基于應用型人才培養模式下的工程力學教學研究

董婉婉 楊修飛

摘 要 本文基于應用型人才建設目標，結合工程力學傳統教學過程中遇到的問題，從教學內容、教學方式、教學手段，考核方式幾方面，探討應用型人才培養模式下工程力學的教學改革，培養學生科學思維方式，鍛煉學生理論結合實際的能力，以促進應用型人才建設，達到應用型人才培養目標。

關鍵詞 工程力學 教學改革 應用型人才 人才培養

中圖分類號：G424 ??????????????????????????????????文獻標識碼：A ???DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.07.057

Research?on?Engineering?Mechanics?Teaching

Based?on?Applied?Talents?Training?Mode

DONG?Wanwan，?YANG?Xiufei

（Luoyang?Institute?of?Science?and?Technology，?Luoyang，?Henan?471023）

Abstract Based?on?the?goal?of?the?construction?of?applied?talents?and?the?problems?encountered?in?the?traditional?teaching?of?Engineering?mechanics，?this?paper?discusses?the?teaching?reform?of?engineering?mechanics?under?the?training?mode?of?applied?talents?from?the?aspects?of?teaching?content，?teaching?methods，?teaching?means?and?assessment?methods，?so?as?to?cultivate?students'?scientific?thinking?mode?and?train?students?to?combine?theory?with?practice.?Inter-competence?can?promote?the?construction?of?applied?talents?and?achieve?the?goal?of?training?applied?talents.

Keywords Engineering?Mechanics;?teaching?reform;?applied?talents;?talent?training

0?前言

“工程力學”作為土木工程、機械、材料、水利等眾多工科專業的專業基礎課，對工程技術人員而言是一門必須掌握的主干課程，不僅為專業課程的學習打下良好的基礎，也為工程實踐提供良好的力學理念。2016年以來我校為積極推進示范校建設，按照全面建設示范性應用型大學的總目標，不斷更新觀念、拓展方法，進行了一系列有益的應用型轉型發展探索和實踐。結合“工程力學”課程特點和應用型人才培養目標，基于工程力學課程教學實踐，分析“工程力學”課程在教學中存在的不足，并從教學內容、教學方法、考核方式等方面進行工程力學教學改革的探究。

1?工程力學教學過程中存在的問題

1.1?內容多、課時少，重理論、輕實踐

工程力學是全校工科專業的一門專業基礎課程，針對不同的專業有相應的人才培養方案。該課程包括理論部分和實驗部分，其中理論部分占32-48課時，實驗部分占8課時，包括理論力學的靜力學和材料力學的有關內容。理論課程內容多，難度大，加之理論課時量壓縮，對于學生來說，學習任務重、壓力大。且實驗課時較少，學生實驗參與度不高，對實驗的重視程度不夠，不利于培養學生理論聯系實際的能力，發現問題、分析問題和解決問題的能力，距離達到應用型人才培養目標要求有一定差距。

1.2?學生學習積極性不夠

通過上課觀察和課后反饋發現，學生學習積極性不夠，興趣不高的原因主要有以下幾點：（1）該課程一般開設在大二下學期，學生剛開始進入各種專業基礎課的學習，對專業基礎課的重要性認識不足，比如無機非金屬材料工程、機械電子工程等專業，他們認為與材料、機械密切相關課程才是應該重視的專業課，忽略了工程力學這門課程在其專業學習過程中的基礎作用。（2）工程力學課程邏輯性強，概念抽象，理論知識多，公式推導繁瑣，計算量大，并且部分章節要求具有一定的高等數學基礎。課程難度較大，學習過程中容易產生畏難情緒，這種情緒和現象一旦積累，學生便會產生厭學和自暴自棄的心理。（3）受課時限制，課堂內可組織開展的教學活動有限，趣味性不夠，學生課堂上難以長時間集中注意力，課堂積極性不夠。

1.3?教學方法和教學手段落后，教學模式單一

工程力學課程內容繁多，包括大量的抽象概念、理論、公式等，學生主動學習的積極性較差，自學的難度較大，故傳統的注入式教學思想依然普遍存在。授課教師在教學過程中仍以講授為主，通過“板書+PPT”的手段向學生灌輸知識，教師一味的教，學生被動的學，忽略了學生在學習上的主觀能動性，師生之間缺乏互動與交流，課堂教學效果無法及時有效反饋。面對一些簡單的工程實際問題，需要學生學會運用理論分析方法，聯系實際情況去分析問題解決問題。但是老舊的教學方法，落后的教學手段，單一的教學模式，缺乏互動的課堂往往是不利于培養學生這種理論聯系實際，分析問題解決問題及創新的能力。

