王海靜++王斐斐++薛世峰

摘要：“工程力學”課程是為工科學生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，與工程實際聯(lián)系緊密。針對“工程力學”教學過程中存在的重理論推導(dǎo)、輕工程應(yīng)用等一系列問題，結(jié)合“卓越計劃“的基本要求，圍繞創(chuàng)新型工程技術(shù)人才培養(yǎng)這一核心工作，從教學內(nèi)容、教學方法、考核方式等方面，對”工程力學“研究性教學進行了探索與實踐。

關(guān)鍵詞：工程力學；卓越計劃；研究性教學

中圖分類號：G642.0

卓越計劃（全稱“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”）旨在培養(yǎng)造就一大批實踐和創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)[1，2]。工程力學是工科學生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，同時它也是一門與工程實際密切相關(guān)的課程，對于培養(yǎng)學生分析、解決實際工程問題的能力和創(chuàng)新思維能力有著十分重要的作用[3，4]，是卓越計劃必不可少的重要環(huán)節(jié)。

然而，目前工程力學教學還不適應(yīng)卓越計劃對工程技術(shù)人才培養(yǎng)的要求，具體體現(xiàn)在：教學內(nèi)容重理論推導(dǎo)輕工程應(yīng)用，無法與現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)；教學方法重灌輸輕引導(dǎo)，不能有效調(diào)動學生的積極性和創(chuàng)造性；考核方式重結(jié)果輕過程，不利于學生綜合能力的培養(yǎng)。

針對目前工程力學教學中的不足，根據(jù)卓越計劃的目標和要求，圍繞提高人才培養(yǎng)質(zhì)量這一核心工作，結(jié)合工程力學課程組近幾年的教學工作經(jīng)驗，從教學內(nèi)容、教學方法、考核方式等方面，對工程力學研究性教學開展了深入的探索與實踐。

一、緊密結(jié)合工程實際、深入挖掘教材內(nèi)容

工程力學是一門應(yīng)用性極強的課程。然而，傳統(tǒng)的課堂教學主要側(cè)重抽象的理論公式推導(dǎo)，缺少工程概念和背景介紹，極易使學生感到枯燥乏味，對課程失去興趣，學過之后也很難將理論知識和相關(guān)的工程實際結(jié)合起來。為此，我們根據(jù)開課專業(yè)的職業(yè)需求及后繼課程的需要，在課堂教學中引入與所授內(nèi)容密切相關(guān)的工程實例。工程實例的引入，不但能增強理論與實際的聯(lián)系，還能豐富教學形式，使原本枯燥無味的理論教學變得生動有趣，從而提高學生學習的積極性。

實際工程中，在對機械或結(jié)構(gòu)進行受力分析及設(shè)計計算之前，通常先對其進行合理簡化，得到能反映問題實質(zhì)的力學模型。然而，目前國內(nèi)工程力學教材多直接從簡化的力學模型從發(fā)闡述相關(guān)理論方法，對于模型的工程背景只做簡單的介紹，缺少從工程問題中抽象出力學模型的環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學生們只會解力學模型，而面對實際工程問題時卻束手無策。這就要求教師在課堂教學中要著重訓(xùn)練學生針對實際工程問題建立力學模型的能力，以彌補教材內(nèi)容的不足。教師在理論及習題講解中，應(yīng)盡可能從工程背景和工程實物出發(fā)，先分析問題，建立力學模型，再進行設(shè)計計算，逐步展示工程力學解決問題的每個過程。

教學過程就是教師引導(dǎo)學生利用教材，獲取知識、掌握方法、培養(yǎng)能力的過程。但是，在目前國內(nèi)高校積極推動研究性教學的背景下，部分教師熱衷于教學形式，忽視教學內(nèi)容，對教材內(nèi)容挖掘不深，淺嘗輒止，導(dǎo)致表面上課堂氣氛活躍，而實際上學生對教材內(nèi)容理解不透徹，掌握不全面，教學收效甚微。在落實研究性教學上，必須靈活巧妙的把握與處理教材，深入挖掘教材內(nèi)涵。先教授相關(guān)知識方法，再補充拓展訓(xùn)練，由知識到能力，循序漸進，全面提升研究性學習的廣度和深度，保證教學的良好效果。

