摘 要:本研究基于多名學者對理論力學課程教學的研究,分析了中俄合作辦學相關專業(yè)理論力學課程在學習效果、工程應用、價值引領、考核評價等方面存在的問題,并對比了中俄理論力學課程在教學大綱、教材教法、培養(yǎng)理念、考核評價等方面的差異,秉承“中俄融通、學生中心、結果導向、匠心培養(yǎng)”的理念,依據(jù)江蘇師范大學中俄合作辦學相關專業(yè)理論力學課程的教學實踐,提出了“五融合”的創(chuàng)新舉措,取得了“五提高”的教學成效。
關鍵詞:中俄合作辦學;理論力學課程;創(chuàng)新教學;結果導向
理論力學是工科中一門重要的基礎課,主要講授物體受力分析方法、力系的簡化方法、受力物體平衡條件、質點、質點系、剛體機械運動的基本規(guī)律和研究方法。通過學習該課程,學生能掌握解決工程問題所需的力學基本知識,培養(yǎng)對工程問題進行合理建模并求解、運用力學知識解決復雜工程問題的能力,為以后結合其他知識解決復雜工程問題打下基礎。
基于理論力學課程對工科的重要性及不同專業(yè)對課程要求的差異性,多年來,許多一線教師對理論力學課程的教學方法和教學內容開展了深入的研究和探索。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,理論力學課程教師開展了線上教學及線上線下混合式教學的實踐探索。趙玉萍探索了基于慕課的“互聯(lián)網(wǎng)+智能+理論力學”線上教學模式,崔紅光探索了理論力學線上線下混合式教學模式,張娟探索了一種將線下課堂、在線課堂、翻轉課堂融合的理論力學教學方法,馮晶晶提出融合新媒體的理論力學課程改革模式,何開棘探索了計算機軟件與理論力學課堂教學相結合的教學方法,賈有從教學內容、教學方法和電子資源合理利用三個方面對理論力學課程進行改革,王芳開展了理論力學全英文課程建設研究。
當前,培養(yǎng)中國特色社會主義合格建設者和可靠接班人離不開具有高素質、高政治站位的工程技術人才,離不開課程思政這一落實立德樹人根本任務的重要抓手。在理論力學課程思政教學方面,鄭少鵬介紹了剛體運動學在航空航天領域的發(fā)展歷史,展示了國家科技的飛速發(fā)展,激發(fā)了學生的愛國情懷,從而將思政教育與理論力學相結合;曹樹謙圍繞如何將理論力學和課程思政相結合總結了自己的經(jīng)驗——要有較強的思政育人意識、合適的思政教育方法、充分的思政資源準備。
以上研究主要針對普通工科專業(yè)開展理論力學課程教學改革。對于中外合作辦學而言,其辦學初心是引進優(yōu)質教學資源、培養(yǎng)具有國際視野的復合型人才。俄羅斯是工科高等教育強國,近年,隨著“一帶一路”倡議的全面實施,中俄教育領域的合作方興未艾。筆者主要針對江蘇師范大學中俄合作辦學相關專業(yè)理論力學課程在學習效果、工程應用、價值引領、考核評價等方面存在的問題,實施“五融合”創(chuàng)新舉措,并取得了“五提高”的初步成效。
一、中俄合作辦學相關專業(yè)理論力學課程教學存在的問題
中俄合作辦學一般采用“2+2”“3+1”“4+0”等人才培養(yǎng)模式。以江蘇師范大學中俄學院機械設計制造及其自動化專業(yè)“2+2”培養(yǎng)模式為例,學生前兩年在江蘇師范大學學習專業(yè)基礎課程及俄語課程,后兩年根據(jù)個人學業(yè)規(guī)劃選擇是否赴俄學習。該專業(yè)開設的理論力學課程設定為48學時,占3學分,一般在大一第二學期開設。近年,既懂專業(yè)又懂俄語的國際化復合型人才需求日益強烈,該專業(yè)有不少學生選擇后兩年赴俄學習。為使俄語零起點的學生打下較好的俄語基礎并在大二順利通過俄語四級考試,該專業(yè)在大一每周開設近20節(jié)俄語課程。學生前兩年既要學習專業(yè)基礎課程,又要學習俄語課程,功課緊、壓力大,不能科學分配專業(yè)課程與俄語課程學習時間,在一定程度上影響了學習效果。同時,理論力學課程教學與學習均存在一些問題,如教材內容與中俄合作辦學相關專業(yè)學習要求的契合度不夠,課程理論性強、公式多、學生學習效果難以保證,教學內容與工程實際聯(lián)系不夠緊密,課程與思政的融合度不高、核心價值引領不夠,課程考核評價方式單一。
二、解決問題的方法及創(chuàng)新舉措
(一)深入分析中俄理論力學課程大綱及教材的異同
中方理論力學課程大綱一般只列出理論授課及實驗教學的學時分配,而俄方理論力學課程大綱列出的教學形式比較多樣。以俄羅斯圣彼得堡彼得大帝理工大學機械設計制造專業(yè)的理論力學課程為例,其教學形式包括講解、實驗課、課堂討論、自主學習等。
