楊昌玉，王雪，房學(xué)謙

（1.石家莊鐵道大學(xué)工程力學(xué)系，河北石家莊 050043；2.河北工程技術(shù)學(xué)院土木工程學(xué)院，河北石家莊 050091）

為能更好地應(yīng)對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，2017年，教育部推動(dòng)新工科建設(shè)，形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”以及“北京指南”三部曲，為下一步高校新工科建設(shè)指明了方向[1-3]。在國(guó)家政策的引導(dǎo)下，各高校結(jié)合本校學(xué)科特點(diǎn)進(jìn)行行之有效的新工科建設(shè)，為學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)夯實(shí)了基礎(chǔ)[4-6]。在這些教育教學(xué)模式的研究與變革中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面表現(xiàn)得尤為突出[7-9]。

作為一門有較強(qiáng)應(yīng)用性并與工程實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及綜合分析實(shí)際問(wèn)題的能力[10-11]。該課程是工科類土木、機(jī)械、交通、材料等工科專業(yè)重要的實(shí)踐類必修課程之一，為培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題能力提供了一條實(shí)踐探索的新思路，是新工科人才培養(yǎng)的重要手段?！督逃扛叩冉逃娟P(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》將新工科研究與實(shí)踐分為工程教育的新理念、學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系五部分內(nèi)容。本文基于新工科理念在實(shí)踐類課程中的指導(dǎo)思想，將工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行講授，為工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程提供明確的概念架構(gòu)，并培養(yǎng)學(xué)生采用力學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜工程實(shí)際問(wèn)題的創(chuàng)新性能力。

在考查工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程整個(gè)教學(xué)過(guò)程后，結(jié)合新工科的要求，促進(jìn)工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程圍繞培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題能力的要求，發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性、創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)精神，我們將工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的所有內(nèi)容，包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，整理至虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。針對(duì)新工科對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的要求，設(shè)計(jì)不同的教學(xué)方案，在以學(xué)生為中心教育理念的支持下，改革課程考核機(jī)制，提出新工科背景下工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式改革的新方向。

1 工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

參照新工科對(duì)高等教育實(shí)踐類課程的要求，結(jié)合工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體情況，發(fā)現(xiàn)目前的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在以下問(wèn)題：

1.1 教學(xué)內(nèi)容有待更新

工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是一門注重將工科力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題解決中的課程，目前工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容一直以基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單，在《中國(guó)制造2025》、智能制造等大背景下，其教學(xué)內(nèi)容無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展的需求[12]。同時(shí)，在教學(xué)中學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，教師單向傳授知識(shí)，學(xué)生創(chuàng)造性精神的培育不足，因此難以達(dá)到新工科背景對(duì)新時(shí)代工程師的要求，教學(xué)內(nèi)容亟須進(jìn)一步更新。

1.2 教學(xué)模式單一

在教學(xué)模式方面，工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程多采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式。在這種教學(xué)模式下，教師會(huì)首先向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)的基本原理并演示具體的操作步驟，學(xué)生則依據(jù)教師指導(dǎo)完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，學(xué)生按照要求處理數(shù)據(jù)、誤差分析并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，通過(guò)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作技能、實(shí)驗(yàn)原理的深入理解[13]。在這種教學(xué)范式中學(xué)生缺乏預(yù)習(xí)課程環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)課程注重實(shí)驗(yàn)步驟和流程的講解，課程以教師講授為主，是一種典型的灌輸式教學(xué)方法[14]。從整體來(lái)看，這種單一的教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生被動(dòng)接收新知識(shí)，限制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。此外，學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)任務(wù)多、時(shí)間緊，學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與度不高，難以為將來(lái)工程實(shí)踐操作打下良好基礎(chǔ)。

