邵家儒 杨瑜

摘 要 传统的基础力学课程教学模式中存在诸多问题。首先,教学内容过度理论化,无法适应人才培养模式转变需求;其次,课程体系僵化,专业衔接性欠缺;最后,学生激励机制单一,缺乏课外竞赛环节。因此,必须针对基础力学类课程的课程体系、教材建设、激励机制等方面进行了改进,以工程应用为导向,提高人才培养质量。

关键词 力学课程 工程应用 课程体系 激励机制

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.03.012

Reformation and Innovation of Engineering Oriented Mechanics Courses

SHAO Jiaru, YANG Yu

(College of Mechanical Engineering, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054)

Abstract There are many problems on the traditional education of mechanics. Firstly, the contents are so theoretical that it is not able to adapt the demand for the change of talented person training. Secondly, the traditional course structures are rigid, and the contact between different disciplines is not closed. Finally, the incentive is single, and there is few extracurricular contest. Therefore, the curriculum, teaching material construction, incentives of mechanics courses must be reformed, and the quality of person training must be improved under the guidance of engineering applications.

Key words Mechanics Course; engineering application; course system; incentive mechanism

理论力学、材料力学以及工程力学是绝大多数工科院校的重要专业基础课程。然而,由于学生专业背景存在诸多差异,传统的基础力学教学模式遇到诸多问题,严重影响了人才培养质量。传统的基础力学课程教学模式存在的问题主要表现在3个方面:(1)教学内容过度理论化,无法适应人才培养模式转变的要求。很多院校的教学内容过度偏重于理论,而应用型人才的需求却对学生的综合应用能力和实际动手能力提出了比以往理论型人才更高的要求。为了适应社会发展的要求,需要以工程应用为导向,对教学体系进行改革。(2)课程体系僵化,专业衔接性欠缺,不能适应课时普遍减少这一大的趋势。近年来,很多院校对相关专业的人才培养方案的修订,使得力学课程的课时量减少,必须对力学课程进行相应的精简。课时精简方案必须要尽量保证教学体系的完整性,同时要针对不同学生专业背景,做到因材施教,重点突出。(3)学生激励机制单一,缺乏课外竞赛环节。力学类课程作为基础课程,相关公式和计算比较繁琐,降低了学生的学习热情。为了更加广泛地调动学生的积极性,需要改革课程评价标准,建立合适的课外激励机制。为了解决教学中存在的问题,提高人才培养质量,各院校有必要对基础力学类课程的课程体系、①教材建设、②激励机制③等方面进行改进。

为了解决教学模式中存在的问题,必须针对基础力学类课程的课程体系、教材建设、激励机制等方面进行了改进,建立符合新型人才培养模式需求及新的课程内容体系的课程考核方式;规范教学资料,优化教学内容,充分发挥集体智慧;建立课堂教学互评制度,形成良性的互帮互助机制,注重示范引导;要优化教学课时配置,提升基础力学课程与专业课程的衔接度,不同专业背景的学生要有不同的课时配置方案。比如车辆专业,更关心的是碰撞与摩擦,而材料专业对此部分的要求则较低,根据专业背景调整知识点的课时配置尤为重要。传统的课程授课方式也要进行改进,既要保证重要知识点的理论完整性又要注重学生知识应用能力,让学生时刻清楚所学的力学知识要应用到工程实际中的哪些方面中去,以工程实际应用案例对其进行相应的引导,这样才能提高学生的主动性,形成讲授与自学有机结合的教学模式。此外,教学手段要进行改革创新,要增强教学的感染力和教学实效,在教学中要适当穿插反转课堂的思想,让学生主动发问,以学生关心的点为中心进行教学内容的铺展。

课程体系的改革要注意如下四点内容:(1)推进课堂教学模式和网络自主学习模式,充分利用教材提供的音像、网络和课件资源,使其发挥最佳效益,增强教学的感染力,提高教学实效。推进MOOC课程的开发,给学生搭建出完善的课上和课下学习体系。这样不同学生可以根据自己对课程的掌握程度调整学习计划和方案。(2)改进已有的较为死板的考核制度。目前,大多数高校学生关注的学习重点是老师要考什幺,而不是什幺对自身发展有用。因此要适当减少期末考试分数的比重,增加讨论小组的考评结果以及课程实践综合评分的比重,这样既能达到考核目的又能提高学生的学习积极性,最终形成既重视基础理论知识又鼓励学生自主创新学习的综合性、多元化的考核机制,改变以往单纯依靠试题分数来衡量学生知识掌握能力的现状。(3)对教案进行细化和完善,对教材进行适当的调整和补充,以适应不同学生的需要。学生更多的关心所学力学知识在实际中应用到了什幺地方,鉴于此必须在课程中增加体现实际工程应用的教学资料,建立从工程实际中来到工程实际中去的工程科学模式。(4)定期开展教学模式改革研讨会。一般来说力学教研室的各位任课教师都要面对不同专业的学生,教学中会遇到很多共性和个性的问题。通过课程群内各门课程乃至不同课程教师之间课堂教学的互评,取长补短,往往可以得到建设性建议,进而形成良性的互帮互助机制,共同提高力学基础类课堂教学质量。

