馬 劍, 卞 梁, 章 杰

(江蘇科技大學(xué)船舶與建筑工程學(xué)院, 江蘇張家港 215600)

1 分層遞進(jìn)式力學(xué)創(chuàng)新實踐培養(yǎng)體系構(gòu)建

(1)力學(xué)知識培養(yǎng)：契合工程實際，反映科技前沿，持續(xù)推進(jìn)力學(xué)教學(xué)資源建設(shè)。建立教學(xué)團隊學(xué)習(xí)共同體，形成傳幫帶機制，推進(jìn)教學(xué)改革與創(chuàng)新，提升教師教學(xué)能力。開展力學(xué)課程建設(shè)，打造線上線下優(yōu)質(zhì)課程。自編力學(xué)教材，突出工程性和實用性。優(yōu)秀的師資、優(yōu)秀的課程、優(yōu)秀的教材，為力學(xué)知識的培養(yǎng)提供了厚實的基礎(chǔ)保障。

(2)實踐能力培養(yǎng)：開設(shè)基本型和提高創(chuàng)新型實驗，滿足不同學(xué)生需求。開發(fā)力學(xué)虛擬實驗平臺，開展基于工程素質(zhì)培養(yǎng)的力學(xué)實驗教學(xué)改革與實踐。依托創(chuàng)新基地，組織學(xué)生開展基于力學(xué)知識的校內(nèi)科技活動和本科創(chuàng)新計劃，學(xué)生動手實踐能力提升顯著。

(3)創(chuàng)新能力培養(yǎng)：選拔優(yōu)秀學(xué)生參加省級和國家級科技創(chuàng)新競賽活動，在全國周培源力學(xué)競賽、全國結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽、全國海洋和航行器設(shè)計制作大賽中取得優(yōu)異成績，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。

(4)綜合素質(zhì)培養(yǎng)：充分利用產(chǎn)教融合，校企合作，構(gòu)建了基于基礎(chǔ)能力培養(yǎng)、工程能力訓(xùn)練、創(chuàng)新能力培育3層能力培養(yǎng)要求的校企協(xié)同育人的創(chuàng)新實踐平臺，學(xué)生綜合素質(zhì)得到進(jìn)一步檢驗和提升。

基于以上培養(yǎng)體系的構(gòu)建，學(xué)生的理論基礎(chǔ)與實踐能力得以強化，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到提升，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量，形成了可借鑒的教學(xué)范式。分層遞進(jìn)式力學(xué)創(chuàng)新實踐培養(yǎng)體系見圖1。

圖1 分層遞進(jìn)式力學(xué)創(chuàng)新實踐培養(yǎng)體系

2 培養(yǎng)體系主要解決的教學(xué)問題

2.1 解決基礎(chǔ)力學(xué)理論、實踐、創(chuàng)新教育無法有機融合問題

面向需求，結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建力學(xué)創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)體系。將“知識、能力、素質(zhì)”的培養(yǎng)要求，分解到教學(xué)過程和各個培養(yǎng)環(huán)節(jié)去達(dá)成，構(gòu)建對應(yīng)的矩陣關(guān)系。據(jù)此，開展課程內(nèi)容改革和課程資源建設(shè)、實驗教學(xué)改革及創(chuàng)新實踐基地建設(shè)、高級別科技創(chuàng)新競賽和校外實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)，逐步形成“理論、實踐、創(chuàng)新”多層次力學(xué)創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)體系[1]，如圖2所示。

圖2 力學(xué)實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系

2.2 解決了基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容陳舊，教學(xué)資源缺乏，不能適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的問題

適應(yīng)我校人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，突出應(yīng)用型、實用性和工程背景等特點，編寫出版《工程力學(xué)》《材料力學(xué)》《工程力學(xué)習(xí)指導(dǎo)與解題指南》等教材和輔導(dǎo)書。自編教材簡化了理論推導(dǎo)，突出實踐應(yīng)用，以能力為導(dǎo)向，重點培養(yǎng)學(xué)生力學(xué)建模能力、實驗操作能力和解決工程問題的能力。