1.3 課程考核機(jī)制單一

在課程考核方面，以期末考試成績(jī)?yōu)橹?，考核方式為閉卷考試，考試內(nèi)容注重理論知識(shí)。這就導(dǎo)致學(xué)生更注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，最終成績(jī)不能全面評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力和開(kāi)拓創(chuàng)新精神，因此與新工科背景下的人才培養(yǎng)目標(biāo)不契合。此外，傳統(tǒng)考核方式過(guò)于重視學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握。

基于以上問(wèn)題，為優(yōu)化工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，滿足學(xué)生需求，我們采用建設(shè)虛擬仿真平臺(tái)的形式來(lái)完成工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課的更新，以適應(yīng)新工科背景下實(shí)踐類課程的要求。

2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)

2.1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)思路

隨著信息技術(shù)的進(jìn)步和高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求的提升，在新工科背景下將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)運(yùn)用于工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)中，可以將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下在課堂中進(jìn)行的知識(shí)傳授轉(zhuǎn)移到虛擬平臺(tái)上進(jìn)行，同時(shí)在課堂上實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建，試圖實(shí)現(xiàn)新工科要求的理念的轉(zhuǎn)變，從以“學(xué)科為本，教師為主”轉(zhuǎn)為以“學(xué)生為本”，從以“傳授知識(shí)”轉(zhuǎn)向“提升素質(zhì)”，從“以教為主”轉(zhuǎn)向“以學(xué)為主、教學(xué)相長(zhǎng)”[15]。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足，有效提升學(xué)生的創(chuàng)新精神與動(dòng)手操作能力[16]。

2.2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組成與功能

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由三部分組成，一是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與檢查系統(tǒng)，二是實(shí)驗(yàn)教育系統(tǒng)，三是綜合考核系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與檢查系統(tǒng)是為了將教學(xué)內(nèi)容以圖片、視頻、文件的形式上傳到虛擬仿真平臺(tái)中，并在平臺(tái)上完成課程設(shè)置、課堂檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)?zāi)M等項(xiàng)目。同時(shí)實(shí)時(shí)檢查學(xué)生在系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)完成情況并給出相應(yīng)建議。實(shí)驗(yàn)教育系統(tǒng)是虛擬平臺(tái)的核心結(jié)構(gòu)，采用模塊化形式，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分類后展示在仿真平臺(tái)上，根據(jù)不同專業(yè)、學(xué)科的教學(xué)大綱要求完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生在該模塊下完成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。綜合考核系統(tǒng)主要包括上課前的預(yù)習(xí)考查、上課時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作考查和課堂測(cè)試部分，這是為了全面考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握程度而設(shè)置的。

2.3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

2.3.1 以學(xué)生為中心的授課體系

基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，我們將工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系分為三種實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。教師會(huì)提前將本次實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)內(nèi)容視頻上傳到虛擬仿真平臺(tái)，學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)提前開(kāi)展預(yù)習(xí)，完成平臺(tái)設(shè)置的題目，以檢驗(yàn)預(yù)習(xí)成效。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，學(xué)生先觀看實(shí)驗(yàn)過(guò)程的講解并可以隨時(shí)提問(wèn)，然后自主完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的理解，在完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并由教師簽字確認(rèn)后結(jié)束本次實(shí)驗(yàn)課程。

2.3.1.1 演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

演示實(shí)驗(yàn)包括動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)、沖擊實(shí)驗(yàn)、疲勞實(shí)驗(yàn)。動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)主要演示常見(jiàn)的工程結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)載荷作用下的特性、研究方法和運(yùn)用，動(dòng)態(tài)演示實(shí)驗(yàn)注重工程實(shí)例，從而對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。沖擊實(shí)驗(yàn)主要介紹常見(jiàn)沖擊實(shí)驗(yàn)的研究方法、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和應(yīng)用領(lǐng)域。疲勞實(shí)驗(yàn)主要介紹不同疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)的設(shè)備組成、加載原理、試件和疲勞實(shí)驗(yàn)許用應(yīng)力的測(cè)定方法等。演示實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)方法的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，拓展學(xué)生在工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)方向的知識(shí)面，探討如何將工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)工程中。

