［摘 要］ 在新工科背景下，隨著“以本為本”教學(xué)理念以及“強基計劃”的提出，根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，優(yōu)化力學(xué)課程體系，開展力學(xué)課程改革，夯實力學(xué)基礎(chǔ)，為培養(yǎng)專業(yè)知識寬厚扎實的創(chuàng)新型、應(yīng)用型“新工科”人才，探索構(gòu)建應(yīng)用型本科院校力學(xué)課程“一核二體三融四能”教學(xué)模式。實踐證明，該教學(xué)模式從思想政治修養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、解決工程問題的能力、力學(xué)思維能力等各方面全面提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力也得到了提升，同時為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

［關(guān) 鍵 詞］ 應(yīng)用型本科；力學(xué)課程；教學(xué)模式

［中圖分類號］ G642 ［文獻標(biāo)志碼］ A ［文章編號］ 2096-0603（2024）24-0０77-04

一、問題的提出

力學(xué)課程作為高等院校機械、水利、土木、航空等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強的實用性和工程性，能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、創(chuàng)新能力、解決工程問題的能力，在工程實踐、科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新等方面發(fā)揮著不可替代的作用，被視為“新工科”核心課程。

“新工科”建設(shè)下對從業(yè)人員力學(xué)素養(yǎng)的需求不斷增加，而隨著課程體系不斷改革，力學(xué)課程教學(xué)學(xué)時數(shù)逐漸減少，學(xué)生學(xué)習(xí)深度不夠，力學(xué)課程成了學(xué)生望而卻步的課程。力學(xué)學(xué)時的減少與從業(yè)人員對力學(xué)需求的提高成了當(dāng)前高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的突出矛盾，深化力學(xué)課程改革、轉(zhuǎn)變力學(xué)課程教學(xué)模式已經(jīng)成為“新工科”人才培養(yǎng)中亟待解決的問題。

部分學(xué)生力學(xué)概念薄弱，缺乏學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生心理上的排斥，覺得力學(xué)很難?，F(xiàn)存的“填鴨式”“滿堂灌”等傳統(tǒng)理論教學(xué)與工程實踐脫節(jié)，部分任課教師重專業(yè)輕基礎(chǔ)，力學(xué)課程教學(xué)逐漸被弱化，教學(xué)效果不佳，學(xué)生難以學(xué)以致用。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高、不及格率居高不下已經(jīng)成為困擾力學(xué)課程教學(xué)的突出問題。

探究新的力學(xué)課程教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、分析問題能力、解決問題能力，提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，需要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)資源建設(shè)、評價體系改革等方面入手，推動力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的提升和人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐能力的高素質(zhì)人才提供有力支持。

二、力學(xué)課程教學(xué)模式改革所要解決的核心問題

1.克服傳統(tǒng)固有教學(xué)內(nèi)容枯燥、乏味、難學(xué)、難懂的缺點，探索構(gòu)建“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和工程實踐能力方面起到積極作用。

2.轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生的“演員”“觀眾”的被動學(xué)習(xí)角色為“導(dǎo)演”“制作人”的主動學(xué)習(xí)角色，推動力學(xué)課堂教學(xué)改革，探索線上線下混合式教學(xué)，建設(shè)多元化教學(xué)資源庫，合理增加學(xué)生投入學(xué)習(xí)的時間，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)參與度，提升課程教學(xué)質(zhì)量。

3.緩解力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容增多與授課學(xué)時減少的矛盾，結(jié)合學(xué)生個體之間的差異，構(gòu)建“一般、核心”兩級知識點體系和基于信息化教學(xué)平臺的立體化教學(xué)體系，實現(xiàn)高效教學(xué)，對培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和主觀能動性大有裨益。

4.扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)教學(xué)重知識傳授、輕能力培養(yǎng)局面，以學(xué)科競賽為紐帶，建立力學(xué)“理論—實踐—創(chuàng)新”三位一體的關(guān)聯(lián)機制，開展專思創(chuàng)融合、科教創(chuàng)新，實現(xiàn)“新工科”高素質(zhì)創(chuàng)新型、應(yīng)用型力學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

