“雙一流”背景下水利水電工程專業(yè)理論力學(xué)教學(xué)新模式探索與實(shí)踐

盧龍彬 桑國(guó)慶 王 海 徐 晶

（濟(jì)南大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院 山東·濟(jì)南 250022）

“千秋基業(yè)，人才為本”。一直以來，習(xí)近平總書記高度重視人才工作，多次在不同場(chǎng)合發(fā)表重要講話，他強(qiáng)調(diào)“要充分發(fā)揮高校人才薈萃、學(xué)科齊全、思想活躍、基礎(chǔ)雄厚的優(yōu)勢(shì)，要大興識(shí)才愛才敬才用才之風(fēng)，在創(chuàng)新實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)人才、在創(chuàng)新活動(dòng)中培育人才、在創(chuàng)新事業(yè)中凝聚人才，培養(yǎng)一大批勇于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新的高技能人才”。理論力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)是水利專業(yè)的創(chuàng)新育人與內(nèi)涵式發(fā)展的關(guān)鍵，圍繞國(guó)務(wù)院印發(fā)的“雙一流”建設(shè)文件《總體方案》、《實(shí)施辦法》、《指導(dǎo)意見》，國(guó)內(nèi)近兩百所高校相繼開展教學(xué)改革與探索實(shí)踐，啟發(fā)式教學(xué)、小班授課和“說課”研討以及智慧教學(xué)平臺(tái)等教學(xué)方式逐步融入理論力學(xué)的基礎(chǔ)課教學(xué)。濟(jì)南大學(xué)入選山東省“沖一流”建設(shè)高校，是學(xué)校近年來高質(zhì)量發(fā)展的最好驗(yàn)證，標(biāo)志著濟(jì)南大學(xué)乘勢(shì)而上開啟了新征程。學(xué)校不斷推進(jìn)落實(shí)“學(xué)科振興計(jì)劃”，強(qiáng)化學(xué)科內(nèi)涵建設(shè)，堅(jiān)持多元、分類發(fā)展戰(zhàn)略，逐步構(gòu)筑了高峰高原、優(yōu)勢(shì)特色、新興交叉協(xié)調(diào)發(fā)展模式，形成“高峰輻射高原、高原支撐高峰”的學(xué)科生態(tài)。水利工程學(xué)科作為濟(jì)南大學(xué)五個(gè)一級(jí)學(xué)科博士授權(quán)點(diǎn)之一，是學(xué)校建設(shè)高水平大學(xué)、推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展的重要組成部分。理論力學(xué)作為水利專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略支撐，如何抓住建設(shè)高水平大學(xué)的契機(jī)，把握機(jī)遇，找準(zhǔn)定位，深化理論力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革，為水利工程專業(yè)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)生源是我們長(zhǎng)期面臨的挑戰(zhàn)。

本研究以一流學(xué)科建設(shè)為導(dǎo)向，以提高水利工程學(xué)科理論力學(xué)課程的教學(xué)效果為目標(biāo)，制定理論力學(xué)基礎(chǔ)課程分層教學(xué)改革的實(shí)施方案，構(gòu)建有理論力學(xué)基礎(chǔ)課程創(chuàng)新型教學(xué)資源庫(kù)，并探索、試行、評(píng)價(jià)與推廣“興趣導(dǎo)向—思維拓展—自主協(xié)作學(xué)習(xí)”三位一體的新型教學(xué)模式，提升創(chuàng)新型人才培養(yǎng)質(zhì)量，提升創(chuàng)新型人才培養(yǎng)質(zhì)量，為奮力推進(jìn)濟(jì)南大學(xué)學(xué)科建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展提供有效支撐，為同類專業(yè)學(xué)科相關(guān)院校理論力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐提供參考，流程如圖1所示。

圖1：理論力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革流程圖

1 理論力學(xué)基礎(chǔ)課實(shí)施性教學(xué)方案制定

理論力學(xué)是水利專業(yè)三大力學(xué)中的一門課程，也是一門相當(dāng)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要集中于“基本概念”、“基本原理”、“基本方法”三大傳統(tǒng)內(nèi)容，學(xué)好理論力學(xué)是學(xué)好后續(xù)課程的前提。緊密聯(lián)系學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生對(duì)理論力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)的實(shí)際需求，以一流學(xué)科建設(shè)為導(dǎo)向，突出水利應(yīng)用需求特色，制定滿足創(chuàng)新和就業(yè)需求的不同教學(xué)層次理論力學(xué)基礎(chǔ)課程的實(shí)施性教學(xué)方案。不同地區(qū)教育發(fā)展的不均衡，導(dǎo)致理論力學(xué)授課對(duì)象力學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，知識(shí)結(jié)構(gòu)以及能力水平均存在較大差異。如果一味地采取“步調(diào)一致”的教學(xué)模式，堅(jiān)持統(tǒng)一的教學(xué)目標(biāo)和進(jìn)度，難免會(huì)造成部分學(xué)生跟不上教學(xué)進(jìn)度、達(dá)不到教學(xué)要求，而基礎(chǔ)較好、學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的同學(xué)覺得教學(xué)進(jìn)度慢、目標(biāo)要求低而“無用武之地”。為了克服這些弊端，探索采取在不改變?cè)邪嗉?jí)建制的情況下實(shí)施分層教學(xué)的教學(xué)模式。