2.3.1.2 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分是工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程重要的模塊之一，此模塊實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)充分考慮學(xué)生的主體作用，以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探求欲[17]。在該部分學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，按照預(yù)習(xí)→測(cè)試→實(shí)驗(yàn)的步驟完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。整個(gè)教學(xué)過(guò)程分為四個(gè)環(huán)節(jié)，第一環(huán)節(jié)設(shè)置時(shí)長(zhǎng)5 分鐘，在此環(huán)節(jié)學(xué)生需要預(yù)習(xí)好當(dāng)日要學(xué)習(xí)的課程，并在虛擬仿真平臺(tái)上根據(jù)所預(yù)習(xí)內(nèi)容和視頻教學(xué)完成課前測(cè)試，測(cè)試結(jié)果只有達(dá)到70%以上的正確率才能進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。通過(guò)課程測(cè)試，能夠幫助學(xué)生及時(shí)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，了解預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。第二環(huán)節(jié)設(shè)置時(shí)長(zhǎng)為15 分鐘，在此環(huán)節(jié)學(xué)生需要參考預(yù)習(xí)效果進(jìn)行要點(diǎn)回顧，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上以視頻的形式演示實(shí)驗(yàn)具體操作流程和注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)操作部分內(nèi)容可反復(fù)觀看。通過(guò)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的操作和注意事項(xiàng)的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索新知識(shí)。根據(jù)不同學(xué)生的個(gè)性和特點(diǎn)，學(xué)生可用回放幫助理解記憶或者尋求教師進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)，避免理解得不透徹。第三環(huán)節(jié)時(shí)長(zhǎng)為50 分鐘，在此環(huán)節(jié)教師需要引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作部分、原始數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告相關(guān)題目的解決等實(shí)驗(yàn)具體內(nèi)容。第四環(huán)節(jié)時(shí)長(zhǎng)為20 分鐘，在此環(huán)節(jié)教師會(huì)針對(duì)在巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)解決，并對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的完成情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和總結(jié)。學(xué)生通過(guò)第三、四環(huán)節(jié)可以在課堂完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師可以進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)，有效避免了報(bào)告同質(zhì)化。

通過(guò)這些環(huán)節(jié)，學(xué)生可全面了解基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用方法。教師及時(shí)了解學(xué)生情況，為學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)場(chǎng)景，提供個(gè)性化學(xué)習(xí)方案。

2.3.1.3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，整個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)部分設(shè)立為兩個(gè)不同類型的實(shí)驗(yàn)方案，即偏心拉伸實(shí)驗(yàn)和互動(dòng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)不同。在偏心拉伸實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要基于試件情況和實(shí)際工況要求，基于應(yīng)變電測(cè)的要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并以小組為基礎(chǔ)完成應(yīng)變計(jì)粘貼、方案設(shè)計(jì)、橋路選擇、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容，本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)主要考查學(xué)生應(yīng)變測(cè)量過(guò)程及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力?；?dòng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)則注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，學(xué)生通過(guò)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算和撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以觀察和解決實(shí)際工程問(wèn)題，并且通過(guò)數(shù)值分析軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行模擬，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果產(chǎn)生誤差的原因。在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中，教學(xué)課程以學(xué)生為主，教師不再是課堂的中心。課程設(shè)置為4 學(xué)時(shí)，第一階段時(shí)長(zhǎng)30 分鐘，在此階段教師采用啟發(fā)式教學(xué)，不進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，僅對(duì)學(xué)生要做設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明注意事項(xiàng)。第二階段時(shí)長(zhǎng)50 分鐘，在此階段要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行模塊化討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生需要在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的要求下，結(jié)合工程設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)方案。第三階段時(shí)長(zhǎng)10 分鐘，學(xué)生提交設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)指導(dǎo)教師審核后即進(jìn)入下一階段。第四階段90 分鐘，教師全程輔助學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生完成數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫后即可完成全部教學(xué)過(guò)程。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立自主解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

