高職院校力學專業學生創新實踐能力的培養策略

叢 蕊 羅 敏 唐友福

【摘要】 培養高職院校力學專業學生的創新實踐能力不僅是就業形勢所迫,同時也是拓寬專業口徑、培養高素質人才的需要。本文提出構建多平臺互為融合體系,采用研究性教學模式、科學研究導師制、開放創新實驗室和學科競賽等措施,來提高力學專業學生的創新實踐能力。

【關鍵詞】 融合體系力學專業大學生創新實踐

“寬口徑、厚基礎、重實踐、善創新”一直是力學專業培養學生的目標。近幾年來,高職院校力學專業的創新教育取得了一定的效果,但受到傳統的培養模式和培養環境的限制,還存在一些不足。為了解決這些問題,筆者構建了研究性教學平臺、創新性實踐平臺,以及學科競賽平臺等多平臺互為融合體系,為培養具有創新實踐能力的高素質力學人才提供有力條件。

一、 構建研究性教學平臺,培養大學生的創新思維

傳統教學思想強調知識的傳承,把傳授知識當作教學的主要目標,忽視對學生自主學習和自主研究能力的培養。而研究性教學是是一種始于問題、基于發現、體現創造性特色的教學模式,它把學習、研究、實踐有機結合,讓學生有更多機會參與研究,這對提高學生的創新思維具有一定的作用。為此,筆者構建了研究性教學平臺,具體研究內容如下:

(一) 完善課程體系,重視學生知識應用能力培養

為了使力學專業學生的課程體系更好地適用社會需求,筆者重新修訂了力學專業培養計劃,在修訂過程中結合全國高等院校力學類專業的學科特色,突出素質教育和創新實踐能力培養。同時進一步完善現行學分制培養方案,將社會實踐、科技競賽及創新實踐活動統一納入學分制。

(二) 改革課程教學環節,強化學生自主學習能力培養

通過修改專業課學時分配比例,減少理論授課時間,適當增加課堂討論和自主研學時間,來提高學生自主學習能力。為此,筆者將“課堂論文”這種自主研學模式引進教學中,即教師布置課題,學生查找文獻資料,進行專題研究,并撰寫論文。在這個過程中,教師只是提供研究方向,具體的解決問題方法由學生自行提出,這就極大提高了學生的創新實踐能力。

(三) 改革教學模式,提高學生學習興趣和培養學生創新意識

為了提高大學生的學習興趣和培養大學生的創新意識,筆者提出一種探究式的教學模式,將啟發互動并存于課堂。教學方法采用探討發現法、案例式、項目法和合作學習法等,并將這些方法很好地應用到力學專業課教學中。在具體實施過程中,采用了“合作研究”的組織模式,即由教師向全班學生布置若干個探究式課題,學生自愿組成合作學習小組,小組中的每個成員有獨立的任務,既有分工,又有協作,各展所長,優勢互補。

在整個研究學習過程中,學生是主體,教師只是引導者、協調者和支持者。

二、 搭建創新性實踐平臺,提高學生的實際操作能力

實踐教學是高等學校培養學生實際操作能力、加強學生實驗水平和創新能力不可缺少的重要環節。筆者根據力學專業的特殊要求,把提高學生實踐創新能力與專業實驗室建設和創新實驗室建設等結合起來,構建了實踐教學平臺。

(一) 加強專業實驗室建設,培養學生的綜合實踐能力

專業實驗室建設的原則是為教學服務,兼顧科研。為此我們把力學系的三個專業實驗室振動力學實驗室、斷裂力學實驗室和實驗力學實驗室整合成中央—地方共建實驗室。學生利用實驗室進行集中性和專業性綜合實驗,培養他們的綜合實踐能力。

(二) 設置創新實驗平臺,提升學生的創新實踐能力

為了提升學生的創新實踐能力,筆者設置了創新實踐平臺,包括設置創新實踐研究室和創新實踐研究項目。創新實踐研究室主要設置在專業實驗室中,由實驗室教師和指導教師共同管理,通過這個平臺,鼓勵學生申請校級科研項目、省級大學生創新訓練項目,以及國家級大學生創新性實驗計劃等。依托力學系的創新實踐平臺,2008年大慶油田學院力學系學生獲得兩項校級大學生創新性實驗項目。

