工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的材料力學(xué)課程教學(xué)改革

楊真真 李荷香

（許昌學(xué)院，河南 許昌 461000）

隨著我國(guó)工程教育專業(yè)獲得國(guó)際專業(yè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證，對(duì)我國(guó)工程教育相關(guān)專業(yè)提出了更高的要求，要求所培養(yǎng)的學(xué)生具有扎實(shí)的理論知識(shí)，同時(shí)具有良好的實(shí)踐操作技能，符合工程教育專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的國(guó)際化要求。

1 工程教育專業(yè)認(rèn)證概述

我國(guó)工程教育專業(yè)與其他國(guó)家相比存在著一定的差距，這與我國(guó)長(zhǎng)期以來工程教育現(xiàn)狀之間有著一定關(guān)系，在教學(xué)過程中存在著重理論而輕實(shí)踐的現(xiàn)象，學(xué)生的實(shí)踐操作性不足。我國(guó)在工程教育層面上積極向發(fā)達(dá)國(guó)家靠近，在2013年成為了《華盛頓協(xié)議》的會(huì)員國(guó)[1]。

《華盛頓協(xié)議》的加入為我國(guó)工程專業(yè)教育提供了范本與教育方向，要求我國(guó)工程教育專業(yè)應(yīng)當(dāng)積極向國(guó)際方向看齊。按照國(guó)際權(quán)威要求進(jìn)行工程師培養(yǎng)。要求能夠符合對(duì)工程師的人才培養(yǎng)要求，為我國(guó)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)與人才培養(yǎng)提供方向，實(shí)現(xiàn)我國(guó)工科畢業(yè)生的國(guó)際化。隨著我國(guó)程教育專業(yè)認(rèn)證，對(duì)我國(guó)材料力學(xué)課程教學(xué)提供了新的方向與要求。

2 目前材料力學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀

材料力學(xué)在工程類專業(yè)中屬于一項(xiàng)基礎(chǔ)性課程，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)的學(xué)習(xí)具有重要作用。目前我國(guó)材料力學(xué)教學(xué)過程中結(jié)合專業(yè)課程的特點(diǎn)進(jìn)行課程分類，包括剛度校核及截面尺寸設(shè)計(jì)、組合變形構(gòu)件強(qiáng)度設(shè)計(jì)、基本變形的發(fā)生等，對(duì)測(cè)量工作開展的必要理論基礎(chǔ)。隨著工程教育與國(guó)際接軌，要求材料力學(xué)也進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整?；咀冃沃R(shí)涉及到的內(nèi)容主要有扭轉(zhuǎn)、彎曲、剪切擠壓、拉伸壓縮，學(xué)生需要掌握強(qiáng)度、剛度計(jì)算及校核等知識(shí)，并掌握壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算。教學(xué)主要采用教師板書與PPT 相結(jié)合的教學(xué)方式[2]。在完成理論知識(shí)教學(xué)的同時(shí)對(duì)同學(xué)們進(jìn)行課程訓(xùn)練，加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)。將平時(shí)成績(jī)與期末成績(jī)綜合對(duì)同學(xué)們進(jìn)行考核。但是由于材料力學(xué)本身知識(shí)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜以及教學(xué)方式的限制，學(xué)生教學(xué)授課中存在著局限于課程授課的現(xiàn)象，對(duì)抽象的力學(xué)模型難以進(jìn)行直觀形象地展示與教學(xué)。學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中過于重視考前突擊，平時(shí)的學(xué)習(xí)程度不夠。實(shí)踐操作能力較為有限，對(duì)材料力學(xué)的基本知識(shí)掌握不足，制約了學(xué)生的有效學(xué)習(xí)與運(yùn)用。

3 工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的材料力學(xué)課程教學(xué)改革策略

在目前新的教育背景下，材料力學(xué)課程教學(xué)改革過程中應(yīng)當(dāng)改革教學(xué)內(nèi)容，將傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體、計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)有效結(jié)合，運(yùn)用啟發(fā)性教學(xué)與互動(dòng)性教學(xué)，按照工程教育專業(yè)認(rèn)證要求改革考核方式，積極從多個(gè)層面與多個(gè)角度進(jìn)行課程改革，提升學(xué)生的理論實(shí)踐與操作技能。

3.1 改革教學(xué)理念

隨著我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證，材料力學(xué)教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)及時(shí)更新教學(xué)觀念，注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本知識(shí)以及實(shí)踐操作技能，將對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)放在重要位置。將理論知識(shí)的教學(xué)與具體工程問題結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)力學(xué)模型的簡(jiǎn)化處理。在具體問題的解決過程中培養(yǎng)同學(xué)們分析問題、解決問題的能力。促進(jìn)同學(xué)們的自主學(xué)習(xí)、自主探索，提升同學(xué)們的創(chuàng)造性。為此要求在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、知識(shí)結(jié)構(gòu)層面等進(jìn)行相應(yīng)改革[3]。

