高職工程力學課程體系建設與綜合考核模式的實踐性研究*

韓瑞功

濰坊科技學院 山東壽光 262700

高職工程力學課程體系建設與綜合考核模式的實踐性研究*

韓瑞功

濰坊科技學院 山東壽光 262700

工程力學是高職機電、機械類專業的專業基礎課程之一，在教學中應始終堅持以人為本，科學整合現行教材，不斷改革教學方法，密切聯系生產實際，強化實驗教學，培養學生探究能力。

工程力學；課程體系；考核模式

工程力學是高職機電、機械類專業的一門專業基礎課，由于該課程理論性強，圖形結構分析復雜，計算繁瑣，配套實驗相對較少等原因，學生在學習時感到枯燥無味、不感興趣，有的甚至對學習工程力學產生反感，嚴重影響到學習成績，影響到工程力學教學質量的整體提高。為更好地服務于課堂教學，充分調動學生學習工程力學的積極性，培養學生科學的學習方法和探究問題的能力，近年來，科學整合現行教材，不斷改革教學方法，密切聯系生產實際，強化實驗教學，在有效地調動學生學習積極性的同時，培養學生的探究問題能力和創新能力，提高課堂教學質量。

1 改革課程體系，適應高職教學需求

現行的高職工程力學，其教材內容大體包括靜力學、材料力學、動力學3個方面，而且各方面之間存在一定的差異。同時由于高職階段的工程力學教材版本較多，如高等教育出版社、機械工業出版社、電子工業出版社、清華大學出版社、科學技術出版社等，嚴重制約高職工程力學的教學改革。為此，在原有教材的基礎，立足當地經濟建設實際和學生的學習實際，積極科學地整合現有教材，突出高職特色的同時，進行探究性教學改革，收到比較理想的效果。

1）將靜力學與動力學的教學內容重新組合，編排成一個新的教學體系，突出高職教學的“必須、夠用”的基本要求，合理搭配教學課時，使教學內容更符合高職特點，同時又適應學生的學習實際。因為，高職學生分析問題、解決問題的能力和知識結構相對較弱，獨立的知識體系不僅使學生感到學習困難，同時也給教學帶來阻礙。

2）將組合變形等內容，合理地與構件的變化形態以及應力分析有機結合，在學習新知識的同時，及時復習舊知識，新舊知識成為一體，促進學生的整體學習。特別是探索構件及桿件的力學規律性，間接地進行探索性意志和能力的培養。

3）適當增加與當地經濟發展相適應的專業性知識，如機械加工、機電產品制造、市場材料分析等。濰坊是山東省最大的機械加工基地，有濰柴動力等一大批先進的機械、機器制造企業，適當擴展和增加與就業相適應的專業知識，對學生將來的就業和技術改造與探究加工技術具有重要的現實意義。

4）適當增加演示和學生實驗?，F行的高職工程力學中，演示實驗幾乎沒有，課后的學生實驗不足10個，而且實驗的操作安排和結構層次不夠合理，與教材的對接相差較大。為此，在研究教材的基礎上，重新編排高職工程力學實驗，使每一章節都有演示實驗，每一單元都有學生實驗，而且實驗的內容與學習內容一一對應，體現了現代教育理念下的教學思維，賦予探究性學習以新的內涵。

5）與同濟大學聯合編輯出版3年制高職工程力學教材，與清華大學聯合編輯出版2年制高職工程力學教材，使教材建設與課程同步，達到課程體系建設既注重教材，又進行知識體系結構改革的目的。

通過課程改革，一方面擴大學生自主學習的空間，體現了以生為本的教育理念；另一方面通過課程改革，適應了當地經濟建設的需要，滲透了探究性學習的理念，為進一步培養學生的探究精神和創新能力創造了條件。

2 以課程體系改革為突破口，優化課堂教學方法

高職學生不同于普通工科大學的學生，他們思維比較能力相對靈活，但創造性思維能力相對較弱。在教學中必須面向全體學生，積極改革課堂教學方法，尤其是對那些理論性強、數學知識綜合運用較多的內容，應采取適合學生個性心理特征的教學方法，以彌補學習能力之不足。在教學中，常采用案例導向和教具導向教學方法，堅持科學性和思想性統一，做到理論聯系生產實際，遵循直觀性原則中由淺入深、由易到難、由近及遠、由簡到繁的認識規律，達到“教學、學習、探索、研究”四位一體的教學目的。

如力是一個抽象的概念，課堂教學中運用案例、教學模型導向，充分利用實物、力學模型、卡片、計算機多媒體等手段，增加學生的感性認識，從而加深對理論知識的認識與理解。再如，講授圓軸扭轉時，借助軟橡膠棒（教具）的扭轉變形幫助學生理解剪切變形和剪應變；講授直梁彎曲可利用兩塊等長、等截的長方形木板釘在一起模擬木板的變形，進而理解內力是剪應力和彎矩。這樣，通過具體的觀察、形象思考、抽象的分析，使學生在課堂上一步步得到啟發，其形象思維、抽象思維、創造性思維和逆向思維得到發展，不斷提高其探索、研究問題的能力，有效地促進難點的轉化。