1.1 做好調(diào)研工作，科學(xué)合理分層

實(shí)施分層教學(xué)的前提是科學(xué)合理地對(duì)學(xué)生結(jié)構(gòu)進(jìn)行分層。在理論力學(xué)基礎(chǔ)課程開課一周后進(jìn)行一次物理基礎(chǔ)知識(shí)摸底考試，并對(duì)學(xué)生以問卷形式進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括但不限于授課對(duì)象初高中物理基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)能力、對(duì)本課程的理解、是否適應(yīng)老師授課方式等方面。基于考試和問卷調(diào)查結(jié)果對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層：A層（物理基礎(chǔ)較好，學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，有考研深造的計(jì)劃）；B層（物理基礎(chǔ)一般，有學(xué)好這門課的主觀愿望)；C層(物理基礎(chǔ)差，僅以能通過這門課為目標(biāo)）。

1.2 根據(jù)教學(xué)大綱，明確層次化教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教學(xué)大綱、培養(yǎng)方案和理論力學(xué)教材，以學(xué)生為教學(xué)主體，著眼于學(xué)生實(shí)際情況，按不同層次制定相應(yīng)的分層教學(xué)目標(biāo)。針對(duì)A層授課對(duì)象，應(yīng)進(jìn)一步拓展其思路與視野，培養(yǎng)他們的探究精神和綜合運(yùn)用能力，而不僅是局限于教學(xué)大綱的基本要求；針對(duì)B層授課對(duì)象，除了要達(dá)到教學(xué)大綱的基本要求，還應(yīng)酌情擴(kuò)充其知識(shí)面，幫助他們養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高學(xué)習(xí)能力；針對(duì)C層授課對(duì)象，保證其順利完成教學(xué)大綱基本要求的同時(shí)，重在培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心。

1.3 實(shí)施分層授課，兼顧全體學(xué)生

在課堂上分層授課是實(shí)施分層教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。合理安排授課時(shí)間，完成基本教學(xué)目標(biāo)優(yōu)先，優(yōu)先講授全體學(xué)生必備知識(shí)點(diǎn)，剩余時(shí)間用來進(jìn)行培優(yōu)補(bǔ)差，以優(yōu)促劣。針對(duì)不同層次的授課對(duì)象，結(jié)合其基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況、學(xué)習(xí)能力情況、學(xué)習(xí)要求等，采取不同的教學(xué)方式與方法。同時(shí)，盡可能為學(xué)生提供一些在合作學(xué)習(xí)小組內(nèi)進(jìn)行討論學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。加強(qiáng)交流、互幫互學(xué)、互惠互利、取長(zhǎng)補(bǔ)短，營(yíng)造一種愉悅、和諧、積極的學(xué)習(xí)氛圍，達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。

1.4 注重學(xué)習(xí)效果，健全分層考核評(píng)價(jià)體系

科學(xué)合理的課程考核評(píng)價(jià)模式是教學(xué)實(shí)踐的催化劑，是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能、引導(dǎo)學(xué)生積極、主動(dòng)地參與教學(xué)的有效手段。通過采取過程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果客觀、真實(shí)地評(píng)價(jià)和反饋。過程評(píng)價(jià)主要包括學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂練習(xí)、課堂問答、隨堂測(cè)驗(yàn)、課后作業(yè)、組內(nèi)互動(dòng)等方面，結(jié)果評(píng)價(jià)主要通過課程結(jié)束后的期末考試來評(píng)價(jià)。以注重評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生的激勵(lì)和導(dǎo)向功能為前提，對(duì)不同層次的學(xué)生采取不同的評(píng)價(jià)方法，讓每個(gè)層次的學(xué)生都能通過自己的努力收獲成功的體驗(yàn)。

2 理論力學(xué)基礎(chǔ)課創(chuàng)新性教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)

理論力學(xué)課程知識(shí)體系復(fù)雜，在信息量爆炸的時(shí)代，梳理、分類整合課程資源，有助于幫助學(xué)生多角度全方位認(rèn)識(shí)理論力學(xué)知識(shí)。而以工程案例為主從實(shí)踐應(yīng)用角度重新梳理理論力學(xué)知識(shí)，才能保證學(xué)生真正的做到學(xué)有所用，學(xué)以致用。以滿足水利類各專業(yè)學(xué)科的應(yīng)用需求為導(dǎo)向，組織充足、高質(zhì)量又能與不同水利專業(yè)實(shí)踐緊密結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容循序漸進(jìn)且系統(tǒng)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新原理、方法、思維及能力的培養(yǎng)，并實(shí)時(shí)更新。以原有理論力學(xué)課程資源為基礎(chǔ)，通過教學(xué)實(shí)踐的不斷推進(jìn)，積極拓展教學(xué)資源，結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)科研成果，分別建立多媒體素材庫(kù)、文本資料庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)課程、文獻(xiàn)資料、軟件資料和工程案例庫(kù)。分層次、分階段更新理論力學(xué)多媒體教學(xué)課件以及課程習(xí)題庫(kù)，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源補(bǔ)充現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容，逐漸豐富并形成涵蓋視頻、文本、軟件、工程案例等多種知識(shí)模塊于一體的創(chuàng)新性課程資源庫(kù)，有效支撐水利工程學(xué)科建設(shè)。

