基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下的工程力學(xué)教學(xué)研究

董婉婉 楊修飛

摘 要 本文基于應(yīng)用型人才建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合工程力學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)過程中遇到的問題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)手段，考核方式幾方面，探討應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下工程力學(xué)的教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方式，鍛煉學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的能力，以促進(jìn)應(yīng)用型人才建設(shè)，達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 工程力學(xué) 教學(xué)改革 應(yīng)用型人才 人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G424 ??????????????????????????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ???DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.07.057

Research?on?Engineering?Mechanics?Teaching

Based?on?Applied?Talents?Training?Mode

DONG?Wanwan，?YANG?Xiufei

（Luoyang?Institute?of?Science?and?Technology，?Luoyang，?Henan?471023）

Abstract Based?on?the?goal?of?the?construction?of?applied?talents?and?the?problems?encountered?in?the?traditional?teaching?of?Engineering?mechanics，?this?paper?discusses?the?teaching?reform?of?engineering?mechanics?under?the?training?mode?of?applied?talents?from?the?aspects?of?teaching?content，?teaching?methods，?teaching?means?and?assessment?methods，?so?as?to?cultivate?students'?scientific?thinking?mode?and?train?students?to?combine?theory?with?practice.?Inter-competence?can?promote?the?construction?of?applied?talents?and?achieve?the?goal?of?training?applied?talents.

Keywords Engineering?Mechanics;?teaching?reform;?applied?talents;?talent?training

0?前言

“工程力學(xué)”作為土木工程、機(jī)械、材料、水利等眾多工科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對工程技術(shù)人員而言是一門必須掌握的主干課程，不僅為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，也為工程實(shí)踐提供良好的力學(xué)理念。2016年以來我校為積極推進(jìn)示范校建設(shè)，按照全面建設(shè)示范性應(yīng)用型大學(xué)的總目標(biāo)，不斷更新觀念、拓展方法，進(jìn)行了一系列有益的應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展探索和實(shí)踐。結(jié)合“工程力學(xué)”課程特點(diǎn)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，基于工程力學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐，分析“工程力學(xué)”課程在教學(xué)中存在的不足，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行工程力學(xué)教學(xué)改革的探究。

1?工程力學(xué)教學(xué)過程中存在的問題

1.1?內(nèi)容多、課時(shí)少，重理論、輕實(shí)踐

工程力學(xué)是全校工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，針對不同的專業(yè)有相應(yīng)的人才培養(yǎng)方案。該課程包括理論部分和實(shí)驗(yàn)部分，其中理論部分占32-48課時(shí)，實(shí)驗(yàn)部分占8課時(shí)，包括理論力學(xué)的靜力學(xué)和材料力學(xué)的有關(guān)內(nèi)容。理論課程內(nèi)容多，難度大，加之理論課時(shí)量壓縮，對于學(xué)生來說，學(xué)習(xí)任務(wù)重、壓力大。且實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少，學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與度不高，對實(shí)驗(yàn)的重視程度不夠，不利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，距離達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)要求有一定差距。

1.2?學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不夠

通過上課觀察和課后反饋發(fā)現(xiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不夠，興趣不高的原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）該課程一般開設(shè)在大二下學(xué)期，學(xué)生剛開始進(jìn)入各種專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，對專業(yè)基礎(chǔ)課的重要性認(rèn)識(shí)不足，比如無機(jī)非金屬材料工程、機(jī)械電子工程等專業(yè)，他們認(rèn)為與材料、機(jī)械密切相關(guān)課程才是應(yīng)該重視的專業(yè)課，忽略了工程力學(xué)這門課程在其專業(yè)學(xué)習(xí)過程中的基礎(chǔ)作用。（2）工程力學(xué)課程邏輯性強(qiáng)，概念抽象，理論知識(shí)多，公式推導(dǎo)繁瑣，計(jì)算量大，并且部分章節(jié)要求具有一定的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。課程難度較大，學(xué)習(xí)過程中容易產(chǎn)生畏難情緒，這種情緒和現(xiàn)象一旦積累，學(xué)生便會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)和自暴自棄的心理。（3）受課時(shí)限制，課堂內(nèi)可組織開展的教學(xué)活動(dòng)有限，趣味性不夠，學(xué)生課堂上難以長時(shí)間集中注意力，課堂積極性不夠。

