張曉芳

（江蘇大學(xué) 土木工程與力學(xué)學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

卓越工程師培養(yǎng)中工程力學(xué)課程的改革

張曉芳

（江蘇大學(xué) 土木工程與力學(xué)學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

工程力學(xué)作為高等院校工科專業(yè)必修的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程,是卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃中不可缺少的重要課程.目前的工程力學(xué)教學(xué)存在諸多問題制約了卓越工程師的培養(yǎng).為適應(yīng)國家對(duì)卓越工程師培養(yǎng)所提出的要求，提高學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，需要從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、方法和手段、考核體系等方面作出相應(yīng)的改革.

工程力學(xué)；卓越工程師；課程改革；創(chuàng)新能力

2010年，教育部聯(lián)合多個(gè)部門啟動(dòng)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，旨在為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人力資源強(qiáng)國等戰(zhàn)略部署服務(wù).“卓越計(jì)劃”有三個(gè)特點(diǎn)，一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才，三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力.

工程力學(xué)作為高等院校工科專業(yè)必修的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程,是卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃中不可缺少的重要課程，是結(jié)構(gòu)力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等系列后續(xù)課程的基礎(chǔ).同時(shí)它也是一門與工程實(shí)際緊密聯(lián)系的課程,有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和分析解決工程實(shí)際問題的能力.

多年來,工程力學(xué)作為一門經(jīng)典的、內(nèi)容體系成熟的課程，有較強(qiáng)的理論性、邏輯性和系統(tǒng)性.但同時(shí)也存在著許多問題，如教學(xué)過于偏向?qū)W術(shù)化、教師工程背景不足、學(xué)生實(shí)踐能力弱等因素，制約了卓越工程師的培養(yǎng).此外,在卓越工程師的培養(yǎng)過程中，學(xué)生需要有足夠的時(shí)間進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐，勢(shì)必造成工程力學(xué)課時(shí)進(jìn)一步壓縮.隨著時(shí)代的發(fā)展以及高等教育理念的改變,為了適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求，尤其針對(duì)卓越工程師的培養(yǎng)，力學(xué)課程的教學(xué)理念、內(nèi)容、方法等等都需進(jìn)行相應(yīng)的改革.在注重理論知識(shí)的同時(shí)，更要強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需要的卓越工程師打下堅(jiān)實(shí)的力學(xué)基礎(chǔ).

1 教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變

教學(xué)過程中應(yīng)確立“學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的現(xiàn)代教學(xué)理念，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性.工程力學(xué)課程相對(duì)來講，是一門比較枯燥、難懂的課程，目前國內(nèi)大多采用傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式.學(xué)生長(zhǎng)期處于被動(dòng)接受的狀態(tài)就會(huì)直接或間接扼制學(xué)生的創(chuàng)新能力的發(fā)展.成功的學(xué)習(xí)應(yīng)包含學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力、學(xué)習(xí)興趣和所學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性，在夯實(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)，更要注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).所以，在教學(xué)中既要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又要突出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，體現(xiàn)因材施教、個(gè)性培養(yǎng)和鼓勵(lì)創(chuàng)新的教學(xué)思想，來指導(dǎo)工程力學(xué)的教學(xué)改革.

2 教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

教學(xué)內(nèi)容的改革要和人才培養(yǎng)的目標(biāo)相一致.我校卓越工程師的工程力學(xué)課程安排了135學(xué)時(shí)，其中理論力學(xué)60學(xué)時(shí)，材料力學(xué)75學(xué)時(shí)（包含實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí)課時(shí)）.由于課時(shí)的調(diào)整，我們重新制定了針對(duì)卓越工程師培養(yǎng)的教學(xué)大綱，在夯實(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)，參考工程的需求將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，形成符合高素質(zhì)“工程型”人才的課程體系.首先，將兩門課中重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行刪減，內(nèi)容的順序調(diào)整，使課程結(jié)構(gòu)更加合理.這樣，縮減了講課課時(shí)，突出了重點(diǎn).同時(shí)，開設(shè)綜合訓(xùn)練課和討論課，培養(yǎng)了學(xué)生全局的思路和解決方法，通過引入工程中的實(shí)例（如潤揚(yáng)大橋），引導(dǎo)學(xué)生的工程思維.實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科學(xué)研究能力、觀察能力、創(chuàng)新能力起作重要作用，大型試驗(yàn)還要求學(xué)生具有一定的團(tuán)隊(duì)精神.在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中增加設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、得出結(jié)論，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析問題的能力.設(shè)計(jì)了大型的綜合性作業(yè)，提高學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用知識(shí)的能力.例如，要求學(xué)生對(duì)固體物料發(fā)酵罐攪拌系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，在設(shè)計(jì)過程中要運(yùn)用載荷的計(jì)算、強(qiáng)度和剛度等等力學(xué)方面的知識(shí)，提高了學(xué)生的綜合能力.

