崔揚(yáng) 李萍
(洛陽(yáng)理工學(xué)院土木工程學(xué)院,河南 洛陽(yáng) 471039)
為推進(jìn)我國(guó)工程教育改革,進(jìn)一步提高工程教育的質(zhì)量,2006年3月,教育部啟動(dòng)了工程教育專業(yè)認(rèn)證工作。2013年6月,我國(guó)被接納為《華盛頓協(xié)議》的成員,表明了中國(guó)工程教育已獲得國(guó)際認(rèn)可,工程認(rèn)證邁出了重大一步。對(duì)高校的專業(yè)建設(shè)而言,工程教育認(rèn)證既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn),因而得到很多高校的積極響應(yīng)[1-4]。洛陽(yáng)理工學(xué)院土木工程學(xué)院土木工程專業(yè)今年也在積極開(kāi)展專業(yè)認(rèn)證的相關(guān)工作。
我校作為應(yīng)用型本科院校,工程力學(xué)這門課程尤為重要,是大部分工科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,需要好好掌握。但同時(shí),工程力學(xué)這門課由于其較為抽象,也是歷屆學(xué)生都感到很難掌握的課程之一。在新工科背景下,工程力學(xué)的教學(xué)就顯得格外重要。
本文分別從教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方式和方法的選用、教學(xué)過(guò)程當(dāng)中的持續(xù)改進(jìn)等方面著手,積極探索建立教師為主導(dǎo)的,以學(xué)生為主體的教與學(xué)的新模式,使教者教的清楚,學(xué)者學(xué)的明白。
工程力學(xué)涵蓋理論力學(xué)和材料力學(xué)內(nèi)容,課程內(nèi)容豐富,理論的內(nèi)容較多,且邏輯嚴(yán)密的同時(shí)又抽象不易懂。為了對(duì)學(xué)生畢業(yè)要求的達(dá)成提供有力支撐,本課程在教學(xué)內(nèi)容方面強(qiáng)調(diào)共性規(guī)律和基本方法,重視工程應(yīng)用,淡化抽象的理論演繹推導(dǎo),根據(jù)各專業(yè)學(xué)生對(duì)課程掌握的不同需求,結(jié)合其相關(guān)知識(shí)的儲(chǔ)備水平,對(duì)工程力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)整合。選擇與學(xué)生所學(xué)專業(yè)聯(lián)系密切的工程案例,有針對(duì)性地分析案例,精講多練,邊培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣,邊訓(xùn)練學(xué)生解決問(wèn)題的能力。以工程背景和構(gòu)件的工作環(huán)境為切入點(diǎn)對(duì)工程案例進(jìn)行剖析,注重引導(dǎo)學(xué)生合理簡(jiǎn)化問(wèn)題,建立工程問(wèn)題的力學(xué)模型,培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。這樣的教學(xué)方式活躍了課堂氣氛,調(diào)動(dòng)了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。
傳統(tǒng)的教學(xué)方式為教師自己講學(xué)生自己聽(tīng),然后布置作業(yè),在工程教育認(rèn)證背景下這種教學(xué)模式已經(jīng)過(guò)時(shí)。時(shí)下應(yīng)針對(duì)工程力學(xué)課程的特點(diǎn),創(chuàng)新教學(xué)方式,采取多種教學(xué)手段輔助教學(xué)工作。
工程力學(xué)屬于邏輯性較強(qiáng)的課程,授課時(shí)單純的分析講解或者只是簡(jiǎn)單的啟發(fā)誘導(dǎo)都是很難達(dá)到預(yù)期的效果的。學(xué)生們通長(zhǎng)會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的理論推導(dǎo)而降低學(xué)習(xí)興趣;但單純地減少理論推導(dǎo)又會(huì)使學(xué)生在學(xué)習(xí)中知其然而不知其所以然,難以徹底掌握所學(xué)的知識(shí),更別說(shuō)靈活利用所學(xué)的知識(shí)在工程中解決實(shí)際問(wèn)題了。因此需要實(shí)行有效的理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法。在教學(xué)中,課程組充分應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),采用線上線下混合式教學(xué)模式,基于SPOC進(jìn)行教學(xué)的方法。
在混合式教學(xué)中,分為線上和線下兩部分。線上課程組先錄制視頻,自制網(wǎng)課,上傳到超星學(xué)習(xí)通,要求學(xué)生在課前完成任務(wù)點(diǎn)的自學(xué),并完成單元測(cè)試。根據(jù)測(cè)試情況掌握學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)重難點(diǎn)的掌握情況。
線下課程組采用任務(wù)引領(lǐng)、啟發(fā)、小組討論、案例、歸納自評(píng)等多種學(xué)習(xí)方法靈活組合的教學(xué)方式有的放矢的解決學(xué)生在前期的自學(xué)過(guò)程中所反映出來(lái)的問(wèn)題。
任務(wù)引領(lǐng)法:在每個(gè)章節(jié)開(kāi)篇處,設(shè)置從工程實(shí)際案例抽象出來(lái)需要解決的問(wèn)題作為模塊任務(wù),讓學(xué)生帶著目標(biāo)開(kāi)展學(xué)習(xí),然后通過(guò)一步步的解決任務(wù),來(lái)實(shí)現(xiàn)模塊學(xué)目標(biāo)。任務(wù)引領(lǐng)法來(lái)源于真實(shí)的生產(chǎn)實(shí)踐,學(xué)生能夠據(jù)此更直觀的體會(huì)學(xué)習(xí)的意義,明確學(xué)習(xí)任務(wù),從而激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。
