研討式教學方法在能源類專業(yè)動力機械強度學課程上的應(yīng)用

李微　陳薦　張志剛　李傳常

摘要 “動力機械強度學”課程是能源類專業(yè)的學生的必修課程，其公式繁瑣，理論為主體，內(nèi)容晦澀，難以激發(fā)學生的學習興趣。本文在緊扣高校自身特點以及學院背景的基礎(chǔ)上，著重從動力機械強度學的教學方法出發(fā)，改變傳統(tǒng)“滿堂灌”的教學方法，通過研討式教學方式的引導(dǎo)，將學生從繁瑣的公式推導(dǎo)和枯燥的理論中解脫出來，讓學生以“學”為主，大大提高學生的積極性，讓學生理論知識應(yīng)用到工程實例中，達到更好的教學效果。

關(guān)鍵詞 動力機械強度學 教學方法 研討式教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.05.073

0引言

教學方法是教學過程順利開展的關(guān)鍵部分，對人才培養(yǎng)起著重要作用。目前我國多所研究型大學都在不同程度的嘗試與深化教學方法改革，為完善我國本科教學的課程建設(shè)，提高本科教學質(zhì)量起到積極作用。張健平等發(fā)現(xiàn)通過科研實例教學可大大提高學生學習動力機械強度學的興趣，提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生研究、解決實際問題的能力。楊達飛分析了Auto-CAD課程采用案例教學法教學可行性，指出案例教學縮短了學生理論與實踐的差距，教學效果良好。梁金龍等結(jié)合研討式教學的實際運用和相關(guān)數(shù)學案例分析，從創(chuàng)新思維基礎(chǔ)、創(chuàng)新思維素質(zhì)、創(chuàng)新思維評價及師生情感體驗等角度出發(fā)，指出研討式教學對開發(fā)大學生創(chuàng)新思維及培養(yǎng)創(chuàng)新意識起積極影響。張利鎖對研討式教學的過程進行分析，指出實施研討式教學為學生提供了多維互動的交流空間，并有利于提高學生自主學習能力。目前，關(guān)于教學方法的研究報導(dǎo)很多，但是關(guān)于動力機械強度學教學方法理論研究報導(dǎo)較少，其中主要缺乏具體性、實際性及針對性的教學方法指導(dǎo)，教學步驟與程序仍在研究摸索中，在指導(dǎo)動力機械強度學課堂教學方法的改進方面難以發(fā)揮應(yīng)用的作用。

考慮到教學方法與教學內(nèi)容具有對應(yīng)性——教學內(nèi)容決定教學方法的選擇，本文擬借鑒國內(nèi)外的教學經(jīng)驗以及案例式、研討式教學方法，在緊扣高校自身特點以及學院背景的基礎(chǔ)上，著重從動力機械強度學的教學方法出發(fā)，進行研討式教學改革與研究，旨在通過課程學習進一步充實、豐富、增進學生對動力機械強度相關(guān)專業(yè)知識的認知與理解，鞏固深化所學概念及理論，積累本專業(yè)實踐經(jīng)驗，培養(yǎng)學生綜合運用理論知識分析和解決實際問題的方法與能力，提高高校大學生創(chuàng)新思維與科研能力。

1動力機械強度教學存在的問題

盡管當代高校建設(shè)不斷朝著綜合化的方向發(fā)展，但各高校支柱學科、相關(guān)背景及相對資源差異較大。長沙理工大學是一所集交通、電力和水利等學科為特色的工科學校。目前，長沙理工大學能動學院的動力機械強度學課程選用的教材是《現(xiàn)代機械強度理論及應(yīng)用》，該教材總共分為三大模塊，分別是動力機械強度的基本分析方法，包括實際模型的簡化分析方法，動、靜態(tài)應(yīng)力的來源分析等；強度理論；疲勞斷裂理論和疲勞壽命估問題。該教材主要著重于力學公式推導(dǎo)，教材中長篇文字說明和公式使得學生學習產(chǎn)生畏難的心理，激發(fā)不起學習興趣，繼而導(dǎo)致學生厭惡這門課程。

由于能源類專業(yè)的學生的力學基礎(chǔ)知識比較薄弱，再加上動力機械課程中許多力學分析和疲勞斷裂規(guī)律等知識點，本身是抽象和空洞的。通過簡單的文字描述、公式推導(dǎo)以及數(shù)學模型的講述，很難讓學生有感性認識。因此，傳統(tǒng)的“滿堂灌”的教學方法很難激發(fā)學生興趣，所以需要教師循序漸進的引導(dǎo)，學生才能從繁瑣的公式、晦澀的理論知識里解脫出來，進而調(diào)動起學習積極性。所以，以高校自身特色為依據(jù)來選擇恰當?shù)慕虒W方法就顯得至關(guān)重要。

