現(xiàn)代高校理論力學工程化教學改革芻議

崔 澤

山東交通學院 山東濟南 250101

現(xiàn)代高校理論力學是一門“實踐性”與“理論性”并重的專業(yè)基礎課程。為了在課程體系建設及專業(yè)人才培養(yǎng)方面,為實現(xiàn)理論力學工程化教學改革找準方向,相關教育工作者都需要重視工程化教學改革必要性與可行性。繼而,以打造精品理論力學課堂為導,先行分析現(xiàn)階段理論力學教學存在的各個問題,再貼合新時代創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)要求,通過改革課程教學內(nèi)容、教學形式、教學資源以及實踐環(huán)節(jié)等,實現(xiàn)理論力學工程化教學,為后續(xù)理論力學專業(yè)課程體系建設打好基石。

一、現(xiàn)代高校理論力學教學存在的問題分析

(一)教師方面存在的問題

1.重理論,輕實踐

結(jié)合整體性優(yōu)秀課程建設目標,對高校理論力學課程教學進行貼合時代發(fā)展形勢的教學改革,本應是高等專業(yè)教育發(fā)展的大勢所趨。但是,細觀實際的理論力學課程教學情況卻可以發(fā)現(xiàn),在現(xiàn)階段的不少現(xiàn)代高校都對理論力學教學改革認知較不充足[1]。究其原因,首當其沖的就是課程教師作為最關鍵教學前提,在正式工程化教學改革踐行過程中,卻僅僅是“被動性革新”,相較于相信創(chuàng)新改革效用,更加偏重自身多年積累的教學經(jīng)驗。基于此,筆者任職院校的理論力學課程教學依然采用的是滯后式教學模式——重視理論知識教學,而輕視實驗教學內(nèi)容整合、落實課程教學結(jié)構(gòu)。所以,一部分專任教師在具體教學活動中,都“照本宣科”地使用新興教學工具,通篇“灌輸式”教給學生理論知識。在課堂教學時間內(nèi),自然就忽視相應的實踐啟發(fā),導致理論力學課堂教學不僅無法形成系統(tǒng)性的教學體系,理論力學課程教學也無法實效作用于學生的知識轉(zhuǎn)化使用,高效解決現(xiàn)實的工程類問題。

2.格式化教學,未因材施教

當今時代是知識經(jīng)濟時代,也是人才競爭日益激烈的高速發(fā)展時代。現(xiàn)代高校理論力學教學自然需要實效指導學生將所學理論在“具身視角”下通過各種實驗性活動加以轉(zhuǎn)化,作為相關專業(yè)其他核心課程知識學習的有效基礎。但是,縱觀目前的大部分高校理論力學課程教學計劃設計都可以發(fā)現(xiàn),即便一部分課程教師已意識到理論力學工程化教學改革的必要性與重要性,在正式實踐教學過程化中,也是單純使用一些多媒體教學工具,引入一些便于學生結(jié)合一體理解理論知識的簡單實例,僅將工程化教學視作是一種知識呈現(xiàn)的媒介遷移[2]。實際教學仍“一視同仁”,采用整齊劃一的教學步調(diào),向個體差異明顯的學生統(tǒng)一化教學,導致學生在此教學環(huán)境中,對理論力學知識學習興趣難以激活,不能跳出教材范疇,靈活收集、整合學習素材,只會本質(zhì)無變的格式化學習。一旦教師再不專門區(qū)分專業(yè)不同的具體工程背景,教學內(nèi)容就會十分抽象,不易理解,增負減效。