同時(shí),隨著學(xué)習(xí)任務(wù)的完成,增加了學(xué)生們學(xué)習(xí)的成就感,而成就感增加學(xué)生們學(xué)習(xí)的動(dòng)力,學(xué)習(xí)的熱情能借此保持。任務(wù)引領(lǐng)法可以實(shí)現(xiàn)這一個(gè)目標(biāo),那就是讓學(xué)生把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。
案例教學(xué)法:在每一章節(jié)開(kāi)頭,不是以概念引領(lǐng),而是采用工程實(shí)際,社會(huì)生活當(dāng)中的具體案例作為引子,引入每節(jié)課所要介紹的概念,并把案例提煉成相關(guān)的題目,在整個(gè)堂課的教學(xué)過(guò)程中反復(fù)提及,最終給予解答,學(xué)生就能夠更加深入把握模塊重點(diǎn)知識(shí)及其工程實(shí)際應(yīng)用,并且提高學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。
小組討論教學(xué)法:將一個(gè)班30個(gè)人分成5~6組,每組5~6人。智慧教室可以滿足一組學(xué)生圍坐在一起,方便上課時(shí)討論。小組討論一般會(huì)安排在一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解結(jié)束之后,教師通過(guò)收集工程實(shí)例提出綜合性的問(wèn)題,作為小組討論的題目要求各小組課上或者課下討論。再由各小組進(jìn)行匯報(bào),進(jìn)行交流,頭腦風(fēng)暴,以此來(lái)讓學(xué)生接觸到前沿的科學(xué)問(wèn)題和工程實(shí)踐問(wèn)題,并鍛煉學(xué)生的思考和創(chuàng)新思維。這種教學(xué)方法,可以使學(xué)生的表達(dá)、交流、思辨、協(xié)作等能力得到大量訓(xùn)練,從而獲得提升。
啟發(fā)教學(xué)法:就是根據(jù)教學(xué)目的、內(nèi)容、學(xué)生的知識(shí)水平和知識(shí)規(guī)律,運(yùn)用各種教學(xué)手段,采用啟發(fā)誘導(dǎo)辦法傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力,使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí),以促進(jìn)身心發(fā)展。在課堂上,筆者通過(guò)設(shè)置一道道的問(wèn)題,引發(fā)同學(xué)們求索的興趣,在一問(wèn)一答之間,使學(xué)生深入思考,理解定義、定理和公式,達(dá)到創(chuàng)新精神、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造能力培養(yǎng)的目標(biāo)。
一直以來(lái),傳統(tǒng)的教學(xué)采用的是“平時(shí)成績(jī)+實(shí)驗(yàn)成績(jī)+期末成績(jī)”的考核方式。期末考試主要以解題為主,但是對(duì)于學(xué)生對(duì)于工程實(shí)際問(wèn)題的解決能力是無(wú)法考核的,違背了“以工程教育認(rèn)證為導(dǎo)向”的大方針,因此將學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、參與度、解決問(wèn)題的能力及表達(dá)溝通等表現(xiàn)納入考查內(nèi)容,注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程考核并形成過(guò)程評(píng)價(jià)體系[5]顯得更為合理而重要。
最終成績(jī)由三部分構(gòu)成:第一部分是過(guò)程性評(píng)價(jià)。過(guò)程性評(píng)價(jià)包含若干次的章節(jié)測(cè)驗(yàn)和平時(shí)成績(jī)。章節(jié)測(cè)驗(yàn)主要考查學(xué)生對(duì)力學(xué)概念的基本公理、公式的把握水平;而平時(shí)成績(jī)則是對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)的評(píng)價(jià)和認(rèn)可,由出勤率、任務(wù)點(diǎn)的完成情況、作業(yè)的完成情況、小組討論時(shí)的表現(xiàn)等若干部分組成。第二部分則是實(shí)驗(yàn)部分。由學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)操情況,實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況以及回答與實(shí)驗(yàn)相關(guān)問(wèn)題的得分等若干部分組成;第三部分是期末試卷。期末試卷除了傳統(tǒng)的選擇題、作圖題、計(jì)算題,還增加了由工程實(shí)例問(wèn)題演變而來(lái)的工程應(yīng)用題,完成對(duì)學(xué)生能力的考核。
洛陽(yáng)理工學(xué)院作為一所地方本科院校,將培養(yǎng)規(guī)格定位在建成建材行業(yè)有影響、服務(wù)地方有貢獻(xiàn)、一帶一路有作為、特色鮮明的高水平的應(yīng)用型大學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用實(shí)踐能力是重中之重?;诠こ探逃龑I(yè)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),圍繞學(xué)生畢業(yè)達(dá)成度要求,工程力學(xué)課程組在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法和考核方式四個(gè)方面的改革進(jìn)行了有益的探索和研討。教學(xué)實(shí)踐表明,經(jīng)過(guò)這些改革,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情明顯提高,對(duì)教學(xué)的參與度大幅增加,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力獲得明顯提升,學(xué)生解決問(wèn)題的思維方式更開(kāi)放、更具有創(chuàng)新意識(shí)。隨著這些能力的提高,學(xué)生們其他相關(guān)方面能力也都得到了更好地培養(yǎng)和鍛煉。