陳丹 楊杰 曹慧慧
以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化,促進教育的創(chuàng)新與變革, 是加快從教育大國向教育強國邁進的重大戰(zhàn)略抉擇。本文分析了《工程力學》在傳統(tǒng)教學中長期存在的問題,結(jié)合信息化教學的核心任務,從教學理念、教學體系、教學內(nèi)容、教學策略、教學方式和教學考核六方面探索提出了改革措施。
《工程力學》是高職院校土木大類專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,包含理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學內(nèi)容三大部分。該課程兼有基礎(chǔ)理論和應用技術(shù)的雙重性質(zhì),是連接基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的橋梁,在整個專業(yè)課程體系中處于承上啟下的地位,它既運用了前期課程中的數(shù)學原理、材料特性、識圖制圖等知識,又為后續(xù)的專業(yè)技術(shù)課奠定必要的理論基礎(chǔ),既提升學生解決實際的工程問題的能力,也培養(yǎng)學生分析問題解決問題的邏輯思維能力。
對于《工程力學》這樣一門理論性很強的課程,公式繁雜難記憶、理論抽象難理解、理論與實踐脫節(jié)一直是傳統(tǒng)教學的痛點,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
教學內(nèi)容大多沿襲大學本科教育,理論性過強并不適合高職院校學生,雖然近幾年大力推行項目化教學改革,但主要針對專業(yè)技能課程,而對這類專業(yè)基礎(chǔ)課程,在理念上有所改觀,但并未真正落到實處,往往與相關(guān)后續(xù)專業(yè)課程的銜接與配合較差,脫離了工程背景和工程實踐,使力學課程的理論顯得蒼白空洞,學生不知道學了有何用,或是用時已全忘。
教學方法還是采用傳統(tǒng)的理論講授法,一般采用課堂講解、習題訓練、實驗、課后作業(yè)等方式,雖然慢慢引入多媒體教學、課程網(wǎng)站、學習平臺等信息化方式,但并沒有有效整合,真正解決教學內(nèi)容多課時有限、學生水平差異大等問題。
考核方式單一,主要采用平時成績加期末考試成績的方法。但平時成績較難把控也很難有明確統(tǒng)一的標準,而“閉卷”期末考試主要考查學生對理論知識的掌握情況,而很難評價學生實際運用能力和實踐創(chuàng)新能力,往往讓學生為了應付考試,突擊死記硬背公式和理論,一旦考試通過,他們馬上棄之唯恐不及,而忽略了今后的在其他專業(yè)課程的應用,這種考核方式不太符合高職院校學生的培養(yǎng)目標。
隨著信息化的發(fā)展,信息化教學成為教師日常教學的重要組成部分。信息化教學的核心是利用網(wǎng)絡(luò)學習平臺和信息化資源調(diào)動全體學生的學習主動性,使學生自主地學習,使教育課前、課中、課后的所有教學環(huán)節(jié)數(shù)字化,從而提高教育質(zhì)量和效率,形成適應信息社會要求的新教學教育模式。
新媒體和新技術(shù)正在影響著職業(yè)教育的方方面面,教與學的方式變得更加靈活多樣。教師和學生不再局限于傳統(tǒng)的課堂之中,教師和學生的角色不再局限為教與學,教師由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生主動獲取信息的幫助者、促進者;學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識意義的主動建構(gòu)者。教學過程由講授的進程轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^情景創(chuàng)設(shè)、問題探究、協(xié)商學習、意義建構(gòu)等以學生為主體的過程,翻轉(zhuǎn)式課堂和混合式教學等新型教學方式越來越流行,在線學習、移動學習、泛在學習等新型學習方式越來越受到學生歡迎,以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化,促進教育的創(chuàng)新與變革,是加快從教育大國向教育強國邁進的重大戰(zhàn)略抉擇。