1.3?教學(xué)方法和教學(xué)手段落后，教學(xué)模式單一

工程力學(xué)課程內(nèi)容繁多，包括大量的抽象概念、理論、公式等，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性較差，自學(xué)的難度較大，故傳統(tǒng)的注入式教學(xué)思想依然普遍存在。授課教師在教學(xué)過程中仍以講授為主，通過“板書+PPT”的手段向?qū)W生灌輸知識(shí)，教師一味的教，學(xué)生被動(dòng)的學(xué)，忽略了學(xué)生在學(xué)習(xí)上的主觀能動(dòng)性，師生之間缺乏互動(dòng)與交流，課堂教學(xué)效果無法及時(shí)有效反饋。面對一些簡單的工程實(shí)際問題，需要學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用理論分析方法，聯(lián)系實(shí)際情況去分析問題解決問題。但是老舊的教學(xué)方法，落后的教學(xué)手段，單一的教學(xué)模式，缺乏互動(dòng)的課堂往往是不利于培養(yǎng)學(xué)生這種理論聯(lián)系實(shí)際，分析問題解決問題及創(chuàng)新的能力。

1.4?傳統(tǒng)的考核方式單一

目前工程力學(xué)的考核方式采用“期末成績+實(shí)驗(yàn)成績+平時(shí)成績”進(jìn)行最終成績的評定，具體各項(xiàng)占比按照課時(shí)比例分配。期末考試采用閉卷方式，主要考核課本上的基本理論知識(shí)，題目類型與課后習(xí)題相似，很難體現(xiàn)出解決實(shí)際工程問題的能力。實(shí)驗(yàn)成績主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，但是由于實(shí)驗(yàn)條件限制，部分實(shí)驗(yàn)屬于演示實(shí)驗(yàn)，可操作的實(shí)驗(yàn)也并不能達(dá)到每個(gè)同學(xué)都能參與的程度。平時(shí)成績主要依據(jù)課后作業(yè)情況、出勤率、課堂表現(xiàn)，該項(xiàng)成績不穩(wěn)定因素太多，難以反映一個(gè)學(xué)生的真實(shí)情況。

2?工程力學(xué)教學(xué)改革措施

2.1?合理選擇教材，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

工程力學(xué)與工程實(shí)際密切相關(guān)，不同專業(yè)在教學(xué)過程中不能一概而論，應(yīng)當(dāng)各有側(cè)重。如針對不同的工科專業(yè)，有很多不同的版本的教材，但是這些教材具有普遍性，缺乏針對性，缺乏相應(yīng)專業(yè)的工程實(shí)例和模型，沒有考慮應(yīng)用型人才培養(yǎng)重視的實(shí)際應(yīng)用能力。在選擇教材時(shí)，需結(jié)合各自專業(yè)特點(diǎn)及培養(yǎng)方案，合理選擇教材，且教材內(nèi)容應(yīng)與實(shí)際問題緊密結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生的分析問題解決問題的能力，而不是一味的強(qiáng)調(diào)基本技能和技術(shù)訓(xùn)練。[1]如建筑技術(shù)工程專業(yè)，工程力學(xué)教材內(nèi)容可多一些梁板柱相關(guān)工程問題;機(jī)械類可多一些機(jī)械構(gòu)件相關(guān)力學(xué)問題。

在教學(xué)內(nèi)容講授過程中，可采用“基本理論—典型問題—重點(diǎn)應(yīng)用”三階梯模式教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，把握教學(xué)重點(diǎn)。應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重點(diǎn)是理論結(jié)合實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力。在三階梯模式講授過程中，基本理論依然是重要基礎(chǔ)，通過典型問題進(jìn)行理論概念的鞏固，結(jié)合實(shí)際工程問題進(jìn)行知識(shí)的拓展應(yīng)用。整個(gè)授課過程中，均可以結(jié)合實(shí)際情況，增加應(yīng)用型內(nèi)容的講授。如在進(jìn)行彎曲概念講解時(shí)，以塑料尺子為教具，使抽象理論形象化，給同學(xué)演示橫向外力和力偶矩作用下尺子的彎曲變形。在彎曲變形計(jì)算簡圖簡化時(shí)，可以以火車輪軸為實(shí)例講解。

