課程內(nèi)容和要求卻基本不變”，因此筆者通過詳細(xì)分析了力學(xué)專業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，得出如下結(jié)論：（1）必須結(jié)合行企需求研究力學(xué)基礎(chǔ)課程改革的思路、方法與手段；（2）目標(biāo)化教學(xué)是面向課堂教學(xué)、專業(yè)建設(shè)、行企需求最有效的力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課改革方式之一，并能有效將應(yīng)用型人才培養(yǎng)與行企需求對接起來。

[關(guān)鍵詞]力學(xué)專業(yè)課；課程改革；目標(biāo)化教學(xué)；應(yīng)用型獨立院校

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）08-0062-03

力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課（理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程力學(xué)等）是工科院校非常重要的基礎(chǔ)課，也是機械專業(yè)一門理論性很強的主干課程。隨著《中國制造2025》《教育部 國家發(fā)展改革委 財政部關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》等綱領(lǐng)性文件的頒布，高等教育目標(biāo)發(fā)生了變革，越來越強調(diào)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。對于應(yīng)用型三本類院校來說，力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)學(xué)時數(shù)有了很大的改變，傳統(tǒng)的力學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等越來越不適應(yīng)新的教育形勢，為此許多力學(xué)教育工作者從很多方面就力學(xué)改革做了很多嘗試。張淑琴[1]等人提出案例教學(xué)是實現(xiàn)材料力學(xué)理論指導(dǎo)實踐的有效教學(xué)模式，并給出了材料力學(xué)教學(xué)案例的總體設(shè)計思路。喬燕[2]等人強調(diào)在力學(xué)教學(xué)過程中應(yīng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、重視習(xí)題訓(xùn)練與復(fù)習(xí)總結(jié)和綜合能力培養(yǎng)等。陳玉驥[3]等人提出結(jié)構(gòu)力學(xué)課程內(nèi)容建設(shè)與科學(xué)研究相結(jié)合、與實際工程相結(jié)合、與計算機技術(shù)相結(jié)合的原則。張敏[4]考慮獨立學(xué)院生源實際情況，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式等方面提出具體的改革措施和方法。李新領(lǐng)[5]等人提出必須對傳統(tǒng)的工程力學(xué)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新整合和優(yōu)化。尚慧琳[6]等人以“微課程”教育形式和學(xué)習(xí)方式對力學(xué)教育進(jìn)行改革。吳立軍[7]等人面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)，結(jié)合教學(xué)實踐，提出了一些關(guān)于理論力學(xué)課程體系、教學(xué)手段、考核方法等方面改革的思路，并進(jìn)行了改革試點。從上可知，目前的力學(xué)改革主要是從課程體系、內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方法等方面著手，而結(jié)合行企實際需求來研究力學(xué)基礎(chǔ)課程改革的文獻(xiàn)比較少見。本文從行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀、企業(yè)實際工作需求、機械專業(yè)特點出發(fā)，詳細(xì)分析了獨立院校力學(xué)專業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，研究了新常態(tài)下力學(xué)專業(yè)課程的改革方向，并重點分析了目標(biāo)化教學(xué)方式對力學(xué)專業(yè)課程改革的積極意義。

一、新常態(tài)下力學(xué)專業(yè)課程改革方向

（一）力學(xué)的行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀

在目前就業(yè)方向中，對力學(xué)知識要求較高的領(lǐng)域主要為航空航天、汽車船舶、橋梁建筑等專業(yè)，崗位主要為結(jié)構(gòu)強度設(shè)計崗。這些專業(yè)面對的研究對象具有“載荷復(fù)雜且識別困難、結(jié)構(gòu)傳力路徑復(fù)雜、邊界條件非線性因素較多”等特點。結(jié)構(gòu)強度設(shè)計專業(yè)主要從事結(jié)構(gòu)傳力路徑布置、強度計算及優(yōu)化（CAE）、強度試驗驗證等工作，具體又可分為：靜強度設(shè)計、動強度設(shè)計、疲勞強度計算等，現(xiàn)在又向“熱環(huán)境下”的強度開展技術(shù)研究，是位于產(chǎn)品研發(fā)流程的上游。而應(yīng)用三本類院校力學(xué)專業(yè)學(xué)生主要從事機械類產(chǎn)品制造工藝分析研究，這些機械類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)往往較為簡單，傳力路徑較為單一，涉及的力學(xué)知識較為基礎(chǔ)。以典型齒輪傳動機構(gòu)為例，涉及的力學(xué)知識主要有：傳動軸的扭轉(zhuǎn)強度及剛度、彎曲強度及剛度、齒面接觸強度、連接鍵強度等，傳力路徑非常明確，結(jié)構(gòu)強度計算分析較為簡單。