通過設置創新實踐平臺,學生不僅有了創新實踐的場地,而且有了創新實踐活動的經費,為學生開展創新實踐活動和提升創新能力提供了可靠保障。

三、 搭建學科競賽平臺,培養高水平的創新實踐人才

為了培養力學專業高水平的創新實踐人才,筆者在已搭建的研究性教學平臺和創新性實踐平臺的基礎上,構建了以結構設計大賽和周培源力學競賽為主體的學科競賽平臺,并從建立組織機構、開放實驗室、組建學生科研團隊和參加學科競賽等四個方面,來構建學科競賽平臺。

(一) 建立培訓機構和管理機制

2002年大慶油田學院工程力學系成立,隨后根據課程體系設立了四個力學研究所;2006年力學系成立了中央—地方共建實驗室;2007年成立了工程力學創新實驗室。依托這三個培訓機構,大慶油田學院工程力學系實現了學科競賽組織管理平臺的構建,組織管理平臺的主要任務是每年面向力學系招收6~12名大一優秀學生,利用本科生四年的課余時間,組織和指導學生開展各項科技創新活動。學生的培訓和科研活動實施科學研究導師制度,全系具有科研能力、責任心強的教師均可申請成為本科生科學研究導師,指導學生的科技創新工作。

為了保證工作的順利實施,大慶油田學院工程力學系還成立了院、系兩級管理機構,院系領導主要負責全面管理、組織協調和實施,同時提供一定的資金資助;系專家組(導師組)負責學生項目的組織和指導工作。

(二) 建立全開放的創新實驗室

為了實現各類實驗室利用有限資源更好地為教學、科研服務的目的,實施科研實驗室和教學實驗室一體化的開放建設,這是促進實踐教學水平提高以及培養具有創新實踐能力高素質人才的重要保證。

依托工程力學專業目前在計算力學和振動力學方面的科研優勢,開放了振動力學實驗室和計算力學研究室,并完善了實驗室開放管理辦法,同時打造出一支開放模式下的高水平實驗室人員隊伍。

(三) 組建大學生科研團隊

大學生科研團隊是學生科研素質培養的重要載體。大慶油田學院工程力學系以周培源力學競賽和結構設計大賽中競賽項目和指導教師的科研項目為依托,積極引導學生根據興趣組建學生科研團隊。2008年力學2006級五名學生組建的科研團隊參與了計算力學研究室國家自然基金“旋轉鉆柱與鉆井液耦合動力分析方法研究”的實驗臺建設,該實驗臺現已申請國家專利。

(四) 參加和主辦學科競賽

學科競賽是培養大學生創新精神和創新實踐能力的重要途徑 ,為此,大慶油田學院工程力學系積極組織和培訓學生參加各類學科競賽。其中,2008年參加了“黑龍江省結構設計大賽”;2009年參加了“全國第七屆周培源力學競賽”。通過參加這些競賽,使我們積累了一定的組織和培訓經驗,這也為學科競賽平臺的構建積累了寶貴的實踐經驗。

為了選拔參加“結構設計大賽”和“周培源力學競賽”人才,大慶油田學院工程力學系在2007年舉辦了“力神杯”結構設計大賽,在2008年舉辦了“創新杯”力學競賽。這些競賽的舉辦為學科競賽平臺的構建提供了有力的支撐。

總之,通過構建研究性教學平臺、創新性實踐平臺,以及學科競賽平臺等多平臺互為融合體系,不但為大學生營造出良好的創新人才培養環境,而且提高了力學專業大學生的創新實踐能力。

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【基金項目】黑龍江省新世紀高等教育教學改革工程項目(5684);黑龍江省高等教育學會規劃項目(115C-850)

【作者簡介】叢蕊(1972-)女,大慶石油學院機械科學與工程學院工程力學系副教授,博士。

(責編黎原)