二、突出學生主體地位，引導(dǎo)學生自主學習

課堂教學應(yīng)突出學生的主體地位，增強學生的主體意識，培養(yǎng)學生的主體能力，使學生成為富有進取精神和創(chuàng)造能力的人，從而推動社會的進步和發(fā)展。然而，在傳統(tǒng)教學中，教師處于中心地位，學生只是被動地接受知識，這嚴重影響和阻礙了學生主體性的發(fā)展。

要解決上述問題，首先要改變學生在教學活動中的被動、從屬地位，充分發(fā)揮他們的主觀能動性。實踐證明，互動式教學法有助于改變課堂教學中教師絕對權(quán)威的主導(dǎo)地位，創(chuàng)造出師生平等、合作、和諧的課堂氣氛。目前，工程力學互動式教學主要以課堂提問為主，存在互動形式單一、深度不夠、受時空限制、效果不理想等問題。為此，我們充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)在教學中的積極作用，借助網(wǎng)絡(luò)教學綜合平臺超越時空、資源豐富、開放共享等的優(yōu)勢，開展了基于課堂教學與網(wǎng)絡(luò)教學綜合平臺的提問答疑-討論展示多元互動教學模式和自主選擇-評價-反饋學習模式研究，構(gòu)建了師生、生生互問互答的多向互動課堂提問模式、小組討論與集體討論相結(jié)合的互動討論教學模式和學生自評與教師評價相結(jié)合的評價模式，通過教學平臺“調(diào)查問卷”，鼓勵學生自主選擇教學方法、模式等，征集學生對教學設(shè)計的意見及建議，了解學生需求和興趣，找出教學薄弱環(huán)節(jié)，及時調(diào)整、完善教學設(shè)計，形成了《工程力學》自主互動式教學方法。實踐表明，該方法可有效調(diào)動學生的主觀能動性，促進教與學的深度融合。

培養(yǎng)學生主體性的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)變學生的學習方式，即由被動、他主的學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃印⒆灾鞯膶W習。為此，教師必須轉(zhuǎn)換自身的角色，由“教”變?yōu)椤皩?dǎo)”。教師“導(dǎo)”的好，學生的聰明才智才得以充分發(fā)揮，真正駕馭學習，成為學習的主人。在工程力學教學過程中，教師可以采用問題式教學法，從問題出發(fā)引導(dǎo)學生一步一步地分析，從而引出每一問題所要涉及的概念、定理、公式，最后求解。這種方式可有效激發(fā)學生的求知欲，提高學生的學習積極性，有利于培養(yǎng)學生主動探究和自主學習的良好習慣。

對于教學中的重點、難點問題的講解，可采用討論式教學方法，即組織學生對某些問題展開討論、交流、發(fā)表見解，并對他們的表現(xiàn)進行點評、總結(jié)。我們將討論式教學安排在每個教學模塊結(jié)束之后，討論形式可以是課堂討論或在線討論，視實際教學進度而定。課堂討論通常采用分組的形式，每組5～6個人。在線討論形式可以是集體討論或小組討論，時長控制在1～2個小時，可以安排在課外某一集中時間。實踐證明，討論式教學有助于促進學生對所學知識的深入理解，提高學生的學習積極性、口頭表達能力、臨場應(yīng)變能力、思辨思維能力和創(chuàng)新能力。構(gòu)建合適的問題體系對于討論式教學至關(guān)重要。這些問題既要凸顯教學內(nèi)容，又要循序漸進，具有連續(xù)性、趣味性、實用性和挑戰(zhàn)性。太簡單則失去了挑戰(zhàn)的意義，而太難則需要花費學生很長的時間思考，占據(jù)寶貴的課堂時間。它可以是教材中表述欠妥或不夠準確的內(nèi)容，也可以是容易混淆的知識點、一類問題的多種不同解法或者是與實際工程問題相關(guān)的開放性問題，例如某高樓腳手架坍塌事故的原因分析等。endprint

