朱 全,陳 華,韓飛坡
(安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院,安徽 馬鞍山 243000)
應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)是旨在通過專門訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際工作問題的能力。工程力學(xué)作為多個工科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對學(xué)生能力培養(yǎng)及后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)具有重要影響。本研究以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的,根據(jù)實踐教學(xué)經(jīng)驗,提出了工程力學(xué)課程的教學(xué)研究思路,旨在提高課程的教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。
工程力學(xué)系列課程的課程體系一般大致分為3種體系,如表1所示。
表1 工程力學(xué)的課程體系
對于力學(xué)類專業(yè),工程力學(xué)系列的課程體系基本比較完善,它的特點是偏重于理論教學(xué)和研究,缺乏與工程實際相結(jié)合。而在就業(yè)市場上,大多數(shù)非科研類的企業(yè)需要的是與實際工程密切相關(guān)的綜合性人才,即應(yīng)用型人才。因此,力學(xué)類專業(yè)的學(xué)生除了要熟練掌握工程力學(xué)課程理論知識,還應(yīng)該掌握建筑結(jié)構(gòu)類或機(jī)械類專業(yè)的一些基本知識,以及如何將工程力學(xué)理論知識與實際相結(jié)合。
對于建筑結(jié)構(gòu)類專業(yè)來說,工程力學(xué)系列的課程體系基本上滿足要求。但要注意的是,建筑結(jié)構(gòu)類專業(yè)的學(xué)生除了掌握本專業(yè)的知識以外,還要重視利用計算機(jī)技術(shù)結(jié)合工程力學(xué)用于解決建筑結(jié)構(gòu)方面的工作實際問題。
對于機(jī)械類專業(yè)來說,工程力學(xué)系列的課程體系不能滿足對于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。在已開設(shè)的理論力學(xué)、材料力學(xué)和流體力學(xué)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)增加有限元分析的課程,并利用計算機(jī)進(jìn)行模擬分析,使學(xué)生充分掌握利用工程力學(xué)解決實際問題的方法。
工程力學(xué)系列課程的教學(xué)次序可以進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,第一層次首先開設(shè)理論力學(xué)課程,第二層次可以開設(shè)材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)力學(xué)課程,第三層次開設(shè)彈性力學(xué)、板殼理論、實驗力學(xué)、振動力學(xué)等專業(yè)力學(xué)課程。第四層次開設(shè)有限元法與CAE工程軟件應(yīng)用等計算機(jī)力學(xué)分析課程[1]。
工程力學(xué)系列課程一方面具有較強(qiáng)的理論性、邏輯性,另一方面又與工程實際密切相關(guān),各類專業(yè)應(yīng)根據(jù)本專業(yè)的特點,教學(xué)內(nèi)容上側(cè)重點可以有所不同。對于力學(xué)類專業(yè),開設(shè)的工程力學(xué)課程要與工程實際相結(jié)合;對于建筑類或機(jī)械類專業(yè),開設(shè)的工程力學(xué)課程要涵蓋各個層次,尤其是有限元分析工程軟件的應(yīng)用。
工程力學(xué)課程是一類工程應(yīng)用背景較強(qiáng)的課程系列,傳統(tǒng)的教學(xué)偏重于對學(xué)生理論計算能力的培養(yǎng),而忽視了對工程實際中應(yīng)用性內(nèi)容的教學(xué)和訓(xùn)練。對于工程技術(shù)人員來說,工作中遇到的問題大多數(shù)是應(yīng)用性的內(nèi)容。因此,根據(jù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),在教學(xué)中需要對部分教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革,適當(dāng)減少一些理論公式的推導(dǎo),增加應(yīng)用性內(nèi)容的講授,把更多的應(yīng)用型知識和概念傳授給學(xué)生。例如,在課堂教學(xué)中利用計算機(jī)和多媒體進(jìn)行模型演示、視頻播放,在實驗室陳列展示力學(xué)模型,在實習(xí)工廠中加強(qiáng)現(xiàn)場教學(xué),把理論教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合,使學(xué)生更好地理解工程力學(xué)的基本概念和應(yīng)用型的知識和概念。在授課過程中,一定要重點把基本概念、理論結(jié)論講清楚,說明這些概念和結(jié)論在實際中的應(yīng)用實例;對于一些復(fù)雜的計算公式,可簡要地說明其推導(dǎo)過程,并指出這些公式的使用條件。例如在材料力學(xué)的強(qiáng)度理論中,可著重講解4種強(qiáng)度理論的應(yīng)用條件和使用方法,對于公式的推導(dǎo)過程簡要說明即可。總之,應(yīng)精簡教學(xué)中公式推導(dǎo)與計算過程方面的內(nèi)容,突出強(qiáng)調(diào)理論知識的應(yīng)用,重點培養(yǎng)應(yīng)用型人才對于這些知識的實際應(yīng)用能力。
在教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)突出重點、精講難點、增加與學(xué)生的互動,除了課堂教學(xué)外,還可以通過題目設(shè)計競賽、撰寫大作業(yè)以及參加學(xué)科競賽等多種方式促進(jìn)教學(xué)。
