鄭 訓(xùn) 臻

(長春建筑學(xué)院，吉林 長春 130607)

0 引言

2018年6月，教育部部長陳寶生在《新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議》的發(fā)言中第一次提出“金課”這一概念，指出：我國本科教育階段，合理增加課程難度、拓展課程深度、擴(kuò)大課程的可選性，真正把本科高校中存在的“水課”淘汰，變成有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量。2018年11月24日，教育部高等教育司司長吳巖，在廣州召開的中國大學(xué)教學(xué)論壇上發(fā)表名為《建設(shè)中國“金課”》的報(bào)告，指出：課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程是教育最微觀的問題，但是解決的是教育最根本的問題[1]。

1 當(dāng)前本科教育階段力學(xué)課程存在的問題

本科教育階段的力學(xué)課程，無論是土木工程、城市地下空間工程、交通工程、道路橋梁與渡河工程等專業(yè)的理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)，還是對(duì)于安全工程、給排水科學(xué)與工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、房地產(chǎn)開發(fā)與管理等專業(yè)的工程力學(xué)，以及工程管理、建筑學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃等專業(yè)的建筑力學(xué)來說，力學(xué)課程都是非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它既是后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，又是解決很多實(shí)際工程問題的“金鑰匙”。正因?yàn)槭菍I(yè)基礎(chǔ)課的緣故，所以力學(xué)課程開設(shè)的時(shí)間一般是在本科教育階段的第二學(xué)期或第三個(gè)學(xué)期，往往是學(xué)生接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，這個(gè)時(shí)期的學(xué)生普遍對(duì)自己所學(xué)專業(yè)認(rèn)識(shí)不是很清晰、全面，又因?yàn)榱W(xué)課程邏輯性較強(qiáng)，要求學(xué)生對(duì)抽象的概念能較好地理解，并具備空間感，所以在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生普遍反映力學(xué)課程較難，缺乏學(xué)好力學(xué)課程的信心，對(duì)力學(xué)課程沒有興趣，甚至不能夠正確認(rèn)識(shí)力學(xué)課程的重要性。針對(duì)上述情況，總結(jié)當(dāng)前本科教育階段力學(xué)課程存在如下幾個(gè)方面的問題。

1.1 “課程思政”不融入

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，各類課程都要與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。部分教師在教授力學(xué)的過程中，只是為教授力學(xué)知識(shí)而教授力學(xué)，不強(qiáng)調(diào)力學(xué)課程在后續(xù)專業(yè)課中的地位，不在力學(xué)課堂上引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的職業(yè)道德觀和社會(huì)責(zé)任感，這樣的課堂只能稱為“為通過考試而教學(xué)”的課堂，學(xué)生在這樣的課堂上不能很好地將專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)夯實(shí)，而且在自身修養(yǎng)和思想政治方面沒有得到提升。這樣的力學(xué)課程顯然不是“金課”，亟需改變、革新教學(xué)思路，將“課程思政”融入課堂。

1.2 教學(xué)內(nèi)容低階性

在本科教育階段，由于力學(xué)課程的特點(diǎn)，部分高校的教師有意降低課程的難度，比如將理論力學(xué)中的動(dòng)力學(xué)部分學(xué)時(shí)壓縮，或者只是講解相對(duì)簡單的例題，或者省略公式推導(dǎo)過程直接得出結(jié)論，這樣看似達(dá)到了較好的課堂效果和取得較高的考試通過率，但是力學(xué)課程對(duì)學(xué)生邏輯性的培養(yǎng)沒有體現(xiàn)出來，學(xué)生學(xué)到的力學(xué)知識(shí)和專業(yè)能力沒有得到有機(jī)結(jié)合，學(xué)生仍然缺乏解決復(fù)雜問題和綜合問題的能力，這種現(xiàn)象可以稱為“力學(xué)教學(xué)之殤”。

1.3 教學(xué)方式陳舊性

當(dāng)下，我們正處于“互聯(lián)網(wǎng)+”與人工智能迅速崛起的時(shí)代，教育的改革與教學(xué)的創(chuàng)新正緊抱著技術(shù)革新的“大腿”，并接受時(shí)代變革的沖擊。傳統(tǒng)高校的課堂教學(xué)模式遠(yuǎn)不能滿足“90”“00”后對(duì)這個(gè)時(shí)代的好奇心和對(duì)理想大學(xué)的憧憬，利用板書進(jìn)行課程講解和公式推導(dǎo)，輔以簡單的多媒體技術(shù)這樣傳統(tǒng)的課堂不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和增強(qiáng)課堂的參與感，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，這樣的教學(xué)方式如同“小米加步槍”。