三、“一核二體三融四能”教學(xué)模式的研究與實踐

（一）“一核二體三融四能”教學(xué)模式的內(nèi)涵

針對力學(xué)課程特點以及高素質(zhì)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，依托一系列教學(xué)改革研究項目以及“一流課程”建設(shè)經(jīng)驗，構(gòu)建了應(yīng)用型本科院校力學(xué)課程“一核二體三融四能”教學(xué)模式。

“一核”是指堅持以學(xué)生為中心，以“產(chǎn)出導(dǎo)向”為指引，構(gòu)建基于信息化教學(xué)平臺的立體化教學(xué)體系和“一般、核心”兩級知識體系，融合現(xiàn)代信息技術(shù)、課程思政、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知能力、力學(xué)思維能力、專業(yè)應(yīng)用能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，解決“新工科”高素質(zhì)創(chuàng)新型、應(yīng)用型力學(xué)人才培養(yǎng)的核心問題。

“二體”是指依托在線開放課程、虛擬仿真實驗、微信公眾號等線上教學(xué)資源，以及省級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中心和基地、學(xué)校力學(xué)實驗中心等線下教學(xué)平臺，以學(xué)科競賽為紐帶，集“理論教學(xué)—實踐訓(xùn)練—創(chuàng)新拓展”于一體，構(gòu)建基于信息化教學(xué)平臺的力學(xué)課程立體化教學(xué)體系；根據(jù)學(xué)生個體差異，堅持成果導(dǎo)向、應(yīng)用性、服務(wù)性原則，實現(xiàn)個性化教學(xué)、高效教學(xué)，構(gòu)建“一般、核心”兩級知識體系。

“三融”是指融合現(xiàn)代信息技術(shù)，開展線上線下混合式課程教學(xué)，動手實操與仿真實踐有機結(jié)合，增加課堂多樣性，豐富課堂形式，激發(fā)學(xué)生求知欲，提高學(xué)生探索積極性，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)；融合課程思政，深挖力學(xué)課程中蘊含的育人元素，將思政育人貫穿力學(xué)課程教學(xué)的全過程，使思政教育猶如鹽溶于水而無痕，同時使課堂教學(xué)變得有滋有味，潛移默化中引導(dǎo)學(xué)生形成正確的世界觀、人生觀、價值觀；融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，基于科教融合、以賽促學(xué)的精益化人才培養(yǎng)核心思想，加強科學(xué)研究，開發(fā)綜合性、創(chuàng)新性實驗項目，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，強化學(xué)生實踐中的創(chuàng)新性。

“四能”是指培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力和思想道德素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生了解力學(xué)知識在工程應(yīng)用中的重要性，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)自豪感與職業(yè)自信，使其樹立職業(yè)責(zé)任感與使命感；培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)思維能力，使學(xué)生能夠正確地認(rèn)識事物，培養(yǎng)邏輯思維的嚴(yán)密性；培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力，為學(xué)生走上工作崗位解決各種工程實際問題奠定基礎(chǔ)；提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，激發(fā)探索知識、科學(xué)、技術(shù)的能動性。

（二）教育教學(xué)方案

1.多維度創(chuàng)新，建立科學(xué)的教學(xué)體系

立足社會和專業(yè)人才需求，利用現(xiàn)代信息化技術(shù)，結(jié)合科研項目、學(xué)科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等平臺進行教學(xué)改革，運用先進的教學(xué)理念實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新、教學(xué)方法的創(chuàng)新、教學(xué)體系的創(chuàng)新，建立力學(xué)“理論—實踐—創(chuàng)新”三位一體的關(guān)聯(lián)機制，構(gòu)建基于信息化教學(xué)平臺的力學(xué)課程立體化教學(xué)體系，培養(yǎng)具有“敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新”工匠精神的高素質(zhì)應(yīng)用技術(shù)型力學(xué)人才。

2.角色轉(zhuǎn)換，定制“個性化”教學(xué)方案

基于OBE理念，考慮到每個學(xué)生的個體差異，制定多元化的評價方式，結(jié)合學(xué)科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科學(xué)研究、資源建設(shè)等方面進行評價，使每個學(xué)生都能在自己擅長的領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。緩解力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容增多與授課學(xué)時減少的矛盾，結(jié)合學(xué)生個體之間的差異，構(gòu)建“一般、核心”兩級知識點體系，以學(xué)生期望達(dá)到的學(xué)習(xí)成果反向設(shè)計教學(xué)，教學(xué)過程中學(xué)生由“演員”或者“觀眾”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)演”或者“制作人”，探索線上線下混合式教學(xué)，建設(shè)多元化教學(xué)資源庫，合理增加學(xué)生投入學(xué)習(xí)的時間、引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)參與度，提升課程教學(xué)質(zhì)量。使不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生通過不同方式達(dá)到甚至超過自己的預(yù)期目標(biāo)，充分體現(xiàn)自我價值，提高自信心。