（二）企業(yè)實際工作的需求

隨著信息化與工業(yè)化的不斷融合，企業(yè)中強度計算分析工作模式也不斷發(fā)生變化。在以往的工作模式中，產(chǎn)品的研發(fā)是一個人工循環(huán)迭代求解的過程，也意味著產(chǎn)品強度計算報告也要一輪一輪更新計算、編寫，這是一個浪費人力、物力的工作模式。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，越來越多的強度計算工作通過強度計算輔助辦公軟件自動完成，諸如強度計算方法的選擇、強度計算過程、強度計算結(jié)果處理等工作都被軟件封裝起來，這也會影響企業(yè)的招聘策略，即招聘少數(shù)研究型人才和大量應(yīng)用型人才。研究型人才由重點本科院校的力學(xué)專業(yè)（諸如工程力學(xué)、固體力學(xué)、流體力學(xué)、空氣動力學(xué)等）培養(yǎng)，主要從事強度計算方法的研究等，應(yīng)用型人才主要負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)建模、結(jié)構(gòu)尺寸及材料特性等參數(shù)輸入等對力學(xué)要求較低的簡單工作。

（三）機械專業(yè)的特點

應(yīng)用三本類院校力學(xué)專業(yè)學(xué)生從事機械類產(chǎn)品研發(fā)類工作的較少，主要是從事制造工藝分析研究，具體涉及工裝夾具設(shè)計、加工質(zhì)量分析、機械加工工藝流程分析及優(yōu)化、裝配工藝流程分析及優(yōu)化、裝備自動化升級改造等。涉及力學(xué)知識的主要體現(xiàn)在工裝夾具及夾緊力計算等方面，根據(jù)機械設(shè)計手冊計算即可。尤其是在目前的發(fā)展趨勢中，制造業(yè)要向智能制造方向發(fā)展，更強調(diào)智能化，強調(diào)機電控一體化，而非傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)力學(xué)分析。在這種趨勢引導(dǎo)下，力學(xué)課程在機械制造領(lǐng)域的地位將會持續(xù)弱化，學(xué)生在力學(xué)學(xué)習(xí)過程中也將會選擇力學(xué)課程中的某一課程模塊學(xué)習(xí)，不需要對力學(xué)學(xué)得很深很全，更不需要追求力學(xué)知識體系的完整性。

隨著國家積極引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，大力發(fā)展智能制造，行業(yè)、企業(yè)對力學(xué)基礎(chǔ)課程的要求也會出現(xiàn)新變化，可以預(yù)見的是，三本類應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)機械工程等專業(yè)更加專注于機械制造工藝應(yīng)用研究，更加深入與機電、電控、電氣等專業(yè)的深度融合，這會是一種新常態(tài)。新常態(tài)下的力學(xué)專業(yè)課程改革不能再局限于課程體系、內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方法等方面，力學(xué)專業(yè)課程改革的方向必須要與行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀、企業(yè)實際工作需求相契合，要置于行企應(yīng)用背景下，傳統(tǒng)的課程內(nèi)容要提煉成模塊、傳統(tǒng)的重點難點要予以降低，與一本類院校要形成明顯的層次差別。

二、目標(biāo)化教學(xué)是新常態(tài)下力學(xué)專業(yè)課程改革的有效手段endprint

行企對力學(xué)基礎(chǔ)課程的新需求要求教師在力學(xué)專業(yè)課程改革中要重點研究目標(biāo)化教學(xué)，與其他方式方法相比，目標(biāo)化教學(xué)對新常態(tài)下力學(xué)專業(yè)課程改革的特別意義主要體現(xiàn)在有效培養(yǎng)學(xué)生軟實力及對接企業(yè)工作模式、促進(jìn)專業(yè)建設(shè)與發(fā)展、提高課堂教學(xué)效果等三方面。