1.4 課程安排不用心

在力學(xué)教學(xué)的過程中，部分教師仍然是以教師的“教”為中心，課堂上對(duì)于拋出的問題自問自答，課堂教學(xué)如同養(yǎng)寵物一樣，將力學(xué)知識(shí)親手喂到學(xué)生的“嘴里”，學(xué)生在學(xué)習(xí)力學(xué)過程中缺少探索知識(shí)的過程與自學(xué)的樂趣，這是教師在課上、課下的教學(xué)安排沒有用心導(dǎo)致，課程的課上、課下安排應(yīng)該像連續(xù)劇一樣環(huán)環(huán)相扣、引人入勝，課程安排得當(dāng)可以大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣。

2 本科教育階段力學(xué)“金課”建設(shè)要點(diǎn)

基于當(dāng)前本科教育階段力學(xué)課程存在的問題，根據(jù)教育部高等教育司司長吳巖的《建設(shè)中國“金課”》報(bào)告的內(nèi)容，結(jié)合我校力學(xué)教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，本文從“課程思政”融入性、教學(xué)內(nèi)容高階性、教學(xué)方式創(chuàng)新性、課程安排挑戰(zhàn)性四個(gè)方面提出本科教育階段力學(xué)“金課”建設(shè)要點(diǎn)，為各地方本科高校力學(xué)課程建設(shè)提供參考。

2.1 “課程思政”融入性

在力學(xué)教學(xué)過程中，深入挖掘課程知識(shí)點(diǎn)所能蘊(yùn)涵的德育教育元素的同時(shí)，注重將其德育元素落實(shí)到教學(xué)計(jì)劃、教案、微課、教學(xué)課件中。在注重價(jià)值引領(lǐng)方面，由注重單一的概念、理論的理解到對(duì)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)掌握的轉(zhuǎn)變?；舅悸房梢愿爬椋?/p>

1)組織保障有力，落實(shí)“立德樹人”根本任務(wù)；2)發(fā)揮團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢，全面提升“課程思政”項(xiàng)目的試點(diǎn)范圍和覆蓋面；3)樹立“課程思政”核心理念；4)深入挖掘“課程思政”蘊(yùn)涵，深化課堂教學(xué)改革，確保課程的示范性和實(shí)效性。通過教與學(xué)，使學(xué)生建立辯證唯物主義和歷史唯物主義的思想觀念，掌握科學(xué)的分析問題和處理問題的方式、方法。

我校力學(xué)教研室以《理論力學(xué)》課程為試點(diǎn)，申報(bào)了吉林省高校“課程思政”教學(xué)改革——學(xué)科育人示范課程項(xiàng)目。《理論力學(xué)》知識(shí)點(diǎn)由靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分組成。靜力學(xué)又是土木、材料等學(xué)科的重要基礎(chǔ)，通過靜力學(xué)的學(xué)習(xí)，不僅能培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的知識(shí)技能，同時(shí)，培育學(xué)生良好的職業(yè)道德、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度都將影響著新一代大學(xué)生的社會(huì)價(jià)值觀，期間蘊(yùn)涵的德育元素十分豐富?！耙粠б宦贰苯ㄔO(shè)，包括高鐵建設(shè)等經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的大環(huán)境下，運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)又在這里會(huì)有良好的切入點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。大型飛機(jī)的制造技術(shù)，導(dǎo)彈、航天器的設(shè)計(jì)制造，更是離不開運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想中，關(guān)于社會(huì)主義核心價(jià)值觀、人與自然和諧生存、國家總體安全觀、強(qiáng)軍強(qiáng)國夢、構(gòu)建人類命運(yùn)共同體等思想，都在“課程思政”的過程中得到充分的展現(xiàn)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容高階性

教學(xué)內(nèi)容的高階性不是指在課堂上用刁鉆的題目為難學(xué)生，而是通過對(duì)于力學(xué)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級(jí)思維，并與自身專業(yè)有機(jī)地結(jié)合。通過實(shí)踐證明，“以賽促學(xué)”是實(shí)現(xiàn)力學(xué)教學(xué)高階性行之有效的方法。我校連續(xù)多年參加全國周培源力學(xué)競賽、全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽、全國高校城市地下空間工程專業(yè)大學(xué)生模型設(shè)計(jì)競賽等國家級(jí)賽事，這些比賽不僅鍛煉了學(xué)生運(yùn)用力學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜問題的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。

