基于通識教育的高校基礎力學課程教學新體系

摘要：根據(jù)新時期高等教育的特點，改變傳統(tǒng)的教育理念和教學模式，探索和構建通識教育背景下的高校基礎力學課程教學新體系，為培養(yǎng)社會所需要的高素質(zhì)、綜合性和創(chuàng)新型人才提供有益的參考。

關鍵詞：通識教育；基礎力學；課程體系；教學模式

中圖分類號：G482 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0039-02

基礎力學涵蓋理論力學、材料力學、結(jié)構力學和彈性力學等課程，是理工科院校相關專業(yè)的重要技術基礎課。從知識結(jié)構方面看，力學是學生在學習數(shù)學、物理等課程后最先接觸到的專業(yè)基礎課，具有承上啟下的作用；從課程屬性方面看，力學既是基礎學科又是應用學科，強調(diào)建模能力、分析能力和自學能力，對提高學生的創(chuàng)新能力和科學素養(yǎng)具有不可替代的作用。根據(jù)新時期高等教育的特點，探索和構建通識教育背景下的基礎力學課程教學新體系，對培養(yǎng)學生的綜合能力、創(chuàng)新意識、科學與人文素養(yǎng)都具有積極的意義。

一、以人的全面發(fā)展為培養(yǎng)目標的現(xiàn)代教育理念

傳統(tǒng)的教育理念和教學目標強調(diào)以知識傳承為中心，即單一知識結(jié)構、單純知識傳承、單調(diào)的課堂教學，束縛了學生的想象力和創(chuàng)造力，已不適應新時期大眾教育的發(fā)展趨勢和對綜合性、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要求。現(xiàn)代教育理論則注重人的全面發(fā)展和個性化培養(yǎng)，強調(diào)知識與能力、過程與方法、情感與個性、科學與人文的內(nèi)在統(tǒng)一。師生間不僅傳授教學大綱所規(guī)定的課程內(nèi)容，而且還傳遞和領會教學大綱未規(guī)定的態(tài)度、意愿、情感等個性和心理方面等看不見的內(nèi)容。教學不再呈現(xiàn)一維、單向、靜態(tài)的教學結(jié)構形態(tài)，而是一個多維、動態(tài)、相互依存和相互作用的過程。基礎力學課程中的許多內(nèi)容都有著很好的歷史背景和生活與工程背景，在長期的發(fā)展中形成了獨特的研究方法和力學文化。因此，在課程的教學活動中，適時地將現(xiàn)代教育理論、科技發(fā)展史以及科學技術的最新成果融入力學的課程教學之中，不僅能極大地激發(fā)學生的學習熱情，而且能有效地推動通識教育與專業(yè)教育、理論教學與實踐教學、知識傳承與能力培養(yǎng)、科學情趣與人文精神的滲透與融合，將有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和嚴謹求實的科學態(tài)度，提高學生的科學和人文素養(yǎng)，從而促進學生的全面發(fā)展。

二、以通識化教育為基礎的課程教學體系

通識教育是指在高等教育階段面向全體學生進行的基礎性人文和科學知識的傳授、個性品質(zhì)的訓練、公民意識的陶冶，以及不直接服務于專業(yè)教育的人所共需的一些實際能力的培養(yǎng)。通識教育是一種素質(zhì)教育，它沒有專業(yè)的硬性劃分；而專業(yè)教育則依托特定的背景，重在訓練學生的專業(yè)思維、培養(yǎng)學生的專業(yè)技能。二者既相互對立，又相互統(tǒng)一。在教學實踐中，我們通過打造基礎力學通識教學平臺，構建以通識化教育為基礎的新型的課程教學體系，推動通識教育和專業(yè)教育的有機結(jié)合。基礎力學通識教學平臺由多個模塊構成。其中通識教學Ⅰ主要為面向大一新生開設的公共基礎類課程，旨在培養(yǎng)學生的力學興趣和人文素養(yǎng)，由通識課和研討課兩種形式。目前已開設9門，涉及科學與技術、方法與技巧、哲學與思維、科學與人文等不同領域，如《無處不在的力學》、《混沌與非線性思維》、《工程科學與力學文化》、《低碳經(jīng)濟與新能源技術》、《變形與破壞》、《生物力學淺談》等，具有名師掛帥、小班上課、師生互動、考核靈活的特點。通識教學Ⅱ主要面向高年級有一定力學基礎和專業(yè)背景的學生開設，旨在促進通識教育和專業(yè)教育的相互滲透與融合，如《力學與實踐》、《微納米力學》、《流動控制與飛行器的前沿探討》、《固體力學實驗技術》等，采用研討課、實踐課、專家講座、工程訓練等多種形式。另外，在教學計劃中還專門設立了通識教學模塊Ⅲ，即對每一門課程都規(guī)定了相應的自學和研討學分要求，實行單獨計算、單獨考核，以此營造良好的氛圍引導學生自學，并淡化專業(yè)概念、擴大專業(yè)內(nèi)涵，將通識教育貫穿于整個本科教學的全過程，努力實現(xiàn)通識教育與專業(yè)教育、知識傳承與能力培養(yǎng)、科學精神與人文素養(yǎng)的有機結(jié)合和良好互動。