俄方理論力學相關教材編寫得很詳細,通俗易懂。比如,在介紹各種約束及約束反力時,除了介紹柔性約束、光滑面約束、鉸鏈約束、固定端支座、軸承、二力桿等,還介紹定向支座、滑塊等中方教材中約束內容不常介紹的知識點。又比如,在證明動系做定軸轉動時點的加速度合成定理時,要用到止動規(guī)則(詳見李順才編寫的中俄雙語版《理論力學教程》),相比中方教材上的推導,俄方教材上這部分內容的講解非常便于本科生理解和接受。再比如,在點的合成運動中,當牽連和相對都是轉動運動時,俄方教材針對繞兩個相交軸的轉動、繞兩個同向平行軸的轉動、繞兩個反向平行軸的轉動(角速度不同)、繞兩個反向平行軸的轉動(角速度相同)的速度分析進行了較詳細的介紹,而中方教材很少介紹這部分內容。實際上對于機械類相關專業(yè)的學生來說,這部分內容非常重要。
在物理量單位的書寫方面,中方一般用國際單位制的英文字母表示,而俄方還是用俄語字母及他們的規(guī)定來表示。
(二)創(chuàng)新舉措
筆者提出的中俄合作辦學相關專業(yè)理論力學課程“五融合”教學創(chuàng)新實踐具體包括:融合專業(yè)知識與俄語語言,編寫理論力學中俄雙語教材并制作相關課件,改革教學內容,提高學生融會貫通知識的能力;融合線上、線下教學模式,開設中俄雙語理論力學在線開放課程,便于學生查漏補缺,提高學習效果;充分挖掘思政元素,將其融入專業(yè)教學的各個環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生嚴謹細致的作風與分析工程問題的能力,培養(yǎng)學生的工匠精神養(yǎng)成意識;融合中俄人才培養(yǎng)理念,改革課程考核評價標準,采用“1+2+X”多元考核評價方法,提高學生的綜合素質;融合專業(yè)師資與俄語師資,組隊挖掘雙語教學資源,提高教師的學科交叉實踐能力。
1.融合專業(yè)知識與俄語語言,編寫理論力學中俄雙語教材并制作相關課件
可以引進俄方優(yōu)質力學教材資源,組織專業(yè)教師與俄語教師一起對引進的教材資源進行翻譯、歸納、重組、增刪,同時,吸收國內教材的優(yōu)質內容,編寫理論力學中俄雙語教材并制作相關課件。教材中的章節(jié)標題、重要概念、定理及知識點要用俄語、中文進行對照,俄語講解在前,中文翻譯在后。要引用俄方教材中的經(jīng)典例題,同時添加大量與機械工程相關的圖片及計算題。
除了正常教學用的中文課件,筆者還專門制作了專業(yè)詞匯音頻教學課件,并為專業(yè)詞匯的俄語講解部分進行配音。
2.融合線上、線下教學模式,開設中俄雙語理論力學在線開放課程
筆者開設的中俄雙語理論力學SPOC課程在愛課程平臺上線兩個周期后轉為江蘇省在線開放課程。內容包括:單元課件(中俄雙語)、專業(yè)詞匯中俄雙語講解視頻、專業(yè)內容講解視頻、單元作業(yè)、單元測驗、單元討論、考試。學生遇到不懂的知識點,可以重復觀看網(wǎng)上教學視頻,結合單元測驗鞏固所學知識。課程共計24個單元,每個單元都安排了單元作業(yè)、單元測驗與單元討論,最后安排一次線上考試和線下考試。每次測驗可進行2次,作業(yè)采用互評方式。線上成績評定方式為:線上考試占50%,單元作業(yè)占30%,單元測驗占15%,單元討論占5%。課程總成績構成為:期末試卷成績占50%,線上成績占45%,課堂表現(xiàn)占5%。
3.將思政元素融入專業(yè)教學的各個環(huán)節(jié),如鹽入水
要著力培養(yǎng)學生嚴謹細致的工匠精神和科學的運動觀,引導學生用發(fā)展的觀點看待人生過程。在課堂及作業(yè)等環(huán)節(jié),始終要求學生在畫受力圖、速度矢量圖、加速度矢量圖時做到規(guī)范、嚴謹,畫完后要檢查,以防多畫、漏畫,從而培養(yǎng)學生的工匠精神。可根據(jù)用不同的參考系描述同一物體的運動時結果不同,讓學生學會換位思考,引導學生形成科學的運動觀、正確的人生觀與價值觀。
鑒于理論力學公式多、理論性強,書中例題和工程實際聯(lián)系不夠緊密,教師在備課時要精心準備工程素材,結合每一章的知識點,按照“一個大事件(或大事故)、二個小分析(或小計算)、三位科學家或發(fā)明家”的原則,充分發(fā)掘工程與生活實例、工程事故、古今代表性人物等,提高學生的學習興趣,引導學生熱愛中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力。