2.3 教學(xué)方式創(chuàng)新性

1)教學(xué)方式應(yīng)體現(xiàn)先進(jìn)性和互動(dòng)性，比如線上、線下混合式的教學(xué)模式，線上教學(xué)可以通過學(xué)習(xí)通、雨課堂等手機(jī)應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)課程構(gòu)建、課件、閱讀資料、作業(yè)等資源傳輸與共享(如圖1所示)，并可以在課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)簽到、搶答等功能?？梢越柚鷥?yōu)質(zhì)的在線課程平臺(tái)實(shí)現(xiàn)單一的線上教學(xué)方式，如中國大學(xué)MOOC，國家精品課程在線學(xué)習(xí)平臺(tái)[2,3]。

2)課程內(nèi)容反映前沿性和時(shí)代性，可以將數(shù)值模擬軟件引入到課堂上，如利用ANSYS計(jì)算在桁架橋各桿件的軸力(如圖2所示)、結(jié)構(gòu)的變形和位移并可以由軟件生成的動(dòng)畫反映變形過程；運(yùn)用ABAQUS軟件計(jì)算出某段梁彎曲時(shí)的彎矩、變形、應(yīng)力云圖等。學(xué)生還可以加入到教師的科研和教研課題、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3)力學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂可以采取實(shí)際操作輔以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室教學(xué)平臺(tái)的混合教學(xué)方式[4,5]。

2.4 課程安排挑戰(zhàn)性

教師的教學(xué)過程應(yīng)當(dāng)是為學(xué)生創(chuàng)造力學(xué)“森林”，培養(yǎng)學(xué)生自己去探索和尋找問題的答案內(nèi)在動(dòng)力，課程設(shè)置有一定難度，讓學(xué)生踮一踮腳就能夠得著，滿足學(xué)生對(duì)于知識(shí)的探究性，當(dāng)然這對(duì)教師的備課和學(xué)生的課下學(xué)習(xí)有較高的要求。根據(jù)學(xué)情和教學(xué)大綱使教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)合理、教學(xué)手段設(shè)計(jì)得當(dāng)。如可以用翻轉(zhuǎn)課堂的形式來實(shí)現(xiàn)，如理論力學(xué)教學(xué)中采用“以練代講”的方式，讓學(xué)生體會(huì)點(diǎn)的速度合成定理中，參考系選取的不同對(duì)速度的影響；如材料力學(xué)教學(xué)中采用“研討辯論”的方式，探討梁彎曲時(shí)如何快速地由外力確定剪力和彎矩的大小和方向的方法；如結(jié)構(gòu)力學(xué)中采用“項(xiàng)目探究”的方式，探討平面體系機(jī)動(dòng)分析的方法等。弱化老師在課堂的主講地位，充分發(fā)揮學(xué)生的自學(xué)與探究能力。課后教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生、督導(dǎo)、自我的教學(xué)評(píng)價(jià)進(jìn)行深刻的教學(xué)反思，有利于日后課程的改革和改進(jìn)。

3 本科教育階段力學(xué)“金課”建設(shè)保障

本科教育階段力學(xué)“金課”建設(shè)最重要的就是要有一支優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)，教師不僅有高尚的理想信念和扎實(shí)的專業(yè)功底，還應(yīng)該恪守職業(yè)道德，具備一顆仁愛之心，“老師是學(xué)生道德修養(yǎng)的鏡子”，教師要先“立德”而后才能“樹人”，教書育人兩部分的職責(zé)并重。當(dāng)然，“金課”建設(shè)也必將離不開經(jīng)費(fèi)的投入和從地方到學(xué)校的政策支持，以及科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定還需進(jìn)一步探索并需要在實(shí)踐中反復(fù)論證與完善。

4 結(jié)語

對(duì)于本科院校力學(xué)教學(xué)的探索與改革可以概括為如下幾個(gè)方面，如何在力學(xué)教學(xué)中幫助學(xué)生樹立正確的職業(yè)道德觀和社會(huì)責(zé)任感，如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣，如何在力學(xué)課堂上讓學(xué)生的“學(xué)”為中心，如何培養(yǎng)學(xué)生將力學(xué)知識(shí)與專業(yè)有機(jī)結(jié)合并能夠解決實(shí)際問題，如何建設(shè)本科教育階段力學(xué)“金課”。歸根結(jié)底，就是探究力學(xué)課程如何優(yōu)質(zhì)化建設(shè)的問題，這一問題值得每一位一線力學(xué)教師懷揣著與時(shí)俱進(jìn)的態(tài)度，堅(jiān)持不懈地探索，并在實(shí)踐中不斷完善課程改革方案與方法。