3.師生、師師之間欠缺有效互動

隨著近年來不斷出臺的與教育領域發(fā)展相關的政策、方針,我們可以發(fā)現(xiàn)大部分現(xiàn)代高校都十分重視高等教育的適切改革。然而,在正式的高等教育改革發(fā)展過程中,不少現(xiàn)代高校只是在師資建設層面完成了淺層的招聘與培訓變革,對于具體的專任教師培養(yǎng)深度不夠,進而導致專任教師水平參差不齊,在招生范圍進一步擴大之后,這一問題就更加放大。加之,因為招生擴大、教學工作增多等因素影響,理論力學課程教師之間也交流較淺,每位專任教師都是獨自備課、講課、總結(jié)。而從整體教學發(fā)展視角而言,教師隊伍之間的交流匱乏,就會一定程度地影響師生間交流,不利于專任教師轉(zhuǎn)換視角,不能站在傾聽者、學習者的角度思考現(xiàn)階段理論力學教學問題[3]。長此以往,理論力學教學改革就陷入瓶頸,極不利于理論力學教學改革的良性發(fā)展,也不利于順應當下的對口人才培養(yǎng)標準變化,為國家培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)應用型人才。

(二)學生方面存在的問題

1.被動學習,認知不足

結(jié)合上文所述切換視角,從學生視域分析當前階段的理論力學教學問題可以發(fā)現(xiàn),最為顯著的教學問題仍然是學生難以激起自身對理論力學這一基礎課程的學習興趣。并且,脫離有限時間、空間的理論力學課堂,學生就很少自發(fā)探究理論力學知識,缺乏學習理論力學的生動“工程化”思維。這樣一來,即便課程教師不斷調(diào)整教學計劃,根據(jù)學生的實際學情,對理論力學教學方案進行完善,學生也感受不到實質(zhì)不同[4]。在基礎理論學習過程中,隨著對理論力學知識學習“囫圇吞棗”的心態(tài),對理論力學知識學習喪失自信。課程教師順應社會需求與學生個性化學習需求,不斷營造具有“真實感”的工程化教學情境,學生也無法在情境引導下,將自己理解的理論內(nèi)容結(jié)合具體工程背景針對應用。久而久之,理論力學工程化教學改革舉步維艱,難以滿足現(xiàn)代社會對高素質(zhì)人才的急切需求,學生創(chuàng)新能力、應用能力、思考能力以及辯證思維、工程思維等方面的培養(yǎng)都成效欠佳。甚至,不少學生在畢業(yè)后都無法從事對口行業(yè),自我價值實現(xiàn)屢受挫折。

2.各自為政,未合作學習

在現(xiàn)代高校的理論力學課程教學中,對于專任教師而言,教學時間有限,教學任務繁多,教學課時不斷壓縮。因而,專任教師會不可避免地重新陷入“填鴨式”教學困境。但對于學生群體而言,學生自身本就應跳出局限思維,從理論知識學習理解遷移至實踐探究[5]。只是,在當前階段的現(xiàn)實教學情況中,顯然大部分學生都無法如此落實靈活學習策略。一旦教師在“一對多”教學模式中,無法面面俱到地顧及每一位學生,學生就很容易思維渙散,不認真思考,在課堂學習時間內(nèi)不認真學習。相較于與其他學生的小組合作學習,更加傾向于應付性交流。既不關心自己的學習情況,也不關心未來考試,學習情感、態(tài)度、價值觀不端正。最終,這一不良學習心態(tài)就會影響學生的整體學習質(zhì)量,甚至延伸影響學生自身的升學、就業(yè)。

