基于提高創(chuàng)新能力信息化《工程力學(xué)》教學(xué)改革研究

于 淼 向環(huán)麗 蔡 榮

（廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院 廣西·南寧 530003）

0 引言

《工程力學(xué)》是工程類(lèi)相關(guān)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課、必修課，也是我校工程造價(jià)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生基本力學(xué)邏輯思維素養(yǎng)，理解并掌握單根桿件及結(jié)構(gòu)體系在各種荷載作用下的軸力、剪力、彎矩的分布規(guī)律和變形特點(diǎn)、壓桿的穩(wěn)定性分析等知識(shí)，為后續(xù)的工程結(jié)構(gòu)、工程造價(jià)等課程奠定專業(yè)基礎(chǔ)，讓學(xué)生從根源上理解專業(yè)知識(shí)，深刻領(lǐng)悟知識(shí)點(diǎn)達(dá)到融會(huì)貫通，同時(shí)也能讓學(xué)生在未來(lái)工作中解決實(shí)際的工程問(wèn)題。

但是我校當(dāng)前的狀況是學(xué)時(shí)少，再加上該課程本身知識(shí)體系偏難，使得老師在授課內(nèi)容上，雖然省略了對(duì)公式的理論推導(dǎo)，而以實(shí)用為主，通過(guò)講清楚知識(shí)點(diǎn)、解題方法、解題步驟，講例題、講習(xí)題反復(fù)練習(xí)，盡可能將課程內(nèi)容精簡(jiǎn)化、通俗化，但是很多同學(xué)依然感到學(xué)習(xí)不輕松、很吃力，缺乏學(xué)習(xí)興趣、積極性和主動(dòng)性，基本上是為了應(yīng)付考試，對(duì)后續(xù)課程也沒(méi)有起到較好的鋪墊作用，更不能靈活地運(yùn)用于實(shí)踐中去，這與培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)的初衷是相違背的，因此，需要教師不得不重新思考教學(xué)方法和技巧。對(duì)現(xiàn)行力學(xué)課程的教學(xué)進(jìn)行信息化、全方位、多層次的改革，要求教師必須轉(zhuǎn)變教授的方法，明確學(xué)生和后續(xù)課程和未來(lái)工作中確實(shí)需要的專業(yè)知識(shí)，確實(shí)達(dá)到學(xué)以致用，進(jìn)行推進(jìn)教學(xué)改革，形成該課程特有的方法魅力。

1 當(dāng)前我校工程造價(jià)專業(yè)《工程力學(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀

（1）教學(xué)方法單一、陳舊。很多老師還是采用老舊的傳統(tǒng)方法，即PPT+黑板，理論內(nèi)容采用PPT，習(xí)題利用黑板，對(duì)于大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)，沒(méi)有吸引力，講述內(nèi)容抽象、難理解；在教學(xué)過(guò)程中都是老師講，學(xué)生聽(tīng)，缺少互動(dòng)和交流。

（2）教學(xué)內(nèi)容安排枯燥、信息量少，讓學(xué)生提不起興趣，由于課時(shí)少，教師無(wú)法擴(kuò)展相關(guān)力學(xué)內(nèi)容，限制了學(xué)生的知識(shí)獲取渠道和擴(kuò)大知識(shí)面。

（3）學(xué)生學(xué)習(xí)途徑單一，學(xué)習(xí)方式不靈活，只有在課堂上才能見(jiàn)到老師，在其他時(shí)間不利于學(xué)生自主主動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流；受到時(shí)間和地域約束。

（4）對(duì)于老師布置的作業(yè)，教師及時(shí)講解，雖然能起到監(jiān)督學(xué)習(xí)期間學(xué)生掌握的情況，但是有些學(xué)生為了應(yīng)付老師，不認(rèn)真完成，甚至抄襲，糊弄自己。