在“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃、教育信息化2.0行動計劃等國家戰(zhàn)略的持續(xù)推動下,《工程力學》教學也應適應并運用新形勢下的教學模式,從理念到體系、從內(nèi)容到形式、從教學到考核等多方面著手,將以人為本、真正把培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和能力的指導思想貫穿整個教學活動過程。
(一)教學理念改革——以學生為中心,讓學生動起來
課程改革首先要從教學理念開始,傳統(tǒng)的以教師為中心的理念已經(jīng)不適合當下高職院校中90后的學生,他們有個性有想法,且自我約束能力較差,我們必須以學生為中心,通過設(shè)計試驗、游戲、討論、匯報等一系列課堂活動讓學生動起來,在活躍的課堂氣氛中變被動聽講為主動探究,在動腦動手動嘴的過程中總結(jié)規(guī)律,掌握要點。這樣,不僅有利于理解掌握知識,更能激發(fā)學習興趣,同時也能提升團結(jié)合作、實踐創(chuàng)新的能力,實現(xiàn)教學目標。
(二)教學目標改革——探索課程思政,讓能力與素質(zhì)融起來
工程力學課程兼具理學類課程和工學類課程的雙重身份,既要注重對學生科學思維方法的訓練和科學倫理的教育,培養(yǎng)學生探索未知、追求真理、永攀科學高峰的責任感和使命感,也要注重強化學生工程倫理教育,培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神,激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。因此教學設(shè)計時要從“知識點”中挖掘思想政治元素,從教學內(nèi)容中挖掘哲學思想,利用這些元素豐富課堂內(nèi)容,實現(xiàn)知識傳授與價值引領(lǐng)的有機統(tǒng)一。如在介紹彎曲承載能力時,引入魁北克大橋失事案例,通過震撼直觀的畫面警示工程安全,強調(diào)彎曲梁承載力在設(shè)計中的重要性,從感性到理性提升學生安全意識;如介紹內(nèi)力概念,提及內(nèi)力是由外力產(chǎn)生隨外力改變而改變時,可以引申到團隊在面對外壓時能形成的凝聚力和團隊反抗力量等;如將力學史與建筑史結(jié)合起來,讓學生了解古代人民的智慧、現(xiàn)代科技的發(fā)展,可以讓學生感受國家的強大和進步,激發(fā)學生的愛國主義精神,提升學生的民族自信和自豪。
(三)教學體系改革——與專業(yè)聯(lián)系,讓前后課程連起來
力學具有很強的工程應用背景,力學研究的問題主要是工程實際問題,研究對象為工程實際中的簡化結(jié)構(gòu),其實質(zhì)就是從工程實踐中來再回到實際工程中去,因此,我們在教學的過程中要多列舉工程實例,將工程中的實際結(jié)構(gòu)與力學中的簡化結(jié)構(gòu)建立鏈接,尤其要教學生分辨結(jié)構(gòu)類型建立力學模型,這樣才能真正做到理論聯(lián)系實際;同時在專業(yè)課學習階段,也應根據(jù)需要及時補充力學知識,深化理解,學以致用。
(四)教學內(nèi)容改革——以夠用為原則,讓理論知識用起來
高職《工程力學》教材大多為適應多個專業(yè)需求,特別強調(diào)本身的系統(tǒng)性和完整性,內(nèi)容繁多,這與“要以應用為目的,以必需、夠用為度”的原則相違背。因此,我們先對教材內(nèi)容進行整合,劃分為靜力學分析、拉壓桿分析、扭轉(zhuǎn)桿分析、彎曲梁分析、組合變形桿件分析、壓桿穩(wěn)定分析、靜定結(jié)構(gòu)分析、超靜定結(jié)構(gòu)分析8個教學模塊,在課時有限的情況下,根據(jù)不同專業(yè)和不同學習層次的崗位技能需求對模塊進行適當選擇與組合,比如機械類專業(yè)著重介紹扭轉(zhuǎn)桿分析,土建專業(yè)則著重介紹拉壓桿與彎曲梁分析;比如工程管理類專業(yè)著重要求掌握力學基本概念,工程設(shè)計類專業(yè)則著重掌握計算理論及設(shè)計方法等等。同時,結(jié)合學生特點,借助力學軟件把學生從煩瑣的計算中解脫出來,通過對比數(shù)據(jù)及圖形,直觀分析各個力學參數(shù)對模型結(jié)構(gòu)的影響,從而更好地理解力學原理應用力學經(jīng)驗。