在教材建设方面,首先,各院校应根据本学校的专业特色,整理、甚至编写与本校学科特色、教学内容吻合度更高的力学基础课程教材,如《理论力学》、《材料力学》、《工程力学》等。通用的教材虽然经典,但有些时候却不一定普遍适用于所有专业,而且不同专业对教材不同章节详细程度的要求是有很大差别的。同时,也要积极编写辅助教材,对相关知识点进行强化、归纳和梳理,帮助学生在课后更好地进行复习或知识点的掌握和强化。其次,教研室或任课教师应综合校内外的教学资源,完善基础力学课程的工程案例库,充实力学课程动画教学资料库,这样可以使学生更容易了解相关的力学知识。同时对各门课程所选用教材编制习题库或外购较高质量习题库,形成更加完善的教辅资料体系。最后,对课程进行精简的院校需要针对课时压缩的实际情况和各专业的实际需求,优化学时配置,突出核心内容,提升基础力学课程与专业课程的衔接度。针对当前人才培养模式的需求,简化各门课程中不必要的理论推导,增加实训环节,增设讨论课环节,针对实施细节交流实施心得。针对不同学院不同专业背景的学生制定不同的讲授方案,因材施教,对其将来可能频繁应用的知识重点讲解,适当增加讲解深度。对力学课程的精简,要保证教学体系的完整性,针对不同学生专业背景,因材施教,重点突出。

激励机制方面要注重培养学生的工程科学思想,从工程中来,到工程中去,提高学生解决实际问题的能力,增强学生跨学科知识储备,发展创新思维的能力。通过搭建技能竞赛平台,全面培养学生技能和动手能力,完善过程保障和奖励保障机制。具体实施办法有如下三点:(1)以专业能力培养为主线,以学生技能竞赛为契机,以用人单位的需求为依据, 结合学生的专业特性在每一学期举办1次专业竞赛, 将学生参加专业竞赛与获得的证书作为综合素质学分的认定。此类竞赛不应是简单的传统书本知识的考查,而应与学生将来的工作方向联系在一起,例如机械专业可以以机器人为中心进行相应竞赛内容的设计。(2)与企业合作,健全实习基地保证参赛同学的正常训练。这不仅可以提高学生的动手操作能力,还能建立学生和企业的联系,为学生将来的就业问题提供一个双向选择机会,这也为实现“以赛促学、以赛促练、以赛促教”的实践教学模式提供了保障。(3)健全学生奖励办法,将竞赛成绩折算成相应的综合素质学分,在奖学金、助学金以及评优中优先考量。这样学生就会以极大的热情和积极性去完成相关课程内容的学习。

综上所述,以工程应用为导向的基础力学课程改革可以由“两个体系,一个机制”来保证。即建立“面向工程实际的授课体系”,“面向专业的课程内容体系”以及“以赛促教的多元化激励机制”。力学课程要推进课堂教学模式+网络自主学习模式,形成鼓励自主创新学习的综合性、多元化的考核机制,建立从工程实际中来到工程实际中去的工程科学模式。对于不同专业的学生对课程内容进行合理调整,突出核心内容,提升基础力学课程与专业课程的衔接度。针对当前人才培养模式的需求,简化各门课程中不必要的理论推导,增加实训环节,增设讨论课环节,针对实施细节交流实施心得,通过各类比赛提高学生的专业技能水平与专业实践能力,最终实现提高人才质量,培养创新型人才的目的。

注释

① 郑家茂,熊宏齐.围绕研究型大学人才培养,建设开放创新的实践教学体系.高等工程教育研究,2008.3:95-97.

② 戚鹏,邢鹏.高校教材建设工作问题及对策分析.高校教育管理,2009.3(4):80-82.

③ 谢耀霆.面向协同创新的高校科研团队组织模式与激励机制探析.高等工程教育研究,2015.1:102-106.