2.3.2 多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

我們?cè)谔摂M仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)置了線上預(yù)習(xí)—>課堂檢測(cè)—>平臺(tái)觀摩講解實(shí)驗(yàn)—>學(xué)生依據(jù)講解完成實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的教學(xué)順序體系，這種教學(xué)體系的設(shè)置考慮了學(xué)生能隨時(shí)在虛擬仿真平臺(tái)觀看實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)的要求，并針對(duì)具體問(wèn)題與教師進(jìn)行無(wú)障礙交流。整個(gè)過(guò)程采用標(biāo)準(zhǔn)的模塊化教學(xué)，保證了每名學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教師可以進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)。

在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行的工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)是一種全新的教學(xué)模式，這種教學(xué)體系通過(guò)模塊化處理，整個(gè)教學(xué)過(guò)程以平臺(tái)講解實(shí)驗(yàn)、學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)為目的，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)的目的。這種全新的方式培養(yǎng)了學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力，同時(shí)避免了傳統(tǒng)線下實(shí)驗(yàn)課程分組完成實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致的部分學(xué)生過(guò)于依賴動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，無(wú)法保證每名學(xué)生將實(shí)驗(yàn)內(nèi)化等現(xiàn)象的發(fā)生。教師通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)置可以全方位了解學(xué)生的知識(shí)掌握及動(dòng)手操作情況，進(jìn)而有針對(duì)性地進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)指導(dǎo)。

2.3.3 虛擬仿真平臺(tái)考核方式的改進(jìn)

在虛擬仿真平臺(tái)上，教師可針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不同的考核內(nèi)容?？己藘?nèi)容包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)完成情況和期末考試，實(shí)現(xiàn)了考核方式的多樣化?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)結(jié)束后，學(xué)生需要完成課堂測(cè)試并達(dá)到70%以上正確率，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)試題庫(kù)中，每名學(xué)生的題目和選項(xiàng)都為亂序排列，測(cè)試的題目兼顧知識(shí)的廣度和難易度。測(cè)試的成績(jī)將作為學(xué)生最終成績(jī)的一部分，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效率，為后面的實(shí)驗(yàn)課具體操作打下了良好的基礎(chǔ)。

在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成實(shí)驗(yàn)后，教師會(huì)依據(jù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)、實(shí)驗(yàn)操作等項(xiàng)目，考查學(xué)生操作的規(guī)范性以及課堂參與討論和現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)等的情況，進(jìn)行綜合考查并打分。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要通過(guò)小組討論、試件加載、方案修改、報(bào)告撰寫等內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行考查，同時(shí)基于學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)，教師提倡學(xué)生采用商業(yè)數(shù)值分析軟件對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有限元分析，該項(xiàng)目提升了學(xué)生的寫作能力、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力，為學(xué)生將來(lái)工作打好基礎(chǔ)。整個(gè)考核過(guò)程深入實(shí)驗(yàn)的每一環(huán)節(jié)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)單一化考核方式的不足，使學(xué)生主動(dòng)性明顯提高，并注重每一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，有效提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

3 結(jié)語(yǔ)

在新工科背景下，傳統(tǒng)的工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核形式等方面存在諸多問(wèn)題。通過(guò)構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，教學(xué)理念從傳統(tǒng)的“以學(xué)科為本，以教師為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”，教學(xué)內(nèi)容從“傳授知識(shí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤嵘C合素質(zhì)”，教學(xué)模式從“以教為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺珜?dǎo)學(xué)生以問(wèn)題為導(dǎo)向、積極思考、學(xué)會(huì)解決實(shí)際工程問(wèn)題”[15]?；谔摂M仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)共享，通過(guò)發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，完成對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生利用工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)思維解決問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)了課程考核的多樣化。