3 “興趣導(dǎo)向—思維拓展—自主協(xié)作學(xué)習(xí)”三位一體的新型教學(xué)模式構(gòu)建

3.1 興趣導(dǎo)向

興趣是一種行為動(dòng)機(jī)，強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，是人才成長(zhǎng)的共同點(diǎn)，而興趣的培養(yǎng)與形成較為復(fù)雜。充分協(xié)調(diào)和利用好課間生活和課堂教學(xué)關(guān)系，從學(xué)生中來到學(xué)生中去。變教師的單向傳授為師生共同進(jìn)行學(xué)習(xí)和雙向交流，建立融洽的師生關(guān)系，創(chuàng)造和諧的教學(xué)環(huán)境。這樣不僅能更有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能做到言傳身教，感染學(xué)生。課堂上注重知識(shí)的銜接處理，由簡(jiǎn)至繁，分散難點(diǎn)，由淺入深，通過將抽象思維直觀化、形象化、生動(dòng)化以降低認(rèn)知難度，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。通過組織與生活實(shí)踐、生產(chǎn)實(shí)踐和不同專業(yè)學(xué)科實(shí)踐相結(jié)合的水利素材與案例，有的放矢地進(jìn)行教學(xué)過程設(shè)計(jì)與更新，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

3.2 思維拓展

習(xí)近平總數(shù)據(jù)近幾年多次在不同場(chǎng)合提及“創(chuàng)新思維”，理論探索與技術(shù)創(chuàng)新的思想源泉便是創(chuàng)新思維。問題是創(chuàng)新的起點(diǎn)，也是創(chuàng)新的動(dòng)力源，在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)以學(xué)生為本，以解決問題為導(dǎo)向，將學(xué)術(shù)前沿和水利發(fā)展需求與傳統(tǒng)理論力學(xué)知識(shí)有機(jī)融合，將水利工程中與理論力學(xué)相關(guān)的教學(xué)案例融入教學(xué)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)知識(shí)貼近生活、生產(chǎn)和科研實(shí)際，接軌水利發(fā)展需求。以理論知識(shí)和一流學(xué)科創(chuàng)新實(shí)踐為源泉，以解決問題為導(dǎo)向啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，掌握分析、歸納、總結(jié)和得出正確結(jié)論的方法，同時(shí)構(gòu)建利于創(chuàng)新思維培養(yǎng)的考評(píng)體系，從而保證教學(xué)內(nèi)容的高階性和創(chuàng)新性。

3.3 自主協(xié)作學(xué)習(xí)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)日新月異，新媒體時(shí)代撲面而至，日趨完備的新型網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)為自主協(xié)作學(xué)習(xí)模式的開展、輔助和課程教學(xué)的提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。以能力培養(yǎng)為主線，建立基于項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)型課堂模式，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容有針對(duì)性地設(shè)計(jì)一些問題與任務(wù)，讓學(xué)生帶著問題與任務(wù)去學(xué)習(xí)，激起學(xué)生探究和解決問題的欲望，利用網(wǎng)絡(luò)資源搜集檢索，思考探究、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作討論，拓展教學(xué)內(nèi)容和提升學(xué)生信息素養(yǎng)，讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)來源于生活中，可以解決生活中遇到的問題，促進(jìn)水利工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新思維開發(fā)。

4 結(jié)語

理論力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)在水利工程學(xué)科覆蓋面廣，為適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，合理進(jìn)行課程教學(xué)改革及提高教學(xué)質(zhì)量勢(shì)在必行。本文通過探索制定滿足創(chuàng)新和就業(yè)需求的不同教學(xué)層次的實(shí)施性教學(xué)計(jì)劃；對(duì)標(biāo)一流大學(xué)理論力學(xué)精品課程建設(shè)成果，不斷積累，豐富并形成涵蓋視頻、文本、軟件、工程案例等多種知識(shí)模塊于一體的創(chuàng)新性課程資源庫(kù)；提出以學(xué)生為中心的“興趣導(dǎo)向—思維拓展—自主協(xié)作學(xué)習(xí)”三位一體新型教學(xué)模式，逐步融入水利工程學(xué)科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐，通過強(qiáng)化基礎(chǔ)教學(xué)、突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)、拓展水利工程學(xué)科應(yīng)用，為保障濟(jì)南大學(xué)“沖一流”高校建設(shè)期內(nèi)學(xué)科建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展提供有效支撐。本研究可為同類水利學(xué)科高校理論力學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)提供參考。