（一）有效培養(yǎng)學(xué)生軟實力，對接企業(yè)工作模式

企業(yè)都廣泛地采用目標(biāo)管理，工作的推進(jìn)都靠工作目標(biāo)、計劃推動，對時間節(jié)點有著嚴(yán)格的要求。對于企業(yè)而言，通過目標(biāo)管理，將企業(yè)全體員工一切工作都聚焦到企業(yè)目標(biāo)上，并據(jù)此層層分解得到每一名員工的工作中，從而明確工作任務(wù)，強化工作責(zé)任。企業(yè)管理中非常忌諱員工對目標(biāo)不清楚、理解不深刻甚至是模糊不清或錯誤。學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)有很多種，但強制性目標(biāo)一般可分為兩類：一是通過課程考試，順利畢業(yè)；二是考研。而這種目標(biāo)的強制性與企業(yè)里工作目標(biāo)相比顯得很弱，在企業(yè)中完不成任務(wù)基本上是無法生存的。這種巨大的差異導(dǎo)致學(xué)生對畢業(yè)后將要面對的工作目標(biāo)、工作計劃時間節(jié)點的概念幾乎沒有，而目標(biāo)化教學(xué)可以縮短這種差異。

在課堂上采用目標(biāo)化教學(xué)，能使得學(xué)生形成一種思考習(xí)慣——“下一堂課的學(xué)習(xí)目標(biāo)是什么”，培養(yǎng)“為學(xué)習(xí)目標(biāo)而學(xué)習(xí)”的思維模式，固化“課堂內(nèi)外一切學(xué)習(xí)活動都是瞄準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，目標(biāo)以外的事情少做、不要做”的行為。如上所述，這恰恰就是企業(yè)要求員工必須具備的軟能力。另一方面，企業(yè)也要不斷發(fā)展進(jìn)步才能在市場競爭中立于不敗之地，為此也要求每一名員工要不斷進(jìn)步。除了參加企業(yè)不定期舉行的培訓(xùn)以外，更多的是需要員工自我學(xué)習(xí)。而自我學(xué)習(xí)中的學(xué)什么、怎么學(xué)，就與課堂目標(biāo)化教學(xué)相似，圍繞工作目標(biāo)學(xué)習(xí)，在工作實踐中學(xué)習(xí)，這是促進(jìn)“企業(yè)成功我成才”的正確途徑。

（二）促進(jìn)專業(yè)建設(shè)發(fā)展

黃功學(xué)[8]、楊衛(wèi)華[9]等人指出，在職業(yè)院校專業(yè)建設(shè)中，專業(yè)應(yīng)適應(yīng)行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、企業(yè)人才需求，特別注重專業(yè)課程與崗位結(jié)合，明確崗位目標(biāo)，并按照崗位能力要求制訂課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容。隨著《教育部 國家發(fā)展改革委 財政部關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》的頒布，上述職業(yè)院校專業(yè)建設(shè)原則也必然會推廣應(yīng)用到獨立院校。以數(shù)字化設(shè)計與制造專業(yè)為例，在齒輪減速箱設(shè)計方向會涉及材料力學(xué)中的軸的彎曲、扭轉(zhuǎn)復(fù)合強度計算，因而在材料力學(xué)“彎曲強度”教學(xué)中，建立起目標(biāo)：“運用梁的彎曲強度計算公式校核輪軸的強度或設(shè)計輪軸的尺寸”；在“扭轉(zhuǎn)強度”教學(xué)中，建立起目標(biāo)：“運用梁的扭轉(zhuǎn)強度計算公式校核輪軸的強度或設(shè)計輪軸的尺寸”等。同理，在搬運機器人、起重機械設(shè)計方向涉及拉壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)強度計算，在沖壓模具設(shè)計方向涉及塑性材料的力學(xué)性能相關(guān)知識，在3D打印方向涉及力學(xué)性能實驗及計算，等等，都可以建立相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。這樣不僅可以使得學(xué)生聚焦到所要學(xué)習(xí)的知識點，更重要的是將所學(xué)知識與崗位要求對接起來，能夠很好地落實專業(yè)建設(shè)要求。

