朱為國 楊權(quán)權(quán)
【摘要】理論力學(xué)是我校機(jī)類、近機(jī)類各專業(yè)和土木工程專業(yè)的一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,為適應(yīng)創(chuàng)新性與應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,合理進(jìn)行課程教學(xué)改革及提高教學(xué)質(zhì)量勢在必行。本文結(jié)合我校優(yōu)秀課程建設(shè)項(xiàng)目的教學(xué)要求,分析了淮陰工學(xué)院理論力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題,從理論力學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教材編寫、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)等方面提出一套適合我校各專業(yè)的理論力學(xué)教學(xué)改革措施。
【關(guān)鍵詞】理論力學(xué) 優(yōu)秀課程 工程化教學(xué)
【基金項(xiàng)目】淮陰工學(xué)院優(yōu)秀課程建設(shè)項(xiàng)目,江蘇省高校品牌專業(yè)建設(shè)工程項(xiàng)目(PPZY2015B121)
【中圖分類號】O31-4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)01-0060-02
淮陰工學(xué)院是一所以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的地方工科院校。為進(jìn)一步提高我校在學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)方面的水平,適應(yīng)我校應(yīng)用型工科院校人才培養(yǎng)的特點(diǎn),學(xué)校開展了優(yōu)秀課程建設(shè)活動(dòng)。理論力學(xué)是我校機(jī)械類各專業(yè)、土木工程專業(yè)和車輛工程專業(yè)的一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門理論性較強(qiáng)的課程。理論力學(xué)不但是各門力學(xué)(材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)等)的基礎(chǔ),同時(shí)還可直接應(yīng)用于工程實(shí)際,在機(jī)械、土木等工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景[1,2]。因此,理論力學(xué)課程被遴選為我校首輪精品課程進(jìn)行建設(shè)。作為精品課程建設(shè)對象,為適應(yīng)創(chuàng)新型應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,以改革課程內(nèi)容體系、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)、合理評價(jià)教學(xué)效果為目標(biāo)的課程改革勢在必行。筆者作為優(yōu)秀課程建設(shè)項(xiàng)目的主持人,帶領(lǐng)課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐以及其他高校課程改革經(jīng)驗(yàn),從理論力學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教材編寫、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)等方面進(jìn)行了改革與探索,提出了一套適合我校各專業(yè)理論力學(xué)教學(xué)的改革方案。
一、我校理論力學(xué)教學(xué)中存在的問題
1.重理論、輕實(shí)踐
目前,我校的理論力學(xué)課程依然采用的是前蘇聯(lián)的模式[3]——只有理論講授無實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的課程體系,通篇只注重理論知識的灌輸,而忽略了實(shí)踐環(huán)節(jié)。這門課程為后續(xù)課程打下必要的基礎(chǔ),也為將來研究解決工程實(shí)際問題和學(xué)習(xí)新的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造條件,理論力學(xué)實(shí)驗(yàn)必須向工程實(shí)際和綜合應(yīng)用方向轉(zhuǎn)變。隨著社會(huì)需求、學(xué)生個(gè)性和學(xué)科變革的發(fā)展,這種無實(shí)踐體系既不利于當(dāng)前理論力學(xué)教學(xué)高質(zhì)量實(shí)施,也不足以滿足現(xiàn)代社會(huì)對高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求[4]。因此,為提高理論力學(xué)教學(xué)質(zhì)量培養(yǎng)更具競爭力的工科創(chuàng)新型人才開展高校理論力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、創(chuàng)建理論力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系十分必要。
2.格式化內(nèi)容、不能因材施教
理論力學(xué)是我校機(jī)械類各專業(yè)、土木工程專業(yè)和近機(jī)類各專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,在目前的教學(xué)計(jì)劃中,基本上是一直延用多年前制定的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)大綱,甚至教材的選用都是相同的。在教學(xué)中,沒有區(qū)分各專業(yè)不同的工程背景,而且大多照本宣科,內(nèi)容十分抽象,大部分學(xué)生難以理解,使部分學(xué)生逐漸失去學(xué)習(xí)信心。
