高職汽車類專業(yè)《工程力學(xué)》課程教學(xué)改革探索
——以陜西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

蔡俊清，劉 娟

（陜西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 寶雞721001）

《工程力學(xué)》是很多工科類專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，既具有基礎(chǔ)性，又具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用性，在機(jī)械、建筑、交通運(yùn)輸、材料學(xué)、航空航天及日常生活等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握抽象化能力、邏輯思維能力、計(jì)算能力以及利用工程力學(xué)的基本理論和方法，去分析和解決一些簡單的工程實(shí)際問題的能力。然而在實(shí)際授課過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍認(rèn)為該課程過于抽象，較難理解，與專業(yè)“無關(guān)”，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性不高，教學(xué)效果不理想。針對于此，在教育部倡導(dǎo)課程教學(xué)改革的背景下，以陜西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡稱“我院”）為例，在汽車類專業(yè)《工程力學(xué)》課程教學(xué)開展中，嘗試了一些新方法、新手段、新模式。

1 課程教學(xué)改革思路

1.1 課程定位緊跟專業(yè)發(fā)展目標(biāo)

《工程力學(xué)》在我院汽車類專業(yè)中屬于專業(yè)基礎(chǔ)課程，開設(shè)學(xué)期為第三學(xué)期，其前導(dǎo)課程為《高等數(shù)學(xué)》上下冊，汽車機(jī)械基礎(chǔ)，通過《工程力學(xué)》的教學(xué)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)理論向?qū)I(yè)技能的過渡和轉(zhuǎn)化，后續(xù)對接人才培養(yǎng)方案中專業(yè)拓展學(xué)習(xí)領(lǐng)域和綜合實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的多門課程。因此，課程改革的重點(diǎn)就在于《工程力學(xué)》與前導(dǎo)專業(yè)基礎(chǔ)課和后續(xù)專業(yè)課程的對接與融合，要讓學(xué)生深刻理解力學(xué)問題貫穿專業(yè)始終、而不是與專業(yè)無關(guān)。

1.2 課程標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)我院學(xué)生特點(diǎn)

《工程力學(xué)》包含靜力學(xué)、材料力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)四部分內(nèi)容[1]，其中靜力學(xué)和材料力學(xué)與專業(yè)聯(lián)系緊密，而運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)理論性極強(qiáng)，偏向于物理學(xué)。為此，教研室小組成員共同修訂了《工程力學(xué)》課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)情對教學(xué)內(nèi)容作了調(diào)整，刪減了運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)內(nèi)容，把教學(xué)重點(diǎn)放在靜力學(xué)和材料力學(xué)。貫徹簡化推導(dǎo)、注重應(yīng)用的教學(xué)理念。具體教學(xué)內(nèi)容見表1。課程學(xué)時(shí)52 學(xué)時(shí)，每周4 課時(shí)。

表1 《工程力學(xué)》教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

1.3 課程目標(biāo)更加明確合理

由于學(xué)生層次不同（目前我院有三年制、五年制高職），在制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)，充分考慮學(xué)生的接受能力，制定以下三個(gè)層面的教學(xué)目標(biāo)：①知識(shí)目標(biāo)層面：建立準(zhǔn)確的力學(xué)基本概念，熟悉基本原理和基本方法。②能力目標(biāo)層面：掌握基本的力學(xué)平衡計(jì)算能力；桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性分析能力。③素質(zhì)目標(biāo)層面：培養(yǎng)學(xué)生將力學(xué)模型與汽車工程實(shí)例相結(jié)合的能力?；诖耍诿恳粋€(gè)教學(xué)任務(wù)中具體實(shí)施時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知實(shí)現(xiàn)由基本原理——力學(xué)模型——工程實(shí)例的過渡。

1.4 教學(xué)實(shí)施注重理論聯(lián)系實(shí)際

應(yīng)用現(xiàn)代信息化教學(xué)手段，充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。每節(jié)課采用課前、課中、課后三步走的流程。課前教師通過云課堂發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生提前預(yù)習(xí)，教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法。課中教師靈活采用多種方法手段，例如課件、微課視頻、測驗(yàn)、小組PK、頭腦風(fēng)暴等，將抽象理論與工程實(shí)際相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)進(jìn)階，并將學(xué)生課堂學(xué)習(xí)過程記錄于云課堂，作為過程性考核的依據(jù)。課后布置相應(yīng)練習(xí)題及小組實(shí)踐任務(wù)，加強(qiáng)鞏固。從而幫助學(xué)生逐步養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)經(jīng)課堂轉(zhuǎn)化應(yīng)用于工程實(shí)踐的教學(xué)目標(biāo)。