（三）有效提高課堂教學(xué)效果

張敏[4]以天津大學(xué)仁愛學(xué)院為例指出，土木專業(yè)基礎(chǔ)力學(xué)課程從144課時縮減到了112課時，機械專業(yè)基礎(chǔ)力學(xué)課程從160課時減少到了128課時，但是課程的內(nèi)容和要求卻基本沒變，這必然使得每節(jié)課的信息量大大增加，教學(xué)效果卻大打折扣。這種現(xiàn)象在獨立院校普遍存在，也是困擾力學(xué)教師的難點之一。能夠比較好地解決此問題的方法就是采用目標(biāo)化教學(xué)法，提高學(xué)習(xí)效率。

根據(jù)教育心理學(xué)[10]可知，學(xué)習(xí)動機是為激勵學(xué)生個體進(jìn)行和維持學(xué)習(xí)活動，并使行為圍繞一定的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行的一種內(nèi)在心理過程或內(nèi)部心理狀態(tài)。研究表明，一個不知道學(xué)習(xí)的具體目的和意義的學(xué)生，是很難充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)的積極主動性的；而當(dāng)他明確了學(xué)習(xí)的具體目的和意義之后，就會產(chǎn)生一種強烈的學(xué)習(xí)愿望，推動他積極主動地學(xué)習(xí)。所以，學(xué)習(xí)動機是影響教學(xué)效果的重要因素，而要想在相對較短的時間內(nèi)掌握原有的課程內(nèi)容，達(dá)到原有的課程要求，就必須充分激發(fā)出學(xué)生的動機，為此，教師在講課前必須讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)要求，以及教學(xué)內(nèi)容在實踐過程中的具體意義和在整體知識體系中所占的地位。相應(yīng)的，力學(xué)課程教學(xué)的每一次課或每一個模塊都必須提出具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)，使得整個課堂教學(xué)內(nèi)容具有強烈的聚焦性，將學(xué)生的精力緊緊地吸附到學(xué)習(xí)目標(biāo)上，這樣才能顯著提高課堂教學(xué)效果。

三、小結(jié)

十三五期間，智能制造、智能生產(chǎn)、智能裝備等新領(lǐng)域?qū)@得更多的投入。同時，智能制造會急劇改變企業(yè)崗位設(shè)置和具體要求，進(jìn)而會直接改變應(yīng)用三本類院校的專業(yè)設(shè)置和課程內(nèi)容，其中，機械專業(yè)力學(xué)基礎(chǔ)課程將會處于不斷地壓縮課時、不斷地朝行企實際應(yīng)用靠攏的新常態(tài)中。在這樣的新常態(tài)下，應(yīng)用三本類院校力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程改革不能僅僅局限在課程體系、內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方法等方面，而必須要結(jié)合行企實際需求來研究力學(xué)基礎(chǔ)課程改革的思路、方法與手段，并要特別注重目標(biāo)化教學(xué)對課堂教學(xué)、專業(yè)建設(shè)，對企業(yè)需求的積極意義。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[2] 喬燕，孫傳智.材料力學(xué)課程教學(xué)方法探索[J].大學(xué)教育，2016（8）：163-164.

[3] 陳玉驥，張玉紅，魏陸順，彭可可.地方院校結(jié)構(gòu)力學(xué)課程建設(shè)的探索與實踐[J].大學(xué)教育，2016（4）：160-162.

[4] 張敏.獨立學(xué)院基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)體系的建設(shè)與改革[J]. 大學(xué)教育，2016（3）：117-118.

[5] 李新領(lǐng)，張世芳，李紀(jì)剛，桑永英，周志男.《工程力學(xué)》教學(xué)中存在的問題及教學(xué)改革的探討[J].當(dāng)代教育實踐與教學(xué)研究， 2016（3）：179-180.

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[10] 譚頂良.高等教育心理學(xué)[M].南京：河海大學(xué)出版社， 2012：63-64.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]endprint