4.融合中俄人才培養(yǎng)理念,改革課程考核評價標準
要了解中俄人才培養(yǎng)關鍵要素的差異。中方主要采用“寬口徑”通識培養(yǎng)體系,俄方主要采用“窄口徑”精專培養(yǎng)體系,兩種人才培養(yǎng)體系存在較大差異。要融合辦學理念,以結果為導向,改革課程考核評價方法??梢圆捎谩翱谠?筆試+小報告(小論文或小試驗)”的方法,考查學生的綜合能力,科學構建多元化質量保障體系。
5.融合專業(yè)師資與俄語師資
通過融合專業(yè)師資與俄語師資,組隊編寫中俄雙語教材,制作中俄雙語課件,錄制俄語音頻等,打造一支雙語教師隊伍,提高教師的學科交叉實踐能力。
三、教學成效與推廣應用
(一)“語專”融合度有所提高
將專業(yè)知識與俄語語言融合,改革教材內容,編寫理論力學中俄雙語教材,制作中俄雙語課件,可以減少學生專門學習俄語的耗時,提高學生融會貫通知識的能力。
(二)線上、線下教學融合度有所提高
通過融合線下課堂與線上多種過程性考核方式,可以讓學生查漏補缺,提高學習效果,為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下較好的基礎。
(三)思政與專業(yè)融合度有所提高
通過融合思政元素與專業(yè)知識,培養(yǎng)了學生嚴謹細致的工作作風與分析工程問題的能力,增強了學生的工匠精神養(yǎng)成意識。基于“課程承載思政、思政寓于課程”的理念,充分發(fā)掘理論力學課程中的思政元素,能激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。筆者通過講座形式,指導學院專業(yè)教師在課程思政教學中推廣應用思政元素挖掘方法,同時指導本科生開展課程思政討論,達到了較好的育人效果。
(四)中俄考核評價方法融合度有所提高
融合中俄考核評價方法,加強過程性考核,能緩解學生期末考試壓力,提高學生學習效果。
俄方的課程考核評價特別重視面試、研討及小報告(論文)。筆者結合江蘇師范大學學生的學情,將理論力學課程總成績計算方法設定為:期末試卷成績占50%,線上成績占45%,課堂表現(xiàn)(包括回答教師隨堂提問情況及口頭表達等)占5%。這樣能提高學生的學習興趣,也能讓學生在赴俄學習前掌握相應的學習方法。
(五)專業(yè)師資與俄語師資融合度有所提高
目前,專業(yè)師資與俄語師資的融合已帶動其他專業(yè)教師與俄語教師合作編寫《電路分析》《產(chǎn)品設計速寫》《市場營銷學》《工業(yè)產(chǎn)品設計手繪技法與案例解析》等一系列中俄雙語教材。專業(yè)教師通過引入并學習俄方優(yōu)質教育資源,拓展了專業(yè)視野;俄語教師通過翻譯專業(yè)書籍并與中俄雙方專業(yè)教師反復交流,了解了一些專業(yè)術語,對“專業(yè)+俄語”融通中俄工科人才的培養(yǎng)起到了有力的推動作用。
近年,筆者編寫了省重點立項建設的中俄雙語教材,錄制了專業(yè)詞匯的俄語音頻,組建了“專業(yè)+俄語”學科交叉的課程建設團隊,基于大學慕課平臺開設了中俄雙語理論力學開放課程,設計的理論力學課程教學取得了一定成效,有力地推動了國際化工科人才的培養(yǎng)。在以后的教學中,筆者要充分利用課堂教學主渠道,完善課程思政案例庫,建設省級課程思政精品課程,同時提高課程教學的高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度,實現(xiàn)“知識+能力+素質”的高效培養(yǎng)。
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責編:瀚 海
基金項目:教育部第二批新工科研究與實踐項目“面向中俄語言國家的融通工科人才聯(lián)合培養(yǎng)模式研究與實踐”(編號:E-GCCRC20200306);江蘇省高等教育改革研究重點課題“中俄合作辦學機構拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索與實踐”(編號:2019JSJG026);2021年度江蘇省現(xiàn)代教育技術研究一般課題“專業(yè)知識與俄語語言深度融合的網(wǎng)絡課程建設研究與實踐”(編號:2021-R-9158)
作者簡介:李順才(1969— ),女,江蘇師范大學教授,研究方向為工程力學教學及高等教育國際化管理。