二、現(xiàn)代高校理論力學工程化教學改革的具體方式

(一)科學完成教學目標重新定位

根據(jù)上文分析可知,大多數(shù)高校的傳統(tǒng)理論力學課程教學都將教學目標定位于啟導學生學習并掌握課程理論知識,在布置課后作業(yè)或者設置課堂提問時,亦是注重對基本概念建構(gòu)的相應考核,掌握學生對理論知識理解程度。因而,以往的理論力學課程教學常出現(xiàn)學習分化問題、學生“學一課忘一課”問題等。針對這些問題,在新工科建設背景下,學校發(fā)揮組織管理作用,帶動課程教師重新定位理論力學工程化教學改革方向、目標,就可以在根本基調(diào)上先行把控好理論力學教學的導向,將“工程化”教學目標定位于對學生的創(chuàng)新思維培養(yǎng),以及對學生的解決問題能力的啟導、提升。以此契合國家對創(chuàng)新實用型人才培養(yǎng)的具體要求,堅定、逐層完成理論力學工程化教學改革[6]。如此一來,以“新工科”內(nèi)涵為依托的理論力學教學改革也能在整合傳統(tǒng)教學模式優(yōu)勢的基礎上,適當開拓教學空間,潛移默化地端正學生學習思維。

(二)優(yōu)化基礎教學內(nèi)容具體教學設計

備課環(huán)節(jié)在傳統(tǒng)的理論力學課程教學中經(jīng)常被“低視”或“忽視”,但對于切實上好一節(jié)理論力學課程,備課環(huán)節(jié)是十分重要的關鍵組成。因此,基于新工科建設內(nèi)涵指引,課程教師在朝著工程化教學改革奮進教學優(yōu)化過程中,就應該注重課前每一次適宜教學設計,真正幫助學生找到理論力學課程的學習興趣點,了解學生實際學習態(tài)度[7]。即課程教師在講解具體知識點前,視具體情況而定,為學生制作學習參考文件包,增加信息化的教學導入,以此讓學生在正式學習某個理論力學知識點時,可以簡單知曉該知識點的來龍去脈,進而帶著自己想要探究的問題進入課堂,打造趣味高效課堂。例如,在正式教學“平移定理”知識點時,課程教師直接為學生制作一個預習微課視頻,在視頻中留出問題“同學們平時觀影或者生活觀察時,有沒有發(fā)現(xiàn)人用單槳劃船時,都要均勻地一左一右劃行,否則就會使船轉(zhuǎn)彎?”讓學生本就被視聽結(jié)合的視頻內(nèi)容吸引,再受到具體的引導思考,不由自主細讀知識,帶著自己對該知識點的思考深入生活實例“舉一反三”,從而保證學生學習理論力學知識不僅不顯枯燥,還活力滿滿。

(三)改革教學內(nèi)容,因材施教

雖然現(xiàn)代高校的理論力學課程是一門基礎課程,卻是一門不可忽視、不可替代的關鍵課程。隨著現(xiàn)今時代的科學技術(shù)不斷發(fā)展,理論力學涉及的學科知識也越來越多,越來越廣。課程教師在正式教學活動中,自然應該對教學內(nèi)容、教學資源進行不斷調(diào)整,以符合時代發(fā)展形勢為基本,靈活增強利于學生理論知識學習的教材外知識,使新的教學內(nèi)容與重新定位后的教學目標相符。一方面能夠體現(xiàn)時代特征,一方面使學生在學習中快速接觸最新、最前沿的相關技術(shù),為學生學習能力培養(yǎng)與實踐能力提高提供保障。例如,授課教師根據(jù)所教學生學習興趣、學習心理、學習態(tài)度等,引入更易于調(diào)動學生學習興趣的機器人工程、建筑結(jié)構(gòu)分析或者車輛構(gòu)造工程等,結(jié)合學生實際學習素養(yǎng),讓學生選擇自己想要學習的內(nèi)容,聚精會神地投入理論力學課程學習。當然,也可以增加一些動力學建模應用專題,通過專題附帶的實踐性引導學生體驗、探究,提高學生解決問題能力。