1.4?傳統的考核方式單一

目前工程力學的考核方式采用“期末成績+實驗成績+平時成績”進行最終成績的評定，具體各項占比按照課時比例分配。期末考試采用閉卷方式，主要考核課本上的基本理論知識，題目類型與課后習題相似，很難體現出解決實際工程問題的能力。實驗成績主要以實驗報告為主，但是由于實驗條件限制，部分實驗屬于演示實驗，可操作的實驗也并不能達到每個同學都能參與的程度。平時成績主要依據課后作業情況、出勤率、課堂表現，該項成績不穩定因素太多，難以反映一個學生的真實情況。

2?工程力學教學改革措施

2.1?合理選擇教材，優化教學內容

工程力學與工程實際密切相關，不同專業在教學過程中不能一概而論，應當各有側重。如針對不同的工科專業，有很多不同的版本的教材，但是這些教材具有普遍性，缺乏針對性，缺乏相應專業的工程實例和模型，沒有考慮應用型人才培養重視的實際應用能力。在選擇教材時，需結合各自專業特點及培養方案，合理選擇教材，且教材內容應與實際問題緊密結合，注重培養學生的分析問題解決問題的能力，而不是一味的強調基本技能和技術訓練。[1]如建筑技術工程專業，工程力學教材內容可多一些梁板柱相關工程問題;機械類可多一些機械構件相關力學問題。

在教學內容講授過程中，可采用“基本理論—典型問題—重點應用”三階梯模式教學，優化教學內容，把握教學重點。應用型人才培養的重點是理論結合實際，培養學生實際應用能力。在三階梯模式講授過程中，基本理論依然是重要基礎，通過典型問題進行理論概念的鞏固，結合實際工程問題進行知識的拓展應用。整個授課過程中，均可以結合實際情況，增加應用型內容的講授。如在進行彎曲概念講解時，以塑料尺子為教具，使抽象理論形象化，給同學演示橫向外力和力偶矩作用下尺子的彎曲變形。在彎曲變形計算簡圖簡化時，可以以火車輪軸為實例講解。

由于課時壓縮，內容多、知識面廣、難度不一，課前對課堂知識按照重點、難點、實用性進行分類，以便對教學內容進行優化精簡。按照知識點的不同歸類，明確各自需要完成的任務，選擇知識點需對應達到的階梯目標。如對于既是重點又是難點且實用性強的知識，可按照上述三階梯模式進行“基礎—鞏固—拓展”;對于理論性強但是實用性少的知識點，只需簡要說明基本理論即可;對于復雜公式，可簡化理論推導，側重實際應用。通過這樣的精簡優化，明確課堂教學重點，無法在課堂中及時展開的內容，可采用“互聯網+”的其他模式下進行拓展學習。這樣有利于學生明晰重點，逃離題海怪圈，培養理論聯系實際，分析問題解決問題的能力（圖1）。

2.2?采用多樣化教學方法，鍛煉學生思維，調動學生學習積極性

在應用型人才培養模式下，課堂教學除了常用的講授法外，應鼓勵多采用討論法、啟發法、演示法、任務驅動法、參觀教學法等教學方法，根據內容不同，適時選擇不同的教學方法。如介紹扭轉變形概念時，采用啟發法，通過向同學提問生活中見過哪些扭轉，引導學生思考這些扭轉變形的共同點，進而總結扭轉變形的受力特點以及變形特點。通過這一不同的教學方法不僅可以達到應用型教學目標，同時可以啟發學生思維，拓展思維方式?，并學會分析歸納總結。

工程力學的教學活動主要體現在主講教師與學習者之間、學習者相互之間進行問題的解答、交流和討論。[2]教學過程中，按照“三階梯”模式要求，將相應分類知識點模塊化，找到互動性強的模塊，組織課堂教學活動，教師在活動中教，學生在實踐中學，“教學做”合一。教學活動可以采用頭腦風暴、分組討論、情景組織等方式，活動中可鍛煉學生學會運用關鍵詞、思維導圖、歸納總結等方法，啟發培養學生創造性、實用性等思維方式。通過不同教學活動，激發學生學習積極思考和討論，學生也通過接觸多種教學方法和教學活動，形成多種技能。

