卓越工程師培養模式下理論力學課程改革探討

摘 要：為響應教育部“卓越工程師教育培養計劃”，培養高質量、創新型的工程技術人才，對理論力學課程進行全面、系統的教學改革，建立一套和培養卓越工程師相匹配的理論力學教學體系。

關鍵詞：卓越工程師 課程改革 教學體系 工程實踐

“卓越工程師教育培養計劃”是我國未來較長時期內高等院校工程教育改革的重大舉措，是促進高校培養適應社會和經濟發展的專業人才的一項質量工程。其主要目標是培養造就一大批創新能力強、適應社會經濟發展需要的高質量、各類型工程技術人才[1]。

理論力學是工科類專業開設的一門專業基礎課，既有較強的理論性，又與工程實踐密切相關，在基礎課和專業課之間起著承前啟后的重要作用。目前理論力學程一直沿用傳統的理論灌輸為主的教學方式，這與教育部提出的卓越工程師培養計劃或者說工程實踐與理論教學并重的教學理念不相匹配。建設新的理論力學課程體系，必須以轉變教學觀念為先導、以改革理論力學課程教學內容為核心、調整教學方法和手段、以培養學生解決工程實際問題的能力為目標開展教學改革，建立一套和培養創新型復合型人才相適應的理論力學教學體系。

一、現狀分析

目前教學中主要有以下幾個方面的問題：

1、教學內容設計不合理，實踐教學的學時太少。工程背景相關介紹遠遠不夠。教學內容主要是在課堂進行傳統的理論知識的傳授，基本沒有相關的實踐教學。教師只需照本宣科的講授教材中的概念和方法，也很少引入對工程背景的介紹，而教材的例題、習題中大部分是極度抽象化的力學模型，和工程實際的聯系較少，缺乏對學生將工程實際問題轉化為力學模型的培養。這不利于學生獨立思考問題能力的培養，更談不上培養學生分析、解決工程實際問題的能力。

2、學生的學習主動性不夠，教學效果不理想。由于理論力學教

學中抽象的理論概念較多，學生很難將生活中的實例、現象與理論力學基本理論相結合，使得學生無法對本應清晰的基礎概念和工程實踐建立具體的感知與本質把握，對理論力學這門理論性非常強的課程缺乏足夠興趣，只是為了考試被動的接受，很多同學做不到真正的理解課程，只是一貫的套用公式。對于書上的公式也是考前記考后忘，更不用說用理論力學解決實際問題。因此導致整體教學效果不理想，進一步影響后續一系列課程的學習。

二、改革內容

按照卓越工程師的培養要求，對理論力學教學體系進行全面的改革。首先幫助學生熟練掌握理論力學的基本理論知識和分析問題的基本方法，同時引導他們把抽象的理論和工程實際建立聯系，運用理論力學的知識和方法解決工程實際中遇到的力學問題，培養學生自主學習的能力和解決工程問題的能力。

1、減少傳統的理論教學學時，適當增加工程相關資料的介紹。一方面，理論力學中的部分內容，在物理中已有涉及，教師不必在課堂系統講解，只需指導學生課下自主學習。同時要精講課程的重點、難點，強化例題的解題思路，注重選題的實用性，使教學過程更富有形象性、趣味性。另一方面，把書中出現的簡圖和工程結構或機械聯系起來，重點講解工程實際到力學簡圖的簡化過程，幫助學生把書上抽象和工程實際建立聯系。同時有針對性的找一些與工程實際常見結構和機械的圖片和視頻，分析并詳細講解其中遇到的理論力學問題。讓學生感受到理論力學不是抽象難懂，而是和工程密切相關，同時也可以培養學生的力學建模能力和解決實際問題的能力。

2、加強實踐教學環節。“卓越工程師計劃”的背景下，減少理論教學時間的同時，增加學生的工程實踐機會和時間。針對理論力學的教學內容，充分利用學校現有的實驗室資源和實習基地，并積極為學生擴展新的工程實踐基地，盡力為學生提供一個較好的實驗平臺，讓學生充分的與工程實際接觸，這種方式能極大的調動學生的動手、科研等各方面的綜合能力，避免出現學生對教材上的簡圖所對應的工程實物毫無概念的情況，同時促進和深化學生對理論知識的理解和學習。

3、設計一些課堂討論和小課題。針對學生應掌握的基本概念與理論來設計一些適合課堂討論的小問題和課下完成的小課題，鼓勵學生自由組合、用心思考、利用課堂或課后時間分組完成。這不僅可以延伸、擴展課堂內容，開闊學生的視野，還可以調動學生學習積極性。循序漸進引導學生自已去發現問題、研究問題[2]。對培養和提高學生分析解決問題的能力有很大的促進作用，同時能調動學生學習的主動性和積極性，促進師生之間的良好互動。

4、采用全面豐富的考核方法。考核包括理論考試和實踐環節兩個方面。總成績包括：理論考試成績40%，實踐環節成績40%，平時成績20%。制定詳細的考核細則，總的原則就是著重考查學生利用理論力學基本知識和方法分析、解決工程實際問題的能力。

三、改革目的

1、真正的以學生為中心，發揮教師的引導作用，調動學生的學習熱情，改變現在學生“被動接受”的現狀。同時也對教師提出更高的要求，避免年復一年按講義照本宣科，促使教師用心思考，以有效進行課后研讀內容的布置、課堂討論內容的把控，實現教師與學生的良好互動。

2、引導學生應用理論力學課程的理論和方法分析工程實踐中的的力學問題，達到鞏固、深化和提高的目的，使理論力學教學突出特色，激發學生的學習興趣，提高教學質量。培養學生實踐動手和分析問題解決問題的能力。

3、建立一套和培養卓越工程師計劃相匹配的理論力學教學體系。對促進卓越工程師培養，創新型人才培養有著十分積極的意義。

四、結束語

“卓越工程師計劃”是推動高等教育進一步發展的重要契機，也是高等院校對課程教學體系加以調整的一個重要時期。筆者根據“卓越工程師計劃”的培養要求，探討了理論力學教學體系的改革措施，形成一套教師課堂講授、工程實踐與學生小課題研究相得益彰的教學體系。在今后的教學中，我們將進一步探索理論力學教學體系的改革，努力提高教學質量，實現教師與學生的良好互動，努力培養社會發展需要的創新型技術人才。

參考文獻：

[1]盧玉華，段潔利，劉新紅，張秀麗.“卓越計劃”背景下的工程力學課程改革探討[J].中國現代教育裝備，2013（17）74-75.

[2]張秀麗，段潔利.開放課程背景下理論力學課程教學方法與模式探討.2013年高等力學課程教學系列報告會會議論文.

基金項目：華南農業大學工程學院2012教改項目