(四)改進并創(chuàng)新課程教學方式方法

在知識經(jīng)濟時代,信息化教學手段的應用早已屢見不鮮,大部分現(xiàn)代高校的理論力學課程教師在正式教學過程中,都會使用多媒體課件、多媒體設備、希沃白板、智慧通、MOOC平臺等,想方設法地為學生營造自由、活潑、和諧教學氛圍,致力于提升學生主動的學習興趣,培養(yǎng)學生對理論力學知識學習的主觀能動性。只是,結(jié)合上文所述我們可以知曉,在當前階段的理論力學工程化教學改革中,有部分課程教師僅將這些現(xiàn)代化教學技術(shù)、工具等視作“載體”,未能真正顯現(xiàn)它們的全面教育效能。因此,要想真正做好理論力學工程化教學改革,教師就必須從轉(zhuǎn)變自身的教學觀念出發(fā),立足學生真實學習需求,對理論力學課程教學方式方法進行革新。例如,在教學“點的運動學”一課,教師利用“雨課堂”教學軟件,將提前制作的教學課件上傳其中,減少教師視角的說教講解,讓學生自行結(jié)合預習效果觀看、思考,而后教師在收集學生意見后,設置一些學生喜歡的簡答題,讓學生以小組為單位合作探討,逐一解答,雙向增多師生互動、生生互動。

(五)課下時間對多媒體資源的適切利用

當然,現(xiàn)代高校的理論力學工程化教學改革,除了應在課堂教學內(nèi)增多對超星圖書、MOOC、微課等教學模式、教學工具的適切應用,在課下時間,教師也應該多引導學生通過這些學習工具自主學習,并盡可能地制作契合學生取向的線上教學視頻,上傳至校內(nèi)資源網(wǎng)讓學生觀看,幫助學生養(yǎng)成良好、持續(xù)的學習習慣。如此一來,學生在課堂學習時間內(nèi)有哪些知識點未能清晰理解,也可以通對過網(wǎng)絡課程資源的重讀聽、看完成彌補。例如,在教學“點的合成運動”一課,教師將有關“科氏加速度”細化講解的過程錄制、剪輯成一個視頻課程,并根據(jù)學生在課堂時間內(nèi)的具體學習情況,對視頻內(nèi)容適度調(diào)整,以此讓學生自由選擇合適時間,結(jié)合教師布置的分層作業(yè)任務,通過多次重復、套用有效掌握,科學彌補課堂內(nèi)學習不足帶來的延伸問題。

(六)實效改革并增強課程實踐教學

基于新工科背景,現(xiàn)代高校對理論力學工程化教學的教學內(nèi)容進行調(diào)整,對教學方式方法進行創(chuàng)新,都是為了實現(xiàn)理論力學工程化教學改革的終極目標——提高學生實踐能力、具體問題解決能力。因此,教師在有序開展理論知識教學的同時,也應該適當增加應用性方面的教學指導,理論聯(lián)系實際,實踐用于現(xiàn)實推動學生探究體驗發(fā)展。例如,貼合當今時代的教育發(fā)展形勢,與具體的理論力學工程化教學改革要求,在修改理論力學與一些相關學科的重復性基礎知識部分后,對應開展應用專題,讓本已對該知識內(nèi)容有一定了解的學生跳過煩瑣學習環(huán)節(jié),直接進入具體的工程化應用專題中,激活學生探究實踐興趣。

結(jié)語

綜上所述,現(xiàn)代高校對理論力學教學進行工程化教學改革,創(chuàng)新實用型人才培養(yǎng)模式,是契合時代性教育發(fā)展趨勢的專業(yè)課程教學實踐路徑探索,也是實事求是為國家培育高質(zhì)、專業(yè)應用型人才,使學生具備將理論知識轉(zhuǎn)化為實際問題解決能力的關鍵。因此,要想實現(xiàn)這一教學目標,教師在課程教學的“課前—課中—課后”各個環(huán)節(jié)都要重視對學生工程素養(yǎng)的培養(yǎng),通過與時俱進地革新自身教學觀念,逐步落實工程化教學改革,走穩(wěn)每一步。同時,兼顧“教育性”與“實用性”“趣味性”地對實踐教學進行優(yōu)化,使理論力學工程化教學整體質(zhì)量顯著提升,發(fā)展成一門實效凸顯“工程化”特色的優(yōu)質(zhì)課程。