3.各自為陣、缺乏交流
隨著現(xiàn)代高等教育的發(fā)展,高校招生規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大,我校每年開設(shè)理論力學(xué)的專業(yè)、班級也不斷擴(kuò)大,承擔(dān)理論力學(xué)課程的教學(xué)人員也不斷增加。目前我校承擔(dān)理論力學(xué)教學(xué)的教師達(dá)到8-10人,基本上都是各自備課、上課,課程結(jié)束各自出卷進(jìn)行考核,平時(shí)相互之間幾乎無交流,不利于理論力學(xué)課程的良性發(fā)展,也不適應(yīng)應(yīng)用型、創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要。
二、理論力學(xué)課程教學(xué)改革措施
1.重新定位教學(xué)目標(biāo)
傳統(tǒng)的理論力學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)定位于注重基礎(chǔ)理論的掌握,注重基本概念和基本原理的理解,注重分析問題能力的培養(yǎng)。這種目標(biāo)定位不利于創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng),與國家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求不相符。因此,建設(shè)后的理論力學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)擬在傳統(tǒng)目標(biāo)基礎(chǔ)上,再增加創(chuàng)新思維、應(yīng)用能力和解決工程實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。
2.改革教學(xué)內(nèi)容、增加實(shí)踐環(huán)節(jié)
理論力學(xué)雖然是一門經(jīng)典的力學(xué)基礎(chǔ)課,然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,涉及它的學(xué)科越來越多。理論力學(xué)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該不斷改革,增加新的應(yīng)用方面的內(nèi)容。為與新的教學(xué)目標(biāo)相符,新增加的內(nèi)容應(yīng)有利于學(xué)生快速接近科技前沿,有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和解決工程實(shí)際問題能力,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[5,6]。新增內(nèi)容應(yīng)與當(dāng)前重要工程問題相聯(lián)系,如機(jī)器人工程、車輛構(gòu)造和建筑結(jié)構(gòu)工程等。針對不同專業(yè),增加一些與當(dāng)今重要工程問題相關(guān)的例題和習(xí)題;增加動(dòng)力學(xué)建模與動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)以及力學(xué)控制設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用專題,通過應(yīng)用專題可培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.編寫適合專業(yè)特點(diǎn)的教材、實(shí)施因材施教
教學(xué)內(nèi)容作了適當(dāng)?shù)男薷模瑸榱吮阌趯W(xué)生的學(xué)習(xí),教材內(nèi)容也應(yīng)作相應(yīng)的修改。傳統(tǒng)教材只介紹理論力學(xué)基本概念和基本原理。新教材調(diào)整和補(bǔ)充的內(nèi)容應(yīng)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維,有利于培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力。基于上述目的擬修改以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:
(1)修改與物理中重疊的內(nèi)容,這方面的內(nèi)容已經(jīng)在物理中作了詳細(xì)講解,會(huì)給學(xué)生造成理論力學(xué)就是物理的感覺,容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒;
(2)編寫的例題和習(xí)題盡量聯(lián)系各專業(yè)具體工程問題,讓學(xué)生對一些抽象的概念和理論有直觀的認(rèn)識,從而更加重視對理論力學(xué)的學(xué)習(xí);
(3)針對不同專業(yè)領(lǐng)域增加工程應(yīng)用專項(xiàng),這可以提高學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力,使學(xué)生學(xué)習(xí)后感到理論力學(xué)的確有用,因而也可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
通過編寫具有專業(yè)特點(diǎn)的理論力學(xué)教材,對不同專業(yè)的學(xué)生實(shí)施因材施教,提升課程教學(xué)效果。
4.組建優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)、加強(qiáng)內(nèi)外交流