3.全方位育人，加強課程思政建設(shè)

充分挖掘與提煉力學(xué)課程中的育人元素，從課程內(nèi)容、教學(xué)模式、評價方式等方面融入育人元素，將價值塑造、能力培養(yǎng)和知識傳授融為一體，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、吃苦耐勞的精神、協(xié)同合作的團隊精神、高度的職業(yè)責(zé)任感與使命感以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，使學(xué)生通過力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，增長見識，樹立正確的“三觀”，謹(jǐn)記肩負(fù)的光榮使命，增強學(xué)習(xí)動力，做到育才先育人、育人育才相統(tǒng)一。

4.充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，提高教學(xué)參與度

學(xué)生既是教學(xué)資源的受益者，又是參與建設(shè)者，要充分發(fā)動學(xué)生參與教學(xué)資源建設(shè)，提高教學(xué)參與度和學(xué)習(xí)積極性。充分利用超星平臺、雨課堂、微信公眾號等信息化教學(xué)手段，建立以學(xué)生為中心、多樣化教學(xué)、多元化考核等教學(xué)模式，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)榉e極探索，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性。

5.緊扣創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生四種能力

根據(jù)國家對創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的要求，本成果致力于培養(yǎng)學(xué)生“四能”。通過工程案例、名人名事培養(yǎng)學(xué)生正確認(rèn)知事物的能力；通過習(xí)題求解、演示實驗、方法辯論等教學(xué)方法，充分發(fā)揮不同學(xué)生的個性化優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)思維能力；通過仿真試驗、驗證性試驗、設(shè)計試驗，培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力；通過設(shè)計試驗、論文的撰寫、參與科研、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實踐鍛煉，充分發(fā)揮學(xué)生的靈活思維優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生的開拓創(chuàng)新能力。

（三）實施過程

1.分解教學(xué)目標(biāo)，明確教學(xué)要求，強化教學(xué)管理

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和力學(xué)學(xué)科特點，分解為知識、能力、素質(zhì)目標(biāo)，制定出實用、特色、混合要求，細(xì)化力學(xué)教學(xué)具體內(nèi)容，指導(dǎo)力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)管理和教學(xué)保障，實現(xiàn)內(nèi)容、管理和保障的精益求精，從而達(dá)到強應(yīng)用、強技術(shù)的應(yīng)用特色能力培養(yǎng)，如圖1所示。

2.以賽促教，以做促學(xué)，科教融合與課程思政雙軌并行

高校育人，德育為先，立德樹人貴在知行合一。本團隊根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點與各類競賽現(xiàn)狀，提出了以組織學(xué)生參加各類大賽為背景的“以賽促教，以做促學(xué)，科教融合與課程思政雙軌并行”的教學(xué)理念，通過力學(xué)競賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力，從而提升學(xué)生自身就業(yè)競爭力，并將課程思政融入課程教學(xué)全過程（包括教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計、教學(xué)成果積累、課程考核機制、育人目標(biāo)體系化等），形成了精益化力學(xué)人才培養(yǎng)模式，如圖2所示。

3.多元素融合，創(chuàng)建力學(xué)課程“四維四階”金課體系

團隊經(jīng)過多年的力學(xué)教學(xué)實踐與探索，將微信公眾號、計算機仿真軟件、MOOC等新元素融入力學(xué)教學(xué)中，課堂教學(xué)與案例演示相結(jié)合，線上線下學(xué)習(xí)相結(jié)合，課本與實踐相結(jié)合，現(xiàn)實與虛擬仿真相結(jié)合（如圖3所示），穿插一些模擬動畫，提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。同時通過實驗課動手操作，親身體驗，激發(fā)學(xué)生對未知事物的探索興趣，提高其理解能力與創(chuàng)新能力，逐步形成“四維四階”金課體系（如表1所示），著重培養(yǎng)學(xué)生的“四種能力”，取得了良好的教學(xué)效果。