針對(duì)以上的現(xiàn)狀，我校工程造價(jià)專業(yè)《工程力學(xué)》的教學(xué)必須要改變，以適應(yīng)新時(shí)代信息化的教學(xué)要求。

2 出現(xiàn)該狀況的原因分析

最主要的問(wèn)題應(yīng)該是來(lái)源于教師自身的原因，任課教師應(yīng)該意識(shí)到，在新型的信息化時(shí)代，沒(méi)有一成不變的，知識(shí)更新快、終生學(xué)習(xí)是每一位教師應(yīng)堅(jiān)守的職業(yè)信仰。任何一名教師都應(yīng)該肩負(fù)起教書(shū)育人的社會(huì)責(zé)任，是高等教育的建設(shè)者和改革者，教師只有自身業(yè)務(wù)能力增強(qiáng)了，才會(huì)為社會(huì)培養(yǎng)和輸送更優(yōu)秀的人才，教師自身的信息量獲取的少，沒(méi)有進(jìn)行多途徑不斷學(xué)習(xí)來(lái)豐富自己的課堂、不斷充實(shí)自己，這是嚴(yán)重阻礙教學(xué)進(jìn)步和培養(yǎng)優(yōu)秀人才的關(guān)鍵。教師自身能力、水平提高了，相應(yīng)的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織和安排、學(xué)生考核方式等一系列問(wèn)題都能夠得以改變。

3 針對(duì)該情況提出的改革方法

教師在提高自身力學(xué)素養(yǎng)的前提下，提出以下的改革內(nèi)容。

3.1 教學(xué)改革目標(biāo)

針對(duì)該課程，當(dāng)前對(duì)該課程培養(yǎng)目標(biāo)是以學(xué)生對(duì)老師講授的題目會(huì)做就可以了，即老師是傳授者，學(xué)生只是知識(shí)的接受者，只培養(yǎng)了學(xué)生接受知識(shí)的能力。對(duì)任何的專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，教師不可能完成教授進(jìn)入社會(huì)需要的全部知識(shí)，甚至由于高校教授的知識(shí)滯后于企業(yè)滿足自身發(fā)展需要所帶來(lái)的新技術(shù)新方法，這就要求高校培養(yǎng)的應(yīng)該是創(chuàng)新能力復(fù)合型人才，必須要實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生從接受知識(shí)到提升能力培養(yǎng)的巨大轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)自分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.2 教學(xué)改革內(nèi)容

首先，使學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀，具有民族自豪感和強(qiáng)烈的愛(ài)國(guó)情懷，融入課程思政元素，讓學(xué)生時(shí)刻不忘自己是中國(guó)人、學(xué)習(xí)目的明確。

其次，在有限的課時(shí)上，把教授內(nèi)容再凝練和精心組織，能夠滿足學(xué)生今后工作和考證的需求，突出重點(diǎn)和實(shí)用性。我校現(xiàn)有學(xué)時(shí)是48課時(shí)，主講內(nèi)容凝練為理論力學(xué)中的靜力學(xué)的和材料力學(xué)，其中靜力學(xué)主講為靜力學(xué)公理、力系的簡(jiǎn)化與平衡問(wèn)題和受力分析；材料力學(xué)部分，主要包括單根桿件的分別在軸向外力、豎向荷載、外力偶作用下，分別求軸力、彎矩、剪力及扭矩及變形問(wèn)題，還包括壓桿穩(wěn)定問(wèn)題。

再次，在授課中嵌入工程力學(xué)計(jì)算軟件的使用，比如結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，PKPM、SAP2000、ABAQUS等教學(xué)軟件的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、提高學(xué)習(xí)興趣。

最后，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生多參加各類(lèi)比賽，比如參加自治區(qū)級(jí)的大學(xué)生結(jié)構(gòu)建模比賽，培養(yǎng)學(xué)生積極參與到比賽中來(lái)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)分析軟件、練習(xí)寫(xiě)計(jì)算書(shū)、組織答辯內(nèi)容等，通過(guò)比賽，實(shí)現(xiàn)了以賽促教和學(xué)，逐步實(shí)現(xiàn)學(xué)生的分析能力和解決問(wèn)題的能力。

