材料力學課題式教學模式探討*

王曉鋒 郭長青 胡和平

《材料力學》是普通高校許多工程專業的重要技術基礎課程，一方面為專業課的學習奠定必要的力學基礎，另一方面使學生初步擁有運用力學知識解決工程實際問題的能力。隨著高等教育改革的不斷深化，高等教育已由精英教育向大眾化教育轉變，高校學生人數越來越多，學生的基礎普遍有所下降，各力學課程的課時也越來越少，而同時現代工程技術對力學的要求卻越來越高。在這種新的形勢下，現有《材料力學》教學模式的弊端越來越明顯，主要表現為以下幾個方面:1)教學內容方面。現有的課程教學內容過分強調力學作為單個學科的系統性和完整性，造成了課程內部與課程之間存在許多不必要的重復以及與后續課程脫節嚴重的現象，而隨著新興學科、新興專業的不斷出現，這一矛盾越來越突出。同時現有的教學內容與工程實際脫節嚴重，過于強調理論知識和解題技巧的訓練，忽視了實際問題的力學模型抽象化過程。2)教學方法與手段方面。傳統的以“教室、教師、教材”為中心的灌輸式教學方法在中國教育史上延續了半個世紀之久，這種教學模式只能使學生被動的去學習，不能有效地調動學生學習力學課程的興趣和積極性，嚴重地壓抑了學生個性的發展，不利于學生素質的提高與創造思維的形成。3)考試考核體系方面?，F有的期末一次性考試定成績的考試模式功利化太重:重結果，輕過程;重分數，輕能力。容易造成學生考前突擊、死記硬背，甚至考試作弊等不良行為的發生，使學生的時間和精力都花在了記憶上、做習題上，而不是對知識的理解、運用能力的提高上。同時也嚴重制約了學風、考風建設，不利于學生良好品質的形成。

1 國內《材料力學》教學改革研究現狀

1)在教材體系、教學內容及教學方法改革方面文獻[1]～[11]進行了很多研究和嘗試，卻普遍沒有明確的教學指導思想。在教材體系、教學內容的改革方面，片面強調了課程內容的整合、刪減，注重課程內部和課程之間的連貫和協調，忽視了課程內容與現代科技發展和工程實際的緊密結合，只是簡單引入工程實例，沒有體現力學來源于工程實際，服務于工程實際的本質。在教學方法改革方面提出了改變現行的灌輸式教學方法，采用啟發式、探討式、研究式、問題式等教學方法，同時充分發揮多媒體教學的優勢，提高學生的學習興趣，但是這些方法大多運用于課堂教學上，而且偏重于理論知識的傳授。因此需要采取一些措施，比如布置一些與學生專業相關的科研小課題，培養學生分析解決實際問題的能力。2)在考試考核體系的改革方面，文獻[12]～[20]研究了如何使學生擺脫應試教育的束縛，把素質教育、能力培養融入考試這一教學環節，但是，由于考試考核制度改革是一個龐雜的系統工程，上至校主管領導下至教學一線的教師，都必須積極參與其中才可能將這項制度的改革開展深入，目前真正能將這些理論運用于具體的教學實踐并取得顯著效果的卻是很少。

2 《材料力學》課題式教學模式

1)教學內容的課題化。為了適應從精英型人才培養模式向應用型人才培養模式的轉變，需要進一步研究材料力學與專業課程、工程實踐的密切關系，克服目前偏重理論的學科化傾向，將理論的學習統一到解決工程實際問題上來。重新整合教學內容及結構，將教學內容分解為基本變形、組合變形和試驗操作三大模塊，每個模塊再進一步分解為多個子課題，每個子課題都要圍繞一個工程實際問題而展開，其中應著重于力學模型的抽象，淡化理論推導中的數學技巧，重視力學概念、理論的提出及適用條件，重點培養學生分析問題、解決問題的能力。2)教學方法與手段的課題化。開展課題式教學，在教學內容安排上針對課程內容設計出一個個的學習單元——課題，每個課題圍繞著一個具有啟發性的工程實際問題而展開，學生以3人～5人為一個小組通過合作、討論來分析問題、收集資料、確定方案步驟，直至解決問題。3)將課題研究、論文撰寫及答辯納入考試考核體系。實行目標教學法和多樣化考核方式，徹底改變過去只通過期末考試成績決定學生課程成績，重理論輕實踐，重考分輕能力的應試教育考試制度。建立工科力學課程綜合素質能力考核和學習效果評價體系。采用基礎理論測驗、課題研究、撰寫論文與答辯多種形式相結合的考核辦法，引導學生掌握良好的學習方法，減少學習的功利性，調動學生學習的主觀能動性，從根本上改變應試教育長期制約學風、考風建設的狀況，促進學生良好品質的養成。

3 課題式教學模式的優點

1)課題式教學是將學習、設計、研究貫穿于課程教學始終的一種教學方法，它打破了舊模式下的滿堂灌，學生在教師指導下開展學習、研究、討論和設計，把教、學、做三者有機地結合在一起。它重方法傳授、重能力培養、重學生主體作用和學習主動性的發揮。2)通過參加課題研究，使學生認識到材料力學在工程實際中所起的重要作用，以激發學生學習力學課程的積極性，做到有針對性地培養學生運用所學的力學理論和方法，分析和解決工程實際問題的能力，并拓展到相關專業領域內與力學緊密聯系的工程實際問題。同時，拓寬學生的工程知識面，增強學生的社會競爭力，有利于應用型人才教育目標的實現。3)新的考試考核方法的實施將解除學生閉卷考試的思想壓力，避免學生考前突擊、死記硬背、考時抄襲等不良行為的發生，使其把精力放在掌握本學科分析解決問題的思維訓練及能力培養上，提高對所學知識的理解、運用能力，從而使考試真正成為進一步深化學習的重要教學環節，不再被學生視為沉重的負擔。

近年來我們在材料力學教學改革上做了很多嘗試，也獲得了很多寶貴的經驗，目前《材料力學》課題化教學模式也在進行試點班的教學，同學們的積極性很高，不再是被動的接受知識，而是根據所選的小課題能夠積極主動汲取知識。從《材料力學》的教學實踐中我們也深刻的體會到:《材料力學》的教學改革不可能一蹴而就，這是一項長期而艱巨的系統工程，必須要有完整的計劃，并結合教學實際，不斷探索，不斷總結，以使教學改革能夠順利實施。

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