充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，研制了理論力學(xué)、材料力學(xué)虛擬實驗平臺，解決了實驗教學(xué)的時空限制。加強課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)，《工程力學(xué)》獲省在線開放課程立項建設(shè)，不斷豐富和完善微課視頻、課件、測驗、習(xí)題、動畫等教學(xué)資源，提供多樣化學(xué)習(xí)體驗。

教學(xué)手段方面，開展線上線下混合式教學(xué)[2]。實踐性教學(xué)以學(xué)生能力培養(yǎng)為宗旨，將實驗教學(xué)與素質(zhì)教育、工程教育和創(chuàng)新教育[3]相結(jié)合，全面提升學(xué)生力學(xué)綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力(圖3)。

圖3 教學(xué)資源建設(shè)

2.3 解決了力學(xué)理論和實踐難以貫通，學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力缺乏的問題

依托創(chuàng)新基地，組織學(xué)生開展基于力學(xué)知識的校內(nèi)科技活動和本科創(chuàng)新計劃，通過將力學(xué)理論應(yīng)用于實踐，鞏固理論知識，提高動手實踐能力。航行器競速大賽和結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽已成為校內(nèi)較有影響力的比賽，學(xué)生覆蓋面廣，參與熱情高。在此基礎(chǔ)上，選拔優(yōu)秀學(xué)生參加省級、國家級的科技創(chuàng)新競賽，如全國周培源力學(xué)競賽、全國結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽、全國海洋和航行器設(shè)計制作大賽等，基于力學(xué)知識的靈活運用，結(jié)合專業(yè)特點，開展創(chuàng)新研究。最后，通過產(chǎn)教融合，打造校企協(xié)同育人創(chuàng)新實踐平臺，與上海滬東中華船廠、江蘇德豐建設(shè)集團有限公司等開展合作，學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力得到充分發(fā)揮(圖4)。

圖4 創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺建設(shè)

3 培養(yǎng)體系實踐情況

3.1 力學(xué)創(chuàng)新實踐培養(yǎng)體系運行良好

力學(xué)創(chuàng)新實踐培養(yǎng)體系的建立對船海、土木等相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高有明顯的推動作用。學(xué)生考研熱情高漲，近五年，船海專業(yè)的考研平均錄取率達(dá)19%，土木專業(yè)為17%，在整個蘇理工一直處于領(lǐng)先地位。船海、土木專業(yè)與15家企業(yè)常年建立合作關(guān)系，每年企業(yè)接納學(xué)生參加實習(xí)實踐約590余人次。近5年，船海專業(yè)的平均就業(yè)率高達(dá)96%，土木專業(yè)的平均就業(yè)率為88%。畢業(yè)學(xué)生受到用人企業(yè)的一致認(rèn)可，從麥克思第三方調(diào)查結(jié)果來看，畢業(yè)生平均月薪酬為4 784元，用人單位的總體評價：學(xué)生踏實肯干，愛崗敬業(yè)，業(yè)務(wù)素質(zhì)較好，與人溝通和協(xié)作的能力較強，總體表現(xiàn)較好。

3.2 學(xué)生學(xué)習(xí)積極性提高明顯

從實施的情況看，學(xué)生的理論和實踐能力得到了較好鍛煉，學(xué)生的學(xué)習(xí)信心得到增強，學(xué)習(xí)積極主動性得到了很大提高。依托創(chuàng)新基地舉辦的校內(nèi)航行器競速大賽和結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽學(xué)生參與率高、受益面廣。每年有近15個專業(yè)約500余人參與到結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽中。在省級以上學(xué)科競賽中也取得了優(yōu)異的成績，自成果實施以來，獲全國周培源力學(xué)競賽三等獎1項，優(yōu)秀獎6項；江蘇省大學(xué)生力學(xué)競賽理論賽一等獎3項，二等獎8項，實驗賽一等獎1項，二等獎1項，三等獎4項，團體二等獎2項。近5年獲全國海洋航行器設(shè)計制作大賽特等獎2項，一等獎2項，二等獎1項。全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽三等獎2項，江蘇省大學(xué)生結(jié)構(gòu)競賽一等獎2項，二等獎4項，三等獎7項。

