專業認證視角下《彈性力學》課程教學質量提升方法探究

王娟 黃樾 韓菊紅

摘要：基于工程教育專業認證的現狀，指出提升《彈性力學》課程教學質量的必要性。從以學生為中心、以工程職業為導向、以持續改進為動力三大理念方面闡述了《彈性力學》的課程現狀和存在的問題。明確了改進教材、提高學生自主學習能力、結合實際工程進行教學、搭建網絡學習平臺、及時教學法的改進措施。

關鍵詞：工程教育專業認證；彈性力學；教學質量

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）30-0145-02

自2005年起，我國開始構建工程教育專業認證體系，并于2016年6月2日，國際工程聯盟大會WA會議全票通過我國的轉正申請，中國成為WA第18個正式成員。成為《華盛頓協議》的正式成員，意味我國高等工程教育向“國際化”邁出了重要一步，我國的工程學位和工程師資格將得到國際的認可，這也為我國工科學生走向世界提供了一本通行證。

但是加入《華盛頓協議》只是走向國際化的第一步，基于《華盛頓協議》的理論，進行課程改革，培養具有“就業力”的工科人才，這是未來的趨勢。本文基于工程教育專業認證的三大核心理論，對提升《彈性力學》課程質量提出了自己的思考。

一、課程現狀及問題

彈性力學是一般彈性體在外力作用下或由于溫度改變等原因所產生的應力、應變和位移。從數學上講，彈性力學問題歸結為在邊界條件下求解微分方程組，屬于微分方程的邊值問題。對于實際工程問題，由于邊界條件、受力狀況的復雜性，往往難以求得理論的解答，基于微分方程組近似解有限元法，是計算復雜邊界條件、受力狀況的有力手段。彈性力學注重對一般力學問題的理解，強調概念，拓寬視野，為解決復雜的工程力學問題提供基礎理論準備。

在工程教育認證以學生為中心、以工程職業為導向、以持續改進為動力三大目標的背景下，《彈性力學》課程還存在以下一些問題：

1.工程教育專業認證把“以學生為中心”作為目標，即直接聯系工程類各專業的人才培養目標，并憑借人才培養方案得以落地實施。目前大部分高校的人才培養計劃與實際課程教學的結合不夠緊密，教學內容并不能讓學生達到培養方案的目標。這需要我們繼續提升課程教學質量，培養出同人才培養方案相匹配的學生。

2.工程教育專業認證把“以工程職業為導向”作為目標，即培養基礎知識扎實、解決工程問題能力強、個人素養高的具有“就業力”的學生。《彈性力學》作為一門基礎課程，相較于理論力學和結構力學，其更注重理論知識，它與工程實際問題結合得更加緊密。它的應用已經滲透到了土木、水力、機械、材料等學科的各個領域。但是目前《彈性力學》的教學仍然以理論教學為主，著重于求解簡單典型彈性力學的解析解，而忽略了培養學生的自主學習能力和運用課程知識解決實際問題的能力。這就違背了“以工程職業為導向”的目標。我們應該加強實踐教學，注重培養學生的自主學習能力，啟發學生分析和解決工程中實際問題的能力。

3.工程教育專業認證把“以持續改進為動力”作為目標，這要求我們的教學不斷與時俱進。近些年來，彈性理論得到了較大的發展。隨著計算技術的發展，各類計算機程序尤其是有限元商業程序的開發和廣泛使用，過去無法求解的很多彈性力學問題現在都已經可以比較快速地得到解答。但《彈性力學》教材和教學內容并沒有相應地改變，仍以傳統的線彈性理論和解析解的求解為主，基本概念較少，讓學生學習得一知半解，而且將大量篇幅應用在煩瑣的公式推導上，極大地降低了學生的學習興趣。我們應該結合現代技術的發展和教學質量改進教材，結合外部社會需求和內部教學問題完善課程教學，增強學生互動，提高學生的學習興趣。

二、課程改進方案

1.改進教材。隨著彈性力學理論的發展以及工程教育專業認證的出現，彈性力學的教材也需要進行相應改進。相較于煩瑣的理論推導，《彈性力學》課程需要增加彈性理論基礎知識方面的內容，尤其是應增加一部分連續介質力學的基礎知識和張量分析的初步知識，這不僅可為有限元軟件的使用打下比較堅實的基礎，而且還能為以后的科研工作打下比較扎實的理論基礎。另一方面，可以減少一些略顯過時的知識點，如復變函數解法、級數解法等。同時，實際應用方面的內容也必不可少，以增強學生的應用能力，提高其學習興趣。

2.提高學生自主學習能力。學生在有限的學時里不可能掌握彈性力學與有限元法龐大而復雜的理論，在《彈性力學》課程上所學習的只是入門知識。要想培養“以工程職業為導向”的學生，就要有意識地提高學生的自主學習能力。一方面，在日常教學中向學生灌輸自主學習的觀念；另一方面，通過帶領學生解決實際工程問題，激發學生的學習興趣，讓學生主動地去學習。

3.結合實際工程進行教學。加入實際工程既有利于培養學生處理實際問題的能力，又能區別于枯燥的理論知識，激發學生的學習興趣。在教學過程中，結合具體真實的背景素材，引出相應的基本概念，在此基礎上，建立物理模型，引導學生去解決問題。在日常作業和最終考核中，也可以加入真實的素材背景。

4.搭建網絡學習平臺。在現代社會網絡發達而課堂學時不夠的情況下，搭建網絡學習平臺就成了最佳的解決方案。一方面，網絡學習可以提供學生互相交流的平臺，學生在網上既能學習，又可以通過指導他人來鞏固知識，老師也可以在網上解答學生的疑問。另一方面，課堂上沒有時間教學的內容，可以讓學生課下在網上完成。還可以在網上設置提高課程，提供給有興趣進行更深入學習的同學。

5.及時教學法。及時教學是一種歸納教學方法。其基本含義是讓教師在課前了解學生的水平與需求，并根據了解的情況對教學內容進行安排。具體實施方案就是老師可以給學生布置預習習題，并讓學生在上課前將作業交給老師。老師通過作業情況了解學生的水平和問題所在，從而在接下來的課堂中因材施教。

三、結束語

本文結合工程教育專業認證理念，闡述了目前《彈性力學》教學所存在的問題并提出了一些課程改進的方法。在教學過程中，教師應充分理解專業培養目標，通過及時教學法、結合工程實際、提高學生自學能力等方法不斷提升課程教學質量，培養學習能力強、專業知識運用熟練、個人素養高的人才。

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