嚴穎 姚宇新 王尕平 蘇文政

摘要：基于基礎力學課程的教學，對研究型教學手段進行了多方位的探索和研究。包括在教學過程中引入案例教學法，發(fā)掘日常生活實例，啟發(fā)研究型思維，以及吸收國際先進教學理念等。通過研究型教學的初步實踐，對如何通過基礎力學課程的教學激發(fā)學生的學習興趣，啟迪學生智慧，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力進行了有益的探索。

關鍵詞：研究型教學；基礎力學；創(chuàng)新型人才

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）09-0137-02

基礎力學作為工科院校許多專業(yè)的重要基礎課程，其本身概念抽象、理論和公式較多。傳統(tǒng)的課堂授課方式，主要以教師為主體，由教師向?qū)W生填鴨式灌輸知識，教師的授課很容易處于背誦狀態(tài)，枯燥乏味。而學生大部分時間處于被動接受狀態(tài)，只滿足于機械地記錄教師和教科書上的觀點，學習興趣普遍不高，學習的主動性、積極性難以發(fā)揮，不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。尤其是在學時壓縮的情況下，如何加強基礎力學課程的教學，提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的人才是目前亟待解決的問題。

研究型教學，作為一種教學理念和教學模式，注重培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的實踐創(chuàng)新能力，是目前高等教育教學發(fā)展的主流方向，對培養(yǎng)具有基礎扎實、富有實踐能力和創(chuàng)新精神的應用型人才具有十分重要的意義。為此，我們嘗試多方位地開展基于基礎力學課程學習的研究型教學探索，包括在教學過程中引入案例教學法，發(fā)掘日常生活實例，啟發(fā)研究型思維，以及吸收國際先進教學理念等，試圖找尋使學生得到最大受益的教學方法。

一、案例教學法

案例教學法，強調(diào)的重要理念是問題意識，旨在培養(yǎng)學生勇于提出問題、分析問題和解決問題的綜合素質(zhì)。力學，兼有基礎科學和技術科學的雙重性，其與工程緊密相連。然而現(xiàn)實情況是，工程背景在課堂教學中往往被忽視，造成學生工程意識淡薄，理論與實踐脫節(jié)。學生只懂理論，而沒有將理論知識轉(zhuǎn)化為相應的工程素養(yǎng)，缺乏綜合運用知識發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的實踐創(chuàng)新能力。因此，教師應特別重視通過適宜的工程案例告訴學生這些理論在工程中如何得到了應用，給學生以最直觀的心理上的沖擊，使其易于接受所學的知識，最終達到融會工程，貫通理論的目的。一方面，我們借助互聯(lián)網(wǎng)上大量的教育資源，收集力學在機械、土木等相關工程領域應用的視頻，使學生盡可能多地感性地了解具體的工程案例；另一方面，我們從我校學生的實際出發(fā)，精心選取了適合研究性教學的工程案例素材，構(gòu)建了基礎力學課程學習的案例教學素材庫。并且，選取基礎條件較好的部分專業(yè)開展了試點。比如，在講授截面的幾何性質(zhì)時，討論輕軌的截面為何采用工字鋼的不對稱形式；在講解材料的力學性能時，通過泰坦尼克號的悲劇，說明是材料的低溫脆性導致了事故的發(fā)生。這樣，通過將典型案例與課程學習的有機結(jié)合，促使學生開闊思路，變被動學習為主動探究，在一定程度上提高了學生理論聯(lián)系實際解決工程問題的能力。同時，案例教學法的采用，營造了良好的師生之間、學生之間的互動氛圍，有利于教學效果的提高。

二、發(fā)掘日常生活實例

西方教育思想的集大成者杜威曾說過，“最好的一種教學，牢牢記住學校教材和實際經(jīng)驗二者相互聯(lián)系的必要性，使學生養(yǎng)成一種態(tài)度，習慣于尋找這兩方面的接觸點和相互的關系?！痹诨A力學的授課過程中，更要重視理論與實際應用相結(jié)合，努力嘗試在講解時應用一些與學生的日常生活相聯(lián)系的直接生活經(jīng)驗，比如，懸臂梁為屋頂?shù)墓财囌竞蜍囃ぃ瓑簵U構(gòu)件的過街天橋，用高跟鞋和平底鞋說明分布力和集中力的概念等。這樣通過形象易懂、學生看得見摸得著的身邊的實例，將枯燥、抽象的力學概念變成了鮮活的現(xiàn)實，充分調(diào)動了學生的聽課情緒，不僅增強了學生對概念的理解，而且能夠有效地促使學生更多地關注實際、留心觀察思考，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。同時，具體生活實例的引入，有利于營造活躍的課堂氛圍，形成良好的師生之間的互動，從而有利于研究型教學方法的開展，以獲得良好的教學效果。但這也對教師提出了更高的要求。教師在備課的準備階段，就要從培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的角度入手，針對所要講授的內(nèi)容，搜索和收集可以啟發(fā)學生思維的生活實例，并制定好在課堂講授時如何實施啟發(fā)學生開拓思路和進行思維訓練的授課方案。