由于課時(shí)壓縮，內(nèi)容多、知識(shí)面廣、難度不一，課前對課堂知識(shí)按照重點(diǎn)、難點(diǎn)、實(shí)用性進(jìn)行分類，以便對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化精簡。按照知識(shí)點(diǎn)的不同歸類，明確各自需要完成的任務(wù)，選擇知識(shí)點(diǎn)需對應(yīng)達(dá)到的階梯目標(biāo)。如對于既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)且實(shí)用性強(qiáng)的知識(shí)，可按照上述三階梯模式進(jìn)行“基礎(chǔ)—鞏固—拓展”;對于理論性強(qiáng)但是實(shí)用性少的知識(shí)點(diǎn)，只需簡要說明基本理論即可;對于復(fù)雜公式，可簡化理論推導(dǎo)，側(cè)重實(shí)際應(yīng)用。通過這樣的精簡優(yōu)化，明確課堂教學(xué)重點(diǎn)，無法在課堂中及時(shí)展開的內(nèi)容，可采用“互聯(lián)網(wǎng)+”的其他模式下進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。這樣有利于學(xué)生明晰重點(diǎn)，逃離題海怪圈，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際，分析問題解決問題的能力（圖1）。

2.2?采用多樣化教學(xué)方法，鍛煉學(xué)生思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下，課堂教學(xué)除了常用的講授法外，應(yīng)鼓勵(lì)多采用討論法、啟發(fā)法、演示法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、參觀教學(xué)法等教學(xué)方法，根據(jù)內(nèi)容不同，適時(shí)選擇不同的教學(xué)方法。如介紹扭轉(zhuǎn)變形概念時(shí)，采用啟發(fā)法，通過向同學(xué)提問生活中見過哪些扭轉(zhuǎn)，引導(dǎo)學(xué)生思考這些扭轉(zhuǎn)變形的共同點(diǎn)，進(jìn)而總結(jié)扭轉(zhuǎn)變形的受力特點(diǎn)以及變形特點(diǎn)。通過這一不同的教學(xué)方法不僅可以達(dá)到應(yīng)用型教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)可以啟發(fā)學(xué)生思維，拓展思維方式?，并學(xué)會(huì)分析歸納總結(jié)。

工程力學(xué)的教學(xué)活動(dòng)主要體現(xiàn)在主講教師與學(xué)習(xí)者之間、學(xué)習(xí)者相互之間進(jìn)行問題的解答、交流和討論。[2]教學(xué)過程中，按照“三階梯”模式要求，將相應(yīng)分類知識(shí)點(diǎn)模塊化，找到互動(dòng)性強(qiáng)的模塊，組織課堂教學(xué)活動(dòng)，教師在活動(dòng)中教，學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)，“教學(xué)做”合一。教學(xué)活動(dòng)可以采用頭腦風(fēng)暴、分組討論、情景組織等方式，活動(dòng)中可鍛煉學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用關(guān)鍵詞、思維導(dǎo)圖、歸納總結(jié)等方法，啟發(fā)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性、實(shí)用性等思維方式。通過不同教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極思考和討論，學(xué)生也通過接觸多種教學(xué)方法和教學(xué)活動(dòng)，形成多種技能。

多樣化的教學(xué)方法和教學(xué)活動(dòng)，不僅可以營造活躍的課堂氣氛，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂積極性，提高學(xué)生課堂參與度，同時(shí)有利于鍛煉學(xué)生創(chuàng)造性思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力和學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題及解決問題的能力。