3.2 改革教學(xué)內(nèi)容

目前材料力學(xué)教學(xué)過程中將教學(xué)重點(diǎn)放在了扭轉(zhuǎn)、彎曲、組合變形、拉伸壓縮、剪切擠壓、壓桿穩(wěn)定理論、應(yīng)力強(qiáng)度理論等內(nèi)容 ，這也是教學(xué)的基本知識(shí)。但是在具體教學(xué)過程中往往由于課時(shí)限制以及學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足等原因，在對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的講解上過于詳細(xì)，而在與工程實(shí)際相關(guān)的強(qiáng)度理論以及組合變形等層面上講解不足，難以充分適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求。為此在材料力學(xué)教學(xué)改革中應(yīng)當(dāng)及時(shí)更新教學(xué)知識(shí)。將材料力學(xué)的實(shí)際教學(xué)內(nèi)容與工業(yè)發(fā)展以及工程實(shí)踐進(jìn)行有效結(jié)合。結(jié)合 具體實(shí)踐教學(xué)的需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有重點(diǎn)的取舍與加強(qiáng)。目前我國(guó)出現(xiàn)了多種智能材料與工業(yè)領(lǐng)域復(fù)合材料，在多種領(lǐng)域中有著廣泛運(yùn)用，為此在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)此有所體現(xiàn)，及時(shí)增加相關(guān)的內(nèi)容，豐富同學(xué)們的材料力學(xué)的知識(shí)體系。在教學(xué)過程中對(duì)同學(xué)們運(yùn)用不同的理論，提出不同的假設(shè)，促進(jìn)同學(xué)們?cè)诰唧w的實(shí)際問題中解決問題，在不同的情境之下分析不同材料的力學(xué)性能。建立針對(duì)教師的交流平臺(tái)，促進(jìn)教師之間就所負(fù)責(zé)的工程項(xiàng)目與教學(xué)模塊實(shí)際教學(xué)之間的溝通，并在材料力學(xué)教學(xué)過程中進(jìn)行體現(xiàn)，豐富教師們材料力學(xué)的教學(xué)案例，促進(jìn)教師將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際問題的解決過程之中。并能夠針對(duì)具體的問題運(yùn)用相應(yīng)的理論知識(shí)進(jìn)行講解，如此通過教師直觀、詳細(xì)而具體的講解與展示提升同學(xué)們解決實(shí)際問題的能力[4]。

3.3 將傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體、計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)有效結(jié)合

多媒體教學(xué)方式的運(yùn)用是對(duì)傳統(tǒng)板書教學(xué)方式的重要補(bǔ)充，能夠促使同學(xué)們更為直接地理解課程知識(shí)。要求教師在教學(xué)過程中充分運(yùn)用圖畫、文字與圖像等因素豐富多媒體教學(xué)，提升多媒體課件的教學(xué)質(zhì)量，與實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容之間達(dá)到良好契合。

而在關(guān)鍵詞講解 、公式推導(dǎo)以及習(xí)題講解過程中則采用傳統(tǒng)板書教學(xué)方式，通過與學(xué)生們的直接互動(dòng)促進(jìn)同學(xué)們對(duì)此的理解，促進(jìn)同學(xué)們對(duì)基本公式的理解，達(dá)到對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的充分掌握，以此為教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行打下基本知識(shí)層面的基礎(chǔ)。在目前工程教學(xué)過程中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在材料力學(xué)中構(gòu)件的應(yīng)力和變形教學(xué)過程中起著良好的輔助作用，能夠促進(jìn)同學(xué)們對(duì)相關(guān)教學(xué)因素的理解與掌握，通過直觀的教學(xué)展示促進(jìn)同學(xué)們的理解，同時(shí)還能夠促進(jìn)同學(xué)們運(yùn)用相關(guān)技術(shù)與程序進(jìn)行自主開發(fā)設(shè)計(jì)，以此優(yōu)化同學(xué)們的應(yīng)力與變形分析，提升同學(xué)們對(duì)理論知識(shí)的有效運(yùn)用，并與實(shí)際工作崗位中的需求結(jié)合在一起，適應(yīng)了教學(xué)活動(dòng)的實(shí)際需求，使得所培養(yǎng)的學(xué)生在畢業(yè)走上工作崗位之后能夠更好地適應(yīng)工作。

3.4 運(yùn)用啟發(fā)性教學(xué)與互動(dòng)性教學(xué)