4.堅持“以學(xué)生為中心”，打造兩級知識點體系

緊扣素質(zhì)目標(biāo)、能力目標(biāo)、知識目標(biāo)，堅持成果導(dǎo)向原則、實用性原則、服務(wù)專業(yè)和工程實踐的原則，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)的差異性，將教學(xué)內(nèi)容分為“一般、核心”兩級知識點體系，開展以“淘汰水課、打造金課”為目的的教學(xué)改革與實踐。同時，針對不同層次的知識點分別采取基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的“N+1”考核與評價，并根據(jù)課程目標(biāo)達(dá)成情況不斷改進知識體系。

（四）實踐成效

1.創(chuàng)新課程教學(xué)模式，提高課程建設(shè)內(nèi)涵

改變了以往傳統(tǒng)的單向輸入教學(xué)模式，創(chuàng)新了力學(xué)課程的教學(xué)方法與教學(xué)組織方式，不僅使學(xué)生在教學(xué)中有獲得感，而且更新了教師的教學(xué)理念，使教、學(xué)雙方進入“教學(xué)相長”的良性狀態(tài)。扭轉(zhuǎn)了力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容陳舊、脫離社會熱點等狀況，拓展了教學(xué)內(nèi)容，豐富了教學(xué)資源，促使學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)，對課程、教材及相關(guān)教學(xué)資源有一個全面、深入的理解與內(nèi)化。

2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生應(yīng)用能力

將自主學(xué)習(xí)貫穿整個教學(xué)過程，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，使其主動參與到學(xué)習(xí)實踐的過程中，以體驗、享受學(xué)習(xí)過程，加深學(xué)生對理論知識的理解，提高學(xué)生的實踐動手能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。近年來，我校學(xué)生力學(xué)學(xué)習(xí)氛圍得到增強，力學(xué)學(xué)習(xí)成效明顯，獲得了省級力學(xué)競賽獎勵，實現(xiàn)了我省民辦應(yīng)用型本科院校在力學(xué)競賽組織獎上零的突破。學(xué)生力學(xué)思維能力的加強，為學(xué)生在全國工程訓(xùn)練競賽、省結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽中取得優(yōu)異成績奠定了堅實的基礎(chǔ)。

四、結(jié)論

通過在實踐中不斷總結(jié)和完善，團隊凝練出一系列符合新建本科院校要求的理論成果。

1.針對力學(xué)課程和應(yīng)用型本科院校特點，提出了“以學(xué)生為中心”的力學(xué)課程“一核二體三融四能”教學(xué)模式，建立了基于信息化教學(xué)平臺的立體化教學(xué)體系、“一般、核心”兩級知識體系，提出了“以賽促教，以做促學(xué)，教賽融合與課程思政雙軌并行”的教學(xué)理念，形成了精益化人才培養(yǎng)模式的閉環(huán)學(xué)習(xí)認(rèn)知體系，創(chuàng)建了多元素融合的力學(xué)課程“四維四階”金課體系。根據(jù)學(xué)生個體差異，堅持成果導(dǎo)向、應(yīng)用性、服務(wù)性原則，建立了兩級知識體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，有層次、遞進式開展學(xué)生力學(xué)思維養(yǎng)成教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，實現(xiàn)個性化教學(xué)、高效教學(xué)，在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和工程實踐能力方面起到積極作用。

2.構(gòu)建了立體化教學(xué)體系，發(fā)揮信息化教學(xué)優(yōu)勢，賽教融合、專思創(chuàng)融合、科教創(chuàng)新，“理論—實踐—創(chuàng)新”為一體，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性，強化學(xué)生思想道德素養(yǎng)、力學(xué)思維、專業(yè)能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。

實踐證明，本教學(xué)模式對指導(dǎo)“新工科”高素質(zhì)創(chuàng)新型、應(yīng)用型力學(xué)人才培養(yǎng)，c90c451f2152118dd2ccdc63d95ce827767685e3daefbbf3bf022f0123d3b275延伸教學(xué)平臺、拓展辦學(xué)資源、優(yōu)化師資隊伍、提升教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)團隊合作精神、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量等方面均起到了很好的效果。

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◎編輯 鄭曉燕