2.3?采用“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)手段，拓展教學(xué)模式

誠然，優(yōu)秀的板書言簡意賅、提綱挈領(lǐng)，具有重點(diǎn)難點(diǎn)突出，便于形成知識(shí)框架，利于學(xué)生集中精力，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)思路，培養(yǎng)邏輯思維能力等優(yōu)點(diǎn)。[3]但是工程力學(xué)課程知識(shí)體系的整體性特點(diǎn)，決定了在教學(xué)手段上，無法緊緊依靠單一的方式來達(dá)到教學(xué)技術(shù)效果的有限提升。[4]對于工程力學(xué)教學(xué)，板書不可或缺。但是傳統(tǒng)的“板書+PPT”教學(xué)組織形式已不能滿足學(xué)生個(gè)性化、泛在化和碎片化的學(xué)習(xí)需要，在新時(shí)代背景下，新人才需求下，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和改進(jìn)已經(jīng)成為新的發(fā)展趨勢。作為教師，更應(yīng)該把握現(xiàn)代教育信息技術(shù)的前沿，學(xué)會(huì)運(yùn)用這些現(xiàn)代信息技術(shù)于課堂中。對于課堂講授過程中，無法及時(shí)展開或拓展的知識(shí)點(diǎn)，無法通過語言形象化表述的工程實(shí)例，可制成不同類型的微課進(jìn)行輔助教學(xué)，加深學(xué)生知識(shí)理解內(nèi)化。通過微信群、微信公眾號(hào)等在線平臺(tái)，在線答疑解惑，增強(qiáng)師生互動(dòng)，加強(qiáng)課下交流，掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，及時(shí)進(jìn)行學(xué)情分析，提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)信心，彌補(bǔ)老式教學(xué)缺點(diǎn)?，F(xiàn)代教育技術(shù)與傳統(tǒng)的教學(xué)手段、教學(xué)方法相比具有形象直觀、情景化、班組虛擬化、泛在化、學(xué)生參與度高、學(xué)習(xí)自主性、評價(jià)客觀、內(nèi)容容量大等明顯優(yōu)勢，能夠提升教與學(xué)的效率與效能。

2.4?改革考核方式

考核方式應(yīng)從重理論向重應(yīng)用轉(zhuǎn)變，從考核基本概念基本理論的掌握情況向考察學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力轉(zhuǎn)變，以達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)?？荚噧?nèi)容設(shè)置可提高實(shí)際應(yīng)用型題目的占比，考試方式可根據(jù)課程情況采用閉卷、半開卷、開卷等多種方式，綜合成績可提高實(shí)驗(yàn)部分成績占比。平時(shí)成績可將教學(xué)環(huán)節(jié)中的其他互動(dòng)情況增加到平時(shí)成績考核中，如翻轉(zhuǎn)校園等在線平臺(tái)上的輔導(dǎo)、討論和交流，課程資料的個(gè)人點(diǎn)擊率等均可作為一項(xiàng)平時(shí)考核指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)時(shí)將班級同學(xué)進(jìn)行分組，成績可綜合考慮實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)交流互動(dòng)、分組討論等方面，以全面考察學(xué)生的動(dòng)手操作能力、解決實(shí)際問題能力。通過以上幾方面考核方式的改革，促進(jìn)課程考核從評價(jià)“分?jǐn)?shù)高低”向評價(jià)“能力大小”轉(zhuǎn)變，學(xué)生學(xué)習(xí)從注重“期末考試”向注重“學(xué)習(xí)過程”轉(zhuǎn)變。[5]

3?總結(jié)

本文通過分析工程力學(xué)教學(xué)中遇到的問題，結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及考核方式幾個(gè)方面，探索應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下工程力學(xué)的教學(xué)改革。在教學(xué)全過程中，通過合理選擇教材，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，多樣化教學(xué)方式，與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)手段，全面的考核方式等措施，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式、勇于創(chuàng)新的能力，鍛煉學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際、解決簡單實(shí)際工程問題的能力，以達(dá)到應(yīng)用型人才目標(biāo)，促進(jìn)應(yīng)用型人才建設(shè)，滿足新時(shí)代新背景下的社會(huì)人才需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮燕博，萬曉慧.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式工程力學(xué)課程內(nèi)容體系探索與實(shí)踐[J].價(jià)值工程，2018.

[2] 劉瑤，賈杰，賈永峰，吳鶴翔.基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的工程力學(xué)在線課程教學(xué)研究[J].山西建筑，2018.

[3] 王建祥，葛倚汀.多媒體與板書相結(jié)合的工程力學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2018.

[4] 陳飛昕，李緯華，劉鈺賢，溫雨丹.移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下工程力學(xué)教學(xué)模式探索[J].無線互聯(lián)科技，2018.

[5] 吳中江，黃成亮.應(yīng)用型人才內(nèi)涵及應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2014（2）：66-70.