力學(xué)現(xiàn)象在我國(guó)所處的生活中較為常見，為此教師從具體生活中引入相關(guān)案例，并與實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)數(shù)據(jù)以及課程中所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)結(jié)合在一起，促進(jìn)同學(xué) 們從生活中觀察關(guān)于力學(xué)的現(xiàn)象，促進(jìn)同學(xué)們主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)同學(xué)們的探索意識(shí)，這是工科專業(yè)教學(xué)過程中對(duì)同學(xué)們的重要要求之一。通過這種生活現(xiàn)象的引入，對(duì)同學(xué)們進(jìn)行有效啟發(fā)，充分發(fā)揮啟發(fā)式教學(xué)方式的優(yōu)點(diǎn)，引導(dǎo)同學(xué)們的學(xué)習(xí)。同時(shí)在教學(xué)過程中注重與同學(xué)們之間的互動(dòng)，既要向同學(xué)們講解最為基礎(chǔ)的理論知識(shí)，同時(shí)在課程中加強(qiáng)與同學(xué)們之間的互動(dòng)，活躍課程氣氛，促進(jìn)同學(xué)們之間的交流以及師生之間的交流，以此吸引同學(xué)們的注意力。通過將啟發(fā)式教學(xué)與互動(dòng)式教學(xué)方式的有效運(yùn)用，提升同學(xué)們的工程師素養(yǎng)，契合工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)我國(guó)工科人才培養(yǎng)的要求。既使同學(xué)們打下良好的理論基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)積極提升同學(xué)們的實(shí)踐操作能力,鼓勵(lì)同學(xué)們的積極探索[5]。

3.5 按照工程教育專業(yè)認(rèn)證要求改革考核方式

目前材料力學(xué)在考核中主要采取平時(shí)成績(jī)與期末考試成績(jī)相結(jié)合的考核方式，在有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)時(shí)將實(shí)驗(yàn)成績(jī)計(jì)入在內(nèi)。平時(shí)成績(jī)主要包括同學(xué)們的課程出勤率，以及教師布置作業(yè)的完成情況。在這種考核方式下很多同學(xué)們都能夠積極上課，跟著老師的思維與教學(xué)方式學(xué)習(xí)，但是依然存在部分同學(xué)在平常學(xué)習(xí)過程中不夠積極，而是在期末考試階段突擊。對(duì)重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行生硬地記憶，對(duì)公式進(jìn)行生搬硬套，在理論知識(shí)的掌握上不足，對(duì)力學(xué)材料課程的基本理論、基礎(chǔ)概念以及知識(shí)體系構(gòu)建不足，因此在對(duì)理論知識(shí)的運(yùn)用層面上顯露出不足，難以將理論知識(shí)運(yùn)用到具體的實(shí)踐活動(dòng)之中，在面對(duì)實(shí)際的工程問題時(shí)更是無從下手。

針對(duì)這一局面應(yīng)當(dāng)積極改革考核內(nèi)容與考核方式，充分重視同學(xué)們利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。促進(jìn)同學(xué)們對(duì)實(shí)際理論知識(shí)的運(yùn)用，適應(yīng)工程教育專業(yè)的教學(xué)要求。在對(duì)同學(xué)們平時(shí)成績(jī)的考核過程中，在部分練習(xí)題之外增加一些以實(shí)際工程為背景的例題。為同學(xué)們問題的解決提供一定思路，引導(dǎo)同學(xué)們建立力學(xué)模型，能夠?qū)?shí)際抽象進(jìn)行全面而準(zhǔn)確地理解與分析。判斷同學(xué)們對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，以此判斷同學(xué)們實(shí)際的學(xué)習(xí)情況以及對(duì)理論知識(shí)的掌握情況。除了期末考試之外，在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中為同學(xué)們安排數(shù)次作業(yè)考核，將同學(xué)們進(jìn)行分組，判斷同學(xué)們實(shí)際作業(yè)的完成情況，將其納入到對(duì)同學(xué)們的實(shí)際考核之中。

4 結(jié)束語

材料力學(xué)在目前工程教育專業(yè)獲得國(guó)際專業(yè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證背景下，對(duì)我國(guó)工程專業(yè)人才培養(yǎng)提升了更高的要求，但是目前我國(guó)材料力學(xué)課程教學(xué)過程中依然存在著一些不足之處，存在著重理論而輕實(shí)踐的現(xiàn)象，學(xué)生的實(shí)踐操作性不足，制約了工程專業(yè)的人才培養(yǎng)。為此要求我國(guó)材料力學(xué)課程講授過程中應(yīng)當(dāng)積極改革教學(xué)觀念與教學(xué)方式，將傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體、計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)有效結(jié)合，運(yùn)用啟發(fā)性教學(xué)與互動(dòng)性教學(xué)，按照工程教育專業(yè)認(rèn)證要求改革考核方式，積極從多種層面與多個(gè)角度進(jìn)行改革，使得所培養(yǎng)的學(xué)生能夠滿足工程教育專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的國(guó)際化要求。