楊峰

【摘要】本課題較詳細(xì)地論述了《理論力學(xué)》教學(xué)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核體系的改革，旨在跟隨工程教育理念，更好地培養(yǎng)大學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

【關(guān)鍵詞】CDIO 《理論力學(xué)》 教學(xué)改革

近年來，隨著國際工程教育理念的逐漸深入，傳統(tǒng)的《理論力學(xué)》教學(xué)體系和內(nèi)容、教學(xué)方法和手段已不能滿足新時(shí)期大學(xué)生培養(yǎng)的需要。電子科技大學(xué)成都學(xué)院機(jī)械教研室適應(yīng)新形勢(shì)的需要，積極開展了《理論力學(xué)》CDIO教改，在這方面做了很多工作，初步建成了具有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段和實(shí)施項(xiàng)目制教學(xué)特色的課程體系，在不斷調(diào)整和完善課程內(nèi)容體系的前提下，重點(diǎn)加強(qiáng)了課程授課方式的改進(jìn)、評(píng)價(jià)體系的改進(jìn)，使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí)，可以提高學(xué)生在社會(huì)環(huán)境下構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行系統(tǒng)的能力，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、認(rèn)知能力和研究能力，同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

1 梳理教學(xué)內(nèi)容，制定基于CDIO的教學(xué)課程體系

結(jié)合工程教育理念，為了能夠使學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的，課程之間具有有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)和獲取工程能力，在教學(xué)過程中，在理論課程的基礎(chǔ)上，結(jié)合必要的工程項(xiàng)目是必要的。根據(jù)CDIO的項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，課程項(xiàng)目屬于三級(jí)項(xiàng)目，是在課程綜合的基礎(chǔ)上引入了一個(gè)綜合的三級(jí)項(xiàng)目的同時(shí)，為了加強(qiáng)每一板塊知識(shí)的學(xué)習(xí)，在傳統(tǒng)理論力學(xué)三大知識(shí)板塊的基礎(chǔ)上，添加相應(yīng)部分的三個(gè)課程小項(xiàng)目，從而形成一個(gè)完整的以項(xiàng)目為導(dǎo)向的《理論力學(xué)》課程體系。

2 明確改革方向，制定基于CDIO的《理論力學(xué)》教學(xué)大綱

為了能夠真正契合工程教育改革，制定了理論力學(xué)的教學(xué)改革目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有較強(qiáng)的項(xiàng)目開發(fā)、設(shè)計(jì)和建造的能力；較強(qiáng)的創(chuàng)新能力；較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)精神和領(lǐng)導(dǎo)能力；較強(qiáng)的溝通能力。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)改革目標(biāo)，在整個(gè)教學(xué)改革的過程中，教學(xué)方式的改革起著舉足輕重的作用。

2.1基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性

在教學(xué)過程中采用基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，授課之前，先向?qū)W生展現(xiàn)課程三級(jí)項(xiàng)目和課程小項(xiàng)目的工程背景，強(qiáng)調(diào)課程項(xiàng)目需要完成的工作，從而提出課程學(xué)習(xí)要求。在這個(gè)過程中，首先，讓學(xué)生明確這門課程學(xué)習(xí)的目的，這門課程以及各板塊在工程實(shí)踐中的重要性。比如：在學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)部分時(shí)，首先，通過視頻播放的形式，介紹課程小項(xiàng)目中涉及的牛頭刨床，強(qiáng)調(diào)在工作過程中各部分之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的重要性。為了能夠準(zhǔn)確得到執(zhí)行部分刨刀的運(yùn)行速度，對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的分析是必要的；要進(jìn)行各部分的運(yùn)動(dòng)分析，則運(yùn)動(dòng)學(xué)的學(xué)習(xí)是必要的。在該部分課程結(jié)束之后，在機(jī)構(gòu)搭接實(shí)驗(yàn)室，把學(xué)生按三人一組分組，對(duì)小組成員進(jìn)行明確分工，構(gòu)思牛頭刨床的運(yùn)動(dòng)部分搭接方案，小組討論選擇最優(yōu)方案。最后用機(jī)構(gòu)搭接實(shí)驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行牛頭刨床運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的搭接。搭接完成之后，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)部分尺寸的測(cè)量，小組討論研究畫出運(yùn)動(dòng)模型，完成之后對(duì)各部分進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。在整個(gè)課程小項(xiàng)目的過程中，既使學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，也鍛煉了學(xué)生在社會(huì)條件下構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行的能力，讓同學(xué)能夠真正體會(huì)到“做中學(xué)，學(xué)中做”的樂趣。