多樣化的教學方法和教學活動，不僅可以營造活躍的課堂氣氛，提高學生的學習興趣，調動學生課堂積極性，提高學生課堂參與度，同時有利于鍛煉學生創造性思維、培養創新能力和學生發現問題，分析問題及解決問題的能力。

2.3?采用“互聯網+”教學手段，拓展教學模式

誠然，優秀的板書言簡意賅、提綱挈領，具有重點難點突出，便于形成知識框架，利于學生集中精力，引導學生學習思路，培養邏輯思維能力等優點。[3]但是工程力學課程知識體系的整體性特點，決定了在教學手段上，無法緊緊依靠單一的方式來達到教學技術效果的有限提升。[4]對于工程力學教學，板書不可或缺。但是傳統的“板書+PPT”教學組織形式已不能滿足學生個性化、泛在化和碎片化的學習需要，在新時代背景下，新人才需求下，充分利用現代信息技術，進行教學設計和改進已經成為新的發展趨勢。作為教師，更應該把握現代教育信息技術的前沿，學會運用這些現代信息技術于課堂中。對于課堂講授過程中，無法及時展開或拓展的知識點，無法通過語言形象化表述的工程實例，可制成不同類型的微課進行輔助教學，加深學生知識理解內化。通過微信群、微信公眾號等在線平臺，在線答疑解惑，增強師生互動，加強課下交流，掌握學生學習情況，及時進行學情分析，提高教學效果，增強學生學習信心，彌補老式教學缺點?，F代教育技術與傳統的教學手段、教學方法相比具有形象直觀、情景化、班組虛擬化、泛在化、學生參與度高、學習自主性、評價客觀、內容容量大等明顯優勢，能夠提升教與學的效率與效能。

2.4?改革考核方式

考核方式應從重理論向重應用轉變，從考核基本概念基本理論的掌握情況向考察學生對所學知識的應用能力轉變，以達到應用型人才培養的目標?？荚噧热菰O置可提高實際應用型題目的占比，考試方式可根據課程情況采用閉卷、半開卷、開卷等多種方式，綜合成績可提高實驗部分成績占比。平時成績可將教學環節中的其他互動情況增加到平時成績考核中，如翻轉校園等在線平臺上的輔導、討論和交流，課程資料的個人點擊率等均可作為一項平時考核指標。實驗時將班級同學進行分組，成績可綜合考慮實驗報告、實驗方案設計、實驗操作過程、實驗交流互動、分組討論等方面，以全面考察學生的動手操作能力、解決實際問題能力。通過以上幾方面考核方式的改革，促進課程考核從評價“分數高低”向評價“能力大小”轉變，學生學習從注重“期末考試”向注重“學習過程”轉變。[5]

3?總結

本文通過分析工程力學教學中遇到的問題，結合應用型人才培養目標，從教學內容、教學方法、教學手段以及考核方式幾個方面，探索應用型人才培養模式下工程力學的教學改革。在教學全過程中，通過合理選擇教材，優化教學內容，多樣化教學方式，與時俱進的教學手段，全面的考核方式等措施，培養學生科學的思維方式、勇于創新的能力，鍛煉學生理論結合實際、解決簡單實際工程問題的能力，以達到應用型人才目標，促進應用型人才建設，滿足新時代新背景下的社會人才需求。

參考文獻

[1] 馮燕博，萬曉慧.基于應用型人才培養模式工程力學課程內容體系探索與實踐[J].價值工程，2018.

[2] 劉瑤，賈杰，賈永峰，吳鶴翔.基于“互聯網+”的工程力學在線課程教學研究[J].山西建筑，2018.

[3] 王建祥，葛倚汀.多媒體與板書相結合的工程力學課程教學實踐[J].實驗科學與技術，2018.

[4] 陳飛昕，李緯華，劉鈺賢，溫雨丹.移動互聯網環境下工程力學教學模式探索[J].無線互聯科技，2018.

[5] 吳中江，黃成亮.應用型人才內涵及應用型本科人才培養[J].高等工程教育研究，2014（2）：66-70.