三、啟發(fā)研究型思維

基礎力學課程是培養(yǎng)研究型思維的極佳載體，通過課程教學啟發(fā)研究型思維，其重要性不言而喻。在授課過程中，我們注重傳授知識與思維培養(yǎng)相結(jié)合，對知識邏輯進行闡述，便于知識點的串聯(lián)。比如，對材料力學基本內(nèi)容和知識系統(tǒng)的歸納，從外力到內(nèi)力，由內(nèi)力再到應力，建立強度條件，接著討論變形和位移，從而建立剛度條件；貫穿理論力學學習的主干線是牛頓定律在工程中的應用，基本定理與牛頓定律的邏輯關系是數(shù)學變換等。教師在教學過程中，注意適時引導，逐步把學生的思維由平面導向縱深，由對知識散亂簡單的表象記憶導向?qū)χR本質(zhì)的深入理解和系統(tǒng)把握，從而啟迪學生的研究型思維。另外，我們也清楚地認識到，習題課作為教學過程的一個重要環(huán)節(jié)，也應該納入培養(yǎng)學生探索精神的重要手段。選取的典型例題，不僅要起到復習鞏固知識點的作用，更重要的是能夠拓寬思路，有利于創(chuàng)新意識的養(yǎng)成。對每一道例題的講解，首先要加強定性分析，然后才是定量的分析計算，最后做一些有益的討論，留給學生適當?shù)乃伎肌㈩I悟的空間。比如，改變某個關鍵參數(shù)，會得到什么樣的結(jié)論？還有哪些例子能說明這個問題？等等。同時，應該鼓勵學生按照自己的思路分析解決問題，從而促進學生積極主動思考、探索解決問題的途徑，總結(jié)規(guī)律，由此逐步培養(yǎng)學生良好的思維素質(zhì)。總之，通過這些具體的實踐探索，我們努力做到讓課堂教學不僅僅是知識的灌輸，而是思想和思維的展現(xiàn)。

四、吸收國際先進教學理念

積極吸收國際先進的教學理念，采用與國際接軌的教學方式，推進基礎力學課程學習的國際化，在部分專業(yè)力學基礎課程教學工作中直接采用美國大學現(xiàn)行的教材，使所培養(yǎng)的學生具有一定的國際通行的知識結(jié)構(gòu)和理解方法。眾所周知，相當多的國外大學教材都是由具有豐富教學實踐經(jīng)驗的一流學者撰寫的，不僅教學內(nèi)容豐富，而且還包括大量的具有時代氣息的實際工程例題和詳盡透徹的解答。采用此類國外教材，能調(diào)動學生的學習積極性，可以使學生獲得較新的思考方法和知識，有利于日后掌握相關領域世界先進技術的第一手資料。筆者對此進行了試點，為我校機械與自動化工程專業(yè)國際班學生開設的材料力學課程就采用了Ferdinand P.Beer等撰寫的《Mechanics of Materials》。教材中的大量例題和習題，形式新穎，易于理解，極大地開闊了學生的眼界，有效地增強了部分學生靈活分析問題和解決問題的能力。同時，我們還同步選取了國外優(yōu)秀材料力學教學輔助軟件MDSolids中的相關內(nèi)容，幫助學生鞏固所學內(nèi)容，交互式的學習環(huán)境，極大地刺激了學生的學習積極性。另外，我們也充分利用互聯(lián)網(wǎng)上的大量教育資源，參考借鑒國外優(yōu)秀教師的授課課件、講義甚至是授課視頻，一方面吸收其先進的教學理念，補充、豐富我們現(xiàn)有的教學材料；另一方面，通過整合吸收，加強對原版教材的理解和把握，逐步建立適合自己的基礎力學課程英語教學體系。

五、結(jié)論

我們開展的多方位的基于基礎力學課程學習的研究性教學探索，目的在于激發(fā)學生在學習過程中的探索熱情，同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，目前已經(jīng)取得了階段性的成果。但是，我們也清楚地認識到，前面的路還很長，還需要我們要繼續(xù)切實轉(zhuǎn)變教育理念，以學生為主體，以能力為根本，努力嘗試、靈活采用多種多樣具有特色的教學手段和措施，因材施教，多渠道地實踐對學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的綜合培養(yǎng)。

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