提高工程力學專業人才培養質量的研究

劉寶良 孫立紅 鄧 慧 吳云鵬

(黑龍江科技學院，黑龍江哈爾濱150027)

提高工程力學專業人才培養質量的研究

劉寶良 孫立紅 鄧 慧 吳云鵬

(黑龍江科技學院，黑龍江哈爾濱150027)

工程力學專業畢業生主要從事與機械、土建、材料、能源、交通、航天航空、船舶和礦業等工程技術領域內的工作，是我國基礎設施建設中必不可少的專業技術人才之一。這一專業的人才培養質量，也會影響到理工科相關專業的長遠發展。本文主要從培養方案、培養方法等方面闡述工程力學專業如何提高人才培養質量。

工程力學;工程能力;培養方案;學生培養

力學是基礎學科，它所闡明的規律帶有普遍性，是絕大多數技術學科、工程學科和其他基礎學科的基礎。力學又是技術學科，在絕大多數工程技術領域中出現的關鍵問題，需要力學來解決。力學按照研究對象分為固體力學、流體力學、一般力學與力學基礎三個分支。不同的工程技術領域中需要力學解決的關鍵問題，往往綜合了固體力學、流體力學、一般力學與力學基礎的兩個方面或三個方面的特點，這類力學領域統稱工程力學。工程力學專業可以服務于各工程領域，主要有機械、汽車、土木工程、海洋、運輸業等。我國建設創新型國家的要求，使各種企業逐漸加大研發力度，以創新求生存，使工程力學專業得到了一個較大的發展空間，社會需求不斷擴大。從全國來看，力學專業就業主要有兩部分，一部分是讀研，屬于研究型人才;另一部分為工程型人才，主要從事機械、土建、材料、能源、交通、航天航空、船舶、水利、礦業等工程技術領域內的工作。

工程力學專業國內各高校本科生招生人數基本上穩定在1～3個自然班30～90人之間，從招生的分數上分析，國內力學專業的招生分數均處于各高校中等偏下水平。為了培養適應社會需要的應用型人才，本文將主要從培養方案和方法兩個方面，探討如何提高工程力學專業人才培養質量。

一、精心制定本科培養方案，明確培養目標

本科專業的培養方案是本科生教育的第一個也是貫穿整個本科階段始終的重要文件，是學生認識專業，明確未來發展方向，規劃學習目標的指導性文件。培養方案制訂得是否科學，直接影響到學生的培養，因此應進行詳細論證，在廣泛的調研基礎上，對原培養方案中存在的問題有針對性地加以解決，制訂出科學、合理及特色鮮明的專業人才培養方案。

1.以市場需求為導向，不斷完善人才培養方案

在培養方案制訂或修訂之前，要積極選派工程力學專業建設的負責人及骨干教師參加相關會議，進行專題交流和探討，并與國內對應企業群相關人士保持聯系，根據學科發展需要和社會需求進行課程設置、課程建設、師資隊伍培養、課程內容體系改革。了解國內同類院校工程力學專業建設情況，開闊專業建設思路，明確工程力學專業的辦學思想。

2.要有明確的專業方向

國內各高校力學專業(工學類)主要涉及機械、土建、材料、能源、交通、航空航天、船舶、水利、礦業等工程技術領域。各校的工程力學專業均有明確的方向，以航空航天工程、船舶軍工工程、油田工程、礦業工程等為背景依托，各自體現了專業的特色方向，使得工程力學專業以工程背景為依托，提高人才培養質量，同時為地方區域經濟和行業發展提供優質人才。

3.要有明確的專業定位

對于專業的定位，首先應該明確培養模式和目標。我國的工程力學專業培養模式大致可分為四類:即理科力學專業、工科力學專業的研究型、工科力學專業的結合型和工科力學專業的計算機科學與工程型。工程力學專業接近于工科力學專業的計算機科學與工程型，應是培養具有較扎實的數學、力學、工程基礎，掌握工程力學的計算、分析方法和某一專業基本技能的應用型人才。這就不僅要求注重力學基礎知識的培養，還要注重力學在工程中的應用，為畢業生的就業及擇業打下堅實的專業基礎。

4.要有明確的服務對象

工程力學專業建設應立足本地區，把自身的發展和區域經濟緊密聯系起來，依托本區域的支柱產業、高新技術產業和重點發展產業，制定適度超前的培養目標，準確定位培養層次和培養目標，在此基礎上，按照工程力學現有的兩個研究方向，面向機械、土建、材料、礦業工程、工程力學軟件應用等領域從事科研、技術開發、工程設計、教學和管理等方面的工作。