2.2基于范例的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

在教學(xué)過程中，把工程實(shí)例貫穿到知識(shí)點(diǎn)的講解中，拉近了學(xué)生與工程實(shí)際的距離，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)質(zhì)量。比如在講解受力圖繪制一節(jié)中，涉及約束類型，舉例教室中學(xué)生可以見到的實(shí)例，如燈具受到的約束、粉筆盒受到的約束、椅子支架結(jié)構(gòu)的約束類型等。學(xué)生可以觸摸到書本上比較生冷的字眼下所表示的工程約束類型，把感官上認(rèn)識(shí)的約束和簡(jiǎn)化的力學(xué)模型進(jìn)行比較，真正讓學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到簡(jiǎn)化的力學(xué)模型所表示的工程實(shí)例約束，從而使學(xué)生不再對(duì)這種純理論的、看不到摸不著的知識(shí)望而卻步，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)理論力學(xué)課程的熱情，進(jìn)而運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)來分析和解決工程實(shí)際問題

2.3基于“微課堂”的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性

課堂學(xué)習(xí)的時(shí)間終究是有限的，為了給學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)條件，充分利用學(xué)院提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)條件，設(shè)計(jì)一條全新的課外自主學(xué)習(xí)路線，將教學(xué)課件、課程知識(shí)點(diǎn)摘錄拍成小視頻，以及將重點(diǎn)章節(jié)中知識(shí)點(diǎn)的圖文并茂的圖片等資源上傳至網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂，供全體學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)或自主學(xué)習(xí)，遇到問題可以在網(wǎng)絡(luò)上展開深入討論，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和進(jìn)一步的應(yīng)用。

3 貼合工程教育改革，改革考核體系，綜合評(píng)定成績(jī)

在新形勢(shì)下，教學(xué)改革中注重教學(xué)過程中、學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的動(dòng)手能力，則考核體系應(yīng)注重學(xué)生動(dòng)手能力和在實(shí)踐中分析問題、解決問題能力的考核，采用階段評(píng)價(jià)、過程評(píng)價(jià)、理論與實(shí)踐一體化評(píng)價(jià)方式，全面綜合評(píng)價(jià)學(xué)生能力。本課程最終依然有考試部分，和傳統(tǒng)試卷相比，除了要考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，同時(shí)加入學(xué)生對(duì)知識(shí)和工程實(shí)際結(jié)合應(yīng)用能力的考察，因此在傳統(tǒng)試卷的基礎(chǔ)上添加自由發(fā)揮題目，比如“成都學(xué)院周圍力學(xué)問題分析”。

本課程的成績(jī)?cè)u(píng)定比例，期末筆試占總成績(jī)的40%，平時(shí)作業(yè)及出勤情況占15%，綜合項(xiàng)目參與情況及小論文撰寫占30%，各課程小項(xiàng)目參與情況及完成情況占15%。

4 結(jié)論

在學(xué)校大力倡導(dǎo)CDIO教改的過程中，機(jī)械教研室認(rèn)真完成了《理論力學(xué)》課程的教學(xué)改革，重新制定了完善的、符合本課程教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)大綱，有可行性的劇本式教案，積極進(jìn)行了其他教學(xué)輔助資料的建設(shè)，選用了合適的教學(xué)參考書，精選內(nèi)容，堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，強(qiáng)化突出工程應(yīng)用。

進(jìn)行了教學(xué)改革之后，《理論力學(xué)》改革課程在2013級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)中進(jìn)行了試行講授，該年級(jí)已于2014年至2015年度第一學(xué)期結(jié)束了該課程的學(xué)習(xí)。這次試行之后，該年級(jí)學(xué)生大部分都認(rèn)為新的教學(xué)方式的加入，相比于之前傳統(tǒng)的理論教學(xué)，更能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，更能夠吸引他們參與到課堂中去。