基于工程能力培養的材料力學課程教學改革

何芳

摘 要：全球范圍內工程人才嚴重短缺，基于工程應用能力的培養，針對材料力學課程的特點，論文從“三大特色的理論教學方式、實驗教學環節、多項考核制度、天空教室、學生小論文、師資隊伍建設”方面，提出了一系列的教學改革方案。

關鍵詞：工程能力；材料力學；教學改革

受“應試教育”和傳統教學體系等多方面因素的影響，我國的高等工程教育中普遍存在“重書本理論知識傳授而輕工程應用能力培養”的課程教學模式，抑制了學生的創造和想象能力，學生的知識和能力結構不能適應現代工程問題的需要，在相當程度上影響了大學生良好工程素質的形成。隨著科學和技術的不斷進步、工程科學的發展完善，工程知識體系變得越來越龐大。與此同時，現代工程實踐對工程師的工程實踐能力、團隊工作與交流能力和對企業與社會環境的理解與適應能力都提出了更高的要求。因此，工程教育必須在有限的時間內，給學生進行更多更深的理論知識和更高的工程應用能力與工程素質的培養。這不僅是中國工程教育，也是世界工程教育所面臨的共同挑戰。《材料力學》課程是工科類學生重要的專業基礎課之一，是學習后續課程的重要基礎，是解決工程實際問題的重要方法和手段；所以我們需要對《材料力學》的課程體系、教學理念和學習方法等作出重大變革以應對這樣的挑戰。

本文的思路是： 作為高校教師，應該突破“應試教育”和傳統教學體系，樹立基于“卓越工程師”培養的全新的教學理念，進行以培養學生工程應用能力為主要內容的材料力學課程教學改革，從以下六方面：三大特色的理論教學方式、實驗教學環節、多項考核制度、天空教室、學生小論文、師資隊伍建設等方面提出了一系列的教學改革方案；將實踐教學與理論教學有機結合，教學內容注重傳統經典與現代前沿工程的結合，與科研、工廠生產實際相聯系，真正按工程人才要求培養出不僅理論知識扎實，具備一定工程素質的工程應用人才。

1 課堂理論教學的改革

理論教學中通過“史海鉤沉”“力學趣聞”“最新力學成果”三個特色模塊，使學生在步入材料力學科學的殿堂時，生動、活潑、前沿，從而激發學生的學習興趣、想象力和充分了解前沿力學科研成果。“史海鉤沉”是通過材料力學史上的一些著名的慘痛事故的前因后果使學生以史為鑒，深刻認識到研究材料力學的重要性；“力學趣聞”則通過優美而有趣的文學語言剖析工程和生活中的材料力學問題，使課堂理論教學少幾分枯燥，多幾分欣賞，得到美得享受。“最新力學成果”將最新最前沿的力學科研成果通過與所講授的內容聯系，變為具有科學研究意義的最鮮活的教學內容，這種內容既可以把學生帶到科技前沿，又能充分體現科研活動的規律和過程

2 教學模式的改革

使用“天空教室”，開展網絡教學。隨著網絡技術的發展，應用越來越廣泛，材料力學的教學過程中要最大限度地利用網絡資源，將我們的“天空教室”在課程的教學過程中不斷豐富和完善起來。每個同學都可以在“天空教室”發布討論，上傳有關材料力學方面的最新進展、科研成果、歷史典故等方方面面的知識、資料；可以進行師生交流、提交作業和小論文等活動。應用網絡多媒體等現代化教學手段教學、研究性學習、學生參與課堂授課活動等多種授課方式相結合，實現互動式與主動式的教與學模式，激發學生主動學習的熱情，培養學生團隊合作精神和工程應用能力。

3 實驗教學的改革

實踐是培養學生工程應用能力的必要環節，對于培養工程應用型人才這個目標，加強實踐能力的培養尤為重要。基于本校的傳統力學課程實踐教學的缺陷，本課題將進行增設實驗課時、實驗項目的改革嘗試，努力提高學生材料力學的工程素質。

4 改革考核方式

我們在材料力學課程的教學過程中探索新的考核模式，采用理論知識期末測試、實驗報告和學生小論文評價有機結合起來的多向考核。避免“一卷定分”，改為適應工程應用能力培養的素質教育的要求多向考核。

5 學生小論文環節

本課題設想學生在課外分階段分組進行材料力學知識總結的小論文撰寫和匯報。通過這個小論文環節訓練科研能力，培養團隊合作精神，提高工程素質。

6 加強本專業師資隊伍建設

要培養工程應用能力的具有團隊合作精神的、創新能力高素質的人才，教師首先要提高自身的素質。因此，工程素質教育對教師的總體素質提出了新的更高的要求。

樹立基于“卓越工程師”培養的全新的教學理念，基于工程應用能力人才培養為主線，改革材料力學課程的教與學模式；培養不僅理論扎實、工程應用能力強且具備創新思維和能力的高素質人才；探索一條基于工程應用能力培養的適應未來社會發展需求的工程人才培養的途徑是高校教師應有的責任和義務。

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