3.3 教師教學(xué)能力提升明顯

通過組建學(xué)習(xí)共同體，形成傳幫帶機制，由經(jīng)驗豐富的老教師對青年教師開展教學(xué)指導(dǎo)，實現(xiàn)教學(xué)資源共享，并一起開展課程建設(shè)和教學(xué)改革。教師教學(xué)能力提升顯著，獲校級教學(xué)質(zhì)量獎2項；江蘇省工科基礎(chǔ)力學(xué)青年教師講課競賽一等獎1項，二等獎3項，三等獎1項；校級講課比賽三等獎1項；蘇理工微課教學(xué)比賽二等獎1項，三等獎1項；共發(fā)表相關(guān)教學(xué)改革論文9篇，完成教學(xué)改革課題7項。

4 培養(yǎng)體系在本校推廣應(yīng)用情況

本項研究提出的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)體系已推廣應(yīng)用于對力學(xué)知識要求較高的本校機械、冶材等其他工科專業(yè)，對人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高起到了積極的作用，特別是在考研和學(xué)科競賽方面取得了優(yōu)異的成績。如機動學(xué)院依托創(chuàng)新基地近3年在國際水中機器人大賽中獲一等獎25項，二等獎31項，三等獎9項，學(xué)生創(chuàng)新實踐能力提升顯著。該成果契合國家對人才培養(yǎng)的需求，拓展了應(yīng)用型本科教育教學(xué)改革思路。

5 結(jié)束語

5.1 創(chuàng)建了工程特色鮮明的“三優(yōu)”教學(xué)資源

“優(yōu)秀師資、優(yōu)秀課程、優(yōu)秀教材”等教學(xué)資源建設(shè)，結(jié)合工程實際，突出工程應(yīng)用，反映科技前沿，彰顯專業(yè)特色；實現(xiàn)了教學(xué)資源精品化、課程教學(xué)現(xiàn)代化、教材建設(shè)立體化；師資隊伍建設(shè)成效顯著；打造了虛實結(jié)合的實驗實踐平臺，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識。

5.2 創(chuàng)建了遞進(jìn)式力學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

將學(xué)生需要具備的“知識、能力、素質(zhì)”貫徹于理論教學(xué)、實踐教學(xué)和創(chuàng)新教育全過程。在理論教學(xué)中，實現(xiàn)理論知識傳授、工程思想熏陶和創(chuàng)新思維培養(yǎng)貫通；在實踐教學(xué)中，實現(xiàn)理論知識探究、實驗技能提高和工程問題分析貫通；在創(chuàng)新教育中，實現(xiàn)理論知識應(yīng)用、能力素質(zhì)提升和創(chuàng)新實戰(zhàn)歷練貫通。遞進(jìn)式力學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的建成，實現(xiàn)了以“厚基礎(chǔ)、強實踐、重創(chuàng)新”為特色的力學(xué)教學(xué)內(nèi)涵式發(fā)展。

5.3 創(chuàng)建了多層次全方位力學(xué)創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺

完成與基礎(chǔ)能力培養(yǎng)、實踐能力訓(xùn)練、創(chuàng)新能力培育相適應(yīng)平臺體系建設(shè)。建成工程力學(xué)在線開放課程、理論力學(xué)、材料力學(xué)虛擬實驗平臺，滿足學(xué)生的全天侯學(xué)習(xí)需求，實現(xiàn)“線上+線下”全時空的基礎(chǔ)能力培養(yǎng)。完成以“力學(xué)理論”為支撐，專業(yè)應(yīng)用為特色，學(xué)生梯隊和團隊學(xué)習(xí)為主要形式的力學(xué)創(chuàng)新實踐基地建設(shè)，實現(xiàn)對學(xué)生實踐能力訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培育。完成產(chǎn)教融合的校外實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)，實現(xiàn)基礎(chǔ)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力3層能力綜合培養(yǎng)。