二、按照人才培養方案要求，加強實驗室建設

按照工程力學專業的規范要求，工程力學實驗室由電測應力分析，光測應力分析，振動測量，流體力學測量技術四個部分組成。

1.電測應力分析試驗平臺建設

購置電測綜合實驗臺及相應應變計、應變儀、記錄儀等實驗設備，可進行結構材料彈性模量、泊松比和切變模量G測定及實驗原理等，并進行實驗數據的計算機采集、處理及實驗誤差分析等。

2.軸類構件剛性分析、應力分析測試試驗平臺建設

購置SNP系列扭轉疲勞試驗機、光彈儀等設備，可進行各種軸類、桿類的動態扭轉疲勞試驗，實現對稱循環和非對稱循環等疲勞試驗;在試驗臺最大扭矩、扭角范圍內，可實現靜態扭轉剛性、強度試驗。試驗時計算機按設定的參數控制試驗臺自動進行，可顯示和記錄實驗數據圖形。各類復雜構件的應力、應變分析試驗，為工程力學專業人才的培養提供了基礎實驗保障。

3.振動信號檢測、分析測試試驗平臺建設

購置聲發射儀、全數字超聲波探傷儀、噪聲分析儀等實驗設備，可進行工程振動信號檢測、分析測試實驗，以提高教學和科研水平。

4.流體力學基礎試驗平臺建設

購置流體力學綜合試驗臺，進行流體力學基礎試驗，主要包括雷諾實驗、伯努利方程實驗、沿程阻力實驗、局部阻力實驗、文丘里流量計測定流量系數的實驗、孔板流量計測定流量系數的實驗、畢托管測定流速方法實驗，以提高流體力學相關課程的教學實驗水平。

5.根據專業特色方向，進行專業方向實驗平臺建設

為體現專業特色和專業人才培養方向，在滿足本科教學基本要求的基礎上，應根據專業人才培養需求，設置相應的實驗，如專業特色實驗室、數值模擬實驗室、素質教育活動基地等，同時還要為教師搭建科研平臺，為教師科研提供實驗條件，形成科學、開放、共享的實驗室運行機制，在滿足本校教學需要的同時，也向外校學生開放，實現教學實驗資源的共享。

三、積極進行教學改革，提高專業課程教學質量

1.引入案例、力學建模及綜合設計

為增強學生分析、研究、解決問題的能力，在教學過程中適當引入專題、綜合設計課堂。根據所學內容，結合具體工程實例，具體問題、具體分析，如彩虹橋倒塌原因分析，上海楊浦大橋橋面結構力學性能分析，典型工程實例(由于疲勞強度原因引起的破壞現象分析等)專題，并要求學生利用所學力學理論，自行設計分析實際存在的具體問題。

2.引入現代教育技術手段

力學課程是理論性較強、概念較抽象的課程，利用多媒體等現代教育技術手段可以克服傳統教學方法的許多弊端，把文字、聲音和視頻圖像有機地結合在一起，調動學生學習的積極性，使學習變得更加有趣，以吸引學生的注意力、調動學生的想象力。一些高校將計算機輔助分析的教學與實踐內容引入力學課程中，把現代數值計算技術引入力學課程教學，用計算機求解力學問題，甚至在實驗中還實現了計算機模擬仿真實驗等內容。

3.積極開展科技活動，以科研促進教學

教師學術水平的高低直接影響著學生的培養質量，如果教師能在教學課堂上適當引入一些自己在科研活動中的具體實例，用所講授的力學理論進行剖析，與學生進行相互交流，對于提高學生的學習興趣和科研意識都會起到積極作用。

四、主要改革措施

為落實專業人才培養目標，使人才培養質量得到提高，我們采取了一系列改革措施。

1.實施本科生導師制培養

從國內工程力學專業招生總體情況來看，一般各校每屆招收1～2個自然班，大約60人。由于人數少，可以實現本科生的導師制培養。通過對我校三屆畢業生的調研，發現學生在大一、大二階段就非常關注專業學習內容及其應用、未來發展的可能方向，以及畢業去向等等。由于工程力學專業學生的培養與其他工科專業也有明顯的不同，其他工科專業都有較為明顯的工程背景，有十分確定的工程對象，而力學專業恰恰沒有，研究的是工程領域共性力學問題，使學生對專業的認識比較模糊。

