工程認(rèn)證背景下《工程力學(xué)》教學(xué)方法改革

粟 梅，熊燦娟，張?zhí)珮?，劉小亮，?濤

(六盤水師范學(xué)院，貴州 六盤水 553004)

工程認(rèn)證是對工程類專業(yè)的專門性認(rèn)證，其核心是要求工程類專業(yè)的畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在工程認(rèn)證背景下，培養(yǎng)方案中的所有內(nèi)容都將圍繞能否達(dá)到畢業(yè)要求而開展。而《工程力學(xué)》作為一門對培養(yǎng)要求中工程知識、問題分析、工程與社會等方面具有高支撐的課程，也在工程認(rèn)證中起著舉足輕重的作用，并因其與工程實(shí)際的緊密聯(lián)系而成為工科專業(yè)的必修課。各大高校均有開設(shè)《工程力學(xué)》這門課，在教育教學(xué)研究開展得如火如荼的今天，關(guān)于該課程的教學(xué)研究和改革也是層出不窮。比如，溫慶陽等將“題目引導(dǎo)式” 教學(xué)方法引入工程力學(xué)的課程中，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[1]；何新英、徐艷敏在工程力學(xué)教學(xué)中運(yùn)用了翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)模式，大大調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性[2]，郭勇研究了信息化背景下的工程力學(xué)教學(xué)改革措施，做到了課程改革與時(shí)代的發(fā)展相結(jié)合[3]，趙玉鳳等在工程力學(xué)教學(xué)改革中著重研究了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4]，等等。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就工程認(rèn)證背景下《工程力學(xué)》課程的教學(xué)方法進(jìn)行改革探討。

1 工程認(rèn)證背景下工程力學(xué)教學(xué)中的問題

在工程認(rèn)證背景下，對培養(yǎng)方案中培養(yǎng)目標(biāo)的制定提出了更明確的要求。比如知識的要求，有基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、工程知識；比如能力的要求，有學(xué)習(xí)能力、思維能力、工程能力、發(fā)展能力等；再比如素養(yǎng)要求，有人文素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)等。所有這些培養(yǎng)目標(biāo)的要求都需要具體的畢業(yè)要求來進(jìn)行支撐。而支撐畢業(yè)要求的卻是課程體系。

基于此，本文分析總結(jié)了當(dāng)前工程認(rèn)證背景下工程力學(xué)教學(xué)中存在的問題。主要分析的是教學(xué)方法的問題。

隨著大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展，慕課、微課已經(jīng)成為未來教學(xué)方法的必然趨勢。但是，目前工程力學(xué)教學(xué)中應(yīng)用比較多的仍然是多媒體+板書的教學(xué)形式，特別是地方院校。多媒體的使用，對老師而言，一方面讓老師講課時(shí)能夠圖文并茂，吸引學(xué)生注意力；另一方面，也使部分老師連推導(dǎo)公式的過程都省了，只是在課件上進(jìn)行演示，讓學(xué)生“知其然，不知其所以然”。對學(xué)生而言，筆記也不做了，只需對課件進(jìn)行拍照，拍完之后再看第二遍的人少之又少。

在授課方法上，很多院校都是以講授為主，課堂中多半是滿堂灌。但是工程力學(xué)這門課理論知識抽象、公式繁多，學(xué)生理解起來有很大的難度。這種滿堂灌的教學(xué)方式，對于學(xué)生掌握知識、提升能力的效果有限，也達(dá)不到工程認(rèn)證中以學(xué)生為中心的要求。

這些問題的存在，迫切需要高校教師進(jìn)行教學(xué)方法的改革。

2 工程認(rèn)證背景下工程力學(xué)教學(xué)方法改革措施

近年來，很多研究者對工程力學(xué)進(jìn)行了教學(xué)方法改革研究，研究結(jié)果頗有成效。本文作者根據(jù)前述工程力學(xué)課程中教學(xué)方法存在的問題，提出以下改革措施：

2.1 靈活運(yùn)用教學(xué)方法

工程認(rèn)證中要求學(xué)生對知識的把握不能僅限于理解記憶，要有更高層次的分析應(yīng)用。傳統(tǒng)的以講授為主的教學(xué)方法顯現(xiàn)不能有效的達(dá)到要求。所以，要根據(jù)工程力學(xué)具體的課程內(nèi)容靈活運(yùn)用不同的教學(xué)方法。

比如，“問題式”教學(xué)方法。在工程力學(xué)課程中剛開始講授“力”這個(gè)概念的時(shí)候，向?qū)W生拋出問題：實(shí)際生活中有哪些力的現(xiàn)象？引導(dǎo)學(xué)生思考。當(dāng)學(xué)生思考到手推門需要力的作用時(shí)，再拋出問題：這個(gè)力的作用讓門產(chǎn)生了什么運(yùn)動現(xiàn)象？由此一步步讓學(xué)生掌握力的概念并能與實(shí)際緊密聯(lián)系。

