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        淺談基于CDIO理念的《理論力學(xué)》教學(xué)改革新思路

        2017-11-30 13:12:26丁智李丹薇張世民
        中國(guó)校外教育(下旬) 2017年10期
        關(guān)鍵詞:理念理論作業(yè)

        丁智+李丹薇+張世民

        【摘要】基于CDIO工程培養(yǎng)理念,結(jié)合土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo),借鑒先進(jìn)的教學(xué)模式,積極開(kāi)展教學(xué)方法與考核方式改革。對(duì)《理論力學(xué)》課堂教學(xué)改革方法進(jìn)行了探索,提出了《理論力學(xué)》教學(xué)改革新思路。

        【關(guān)鍵詞】教學(xué)創(chuàng)新理論力學(xué)CDIO項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)外所有高校的土木工程專業(yè)課程設(shè)置中,《理論力學(xué)》都是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程學(xué)習(xí)效果的好壞將直接影響到學(xué)生對(duì)材料力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析和計(jì)算能力,從而影響到許多后續(xù)設(shè)計(jì)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)效果,故該課程的學(xué)習(xí)效果也是影響土木工程系學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的重要因素之一。浙江大學(xué)城市學(xué)院土木工程專業(yè)是教育部首批CDIO工程教育試點(diǎn)專業(yè)之一,為本課程CDIO工程教育理念的探索和嘗試提供指導(dǎo)和保障。本文從CDIO教學(xué)理論出發(fā),探討了《理論力學(xué)》教學(xué)改革新思路。

        一、課程建設(shè)目標(biāo)與思路

        土木工程專業(yè)目標(biāo)是培養(yǎng)思維活躍、專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí),知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、具有相當(dāng)?shù)耐聊竟こ烫厣⒁欢ǖ膭?chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力、吃苦耐勞、善于溝通和協(xié)作的“應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型”高素質(zhì)本科人才?;诖耍P者制定了如下改革思路:

        1.培養(yǎng)學(xué)生具有良好的力學(xué)理論基礎(chǔ),掌握質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系的平衡和剛體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律以及研究方法,初步學(xué)會(huì)運(yùn)用這些理論和方法去分析和解決問(wèn)題,并為學(xué)習(xí)有關(guān)的后繼課程(材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等)準(zhǔn)備必要的基礎(chǔ)。

        2.在教學(xué)課堂中以知識(shí)探索的形式進(jìn)行內(nèi)容講授,以學(xué)生認(rèn)知規(guī)律組織教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)鉆研和思考的習(xí)慣,最終目的是讓學(xué)生形成自我學(xué)習(xí)和自我創(chuàng)新的思維方式。

        3.讓學(xué)生對(duì)融入到CDIO理念教學(xué)課堂中,學(xué)生可主動(dòng)進(jìn)行構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程,將課堂理論學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實(shí)踐結(jié)合,培養(yǎng)工程綜合能力。

        4.讓本課程逐漸具備標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化及多元化的特色,最終體現(xiàn)課程內(nèi)容的實(shí)踐性、先進(jìn)性與新穎性。

        二、課程改革方案

        CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí),培養(yǎng)工程能力。這一工程培養(yǎng)理念始終貫穿在課程的教學(xué)中,根據(jù)《理論力學(xué)》的特點(diǎn),采用傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合,注重學(xué)生基本力學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和訓(xùn)練,課改方案如下:

        1.保留有效的傳統(tǒng)教學(xué)手段與方法,輔以多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。板書(shū)授課與模型演示及多媒體授課相結(jié)合,鑒于理論力學(xué)的特點(diǎn),板書(shū)授課仍是首選方法,使學(xué)生對(duì)基本概念和分析方法、過(guò)程有較深刻的印象,同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了理論力學(xué)中動(dòng)手分析和畫(huà)受力圖的重要性。相比多媒體演示,板書(shū)授課可更好地幫助學(xué)生理解概念和方法。另一方面,教學(xué)方法上注重教師講授和學(xué)生討論、演講相結(jié)合的互動(dòng)模式。同時(shí)不定期展開(kāi)理論力學(xué)CDIO項(xiàng)目,并讓學(xué)生進(jìn)行口頭演講和匯報(bào)。

        2.工程實(shí)踐、科研和教學(xué)相結(jié)合,以工程促教學(xué),以科研促教學(xué)。鼓勵(lì)和支持教師提高自身工程能力,將更多的工程實(shí)例引入教學(xué)中,如展示不同約束形式在工程中的具體實(shí)例,真實(shí)工程的具體計(jì)算、設(shè)計(jì)過(guò)程和結(jié)果分析等,加深學(xué)生對(duì)力學(xué)的理解;同時(shí),教師適當(dāng)?shù)貙⒘W(xué)和工程領(lǐng)域的一些最新研究進(jìn)展和成果引入教學(xué),展示工程中遇到的力學(xué)問(wèn)題和研究、計(jì)算現(xiàn)狀,有助于學(xué)生了解學(xué)習(xí)的必要性。

        3.遵循CDIO工程教育理念,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué),培養(yǎng)工程能力。通過(guò)設(shè)計(jì)多個(gè)小項(xiàng)目并結(jié)合大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽,使學(xué)生在構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,主動(dòng)學(xué)習(xí),深刻理解力學(xué)的基本概念和方法,培養(yǎng)工程能力。

        4.完善作業(yè)機(jī)制,提倡個(gè)性化,考試改革注重主動(dòng)學(xué)習(xí)。豐富和完善題庫(kù),提倡學(xué)生根據(jù)自身情況,在滿足最低量的前提下,依據(jù)題庫(kù)自主選擇作業(yè),一人一作業(yè),最大限度地避免了抄襲,也激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性。教師根據(jù)學(xué)生的作業(yè)完成情況,給出建議和意見(jiàn),將作業(yè)對(duì)教學(xué)的作用最大化。以閉卷考試為主,試題更加注重學(xué)生對(duì)基本概念的理解和掌握。最后的總評(píng)分?jǐn)?shù)中,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)成果(如演示報(bào)告,作業(yè),計(jì)算程序的應(yīng)用與分析等)的比例,使考核更加全面。

        三、結(jié)語(yǔ)

        將CDIO理念融入《理論力學(xué)》課堂教學(xué),對(duì)教師自身教學(xué)能力將有更高的要求,必將進(jìn)一步鼓勵(lì)和支持教師下企業(yè)鍛煉,培養(yǎng)教師的工程能力,并整理和收集更多的與本課程相關(guān)的科研成果,以科研促進(jìn)教學(xué)。另外,遵循CDIO工程教育理念,通過(guò)設(shè)計(jì)多個(gè)小項(xiàng)目,使學(xué)生在構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,主動(dòng)學(xué)習(xí),深刻理解力學(xué)的基本概念和方法,培養(yǎng)工程能力,形成特色課程。

        參考文獻(xiàn):

        [1]楊峰.基于CDIO的《理論力學(xué)》教學(xué)改革探索[J].教育界,2015,(11):108.

        [2]車金如,齊暉,馬永政.基于CDIO理念的TM-CDIO理論力學(xué)教學(xué)改革的探索[J].寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào),2013,(02):74-78.

        本文系2015年浙江省課堂教學(xué)改革項(xiàng)目(Kg2015510)、浙江大學(xué)城市學(xué)院第七期重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目(CD1401)。endprint

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