黃海燕+賈巧燕+鄒曉琴

摘要：針對獨立學(xué)院工程力學(xué)實踐教學(xué)中存在的諸多問題，筆者結(jié)合多年的一線力學(xué)教學(xué)經(jīng)驗，嘗試進行實驗項目改革，建立了由基本型、綜合型與研究型實驗構(gòu)成的三層次教學(xué)新體系，修訂了實驗考核方法，目的是加強學(xué)生的理論知識應(yīng)用能力，強化理論與實踐的結(jié)合，提高學(xué)生利用力學(xué)知識解決實際工程問題的能力。

關(guān)鍵詞：工程力學(xué)；實踐教學(xué)；三層次體系

工程力學(xué)是我院機械工程與制造等工科專業(yè)的一門重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，目的是培養(yǎng)學(xué)生力學(xué)思維方法和分析問題、解決實際工程問題的能力。力學(xué)實踐教學(xué)具有直觀性、探索性等特點，重視實踐教學(xué)的質(zhì)量，能夠激發(fā)學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生的實際動手操作能力，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力。

一、我院工程力學(xué)實踐教學(xué)的現(xiàn)狀

近幾年，我院工程力學(xué)實踐教學(xué)的現(xiàn)狀是：開始時學(xué)生主動性較強，之后逐漸減弱，甚至應(yīng)付。在實驗教學(xué)過程中，少數(shù)學(xué)生操作，大部分學(xué)生圍觀，抄錄實驗數(shù)據(jù)，實驗報告中抄襲現(xiàn)象較多。具體原因有以下幾方面。

1.重理論，輕實踐。課程設(shè)置中以理論課為主，實踐課程沒有單獨開課，教師極易形成重理論、輕實踐的心理?？荚囆问綖楣P試，幾乎沒有覆蓋實驗部分的知識點，可能會誤導(dǎo)學(xué)生重視理論學(xué)習(xí)。

2.傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式不科學(xué)。我院的力學(xué)實踐教學(xué)流程為：學(xué)生預(yù)習(xí)—教師講授—演示實驗步驟—學(xué)生按步驟實驗—記錄、處理數(shù)據(jù)—教師批閱。這種教學(xué)模式可以最大限度地保證實驗的順利進行以及實驗數(shù)據(jù)的可靠性。缺點是會導(dǎo)致學(xué)生缺乏興趣與主動性，制約其主觀能動性的發(fā)揮，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)相違背。

3.實驗項目層次設(shè)置單一，不能體現(xiàn)動手能力的遞進發(fā)展。我院的力學(xué)實驗項目層次設(shè)置中驗證性實驗為16個課時，演示實驗為兩個課時。這樣的課時安排無法鍛煉學(xué)生的知識應(yīng)用能力。

4.實驗教材太過詳細(xì)。目前使用的實驗指導(dǎo)書和實驗報告仍是老版本，指導(dǎo)書內(nèi)容過于詳細(xì)，學(xué)生只要按部就班就可完成實驗操作。實驗報告的數(shù)據(jù)記錄表格也很完善，學(xué)生只需將實驗數(shù)據(jù)填入相應(yīng)表格，即可按照表格中規(guī)定的步驟處理。這樣的弊端是學(xué)生不知其所以然，始終被牽著鼻子走，不利于學(xué)生積極思考，也不利于挖掘?qū)W生的創(chuàng)造能動性。

5.實驗考核體系不科學(xué)。當(dāng)前，實驗考核成績由考勤和實驗報告兩項成績構(gòu)成，忽略了重要的實驗設(shè)計與動手能力的過程考核。這樣的考核方式使學(xué)生只注重完成精美的實驗報告，不愿動手實驗，導(dǎo)致抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。

二、改革實驗教學(xué)的對策

1.更新實驗教學(xué)理念。清華大學(xué)前校長顧秉林在第三屆國際工程教育大會上，指出在工程教育中普遍存在重“學(xué)”輕“術(shù)”的傾向，高校學(xué)生缺乏解決實際工程問題的能力。這就要求高校管理者及教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，正確認(rèn)識實驗教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系，充分體現(xiàn)實踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力及解決工程實際問題能力中的重要作用。要從根本上轉(zhuǎn)變以往的傳統(tǒng)教學(xué)理念，樹立以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的新型的先進的教學(xué)理念。只有依托先進的教育理念和教學(xué)方法，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，深度挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生解決實際工程問題的能力。