1.5 課程考核方式多樣化

傳統(tǒng)的《工程力學(xué)》考核以期末卷面成績?yōu)橹?。但這種模式下學(xué)生容易在考前生背硬記，只是為了考過而突擊性學(xué)習(xí)。考慮到學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，真正把工程力學(xué)知識(shí)應(yīng)用于專業(yè)實(shí)踐。我們將考核滲入整個(gè)課程的始終?？己朔绞綖椤斑^程性考核”+“終結(jié)性考核”，即從開課到結(jié)課的整個(gè)教學(xué)過程中，由職教云“課前”、“課中”、“課后”所記錄的數(shù)據(jù)：課程資源學(xué)習(xí)、答題記錄、師生互評、作業(yè)提交、課堂測驗(yàn)等，生成基于學(xué)生學(xué)習(xí)行為的反饋數(shù)據(jù)，最終以上課出勤5%、課堂表現(xiàn)10%、任務(wù)完成15%、日常測驗(yàn)10%的過程成績加上和期末考試60%的卷面成績共同形成最終的成績。同時(shí)嘗試建立力學(xué)模型任務(wù)庫，選擇與專業(yè)緊密結(jié)合的工程問題與力學(xué)結(jié)合形成任務(wù)單，要求小組獨(dú)立完成。下一階段我們考慮將任務(wù)庫作為課程考核項(xiàng)目的一部分，豐富考試形式，激發(fā)學(xué)生能動(dòng)性。

2 課程教學(xué)改革實(shí)施中的特色

2.1 信息化教學(xué)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

構(gòu)建信息化教學(xué)平臺(tái)，將課堂學(xué)習(xí)的部分內(nèi)容轉(zhuǎn)移至線上，克服了教學(xué)時(shí)間和空間的局限性。以筆者目前所使用的智慧職教云課堂為例，通過在職教云中建立《工程力學(xué)》課程，在該課程下組建教學(xué)班級，進(jìn)行線上課程設(shè)計(jì)，將授課所需課件、文檔、視圖資料等上傳至相應(yīng)章節(jié)，并建立試題庫及作業(yè)庫。學(xué)生加入班級后，可隨時(shí)進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。平臺(tái)會(huì)自動(dòng)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)痕跡并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合前述“過程性考核”要求，有助于督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)。但該平臺(tái)的建立需耗費(fèi)一定的物力財(cái)力，需校方給予大力支持。

2.2 授課內(nèi)容融合汽車專業(yè)知識(shí)

筆者所授《工程力學(xué)》授課對象為我院汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)學(xué)生，在教學(xué)內(nèi)容方面，將力學(xué)知識(shí)點(diǎn)與汽車知識(shí)相結(jié)合，聯(lián)系專業(yè)實(shí)際進(jìn)行教學(xué)。例如：講解約束與約束力時(shí)，在明確幾種常見約束及其產(chǎn)生的約束力特點(diǎn)后，找出汽車上存在的相同約束，比如發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶輪上的約束力符合柔性體約束的力學(xué)模型；在講解物體間相互作用力時(shí)，分析汽車輪胎與地面之間的摩擦力；講解力矩與力偶矩時(shí)，結(jié)合車輪如何產(chǎn)生制動(dòng)力引入汽車制動(dòng)時(shí)的地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力與地面附著力之間的關(guān)系；講解軸向拉伸變形時(shí)，結(jié)合低碳鋼拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變圖，讓學(xué)生明白汽車各部分金屬材料在選材時(shí)關(guān)注的力學(xué)性能有哪些；講解圓軸扭轉(zhuǎn)問題時(shí)，先討論工程中的扭轉(zhuǎn)實(shí)例，比如扭螺絲、電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸等。這樣將力學(xué)知識(shí)與汽車知識(shí)融為一體，有助于學(xué)生真正理解力學(xué)在工程實(shí)際中如何應(yīng)用，也培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)興趣。

2.3 思政教育進(jìn)課堂

思想政治教育是所有課程的內(nèi)在要求和基礎(chǔ)，在專業(yè)教學(xué)中融入課程思政是現(xiàn)代職業(yè)教育的一項(xiàng)重要任務(wù)。力學(xué)本身就是一門古老的學(xué)科，它與馬克思主義哲學(xué)有著天然的內(nèi)在聯(lián)系，《工程力學(xué)》中有很多知識(shí)點(diǎn)，都可以用來支持思政教學(xué)[2]。筆者在授課過程中，在每節(jié)課的課前設(shè)置了2 分鐘的今日分享環(huán)節(jié)，與學(xué)生共同學(xué)習(xí)力學(xué)、汽車、制造業(yè)、教育等方面的新知識(shí)、新理念，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。

2.4 教學(xué)評價(jià)機(jī)制

通過《工程力學(xué)》課程教學(xué)，學(xué)生能夠掌握基本的力學(xué)分析方法，提升邏輯思維與創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)與社會(huì)責(zé)任意識(shí)，教師進(jìn)一步加強(qiáng)了自身專業(yè)水平。而這種良性循環(huán)的實(shí)現(xiàn)需要建立一定的評價(jià)機(jī)制，幫助師生不斷反思和進(jìn)步。筆者在教學(xué)中，構(gòu)建了師生互評、生生互評、線上線下結(jié)合評價(jià)的評價(jià)機(jī)制。每完成一堂課的教學(xué)任務(wù)，師生共同進(jìn)行一次面對面線下評價(jià)，同時(shí)，師生可通過職教云課后環(huán)節(jié)，通過提問、答疑、討論等形式對課后任務(wù)實(shí)施中遇到的問題再次進(jìn)行線上互評。由此更好地完成教學(xué)目標(biāo)。

以上便是以陜西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，將《工程力學(xué)》與專業(yè)教學(xué)相融合進(jìn)行課程教學(xué)改革的一些經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，《工程力學(xué)》教學(xué)質(zhì)量的提高，還需不斷更新教育理念和教學(xué)手段，不斷探索。