我校理論力學(xué)課程任課教師雖然達(dá)10多人,但是并沒有形成一支較為有效的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。項(xiàng)目立項(xiàng)之前的教學(xué)隊(duì)伍中人員年齡偏大、學(xué)歷和職稱層次較低,平均年齡超過35周歲,大部分教師只有碩士學(xué)歷和中級職稱,其中力學(xué)專業(yè)畢業(yè)教師幾乎沒有。隊(duì)伍中教師都是以教學(xué)為主型,幾乎沒有科研項(xiàng)目支撐,因此很難將學(xué)科前沿及應(yīng)用講授到位。作為校優(yōu)秀課程建設(shè),組建一支優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)是首當(dāng)其沖的任務(wù)之一。從理論力學(xué)優(yōu)秀課程建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)到現(xiàn)在,充分利用學(xué)?!耙M(jìn)來、送出去”的人才政策,已經(jīng)有2名力學(xué)專業(yè)博士加入理論力學(xué)教學(xué)隊(duì)伍中,他們都負(fù)責(zé)多項(xiàng)科學(xué)研究項(xiàng)目,能夠?qū)⒖茖W(xué)研究的團(tuán)隊(duì)精神注入到教學(xué)中,加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的定期交流以及團(tuán)隊(duì)成員與工程化教師之間交流,將有助于理論力學(xué)課程的健康發(fā)展。
5.搭建創(chuàng)新平臺、改革教學(xué)方式
目前我校理論力學(xué)課程只有理論教學(xué),沒有實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維和應(yīng)用能力,應(yīng)當(dāng)開設(shè)實(shí)踐環(huán)節(jié),并搭建學(xué)生自已設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)平臺和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺。借助目前全國都在進(jìn)行的大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng),搭建我校的大學(xué)生理論力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺。這種平臺可以讓學(xué)生自已設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,研究理論力學(xué)基本規(guī)律,對理論知識提高感性認(rèn)識,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的問題分析能力和工程應(yīng)用能力。通過舉辦校內(nèi)理論力學(xué)興趣小組和競賽,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,選拔優(yōu)秀選手參加省或國家大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目。為了達(dá)到最好的教學(xué)效果和充分利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備,部分內(nèi)容的教學(xué)可以直接到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,將力學(xué)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合進(jìn)行,改變傳統(tǒng)的以教師講授為主的教學(xué)方式,采用啟發(fā)式、設(shè)問式教學(xué)法,以學(xué)生為主、教師指導(dǎo)將學(xué)生分成小組進(jìn)行分組討論的教學(xué)方式,讓所有的學(xué)生都積極的參與到教學(xué)中,一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,另一方面還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神以及注重集體攻關(guān)的思想。
三、結(jié)束語
應(yīng)用型工程化人才培養(yǎng)模式要求學(xué)生具備解決實(shí)際工程問題的能力,具體到理論力學(xué)這門課,就是要求學(xué)生會(huì)用理論力學(xué)中的原理解決實(shí)際問題,因此在教學(xué)過程中就要思考如何培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。課程改革并不是一蹴而就的,需要反復(fù)的探索和實(shí)踐,不同類型學(xué)校和不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)也不盡相同,因此這些改革的效果也會(huì)不盡相同。通過理論力學(xué)優(yōu)秀課程項(xiàng)目建設(shè),編寫適應(yīng)不同專業(yè)工程領(lǐng)域的理論力學(xué)系列教材1套,適應(yīng)機(jī)械、土木、交通等不同專業(yè)方向需求;組建一支學(xué)歷、職稱、年齡結(jié)構(gòu)合理的工程化教學(xué)團(tuán)隊(duì),進(jìn)一步提升團(tuán)隊(duì)中教授、博士人數(shù),培養(yǎng)和引進(jìn)力學(xué)專業(yè)博士3-5名;搭建校內(nèi)理論力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺各1個(gè),將其建設(shè)成為一門具有工程化教學(xué)特點(diǎn)的優(yōu)秀課程。
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作者簡介:
朱為國(1978-),男,江蘇淮安人,副教授,力學(xué)博士。