蘇恒瑜,王舒,騰菲菲,胡洪森
(貴州民族大學 建筑工程學院,貴州貴陽 550025)
工程力學課程是貴州民族大學建筑工程學院工程管理專業一門重要的專業課,涉及大量的力學學科分支,能夠在工程技術領域廣泛應用[1-3]。工程力學課程的教學對象主要是材料、巖土、橋梁、機械等工科專業的學生。該課程與工程實際情況密切相關,理論性和實踐性均較強,應用范圍十分廣泛,在建筑工程學院各個專業的基礎課程中占據較大比重。然而,由于工程力學課程并非工程管理專業的主干課程,因而學生對該課程缺乏學習興趣。因此,貴州民族大學建筑工程學院工程管理專業需要對工程力學課程進行改革,培養學生扎實的理論基礎,增強學生在工程領域的應用能力[4-7]。
貴州民族大學建筑工程學院工程管理專業招生對象既包括理科生,也包括文科生。由于文科生的邏輯思維和分析問題能力較差,其在選修工程力學課程前,認為工程管理專業更偏向于管理。但實際上,工程力學是一門較難學習的課程,對數學知識要求很高,無論是理科生,還是文科生,如果其力學基礎知識和數學知識欠缺,學習該課程會存在較大困難,導致此類學生學習積極性不高。
工程力學課程有54 課時,保留了靜力學和材料學的內容。由于此類知識有較強的邏輯性,教師在講授過程中,需要運用大量的例證,以保證學生對所學內容充分理解,但目前的教學時間明顯不足。要將工程力學課程講解得透徹,需要增加課時。
課程使用的教材在教學過程中起著舉足輕重的作用,其內容對課程教學質量有很大影響。從當前貴州民族大學建筑工程學院工程管理專業工程力學課程的教學內容來看,課程層次不夠清晰,教師也未做到因材施教。究其原因,在于學校選擇的教科書注重邏輯性,忽視實用性,導致學生很難獲取有效的知識與技能。因此,建筑工程學院應在教材選取上進行改革,選取內容豐富的教材,使之適應社會發展的需要。
工程力學與其他學科的不同之處在于,其具有很強的工程應用性質。在教學過程中,教師應該重視引進工程案例,并對工程案例展開詳細的講解,對于一些概念和公式,可以首先從在日常生活中經常見到的案例,或者是在工程中比較常見的案例開始講解,之后再將其引出,開展概念和公式的推導和應用。在此過程中,教師要盡可能把授課內容講解得淺顯易懂,促進學生理解[8-10]。在此基礎上,針對學生的個性化特征,制定有效的教學方案,最大限度調動學生學習的積極性,促進學生創新能力的提升,提高課程教學質量。學生畢業后將從事生產、管理和技術等工作,這就需要在實踐課程中設計科學、合理、實用的教學計劃,使學生對基本理論有較深入的理解,并能較好地掌握相關技術,將所學知識運用到實際工程中。
傳統教學觀念強調學生對知識的掌握,忽視學生對知識的理解和應用,缺少對學生實踐能力和創新能力的培養。提升工程管理專業工程力學課程的教學質量,需要轉變教師的教學觀念,使教師了解實踐教學對學生能力培養的重要性,探索實踐教學模式,培養學生分析問題、解決問題的能力和創新能力。因此,轉變教師教學觀念,增加實踐教學學時,對提高工程力學課程教學質量,具有關鍵作用。
工程力學是一門具有工程應用價值的課程,因此,在教學中必須將理論教學與實驗教學相結合,以幫助學生更好地分析和解決工程實踐中存在的問題。在對基礎理論進行講解的時候,教師要對理論課程與實踐課程之間的聯系進行闡述,對實驗的應用背景進行介紹,并更新實驗教學方法,使學生對實驗課程產生濃厚的興趣,通過進行實驗操作提升知識運用能力和動手能力。
近年來,貴州民族大學不斷建設和發展校內實訓基地,建成建筑工藝培訓中心、仿真模擬實驗室等。校內實訓基地為學生提供了一系列工程力學及相關專業課程的教學實訓。同時,貴州民族大學還與其他高校、企業開展了廣泛的交流與合作,在合作單位的力學實驗室,學生能夠了解到工程力學在實際工程中的應用,進而體會到掌握力學特性對開展工程的重要作用。學生能接觸到建筑行業一線的工程知識和前沿技術,并將其與課堂上的理論知識聯系起來,學習更多綜合性專業知識。
在理論教學過程中,應重視知識生成的過程,使學生將學習的過程轉化為發現的過程,提高學生的學習興趣和創新能力[11]。在實踐教學過程中,對基礎知識進行拓展,對學生發現問題和解決問題的能力進行培養,在重視基礎力學實驗課程的同時,還應為學生開設多種綜合性、高階性開放實驗課程,包括實體模型測試、虛擬模型數值計算實驗等。為了提高學生的動手能力和創新能力,在課程設置上,要做到基礎實驗與課堂教學相結合、理論學習和實驗操作緊密結合、教師講解與學生操作相結合?;A實驗主要是為了使學生具備較好的工程力學理論知識和基本的實驗技能[12],因此,其對學生基本實驗操作能力的培養具有重要作用。
采用現代信息技術,對工程力學課程進行教學改革,提升教師教學效果和學生在課堂上的學習效率。在具體的教學過程中,教師應該充分利用先進的教學設備,將文本、圖片、音頻、視頻、動畫等元素融合到具體教學內容中。在講授時,教師可以深入淺出地講解理論知識,并在課上為學生進行演示,增強學生對理論知識的理解。教師還可以將虛擬仿真技術與實驗教學課程有機結合,降低學生的學習難度,有效提升學生的實踐能力,增強他們分析、解決問題的能力。
在課程中的“小報告”環節,培養學生的創新思維,充分體現學生學習的主體性。在考試方式上,注重過程性考核,增加平時考核成績。學生可以根據自己進行實驗的情況寫出具有創新性的實驗報告及論文,教師將其納入平時成績。在實驗課程考試中,對學生的操作過程進行考核,考查學生對實驗儀器與軟件的運用情況和對基本實驗操作的掌握情況[13-14]。
在工程力學課程教學過程中,應發揮學生的主體作用,提升學生的綜合素質,為學生將來就業奠定基礎。目前,工程力學課程教學改革存在一定難度,教師需從學生的特點和要求出發,對工程力學課程的教學內容進行優化,對課程教學方式進行創新,對考核制度進行完善,讓學生能夠更好地掌握工程力學的理論知識,并提升他們解決實際工程問題的能力,從而滿足工程力學課程教學目標的要求。
貴州民族大學建筑工程學院工程管理專業的工程力學是一門理論性和實踐性較強的課程,其以分析力學問題為主,將建模、解題和設計貫穿于教學全過程。在這個過程中,不僅要使學生掌握解決工程中力學問題的基本方法和技巧,更要使學生具有工程意識、科學素養、創新精神,這樣既能提升學生的綜合能力,又能提升學生的工程素養,還可以提高學生的邏輯思維和工程實踐能力,這也是當前教學改革的主要目標之一。對工程力學課程的教學內容、教學方法、教學手段進行改革,增加課程內容,增加課時。在教學過程中,應采用生活中的案例來講解力學理論,運用作圖、模型、仿真、多媒體等方法進行教學,提倡對話式教學,增強學生創新能力,激發學生的學習積極性和主動性。通過教學改革,提升教學效果,有效達成人才培養目標。