面向應(yīng)用的力學(xué)專業(yè)教改創(chuàng)新與實(shí)踐

廖明進(jìn)++磨季云

摘要：介紹了我國力學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷史與力學(xué)專業(yè)教育的現(xiàn)狀；結(jié)合力學(xué)專業(yè)應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，提出了面向應(yīng)用的力學(xué)專業(yè)教改方法并付諸實(shí)踐；總結(jié)了力學(xué)專業(yè)教改思路；針對目前所存在的問題，提出力學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的系統(tǒng)性創(chuàng)新思路。

關(guān)鍵詞：面向應(yīng)用；力學(xué)；教改；創(chuàng)新實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）11-0126-02

一、我國力學(xué)教育現(xiàn)狀

力學(xué)是研究物質(zhì)宏觀機(jī)械運(yùn)動的學(xué)科，它與教學(xué)、物理、化學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)并列為自然科學(xué)的七大基礎(chǔ)學(xué)科。力學(xué)在現(xiàn)代工程技術(shù)中的地位是十分重要的，力學(xué)的許多研究成果往往引起一個新的產(chǎn)業(yè)部門的誕生，或是對舊的產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)生革命性影響，如空氣動力學(xué)中對機(jī)翼升力機(jī)理的成功研究，導(dǎo)致了近代航空業(yè)和飛機(jī)制造業(yè)的產(chǎn)生和興起；結(jié)構(gòu)力學(xué)的發(fā)展解決了對復(fù)雜性構(gòu)體定量精確的分析問題。力學(xué)專業(yè)是為了培養(yǎng)從事力學(xué)方面理論研究與工程應(yīng)用研究設(shè)計(jì)的高級人才。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國理學(xué)類理論與應(yīng)用力學(xué)專業(yè)點(diǎn)17個，工學(xué)類的工程力學(xué)專業(yè)點(diǎn)64個，工程結(jié)構(gòu)分析專業(yè)點(diǎn)2個，力學(xué)專業(yè)總數(shù)達(dá)83個。我國高等學(xué)校在校學(xué)生超過500萬，其中需要每年以力學(xué)課作為基礎(chǔ)課的理工學(xué)生近50萬[1]。總體說來，由于本專業(yè)對人才培養(yǎng)堅(jiān)持了基礎(chǔ)扎實(shí)與重視實(shí)踐的指導(dǎo)思想，力學(xué)人才在數(shù)理基礎(chǔ)、綜合素質(zhì)方面比國內(nèi)一般工科專業(yè)強(qiáng)，但與歐美特別是其一流大學(xué)相比，仍有差距。歐美頂尖的大學(xué)非常注意對大學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)的培養(yǎng)，相比之下，我國目前大多數(shù)高校的力學(xué)系，大學(xué)數(shù)學(xué)課一般只安排4學(xué)期（兩年），比上世紀(jì)50年代、60年代與80年代減少許多，使學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)與分析能力受到了較大的削弱。目前，由于與力學(xué)及應(yīng)用力學(xué)專業(yè)相關(guān)的行業(yè)快速發(fā)展，對專業(yè)人才需求漸旺，受此影響該專業(yè)的就業(yè)率普遍有上升的趨勢。但就人才培養(yǎng)而言，大學(xué)的人才供給并不能與市場需求完美對接，其中原因很多，一個很重要的方面就是教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)，這已是很多知名教育家、學(xué)者的共識，為此，如何進(jìn)行教育改革并取得成功關(guān)系到每一個學(xué)生的前途命運(yùn)，也是關(guān)系到國家興衰的重大課題。

二、力學(xué)專業(yè)教改的創(chuàng)新與實(shí)踐

1.教改面臨的問題。力學(xué)專業(yè)是古老而又充滿活力的學(xué)科，其專業(yè)人才的培養(yǎng)不能一蹴而就，在具體實(shí)施教改思路時不免遇到難以克服的問題。力學(xué)教師對力學(xué)課程學(xué)時的不斷壓縮、眾多學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃等問題深感困惑。更加值得深思的是，用人單位對近年來高校畢業(yè)生的英語水平和計(jì)算機(jī)技能給予了肯定，但對其力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握狀況和應(yīng)用能力評價不高。在新形勢下，如何既推進(jìn)大眾教育，又提高學(xué)生專業(yè)技能知識，保持部分精英教育的特色，需要認(rèn)真研究解決[2]。