針對存在問題，從大一新生一入學就實行本科生導師制培養。導師為每位學生制訂詳細的個性化培養規劃。讓學生提前了解專業，會激發學生對專業的熱愛，有利于提高人才培養質量。

2.實施考研專項指導

從教育部高等學校力學類專業教學指導委員會2004年發布的力學學科發展戰略研究中發布的信息來看，考研學生的比例平均水平在40%以上，占就業的一大部分，這也源于力學專業歸屬于基礎學科，加之力學專業學生主要在高校和研究所等科研單位工作，而目前本科生幾乎不能進入到這樣的單位工作，所以工程力學專業的考研率一直處在各學科的前列，應把考研作為專項課題進行研究，由專業教研室負責統一安排，由本科生的導師具體指導，落實到人，對入學就有考研意向的學生由導師做出具體的培養規劃，向學生介紹本專業的考研情況、基礎課學習及專業課學習應該如何把握，同時把此項工作也作為本科生導師制培養的一部分重要內容進行考核。

3.強化核心基礎課程

根據工程力學專業指導委員會的要求，確定了理論力學、材料力學、結構力學、彈性力學、振動力學、計算力學、實驗力學和流體力學等八門課程為工程力學專業的基礎課程，并要求從學時、講授內容上予以保障。在此基礎上，拓展專業方向課程，形成專業特色和專業方向。

4.采取主輔雙專業培養模式

調查表明，各高校的改革在很大程度上是針對專業性極強的老牌專業，基礎學科的專業人才培養雖有一定程度上的改革，但卻存在以下問題:

一是基礎學科的專業陷入就業難、招生難的困境;二是一些院校基礎學科的專業采取依托專業方向進行培養，但往往依托的專業方向課不成體系，不能支撐依托的專業;三是靠依托專業就業的學生，在工作中需重新學習新的專業課，邊工作、變學習、邊轉專業。

針對基礎專業人才培養，從根本上解決依托專業課不成體系、一知半解的困境;鼓勵學生通過采取“主專業+輔專業”雙專業培養新模式，在輔修專業中加強學生實踐能力的培養，加大實踐教學環節，使學生在學校學習階段實現轉型，適應工作的需要，增強學生就業的核心競爭力，同時豐富相關專業知識，提高就業能力。

5.實行“3+1”培養模式

為加強學生校外實習和社會實踐教學工作，全面提高教育質量，企業與高校進行校企合作，實現“3+1”培養模式，強化工程實訓，是培養應用型高等工程技術人才的有效途徑。

［1］劉人懷.我國力學專業教育現狀與思考［J］.中國大學教學，2007(1):30－32.

［2］肖黎，屈文忠.工程力學專業的辦學特色與改革創新［J］.理工高教研究，2008，27(3):93 －95.

［3］陳玉驥，黃方林.工程力學專業建設實踐［J］.長沙鐵道學院學報(社會科學版)，2004，5(4):52－54.

［4］羅敏，李治淼.工程力學專業課程體系初探［J］.中國電力教育，2009(19):15－17.

Research on Improving Talent Training Quality of the Engineering Mechanics Specialty

Liu Baoliang，Sun Lihong，Deng Hui，Wu Yunpeng
(Heilongjiang Institute of Science and Technology，Harbin Heilongjiang 150027)

Engineering mechanics specialty mainly engaged in mechanics，civil engineering，materials，energy，transportation，aerospace，ship，and mining engineering technology in the field of work，which is one of the supporting professions in our country.The paper states how to promote the quality of talent cultivation from the talent training scheme，the quality of personnel training method and so on.

engineering mechanics，engineering capability，training program，students training

C969

A

1672-3805(2012)03-0045-04

2012－01－10

黑龍江省教育廳規劃課題“特色應用型本科人才培養體系下基礎課教學改革的探索與實踐”(編號:GBC1211108);黑龍江省高等教育學會教育科學“十二五”規劃研究課題“應用型人才培養模式下素質創新實踐能力在力學系列課程中的應用研究”(編號:HGJXH C110880)

劉寶良(1974－)，男，黑龍江齊齊哈爾人，黑龍江科技學院理學院副教授，工學博士;研究方向:線彈性材料斷裂力學