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試析對工程力學(xué)課程教學(xué)改革的幾點思考
論文摘要：成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院以“地質(zhì)工程”本科創(chuàng)新實驗班為依托，對該課程教學(xué)從課程教育思想、課程教學(xué)內(nèi)容、課程授課方式和手段以及課程考核等方面進行了全方位改革。
論文關(guān)鍵詞：工程力學(xué) 課程教學(xué)改革 思考
為貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》，教育部于2010年以來啟動實施了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，各高等院校對人才培養(yǎng)方案都重新進行了思索，并提出修訂計劃方案。成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院以此為契機，經(jīng)過兩年的準備和醞釀，成立了“地質(zhì)工程”本科創(chuàng)新實驗班。該實驗依托2011年本校進入教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的“勘查技術(shù)與工程”、“地質(zhì)工程”兩個專業(yè)為背景，根據(jù)教育部組織實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的具體要求，以培養(yǎng)適應(yīng)21世紀地質(zhì)工程行業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟需求的，具有堅定正確的政治方向、強烈的社會責任感、扎實的地質(zhì)工程專業(yè)基礎(chǔ)、較強的實踐能力和創(chuàng)新能力、優(yōu)秀的綜合素質(zhì)的地質(zhì)工程科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)新人才為目標，多次召開會議制訂討論創(chuàng)新班培養(yǎng)方案和培養(yǎng)計劃，著力提高學(xué)生的“說、寫能力，計算、分析能力和溝通協(xié)調(diào)能力”。工程力學(xué)作為該培養(yǎng)計劃的一門重要學(xué)科基礎(chǔ)課程，起著“承上啟下”的橋梁作用，在提高學(xué)生計算、分析能力方面處于“排頭兵”的地位。學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)強調(diào)該實驗班課程必須由授課經(jīng)驗豐富、教學(xué)效果最好的教師來承擔。本人作為任課教師之一，深深感到肩上的責任。為實現(xiàn)提高學(xué)生三大能力素養(yǎng)的目標，在工程力學(xué)課程的教學(xué)中進行了以下幾個方面的改革和嘗試。
一、課程教育思想改革
教育改革改到深處是“教學(xué)”，改到難處是“課程”。課程教育思想本質(zhì)上是課程教學(xué)目標的反映，是課程改革的思想先導(dǎo)。社會需求在變，課程設(shè)置也必須根據(jù)需求做相應(yīng)的發(fā)展，走內(nèi)涵發(fā)展之路。工程力學(xué)課程作為經(jīng)典力學(xué)，傳統(tǒng)上偏重于培養(yǎng)學(xué)生的理論分析能力，作為非力學(xué)和理學(xué)的學(xué)生，是會有一定難度的。許多學(xué)生從中學(xué)到大學(xué)都會把力學(xué)作為學(xué)習(xí)的“攔路虎”，無疑從心里上造成學(xué)生對這門課程的隔閡。“地質(zhì)工程創(chuàng)新實驗班”的學(xué)生是從本院“勘查技術(shù)與工程”專業(yè)的學(xué)生經(jīng)過幾輪考核選拔出來的，因此，他們具備學(xué)好這門課的基礎(chǔ)。但是，地質(zhì)工程專業(yè)的許多學(xué)生對力學(xué)課程懷有畏懼感，片面認為只有力學(xué)專業(yè)的學(xué)生才能、才需要學(xué)好力學(xué)。因此，對于這些學(xué)生首先要其克服“畏難”情緒，從思想上放下包袱，鼓勵學(xué)生只要投入時間和精力就一定會學(xué)好工程力學(xué)。
二、課程內(nèi)容改革
工程力學(xué)作為工科學(xué)生一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，涵蓋了原有“理論力學(xué)”和“材料力學(xué)”的大部分內(nèi)容。從學(xué)時上來說，該門課程幾經(jīng)變動，大部分學(xué)校學(xué)時為60～80學(xué)時不等，本校“地質(zhì)工程”本科創(chuàng)新實驗班學(xué)時設(shè)為72學(xué)時。傳統(tǒng)的工程力學(xué)教學(xué)偏重于力學(xué)在機械工程中的應(yīng)用，書上的例題和習(xí)題主要都來自于機械工程實際，模型也大多來自于機械和工程設(shè)計。對于沒有機械工程基礎(chǔ)知識背景的學(xué)生來說，歷來覺得工程力學(xué)的例題、習(xí)題太過抽象，不好懂。本次創(chuàng)新班的工程力學(xué)教學(xué)不能完全照搬以往的課程內(nèi)容，既要兼顧傳統(tǒng)工程力學(xué)的基本內(nèi)容的講授，又要結(jié)合“地質(zhì)工程創(chuàng)新實驗班”的終極培養(yǎng)目標。因此，教學(xué)中我著重強調(diào)工程力學(xué)在地質(zhì)工程中的一些應(yīng)用，搭建工程力學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)課程與專業(yè)應(yīng)用之間的聯(lián)系橋梁。