2.教改實(shí)踐。自所在工程力學(xué)系成立以來，一直以工程爆破方向作為專業(yè)教學(xué)重點(diǎn)，并以其獨(dú)有的專業(yè)特色而聞名。但十年前，2002年工程力學(xué)系正式開始招收本科生，那時，工程力學(xué)系確實(shí)可以算的上是一個“照顧專業(yè)”，不但專業(yè)毫不知名，無人問津，甚至很多生源都要靠其他專業(yè)調(diào)劑才能滿足。對于這樣一個專業(yè)而言，前進(jìn)的路上無疑布滿了各種荊棘。近十年來，在學(xué)院及工程力學(xué)系領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和指導(dǎo)下，本著以學(xué)生為本的教學(xué)理念，在廣泛吸收借鑒國內(nèi)外先進(jìn)辦學(xué)理念的同時，堅(jiān)持科學(xué)的專業(yè)發(fā)展觀，不斷開闊專業(yè)視野，一方面強(qiáng)調(diào)凝練本專業(yè)的教學(xué)特色，另一方面積極開拓教學(xué)新領(lǐng)域。基于國家宏觀大發(fā)展的背景，全系教師集思廣益并提出以面向工程應(yīng)用為導(dǎo)向，開設(shè)與工程應(yīng)用相關(guān)的課程的教改創(chuàng)新思路。在系領(lǐng)導(dǎo)的精心組織及全體教師的共同努力下，經(jīng)過近幾年的不斷探索與實(shí)踐，摸索出一條適合本專業(yè)不斷良性發(fā)展并取得積極成果的新路。學(xué)生培養(yǎng)的好不好、學(xué)生畢業(yè)后能不能找到工作、能不能找到理想工作是衡量一個專業(yè)辦的是否合格的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。要想讓工程力學(xué)這個專業(yè)得到社會的認(rèn)可，首先必須解決的是所有學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)問題。而就業(yè)率的提高首先必須做到以市場需求為導(dǎo)向，市場需要什么樣的工程力學(xué)人才就培養(yǎng)什么樣的人。為了達(dá)到這個目標(biāo)，多年來本系與用人單位保持了密切的聯(lián)系和良好的溝通，了解用人單位對畢業(yè)生的意見和建議，然后根據(jù)用人單位意見，與系里老師一起對培養(yǎng)方案進(jìn)行了多次修訂。2005年始，在系領(lǐng)導(dǎo)倡議及全體教師的共同努力下，在保持爆破特色的基礎(chǔ)上，增開了鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、CAD在工程中的應(yīng)用等實(shí)踐性較強(qiáng)、應(yīng)用廣泛的系列課程，為學(xué)生畢業(yè)后從事與結(jié)構(gòu)工程相關(guān)的工作做好知識儲備。此外，畢業(yè)設(shè)計(jì)作為本科教學(xué)非常重要的一課，是聯(lián)系大學(xué)學(xué)習(xí)和工作實(shí)踐的一個重要紐帶，讓學(xué)生做好畢業(yè)論文，可以鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力以及動手能力，對于提高學(xué)生自信心和工作能力十分重要。實(shí)踐環(huán)節(jié)對于學(xué)生就業(yè)技能的培養(yǎng)是非常直接、非常重要的一個環(huán)節(jié)，一方面實(shí)踐能夠檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)到的知識，另一方面可以指導(dǎo)學(xué)生下一階段的學(xué)習(xí)。

自開設(shè)面向工程應(yīng)用的課程以來，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯提升，近年來畢業(yè)就業(yè)率及考研率不斷攀升。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，自2010年來，學(xué)生就業(yè)率均為100%，就業(yè)范圍遍及各類工程企事業(yè)及機(jī)關(guān)單位，考研率最高達(dá)45%，遠(yuǎn)高于一般工科專業(yè)。基于良好的力學(xué)根底和寬口徑的人才培養(yǎng)理念，相關(guān)就業(yè)單位的回饋普遍反映畢業(yè)生專業(yè)素質(zhì)優(yōu)良，甚至有用人單位為爭取畢業(yè)生就業(yè)而提前預(yù)定，更有部分優(yōu)秀學(xué)生相繼步入中國科學(xué)院、大連理工大學(xué)、西安交大、武漢大學(xué)等知名院校深造學(xué)習(xí)。在現(xiàn)如今大學(xué)生就業(yè)難的大背景下，這一成績的取得可謂來之不易。