2研討式教學在動力機械強度學中的具體應(yīng)用

首先，在第一章和第二章的基礎(chǔ)理論知識采用板書和多媒體結(jié)合，該環(huán)節(jié)教師占主導(dǎo)作用，進行課堂式教學，通過趣味問答的方式，積極激發(fā)學生的興趣和積極性，為研討式教學做好學生在主動性方面的鋪墊。其次，在后續(xù)的理論知識模塊中，教師分專題進行講解，以研討式教學為主，本文以教材中的“疲勞專題”為例，將研討式教學有針對性地應(yīng)用到其中。長沙理工大學能源與動力工程學院開設(shè)動力機械強度學這門課程學生一般為40名左右，學生在人數(shù)上有利于教師對課堂進行管理?；诖耍x擇6個疲勞專題，分別是疲勞裂紋擴展，應(yīng)力疲勞，應(yīng)力強度因子，材料中疲勞現(xiàn)象，應(yīng)變疲勞以及斷裂失效與斷裂控制。以至少6名學生組成的小組為單位，兼具ppt制作、講解以及答辯的三個基本功能（如2名組員負責制作ppt、2名負責講解ppt以及2名組員負責ppt答疑），每個功能都設(shè)置相應(yīng)的分數(shù)（如制作組10分，講解組10分，答疑組10分，研討課總分30分），對該小組進行打分評價。對于班上還沒有組隊的同學，采取個人和小組雙方自愿的原則，可加入到小組中，擔任小組的記錄員的工作（此項工作也計10分）。每組選定一個負責人，便于老師和同學們的聯(lián)系。至此，學生研討小組成立。隨后，教師將疲勞專題用序號編列好后，由各小組抽簽方式?jīng)Q定先后順序，并將各小組以及小組成員的負責的任務(wù)以表格的形式公布在網(wǎng)絡(luò)教學平臺上，建立研討課專欄，學生如有疑問，教師可隨時進行在線回答。最后，進行研討環(huán)節(jié)，當其中一組進行專題演講時，要求其他小組對該組從ppt制作、ppt講解以及答疑方面進行打分，此外，還要求小組中答疑組員對正在進行演講的小組至少提一個問題，并把問題填寫在改組對應(yīng)的專題欄中。而正在演講的小組，負責答疑的組員則需要現(xiàn)場直接回答這些問題，回答問題的正確性將決定他們的分數(shù)。

研討課開展過程中，發(fā)現(xiàn)學生的積極性大大加強了，每個學生都積極參與，學生學習熱情空前上漲。一個研討專題90min的時間都不夠用。課堂的積極性主要表現(xiàn)在答疑環(huán)節(jié)上，學生層出不窮的在提問題，答疑的同學也愿意回答問題，整個環(huán)節(jié)不是為了提問題而提問題，也不是為了回答問題而回答，學生真正進入一種學術(shù)氛圍的研討中。歸咎原因可能有三個方面：（1）疲勞專題雖然相互獨立，但是又環(huán)環(huán)相扣，息息相關(guān)，學生認真做了一個專題的準備工作，可以舉一反三，以此類推的方式，提出其他同學所做專題的問題，一方面大大提高了學生的自學能力，另一方面能夠提出的問題也加深了對專題的思考。（2）組員分工明確，各思其責，每個學生都想盡自己最大的努力把自己的那份工作做好。講解PPT的同學要講解的好，必須要深入了解制作PPT同學的思路，而答疑同學要回答出問題，必須對整個專題有很深刻的認識和理解。為了取得優(yōu)異成績必須具有默契高效的團隊協(xié)作。這樣同學在做研討準備時候，一方面學習了專業(yè)基礎(chǔ)知識，另一方面也培養(yǎng)了團隊合作精神。（3）教師在恰當?shù)臅r候起到引導(dǎo)作用，特別是答疑環(huán)節(jié)，學生的問題多樣化，對教師的專業(yè)知識深度、廣度方面有很高的要求。如果學生提問，答疑的同學回答不出來，教師必須及時幫助引導(dǎo)和回答出正確的問題。此外，教師還要兼顧多種角色如維持課堂紀律，掌控研討時間，對各小組PPT的制作、講解以及答疑進行點評；最后，各組將PPT與答疑等上傳到網(wǎng)絡(luò)教學平臺討論區(qū)，整個研討環(huán)節(jié)至此結(jié)束。通過開展討論環(huán)節(jié)后，學生表現(xiàn)欲望很強烈，表達能力大大加強，學習氛圍很活躍，特別是對如何學好動力機械強度學這門課程的自信心大大加強。

3結(jié)語

“動力機械強度學”是能源類專業(yè)學生的必修課程，引導(dǎo)學生重視課程，明確學習目標并學以致用是一直在思考的問題，改變傳統(tǒng)“滿堂灌”的教學方法，通過研討式教學方式的引導(dǎo)，將學生從繁瑣的公式推導(dǎo)和枯燥的理論中解脫出來，讓學生以“學”為主，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生理論知識應(yīng)用到工程實例中，可以達到更好的教學效果。