2.改革實驗教學(xué)體系。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生的動手操作能力，我們結(jié)合實際需要，將實驗項目進行了整改。將實驗項目分為三個逐漸遞進的層次——基本型實驗、綜合型實驗和設(shè)計研究型實驗。（1）基本型實驗。基本型是以材料力學(xué)基本概念為依托，以材料力學(xué)部分基本知識為基礎(chǔ)，重點培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能，為之后的實驗奠定基礎(chǔ)。實驗設(shè)置四個項目：金屬的拉伸、壓縮實驗，金屬的彈性模量測定實驗，金屬扭轉(zhuǎn)實驗，應(yīng)變片的粘貼實驗。該類型實驗主要通過原理性、驗證性實驗，提取數(shù)據(jù)，處理分析數(shù)據(jù)，使學(xué)生加深理論知識的直觀認(rèn)識，鍛煉其獨立思考以及對實驗問題的處理能力。（2）綜合型實驗。綜合型實驗是訓(xùn)練學(xué)生熟練操作電測儀器，合作設(shè)計實驗方案，從而強化其解決實際問題的能力。具體包括塑料的彈性模量與泊松比測定實驗，壓桿穩(wěn)定實驗，純彎曲梁正截面應(yīng)力的測定實驗。在該類實驗中，學(xué)生處于主導(dǎo)地位，教師只是起到輔助作用。學(xué)生查找相關(guān)實驗資料，制訂實驗方案（根據(jù)實驗?zāi)康莫毩⒃O(shè)計實驗方案，選取測點，粘貼應(yīng)變片，設(shè)計橋路連接方式，測取實驗數(shù)據(jù)，設(shè)計實驗記錄及處理表格），教師審核后完成實驗。這類實驗可以較好地鍛煉學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查閱資料的能力，培養(yǎng)其團隊合作精神、溝通協(xié)調(diào)能力、儀器設(shè)備的操作能力，提高其分析、解決實際問題的能力。（3）研究型實驗。研究型實驗與其他類型實驗不同的是，實驗環(huán)境相對寬松，實驗時間較長。首先，學(xué)生自由結(jié)合，4～5人一組，選擇一個實驗項目，然后根據(jù)實驗?zāi)康摹嶒灄l件，查閱資料（大約兩個星期左右），制訂詳細(xì)的實驗方案（如測試裝置、測點布置、加載方式、橋路連接方式等），與教師討論實驗方案的可行性，最終確定實驗方案，完成實驗項目，記錄、處理數(shù)據(jù)，完成實驗報告或?qū)嶒炚撐摹?/p>

在此類實驗中，我們可以設(shè)置以下項目：疊梁純彎曲時正應(yīng)力的分布規(guī)律研究，復(fù)合梁純彎曲時正應(yīng)力的分布規(guī)律研究，鉸合梁純彎曲時正應(yīng)力的分布規(guī)律研究，以及懸臂梁組合變形時應(yīng)力的分布研究。這類實驗?zāi)軌蛟鰪妼W(xué)生運用力學(xué)知識的能力，熟練查閱資料的能力以及團隊合作、溝通協(xié)調(diào)的能力，為其今后的工作或深造奠定較好的基礎(chǔ)。

三、改革考核方式

1.事前考核。以往實驗大致是5～6人一組，現(xiàn)在改為兩人一組，對于實驗設(shè)備套數(shù)較少的實驗，比如拉、壓、扭實驗，我們施行分批實驗，基本上能保證2～3人一組。實驗前要求學(xué)生通過預(yù)習(xí)，熟悉實驗方法，計算理論結(jié)果，完成預(yù)習(xí)報告。教師給出預(yù)習(xí)成績，該項在總分中占有20%的比例。

2.事中控制。對于預(yù)習(xí)考核合格的學(xué)生，教師在實驗室根據(jù)實驗類型適當(dāng)講解實驗涉及的理論知識，介紹實驗設(shè)備、實驗方法及注意事項，發(fā)放空白的實驗報告冊。實驗過程中，教師以巡視的形式考查學(xué)生的實驗操作規(guī)范程度、態(tài)度、對數(shù)據(jù)的合理性的判斷，以及實驗中出現(xiàn)問題的處理能力，給出實驗過程分，該項占總分的60%。

3.事后檢驗。學(xué)生完成實驗后整理實驗報告，教師根據(jù)報告中的實驗數(shù)據(jù)處理過程、誤差分析、心得體會以及改進方向進行評分，該項占總分的20%。

四、結(jié)語

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下，我們要充分挖掘?qū)W生的主動學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的理論知識綜合應(yīng)用能力，強化理論與實踐結(jié)合的能力，增強學(xué)生分析、解決實際工程問題的能力。

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