比如，“案例式”教學(xué)方法。教材上每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容里都會有例題，老師通過講解例題，可以讓學(xué)生加深對知識的理解與運(yùn)用。教材上的例題雖然來源于實(shí)際，但已經(jīng)是實(shí)例的模型簡化。多數(shù)學(xué)生能聽懂怎樣解題，卻不能很好的將例題與生活實(shí)際聯(lián)系在一起。由此導(dǎo)致學(xué)生只能解決教材上的例題，解決不了實(shí)際生活中的力學(xué)問題。因此，老師應(yīng)該將生活中的案例融入到教學(xué)中，讓學(xué)生切切實(shí)實(shí)的感受到生活中力學(xué)知識的應(yīng)用無處不在。至于案例的選取，筆者之前研究過“周培元大學(xué)生力學(xué)競賽”的題目，認(rèn)為競賽題目與生活實(shí)際的關(guān)系非常緊密。并且題目的設(shè)置還有一定的趣味性，能夠吸引學(xué)生的興趣。例如，有一道題目是這樣的，名為“奇怪的獨(dú)木橋”。這樣的案例拿到課堂上講，學(xué)生馬上就會好奇，獨(dú)木橋奇怪在哪兒？在細(xì)看題目的設(shè)置，發(fā)現(xiàn)獨(dú)木橋確實(shí)奇怪，奇怪在一個(gè)人過橋，橋會斷，但是兩個(gè)人過橋卻沒問題。這個(gè)時(shí)候就要讓學(xué)生將所學(xué)的力學(xué)知識與實(shí)際聯(lián)系起來思考其中原因所在。并且通過分組討論的方式，讓所有的學(xué)生都參與進(jìn)來。不難發(fā)現(xiàn)，這里應(yīng)用的就是梁的彎曲的力學(xué)知識。這樣講解下來，課堂的吸引力增加了，學(xué)生也會認(rèn)識到生活中的力學(xué)問題并沒有想象中離書本那么遠(yuǎn)，也能夠提升學(xué)生分析解決力學(xué)問題的能力。

再比如，“舉一反三式”教學(xué)方法。工程力學(xué)的課程內(nèi)容，分為靜力學(xué)和材料力學(xué)兩部分。材料力學(xué)主要講解桿件的基本變形形式和應(yīng)力狀態(tài)。桿件的幾種變形形式在講解思路上有其相似性，在講解完桿件軸向拉壓的內(nèi)力、應(yīng)力、變形之后，就可以將任務(wù)布置下去，讓學(xué)生通過舉一反三的方式自行學(xué)習(xí)桿件扭轉(zhuǎn)以及彎曲的內(nèi)力、應(yīng)力和變形。學(xué)生學(xué)習(xí)完之后，做成PPT進(jìn)行講解，老師再進(jìn)行指導(dǎo)和點(diǎn)評。這樣就可以充分發(fā)揮學(xué)生的自主能動性，大大提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.2 使用信息化技術(shù)

除了以上講授方法的靈活運(yùn)用，目前的信息化技術(shù)也應(yīng)該

運(yùn)用到教學(xué)過程中。比如，微課、慕課，以及線上線下資源的合理利用。

在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速的今天，微課、慕課資源隨處可見，老師可以在課上向?qū)W生推薦相應(yīng)的資源。比如，重慶大學(xué)、東南大學(xué)的工程力學(xué)慕課。這些慕課都是由小的知識點(diǎn)組成，授課老師均有豐富的教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有助于學(xué)生消化課堂上沒學(xué)懂的內(nèi)容。而且微課、慕課的學(xué)習(xí)不受時(shí)間限制，學(xué)生可以利用零散的時(shí)間進(jìn)行課程內(nèi)容的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。老師甚至可以以此為基礎(chǔ)進(jìn)行混合式教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用，有效的提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，體現(xiàn)工程認(rèn)證要求的“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。

3 結(jié)語

綜上所述，工程認(rèn)證背景下工程力學(xué)課程教學(xué)中仍然存在教學(xué)方法陳舊的問題。為了提升學(xué)生對知識的分析應(yīng)用能力，需要靈活運(yùn)用教學(xué)方法，比如“問題式”教學(xué)方法、“案例式”教學(xué)方法等。將工程力學(xué)中抽象的力學(xué)知識與生活實(shí)際聯(lián)系起來，達(dá)到提高分析解決力學(xué)問題能力的目的。而想要實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理論，也需要在學(xué)習(xí)的過程中讓學(xué)生完全的參與進(jìn)來，所以信息化技術(shù)的應(yīng)用也是很有必要的。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生才是企業(yè)需要的人才，才是社會需要的人才。