教學中對于基本定理、基本公式的推導重點是闡述分析問題的思路，發掘問題的內在規律性。如材料力學4個基本變形中橫截面上應力平衡條件、應力的幾何條件以及應力與應變之間的物理條件，著重分析應用公式的物理意義，讓學生從不同角度分析事物本質的和非本質的屬性，加深對問題的理解，學會基本的探究問題方法。

3 密切聯系生產實際，科學實施能力培養

高職工程力學與機電、機械類專業的其他專業基礎課程一樣，它的應用性相對較強，尤其是與生產、建設等領域聯系密切，在密切聯系生產、建設實際開展有效的探究性教學改革方面，進行大量的實踐教學探索。

教育心理學研究認為，學生的智力包括解決問題的定向能力、表達能力、組織能力、動手操作能力、遷移能力和創造能力，都是研究和探索能力的重要基礎，在這些基礎能力中動手操作是核心，它的最高目標是培養學生的綜合職業能力和創新能力。心理學研究還認為，意向是學習的動力，學生的學習過程是一個以“意向是動力”為核心的智能發展過程。因此，教師在教學中，特別是在課堂教學中，要善于運用問題導向教學法，利用現實的、與生產聯系密切的、與專業聯系密切的具體實例啟發學生發現問題、探索問題、研究問題。一切的研究和探索都圍繞提出問題開始，只有在教學中注意引發問題，才能激發學生的思考能力，才能培養學生探究問題的良好思維習慣。

如應力分布，教師可提問：為什么同一材料在受力時不同地方的應力會不同？最容易破壞的地方在哪里？為什么鑄鐵受壓時應力大，受拉時應力??？啟發學生用截面法、平衡條件等有關知識來分析解決具體的問題。講授壓桿穩定時，除聯系機械、機器中的某些軸承、連桿、凸輪機構中的頂桿、支承機械中的千斤頂外，密切聯系體育活動中的撐桿、鏈球、鉛球，日常生活中的拖把桿、高檔衣服架，體育館的鋼架結構頂棚、跳水跳板，高架橋立柱、高速公路路面等現實生活、生產和體育活動中的壓桿，進行剖析，引導學生理解壓桿的特性，掌握壓桿的特點和分析過程，使學生通過實物分析，初步接觸探究問題和研究問題的基本思路。

高職工程力學中的壓桿、構件、桿件是一個廣義的工程名詞，學生學習后普遍認為，它們都是一些比較小的工程材料。其實壓桿、構件、桿件包括一切工程材料，小到微小的螺絲釘，大到高速公路路面。如果給學生講清楚且加以引導，學生的逆向思維就能得到拓展，探究問題的能力會得到提高。

4 強化實驗教學研究，拓寬教學領域

高職的培養目的是為生產、建設、服務、流通等培養高中級技術人才，它對人才的培養要求相對較高，一方面是要具有一定的專業基礎知識和較高的道德品質，另一方面應具有較強的操作技能和創新能力。學生的操作能力即實踐創新能力只通過課堂的講授教學是遠遠不夠的，必須通過實驗教學來培養，這是因為實驗教學既能體現教育教學思想，強化思維意識和思維能力培養，又能強化探索和研究能力的培養，特別是對于學生的探究方法以及探索問題的實踐體驗，具有重要的現實意義。

在高職工程力學的靜力學和材料力學中，解決問題的關鍵是受力分析和截面法求內力。雖然這些知識課本安排的內容不多，但抽象又比較難理解，而且對完成整個教學任務起著舉足輕重的作用。為解決好這個問題，在實際的課堂教學中，積極引進演示實驗和學生實驗，效果很好。如用模擬梁演示簡支梁的約束反力，用三角構架演示它的整體受力和解除約束后的各桿件的受力，用能重新組合的模擬梁演示平面假設和截面法求內力。通過這些從立體到平面的有針對性、有協作的教學和形象演示，學生不僅對知識有了全面的掌握，重要的是通過演示實驗，形象化地再現了課堂教學中學習的重要知識，使學生接觸到探究問題的基本方法，特別是對一些現象的理論解釋，更能激發學生的探究欲望和逆向思維，更能培養學生的探究精神。

現代教育理論普遍認為，實驗是提高學生職業能力的重要環節。在高職工程力學教學中，實驗是開拓思維、培養動手能力的重要環節，是力學教學的重要組成部分。因此，在教學中教師要充分利用教具做好力學實驗，要讓學生通過分組實驗操作培養其團隊精神，讓他們在實驗操作中有所創造、有所發現、有所探索、有所研究。現在，積極創造條件，開放力學實驗室，并將工程力學的課程教學實驗課時調整為18課時，加大實驗教學改革力度，改進實驗教學方法，特別是對于培養學生的探究能力具有重要的作用。加大實驗操作考核力度，要求人人過關，將實驗成績納入學業成績考核。

