李佰洲 蔡蘭蓉 譚曉華


基金項目:
天津職業技術師范大學課程教學改革專項——“材料力學”;校級新時代“課程思政”精品課程建設項目——“工程力學”;天津市教委科研計劃項目“基于力-電-磁耦合的風機非線性寬頻振動機理研究”(2017KJ113)。
摘 要
為提高材料力學課程的教學效果,增強學生的創新能力和解決復雜工程實際問題的能力,在材料力學“金課”建設過程中,以創新創業教育為切入點,將創新創業成果作為案例引入課堂教學,形成創新創業反哺教育教學閉環模式,教學改革效果顯著。
關鍵詞
創新創業;材料力學;“金課”建設;教學研究
中圖分類號: G642.0文獻標識碼: A
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.03.022
1 材料力學的“金課”屬性
材料力學,作為一門獨立的學科已有三百多年的歷史,是一門非常古老而經典的學科,相關理論框架與知識體系已經較為成熟。它從工程實際中來,經過不斷的發展和完善,又可以直接應用到工程實際問題中去,經過了無數次的實驗驗證和考驗,顯示出其強大的生命力。2018年6月21日,教育部陳寶生部長在新時代中國高等學校本科教育工作會議上第一次提出,要建設有深度、有難度、有挑戰度的“金課”。吳巖司長也給出了“金課”的標準是“兩性一度”,即高階性、創新性和挑戰度。那么,如何開展材料力學的金課建設成為了我們必須面對的問題。
首先,材料力學作為工科專業基礎課,同時又和工程實際有非常緊密的聯系,在銜接通識課程和專業課程之間起著非常重要的作用。材料力學注重培養學生的工程意識,是集理論學習、實驗分析、數學物理建模和工程問題的解決方案為一體,能夠教育學生在綜合素質上得到全面發展的教學平臺,能夠培養學生解決復雜問題的能力。材料力學本身具有高階性。
其次,工程實際中的許多問題,常常需要運用力學的分析思維和知識體系去解決。人們工作、生活的方方面面,大到如航空航天、核工業、武器裝備、高鐵、新能源等關系國家命運的領域,小到身邊的一事一物,如折紙、玩具、日常用品等隨手拿到的物品都包含力學問題。特別是近幾十年來,材料力學及相關學科經歷著日新月異的變化,各種新成果不斷涌現,證明材料力學生機勃勃,具有前沿性和時代性。
最后,基礎力學課程對于筆者所在學校的學生而言,接受起來相對困難,如果教師在課堂上與學生缺乏交流、課堂氣氛枯燥、抓不住學生的興趣、提高不了學生學習的積極性,則達不到良好的教學效果。
因此,材料力學課程本身具有“金課”的屬性,但是如何有效實施課堂教學,如何將現有的“實課”,逐漸建設成“金課”,還需要教師不斷的探索和實踐。
2 創新創業的強大動力
自2014年9月,李克強總理提出“大眾創業、萬眾創新”之后,尤其是2015年3月5日,李克強總理在政府工作報告中首次提出“互聯網+”行動計劃以來,近五年的時間內,大學生創新創業環境發生了翻天覆地的變化。創客空間的興起,創客工場的建立,各級各類大學生創新創業項目的設立,以及中國“互聯網+”大學生創新創業大賽等,為大學生創新創業提供了肥沃的土壤,讓大學生有了用武之地。就剛剛結束的2019年第五屆“互聯網”大學生創新創業大賽而言,五年來就吸引了947萬名大學生、230萬個團隊參賽,以賽促教、以賽促學,以賽促創,效果卓著。
3 閉環教學實踐
創新創業的強大驅動力給材料力學“金課”建設提供了新的途徑。力學課程的授課本身以案例教學法居多,因此可以以學生距離極近的創新創業成果為關切,以創新思維培養調動課堂氣氛和學生興趣,以雙創成果激發學生學習熱情,使材料力學課程是雙創精神培養的良好載體,促進材料力學“金課”的建設。
目前,多數的創新創業教育是由經濟管理學院或者是輔導員進行授課的,這類創新創業教育只能停留在宏觀角度去講,沒有根據各個專業的特征進行講解,學生接受起來較為困難,創新創業教育無法落地。因此,在“雙創”教育師資方面,非常缺乏的是“雙創”教育方面的專業教師。同時,需要通過專業課程培養學生的“雙創”精神、意識、方法和能力,用專業知識支撐學生的雙創活動,并將學生“雙創”成果反哺課堂,作為案例,激發學生興趣,使學生的創新創業活動與課堂教學形成閉環,相輔相成,相互促進。
教師在課堂教學設計時要充分考慮學生認知規律,尋找創新創業與每一部分的結合點,逐步開展教學。如在材料力學的緒論中,加入創新精神的培養,在具體知識點處加入創新創業手段和方法的培養等,將學生在各類大賽和創新創業的作品,編入各章節作為例題講解設計原理和優缺點,由于這些案例就是學生的師兄師姐的作品,就是學生身邊的人、身邊的事,能夠極大地調動學生的積極性。
4 教學實踐反思
筆者在2019年上半年材料力學的教學中將“雙創”精神、意識、方法以案例的形式融入課堂教學中,取得了良好的教學效果:一是激發了學生的學習興趣。學生對案例的講解非常感興趣,課后提問的數量和質量明顯增多;二是更多的學生參與到了創客空間、大創項目和各類比賽中,課程進行過半,已經成立了三個項目組,15人次加入了創新創業隊伍;三是學生的問題中,能夠將實際問題和所學內容聯系起來的很多,不再是問這道題怎么做,而是問我做了什么項目,其中有什么樣的問題,是否能用今天學的方法來解決,這是筆者最欣慰的結果。
圖1和2是課后利用麥可思評教系統做的調查問卷(樣本數62)。圖1調研在課程中加入創新創業元素是否能激發學生的學習興趣,有興趣的比例為82.25%。圖2調研該課程是否有助于學生提高創新意識、培養創新思維,認為有助于以上的學生占比93.54%。從調研結果看,課程改革得到了大部分學生的認同,但仍需持續改進。
5 結束語
本文針對目前非常缺乏的專業類創新教育為切入點,在材料力學“金課”建設中融入雙創教育的方法,在創新創業和課堂教學間形成閉環教學設計,充分調動了課堂氣氛和學生學習熱情,改善了教學效果,得到了學生的認可,對材料力學“金課”建設的推進具有實際意義。
參考文獻
[1]馬國軍,馬紅艷,季順迎.力學相關成果引入材料力學教學的探索與實踐[J].力學與實踐,2017,39:499-502.
[2]吳興泉,陳士華,劉素華.高校金課建設的時代背景與實現策略[J].教育現代化,2019,72:104-105.