3 教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

改變一貫采用的填鴨式的教學(xué)方法，在教學(xué)中多應(yīng)用啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法.傳統(tǒng)的填鴨式、滿堂灌的教學(xué)方式，學(xué)生只能被動(dòng)接受，長(zhǎng)期下去，挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力，這與卓越工程師的培養(yǎng)理念格格不入.所以，在課堂上教師要積極地啟迪學(xué)生的思維，共同探究問題，和學(xué)生建立起雙向互動(dòng)的橋梁.在講授新的教學(xué)內(nèi)容時(shí)，可以引入適當(dāng)?shù)睦觼韱l(fā)學(xué)生的思維，圍繞提出的問題尋找解決的方案.在每個(gè)階段結(jié)束的時(shí)候，針對(duì)本階段的教學(xué)內(nèi)容，挑選和工程實(shí)際密切相關(guān)的習(xí)題和學(xué)生互動(dòng)討論.綜合性的作業(yè)和實(shí)驗(yàn)可在教師指導(dǎo)下分組自由探索研究.在這些討論的過程中，學(xué)生在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，通過自己的思考，學(xué)到了知識(shí)，養(yǎng)成了勤于思考的習(xí)慣，提高了分析問題與解決問題的能力.

在教學(xué)手段上有機(jī)地應(yīng)用多媒體的教學(xué)手段，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，編制直觀、形象的課件，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)提供給學(xué)生更多的工程信息.多媒體課件的使用一定要強(qiáng)調(diào)合理，多媒體課件一方面具有生動(dòng)形象的優(yōu)點(diǎn)，但另一方面也不能完全替代傳統(tǒng)的教學(xué)手段.每個(gè)教師都要認(rèn)真思考，如何制作好和如何應(yīng)用好多媒體課件.多媒體課件應(yīng)針對(duì)不同層次的學(xué)生以及不同專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行修改.卓越工程師的培養(yǎng)對(duì)教師提出了更高的要求.要求教師有較高的學(xué)術(shù)水平，有較強(qiáng)的工程意識(shí)和創(chuàng)新能力，要投入比以往更多的時(shí)間和精力.

4 考核體系的完善

將考核貫穿于整個(gè)工程力學(xué)的學(xué)習(xí)過程.學(xué)生的學(xué)習(xí)效果主要取決于整個(gè)學(xué)習(xí)過程，所以，有必要改變以往采用的“一考定成績(jī)”的考核方法.在考核體系中應(yīng)包括平時(shí)作業(yè)成績(jī)，實(shí)驗(yàn)成績(jī)，綜合大作業(yè)成績(jī)，課堂提問成績(jī)以及最終的考試成績(jī).在教學(xué)過程中，教師也可以通過作業(yè)反饋的情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，保證教學(xué)質(zhì)量.

對(duì)基礎(chǔ)較好的學(xué)生鼓勵(lì)他們參加大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽和實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，提升競(jìng)爭(zhēng)力.大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽和實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽已舉辦多年，近年來，在競(jìng)賽內(nèi)容和方法上作了調(diào)整，更加注重學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng).在歷屆比賽中我校都取得了優(yōu)良的成績(jī).組織學(xué)生參加此類競(jìng)賽，在增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣，培養(yǎng)分析、解決實(shí)際問題的能力起到促進(jìn)作用.

5 結(jié)論

工程力學(xué)對(duì)卓越工程師而言是一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，在基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間起到了承上啟下的作用.為了適應(yīng)社會(huì)對(duì)卓越工程師人才的需求，力學(xué)課程需要進(jìn)行相應(yīng)的改革.在注重理論知識(shí)的同時(shí)，更要強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力.經(jīng)過我校一年的實(shí)踐，卓越工程師班的學(xué)生不僅打下了堅(jiān)實(shí)的良好的力學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)在創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力方面得到了一定的鍛煉，取得了相當(dāng)好的效果.

〔1〕教育部高等教育司.最新高校卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)施探索與國家創(chuàng)新工程技術(shù)人才培養(yǎng)方案指導(dǎo)全書[M].北京：高等教育出版社，2011.

〔2〕許慶春，陳定圻.改革教學(xué)方法培養(yǎng)創(chuàng)新人才.[C]//力學(xué)課程報(bào)告論壇組委會(huì).力學(xué)課程報(bào)告論壇2008論文集.北京：高等教育出版社，2009.51-154.

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1673-260X（2012）10-0193-02

江蘇大學(xué)卓越學(xué)院課程教學(xué)改革項(xiàng)目資助