(五)教學策略改革——以問題為導向,讓系列任務串起來
“以學生為中心”的教學理念并非忽略教師的作用,相反對教師提出了更高的要求,教師需要收集豐富的教學資源,需要玩轉(zhuǎn)各種層出不窮的教學方法,并針對教學內(nèi)容進行充分地準備和設(shè)計,比如,在采用PBL-以問題為導向的教學法時,如何提出一個能激發(fā)學生興趣、愿意動腦思考的問題?如何將問題細化?如何設(shè)計合理合適的系列任務引導學生像福爾摩斯偵探一樣逐層深入,扣人心弦又欲罷不能,直到最終解決問題掌握知識?這些都需要老師從學生的實際情況出發(fā),結(jié)合自身的教學經(jīng)驗,并調(diào)用相關(guān)的教學資源去精心準備和籌劃。新時期的教學策略改革,就是從專業(yè)知識和教學方法對教師提出全新的挑戰(zhàn)。
(六)教學方式改革——微課、線上課、視頻課,讓課堂活起來
互聯(lián)網(wǎng)+背景下的學習內(nèi)容以極豐富的圖文、音視頻媒體數(shù)字信息呈現(xiàn),突破時間和空間限制,碎片化、泛在化、適時地進行自主選擇性的學習方式是傳統(tǒng)課堂無法比擬的。因此我們也要與時俱進,讓我們的課堂不止限定于45分鐘課堂,而是運用網(wǎng)絡(luò)課程、教學平臺、線上課、視頻課等信息化教學手段將課堂延伸到課外,讓課堂活起來。比如,課前,老師可以在教學平臺發(fā)布預習任務,要求學生查看網(wǎng)絡(luò)課程中的相關(guān)資料,并完成課前測試,以了解學生自主學習情況;課中,老師隨時發(fā)布課堂活動并及時了解并記錄學生參與情況;課后,對重點難點問題錄制視頻課,讓學生能反復觀看;針對學生存在的問題,還可以進行集中線上課輔導等等,從而有效解決課內(nèi)學時不足的問題。同時應用微課、視頻、動畫、3D模型圖等信息化教學資源,在感官多重圖文聲像綜合刺激下,幫助學生理解抽象知識,激發(fā)學生學習的主動性、趣味性和探索性。
(七)教學考核改革——階段評價+過程評價+理實一體化評價
改變傳統(tǒng)單一的考核方式,采用階段評價、過程評價、理論與實踐一體化評價的綜合考核方式。其中,階段評價以考查理論知識為主,采用題庫抽題的方式分模塊分層次進行,不同層次設(shè)定難度系數(shù),綜合計算分值,允許多次考試,通過方可參與下一階段考試;過程評價以考查課堂表現(xiàn)及課后作業(yè)為主,主要依靠教學平臺的記錄,對學生參與課堂任務、資源利用等情況盡情綜合評價;理論與實踐一體化評價以考查實驗實訓為主,注重學生動手能力和在實踐中分析問題、解決問題能力及創(chuàng)新能力的評價;三類評價有效結(jié)合,不僅能全面考核學生對知識的掌握情況和應用情況,也能培養(yǎng)學生協(xié)作創(chuàng)新、信息素養(yǎng)等綜合素質(zhì)。
信息技術(shù)的發(fā)展為高職院校課程教學改革提供了更廣闊的空間,實踐證明, 上述教學改革措施能極大地激發(fā)學生主動學習的積極性, 有效地提高了教學效率, 取得了良好的教學效果。然而,高職《工程力學》課程的教學改革不可能一蹴而就, 必將是一項長期的、復雜的、學術(shù)性很強的工作,也必將是需要隨著外部環(huán)境及學生特點的改變而不斷改變的過程。作為教師,我們要有使命感,要不斷探索總結(jié)出與國情、學情相適應的教學改革措施, 提高教學質(zhì)量實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標。
作者單位:廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學院