三、豐富實驗教學，鼓勵科研實踐，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

實驗教學是工程力學教學的重要組成部分，實驗教學與理論教學相輔相成。目前工程力學的實驗教學大致可歸為兩類：驗證性實驗和設(shè)計性實驗。前者的目的在于鞏固和加深學生對所學理論知識的理解，難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維；后者的目的在于培養(yǎng)學生的綜合設(shè)計能力和動手操作能力，但是主要體現(xiàn)在對已掌握知識的綜合利用，難以激發(fā)學生的主動性和開拓創(chuàng)新意識。因此，有必要在現(xiàn)有實驗的基礎(chǔ)上，增設(shè)新的創(chuàng)新研究性實驗項目。我們從實際工程問題出發(fā)，設(shè)計研發(fā)了簡支鋼桁架橋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化等研究性實驗，通過引導(dǎo)學生進行有目的、有意識的實質(zhì)性探索與研究活動，培養(yǎng)學生的開拓創(chuàng)新思維和研究創(chuàng)新能力。

此外，鼓勵學生參加力學競賽、申報創(chuàng)新性實驗計劃項目等課外實踐活動，也是調(diào)動學生主動性、積極性和創(chuàng)造性的有效方法。

四、完善考核方式、實施多元化、全程化、全員化考核

考試是檢驗教學效果的重要依據(jù)。有效的課程考核原則上不但應(yīng)充分反映教學基本要求，還應(yīng)有助于教學相互促進的良性循環(huán)和螺旋上升。目前，工程力學課程考核方式以平時作業(yè)和期末考試為主，作業(yè)抄襲、考前突擊復(fù)習現(xiàn)象嚴重。多數(shù)學生考前死記硬背，考后基本忘光，知識掌握不扎實，難以達到預(yù)期的教學效果。

學習是一個知識不斷積累的過程，學生的學習效果取決于整個學習過程。因此，有必要將課程考核貫穿于教學的整個過程中，從課上到課下，從開始到結(jié)束。在考核體系中，我們不但增加了隨堂測試和課后思考題等環(huán)節(jié)，還將學生在提問答疑-討論展示互動環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)計入平時成績，有效激發(fā)學生的學習熱情，提高了學生的聽課效率，增強了學生的教學參與性。此外，在隨堂測試環(huán)節(jié)，我們組織學生參與試卷批改，即開展全員互評，這不但能增加學生的參與度，讓學生在改卷的過程中學習多種解題方法，批判的吸收經(jīng)驗教訓(xùn)，達到掌握知識的目的，還有助于提高學生的自信心，培養(yǎng)學生的欣賞和自主評價能力。

期末考試是課程考核的重要環(huán)節(jié)。目前，工程力學期末考試以閉卷考試為主，概念、定理、計算等客觀題居多，而運用理論知識解決實際工程問題的主觀題較少；記憶性問題居多，而能力檢驗題較少。學生把大部分時間花在概念、公式的記憶上，對知識的理解不夠深刻。因此，工程力學課程考核還應(yīng)著重拓展期末考題的廣度和深度。例如，可增加簡答題、論述題，檢驗學生對基本知識掌握的深度；可增加與工程相關(guān)的綜合性設(shè)計計算題，檢驗學生分析、解決實際工程問題的能力。此外，還可增加一道附加題，檢驗學生的創(chuàng)新思維能力。在考試方式上，為避免死記硬背式學習，可對概念題、簡答題和論述題實行閉卷考試，而對計算題實行開卷考試。

五、結(jié)語

卓越計劃是我國高等工程教育改革的一項長期而艱巨的任務(wù)。作為其中的重要一環(huán)，工程力學課程教學應(yīng)緊緊圍繞創(chuàng)新型工程技術(shù)人才培養(yǎng)這一核心目標，優(yōu)化教學內(nèi)容，豐富教學方法，完善考核方式，為學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)創(chuàng)造途徑。作為教學的重要參與者和指導(dǎo)者，教師應(yīng)不斷積累工程實踐經(jīng)驗，豐富科研工作成果，為卓越計劃的順利實施作出積極的貢獻。

參考文獻

[1]葉樹江，吳彪，李丹.論"卓越計劃"工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式[J]. 黑龍江高教研究， 2011， 204（4）：110-112.

[2]林健. 面向卓越工程師培養(yǎng)的研究性學習[J]. 高等工程教育研究， 2011， （6）：5-15.

[3]孫峰，薛世峰.在工程力學課程教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與工程能力[J].教育探索，2014，278（8）：47-48.

[4]趙玉成，喻梅.工程力學課程內(nèi)容體系及教學改革研究[J].力學與實踐，2009，31（5）：69-71.endprint