力學材料實驗室是目前濰坊科技學院重點建設的實驗室之一，也是高職工程力學實驗教學的主陣地，現在正組織機電、機械類相關專業的學生，借助這個實驗平臺開展實驗教學改革與創新，加大學生探究性實驗教學的力度，不斷完善力學實驗功能，強化研究能力培養。另外，積極組織成立高職機電、機械類專業課外活動研究小組，面向壽光蔬菜經濟實際，深入開展大棚力學結構調查、力學結構設計、透光性原理與熱量轉化研究、自動控制溫度和濕度研究、自動機械控制研究和補充光源能量研究等多項重大課題，及時彌補學生課堂學習中的不足，為探究性教學提供第一手實踐素材，也不失為一種探究性教學的好方法。

5 綜合考核，實現教與學的有機統一

網絡環境下如何改革工程力學考試評價體系，從哪些方面入手，一直是教育教學工作研究的新課題。網絡環境的教學考試評價，應注重人的情感，尊重人的個性發展水平；應體現現代教育思想，應與時俱進，科學發展；應動、靜態有機結合，科學規范。

1）教學考試評價應緊密聯系教學全過程，旨在揭示學生解決具體問題的能力，而不是針對某一特定的結論。對于作為專業基礎學科的工程力學，積極創造合適的機會，采取更加靈活的考試方法，或開卷，或講座，或討論，或實驗驗證，或小制作，充分展示學生自己對探索過程的理念、觀點和意向間的內在聯系，全方位反映學生對工程力學的學習情況，使學生的學習更加適應網絡這個特定的教育環境和課程改革之需要。

2）采取更加靈活的考核考試方法。一方面，教師可以給學生選擇機會，讓學生在網絡環境下充分展示自己已經擁有的知識、技能、態度和習慣等。如學習了一個單元或章節后，讓學生借助網絡總結一種學習方法，或完成一個小論文報告，或制作一個小的產品，或探索解決力學問題的一種途徑。另一方面，通過網絡小組的形式進行評價，更加有利于緩解由于成績評定給學生造成的心理壓力，培養合作精神。此外，教師可以讓學生一人一機，或借助網絡，或回家獨立完成，或以小組的形式讓學生集思廣益來完成考試的任務。這樣，學生會充分體會到網絡的內在優勢，體會到合作帶來的快樂，體會到學習的快樂。

3）考試評價的標準不應只限于一個，允許一個問題有一個以上可解決的方法或答案。網絡環境下，人的意識、思維方式、解決問題的方法都發生很大的變化，特別是隨著計算機媒體的普及，各種各樣的游戲、網絡猜想等靈活的思維模式，使學生的創造性思維活動達到有史以來最大的開發，直接影響到學生解決問題方案的取舍。同時由于面臨問題時，特別是實際問題時，人們視角不同，理解不同，解決的方式也不同，勢必給學生解決問題提供不止一個正確或合理的答案。因此，工程力學教學考試評價不應局限在一個或只允許一個正確的答案上，教師應讓學生自由發揮，使學生養成多維的解決問題的行為習慣?？荚嚪椒ūM量實施開放式模式，比如讓學生動手制作一個新產品或探索解決力學的一種方案，或通過上網查詢提供幾種解決問題的方案，這樣學生就會自然而然地養成解決問題的良好習慣。

4）命題多樣化。一改以往只有選擇、簡答、分析、綜合等題型的命題方式，嘗試提出一種方案讓學生討論，或者給出一個實例讓其分析，通過討論或者分析，起到回顧、總結、學習、提高的目的，激發學生學習興趣的同時，使工程力學考試更加貼近教學實際。

5）成績評定體現學習過程。在評定學生學習工程力學的成績時，將課堂學習、課后作業、實驗學習、探究討論、論文報告和綜合筆試整體納入成績評定范圍，充分調動學生學習工程力學的積極性，有效地進行考試與成績評定改革，成效顯著。

總之，高職工程力學課程體系建設與綜合考核模式的研究，必須突出實踐性這個根本原則，必須以學生為中心，也只有立足教學、科研、學習、考核實際，才能真正實現課程體系的最優化。

[1]韓瑞功.工程力學[M].上海:同濟大學出版社,2009

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B

1671-489X(2011)03-0014-03

10.3969 /j.issn.1671-489X.2011.03.014

*山東省教育科學“十一五”規劃重點課題，編號：2010GZ052。

作者：韓瑞功，研究生學歷，副教授，中國物理學會高校會員，21世紀高職高專教材編寫委員會副主任委員，承擔山東省和國家級課題4項，主要研究方向為理論物理及應用研究。