在教學(xué)內(nèi)容安排上，強調(diào)以地質(zhì)工程實踐為背景，以力學(xué)基本素養(yǎng)和能力提高為準繩，以力學(xué)基本概念及其在地質(zhì)工程領(lǐng)域的應(yīng)用為主線，著力強化地質(zhì)現(xiàn)象中的力學(xué)分析方法的指導(dǎo)。教學(xué)中采用透過現(xiàn)象看本質(zhì)的方法，引導(dǎo)學(xué)生抓住問題的本質(zhì)，采用力學(xué)基本方法解決不同的問題。在教學(xué)中增加了許多地質(zhì)工程中的力學(xué)應(yīng)用實例，比如講了四種基本變形的受力特征和變形特征后，引入滑坡中的力學(xué)現(xiàn)象，將構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的節(jié)理、斷層與基本受力、變形做了對比分析，學(xué)生一下子就被吸引住了;在講到應(yīng)力狀態(tài)分析一章后，馬上介紹工程力學(xué)與地應(yīng)力分析之間的關(guān)系，把本來很抽象的力學(xué)理論問題與后續(xù)專業(yè)課程內(nèi)容結(jié)合講授，使學(xué)生體會到了學(xué)習(xí)力學(xué)的意義，普遍提高了學(xué)習(xí)的動力和興趣。
三、課程授課方式和手段的改革
近二十年來，隨著工程力學(xué)學(xué)時的調(diào)整，各工程力學(xué)授課教師在授課方式上都做了大量的改進。比如，教學(xué)中采用多媒體技術(shù)，以板書為主，多媒體為輔，理論推導(dǎo)部分用板書推演的方式，而工程中的應(yīng)用實例多采用多媒體幻燈片的方式來提高大家的信息量，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣等方面做了大量探索和改進。
第一，理論教學(xué)采用啟發(fā)式、設(shè)問式及歸納總結(jié)式的方法。比如講合力矩定理之前，先用圖片給學(xué)生提了個問題，讓學(xué)生先利用已有知識去分析，學(xué)生很快會想到解決辦法，但是由于計算量大，因此學(xué)生在計算過程中稍有疏忽就會出錯，會得不到正確結(jié)果。這時，我適時地引入合力矩定理，學(xué)生立刻興趣大增，意識到了學(xué)習(xí)有關(guān)力學(xué)定理在力學(xué)分析中的重要性。這樣，改變了以前學(xué)生總以為學(xué)習(xí)定理沒什么意思，講到理論定理部分內(nèi)容時，學(xué)生就很容易疲倦的現(xiàn)象。
第二，理論教學(xué)隨時與實踐教學(xué)結(jié)合，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。傳統(tǒng)的力學(xué)教材實例大部分都是以力學(xué)模型簡圖的方式展現(xiàn)的，而學(xué)生對力學(xué)模型與實物結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)及關(guān)聯(lián)性體會不深，常常出現(xiàn)換個形式就不會分析的情形。針對這一問題，學(xué)院鼓勵教師教學(xué)不拘形式，可以根據(jù)教學(xué)要求，增強實踐教學(xué)。梁的內(nèi)力、應(yīng)力分析是工程力學(xué)的重點、難點內(nèi)容，學(xué)生對于應(yīng)力的理解一直以來都覺得很抽象，我在講到彎曲形分析那一章時，將實驗班的學(xué)生專門帶到“結(jié)構(gòu)力學(xué)實驗室”，參觀實驗室橫梁彎曲應(yīng)力測試實驗設(shè)備系統(tǒng)，讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象結(jié)構(gòu)模型，利用前面所學(xué)力學(xué)知識建立了梁的力學(xué)模型，最后向?qū)W生提出問題，如橫梁橫截面上的強度提高可以從哪些途徑進行改進?隨著問題的逐步解決，大大激發(fā)了學(xué)生們的探究興趣，他們都自覺到圖書資料室去查詢相關(guān)的參考資料，并提出自己的想法。
四、課程考核方式的改革
考試方式的改革取決于課程目標的確定。工程力學(xué)課程考核的關(guān)鍵是要重能力考核，要把培養(yǎng)學(xué)生的說寫能力、計算分析能力、溝通協(xié)調(diào)能力以及工程分析能力的考核放在首位，要改變只重理論知識考核的傾向。針對現(xiàn)時學(xué)生普遍高分低能、動手能力差的問題，要求學(xué)生重在平時學(xué)習(xí)，要以學(xué)會為主，考試為輔，強調(diào)學(xué)生對所學(xué)知識的熟練掌握和應(yīng)用�？己酥袊栏駥⑵綍r成績和考試成績相結(jié)合，平時成績占總成績的30%，鼓勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)，參與課堂討論。為了鼓勵學(xué)生勇于創(chuàng)新，還安排學(xué)生試寫小論文。小論文主要體現(xiàn)學(xué)生綜合應(yīng)用知識和解決問題的能力，有創(chuàng)新的論文還可以得到附加分。與此同時，我們還把課程目標中的知識目標、能力目標、情感目標、心理健康目標、思想品德目標綜合進行考核，防止考核中的以偏概全。
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