各個章節(jié)、每節(jié)課授課內(nèi)容都有重點和難點,任課教師要做到了然于胸,備課時設(shè)計好講課的次序和時間安排,突出重點和難點。重點和難點內(nèi)容往往難于理解,對此任課教師一定要耐心講解,把難理解的概念、定理通過形象的表述使學(xué)生容易理解。對于一些理論性較強(qiáng)且實際很少用到的知識點簡要說明即可,類型重復(fù)的例題只要精講其中的典型部分。教師有針對性地精講,重點講解有實用價值的基本概念和方法,使學(xué)生結(jié)合實際訓(xùn)練來深化對理論知識的理解和應(yīng)用。在教學(xué)中,教師還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)課堂上與學(xué)生互動,通過課堂提問、問題討論等方式活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過互動交流,了解學(xué)生對于課程的掌握情況,再據(jù)此適當(dāng)?shù)卣{(diào)整講課的內(nèi)容,使學(xué)生盡可能較好地掌握所學(xué)內(nèi)容。
在教學(xué)環(huán)節(jié)中還可以采用一種“題目設(shè)計競賽”。學(xué)生自行分組,每組按照要求準(zhǔn)備若干道與課程相關(guān)的題目及解答,由任課教師審核通過,之后各組將所出的題目交換解答,任課教師按照答案進(jìn)行打分,最后根據(jù)分?jǐn)?shù)高低對各組進(jìn)行排名,將本次成績納入平時成績的考核當(dāng)中。這種設(shè)計競賽包括了出題和解答,其本身就是考查學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況,同時通過比賽,還可以極大地激發(fā)學(xué)生的取勝欲望和學(xué)習(xí)興趣,不失為一種創(chuàng)新教學(xué)的方法。
大作業(yè)指的是學(xué)生在課后通過查閱資料、計算機(jī)輔助等完成老師規(guī)定的題目,比如力學(xué)建模與分析報告等,主要考查學(xué)生解決工程問題的綜合能力。學(xué)生可以自行分組,以組為單位完成大作業(yè),任課教師根據(jù)各組完成的情況打分評定,成績作為總評成績的一部分。
學(xué)科競賽是由某些高?;蚱渌M織機(jī)構(gòu)定期舉辦的學(xué)科類比賽,競賽以各個學(xué)校的團(tuán)隊為單位,教師根據(jù)本專業(yè)的教學(xué)效果和學(xué)生實際水平選派若干名學(xué)生組隊參賽。這種比賽可以視為課堂教學(xué)的拓展,主要是針對一些學(xué)有余力的學(xué)生開展。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生要在掌握教材知識的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高自身的能力和水平,充分做好參賽準(zhǔn)備。通過參加學(xué)科競賽,與其他學(xué)校的師生展開交流,可以鍛煉學(xué)生的實際應(yīng)用能力,優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),開拓他們的視野。
當(dāng)前多數(shù)院校把教學(xué)目標(biāo)定位在培養(yǎng)綜合性的應(yīng)用型人才,考核的根本目的是提高學(xué)生對于所學(xué)知識的應(yīng)用能力,鍛煉學(xué)生獨立思考、勇于創(chuàng)新的精神,培養(yǎng)學(xué)生的解決問題的實踐能力。應(yīng)加大課堂考勤、平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、實驗成績、題目設(shè)計競賽、撰寫大作業(yè)的得分率。任課教師要對這些方面加以重視,并通過多種手段調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。例如,在課堂上調(diào)動學(xué)生參與課堂討論,積極回答問題;課后除了在辦公室或教室給學(xué)生答疑外,還可以通過互聯(lián)網(wǎng)在線給學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)和交流。對于平時學(xué)習(xí)積極、活躍度較高的學(xué)生,要保持與他們的互動交流;對于學(xué)習(xí)不積極的學(xué)生更要加以重視,了解他們所存在的問題,盡可能地幫助他們提高。平時考核中,課堂考勤、平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、實驗表現(xiàn)、題目設(shè)計競賽、大作業(yè)等要得以體現(xiàn),這樣使認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生與不認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生在分?jǐn)?shù)的分配上更加合理。
期末成績的考核要建立在平時教學(xué)的基礎(chǔ)上,主要是考查學(xué)生對本門課程的整體掌握情況,題型以應(yīng)用型為主,期末成績在總評成績中所占的比重可以適當(dāng)調(diào)整。工程力學(xué)的考試形式可以采取一種有條件的閉卷考試,具體而言,就是把課本中的一些復(fù)雜公式、圖表等打印出來,作為考試參考提供給學(xué)生;同時禁止學(xué)生把課本、復(fù)習(xí)資料等與考試有關(guān)的材料帶進(jìn)考場。采用這種考試形式可以在一定程度上減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)和考試壓力,使學(xué)生把更多的精力放在對課程知識的理解和應(yīng)用上。
考核方式的改革,改變了傳統(tǒng)的單純依靠卷面成績的方式,增加了平時成績的比例,可以綜合考查學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況。避免了一些學(xué)生平時學(xué)習(xí)不認(rèn)真,指望考前突擊蒙混過關(guān)的情況,也避免了平時學(xué)習(xí)較為認(rèn)真,但考試發(fā)揮失常而最終總評不能通過的情況??傊?,通過改革考核方式,使學(xué)生加強(qiáng)了平時學(xué)習(xí),考試成績分布更加合理,取得了較好的效果。
以應(yīng)用型人才的培養(yǎng)為目標(biāo),本文從工程力學(xué)課程體系建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法優(yōu)化以及考核方式改革等幾個方面進(jìn)行了研究,提出了行之有效的具體措施,有效提高了教學(xué)質(zhì)量,取得了良好的效果。注重學(xué)生對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用,著重提高他們解決實際問題的綜合能力,實現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神的目的。
西昌學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)2018年2期