3.3 教學(xué)改革方法

首先，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)有效結(jié)合，較好地應(yīng)用于《工程力學(xué)》教學(xué)中。采用“學(xué)習(xí)通”或者“中國(guó)慕課”設(shè)置課前、課中和課后的教學(xué)任務(wù)。比如在講授受力分析這一節(jié)內(nèi)容的時(shí)候，事先在“學(xué)習(xí)通”APP或者“智慧樹(shù)”APP上提前通知學(xué)生需要復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生們對(duì)二力桿、三力平衡匯交定理及作用力與反作用力公理重點(diǎn)復(fù)習(xí)，通過(guò)設(shè)置課堂習(xí)題來(lái)檢測(cè)復(fù)習(xí)情況，為本節(jié)課的課中的受力分析做好準(zhǔn)備，同時(shí)再通過(guò)給學(xué)生布置課后作業(yè)及需要同學(xué)擴(kuò)充哪些相關(guān)課外知識(shí)，來(lái)鞏固和加深知識(shí)的學(xué)習(xí)，做到課后學(xué)習(xí)的監(jiān)管。

其次，把基于互聯(lián)網(wǎng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念引入《工程力學(xué)》課程教學(xué)中，構(gòu)建集傳統(tǒng)課堂教學(xué)、課后自學(xué)、互動(dòng)交流于一體的新型教學(xué)模式[1]。即重新調(diào)整課內(nèi)外的時(shí)間，把學(xué)習(xí)的決定權(quán)從老師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。課前學(xué)生通過(guò)看視頻講座、閱讀電子書(shū)、在網(wǎng)上討論相關(guān)學(xué)術(shù)問(wèn)題、查閱資料等；課后，學(xué)生自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)節(jié)奏、學(xué)習(xí)風(fēng)格和呈現(xiàn)知識(shí)的方式，其目標(biāo)是為了讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐獲得真實(shí)的學(xué)習(xí)。

再次，在講授課程內(nèi)容中，通過(guò)引入工程實(shí)例，采用“啟發(fā)式+互動(dòng)教學(xué)”的方法，時(shí)刻給同學(xué)們提問(wèn)題，讓學(xué)生跟著老師的思路走，同時(shí)教師可以根據(jù)學(xué)生回答問(wèn)題的表現(xiàn)來(lái)判斷掌握的情況，比如：在講授單跨梁在豎向荷載作用下，利用彎矩、剪力和外荷載三者關(guān)系來(lái)畫(huà)剪力圖時(shí)，會(huì)提問(wèn)題：（1）集中力使剪力如何變化？（2）沒(méi)有力時(shí)剪力圖如何畫(huà)？（3）在均布線荷載作用下如何畫(huà)？通過(guò)這三個(gè)問(wèn)題的解決，就能很快畫(huà)出剪力圖了。

最后，在考核環(huán)節(jié)過(guò)程中，要重視教學(xué)過(guò)程中的考核體系，這樣可以監(jiān)督學(xué)生們更應(yīng)注重平時(shí)的學(xué)習(xí)效果，而不是期末考試前的突擊，可以使學(xué)生的專業(yè)課基礎(chǔ)更扎實(shí)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，突破時(shí)間和地域的限制。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)《工程力學(xué)》抽象難懂的特點(diǎn)，結(jié)合本校自身的辦學(xué)條件和學(xué)生的素質(zhì)，努力提高培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和分析問(wèn)題的能力是絕對(duì)必要的，這會(huì)為學(xué)生提供應(yīng)對(duì)進(jìn)入社會(huì)工作的秘密武器，這些都需要不斷的進(jìn)行創(chuàng)新改革，來(lái)努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。