三、以學生為本的個性化教學模式

遵循因材施教的原則，打造個性化教學平臺，為每一個學生的長遠發(fā)展力圖提供最有利的學習和成長環(huán)境。個性化教學平臺由四個部分構成。（1）專業(yè)分流。根據(jù)學校大類招生的安排，新生入學一年后可按照自己的興趣和愛好實施專業(yè)分流；原數(shù)理綜合班學生在入學兩年后按照個人意愿在院內(nèi)再選擇專業(yè)。（2）分層教學。根據(jù)學生的個體差異實施分層教學。例如《工程力學》開設的常規(guī)班和外語班；《材料力學》開設的普通班和試點班；《結(jié)構力學》開設的普通班和創(chuàng)新班等，開展因材施教。目前已實3屆，普遍反映良好。（3）模塊教學。按照課程要求、面向不同教學對象組成不同的教學模塊，學生們可根據(jù)自己的特點進行選擇。如《結(jié)構力學》課程中的基礎理論、實驗結(jié)構力學、程序計算、工程測試訓練等多模塊課程模式，其中基礎理論為必選模塊，其余的模塊學生可根據(jù)專業(yè)要求和個人興趣選擇其中的一個或全部。在基礎力學實驗教學中，對不同層次的實驗項目和實驗內(nèi)容組成不同形式的模塊，以適用于不同專業(yè)的學生和對象，如多學時、少學時模塊；獨立、非獨立設課模塊；創(chuàng)新實驗、課外設計等模塊可多達12～14個。（4）情趣教學。在課程教學中，為每一位學生提供可自由發(fā)揮的空間，讓學生按照自己的情趣和特長選擇不同的內(nèi)容、題材和形式，進行自主式學習和研究，使學生親歷知識的探索形成過程，品嘗再發(fā)現(xiàn)的喜悅。如《材料力學》中的創(chuàng)新實驗自主設計；學生可根據(jù)自己的特點和生活觀察，提出實驗方案，在教師的指導下獨立地完成論證、設計、搭建和實驗等各個教學環(huán)節(jié)，因而每個實驗都各具特色。《結(jié)構力學》中的實驗實踐、工程訓練和小論文相結(jié)合的個性化教學；《彈性力學》中的學生調(diào)研—立題—研究—小論文—答辯—評價等探究式學習程序，有效地提高了學生的學習興趣和參與熱情，都收到了較好的效果。據(jù)2010年的統(tǒng)計，新體系實施后，表面上各基礎力學課程如《理論力學》、《材料力學》和《結(jié)構力學》的優(yōu)秀率分別提高2.0%、2.7%和10.8%。數(shù)理綜合班約有50%的學生不同程度地參加了導師的研究工作，先后承擔國家級和上海市大學生創(chuàng)新項目16項。幾年來，共建設各類基礎力學精品課程和重點課程12門，其中國家精品課程1門，上海市精品課程2門；初步完成了國家級力學實驗教學示范中心的建設；有17人在“周培源全國大學生力學”競賽中獲獎；并獲上海市大學生力學實驗競賽團體一等獎和全國大學生基礎力學實驗競賽團體二等獎。

四、以社會長期效應為尺度的評價機制

建立科學的評價體系和評價機制，逐步采用學術和社會貢獻度的評價標準以及同行評價的方式代替目前的論文、項目和工作量統(tǒng)計的評價標準和評價機制，從整體上全面、客觀、科學地評價一個人的學術水平和地位以及對科學與社會的貢獻，有利于調(diào)動廣大教師長期從事基礎教學和課程建設的積極性，規(guī)范教授上課考核制度，倡導名師為本科生上基礎課。把教學質(zhì)量與就業(yè)率和考研率脫鉤，建立畢業(yè)生跟蹤調(diào)查、隨訪和反饋制度，讓社會評價成為辦學水準和教學質(zhì)量的最重要的標準，并在長期的辦學過程中逐步形成自己的特色和品牌。

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基金項目：上海高校本科重點教學改革項目和上海市重點學科建設項目（S30106）

作者簡介：朱懷亮，男，教授，博士。