三、力學(xué)專業(yè)教育創(chuàng)新的思考

回顧近十年來的本專業(yè)的發(fā)展歷程，在本系力學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)上，總結(jié)教改創(chuàng)新思路可歸納為以下幾點(diǎn)。

1.依據(jù)現(xiàn)代科技應(yīng)用新領(lǐng)域，探索新的交叉學(xué)科方向，以培養(yǎng)新的交叉型力學(xué)人才，如力學(xué)與生物科學(xué)的交叉、力學(xué)與納米科學(xué)的交叉等。[3]以我國的現(xiàn)階段國家建設(shè)發(fā)展需要為背景，結(jié)合工程實(shí)際和熱點(diǎn)問題，發(fā)展復(fù)合型的力學(xué)專業(yè)，培養(yǎng)大工程需要的復(fù)合型力學(xué)人才。目前我系的教改正在這一設(shè)想的指引下穩(wěn)步推進(jìn)相關(guān)教學(xué)工作的開展，實(shí)踐表明這一方案給學(xué)生帶來新的興趣點(diǎn)，學(xué)生就業(yè)和考研相比以往選擇余地較大，選擇方向靈活，對于學(xué)生個人的人生規(guī)劃和隨后的社會效益都益處多多，效果顯著。endprint

2.研究新形勢下的力學(xué)人才培養(yǎng)模式、課程體系及內(nèi)容，及人才培養(yǎng)質(zhì)量等問題。鑒于教改的復(fù)雜性和時效性，涉及教學(xué)的方方面面，不是簡單的某一門課或某一教師就能完成的，這需要大家的共同努力和積極探索，只有在不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上穩(wěn)步推進(jìn)教改，才能逐步改變目前的被動局面，讓學(xué)生學(xué)有所用，真正成為社會需要的人才。

3.教改系統(tǒng)性的創(chuàng)新思路。對于一個從事理工科的人而言，大學(xué)階段的學(xué)習(xí)重要性不言而喻。要一改以往灌輸式的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生真正滿懷激情與興趣地投入到學(xué)習(xí)中，讓力學(xué)在應(yīng)用中的魅力得以展現(xiàn)，我們所做的就不僅僅是某一點(diǎn)或者某一面的創(chuàng)新，而是教學(xué)中每一步、每一環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性創(chuàng)新，這需要全方位、全過程的綜合考量和全體教師的集體智慧。就以上面臨的實(shí)際問題，初步總結(jié)幾點(diǎn)如下：①根據(jù)新的人才培養(yǎng)形勢和要求，組織全體教師、研究生定期舉辦學(xué)術(shù)論壇；結(jié)合各位教師的專業(yè)特點(diǎn)，拓展專業(yè)視野，倡導(dǎo)力學(xué)專業(yè)各個分支的合作，進(jìn)一步完善與充實(shí)力學(xué)專業(yè)的專業(yè)容量。目前本系的湖北省爆炸力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開展類似論壇活動，頗受研究生及專業(yè)教師歡迎。通過積極開展這一活動，不僅開拓了學(xué)生視野，提高了他們對專業(yè)的認(rèn)識，進(jìn)一步明確了他們將來的研究方向，而且對于以后個人發(fā)展有著積極的指導(dǎo)意義。②加強(qiáng)教材研討建設(shè)和精品課程建設(shè)，將創(chuàng)新人才培養(yǎng)提高到一個科學(xué)的水平上[4]。隨著時代的發(fā)展，在日新月異的今天教材內(nèi)容顯得陳舊，學(xué)生興趣自然不高。如何聯(lián)系實(shí)際編排既有科學(xué)理論又有實(shí)踐認(rèn)知的新教材，對現(xiàn)有的教材進(jìn)行深入的研討，真正將教材建設(shè)與專業(yè)需求結(jié)合起來，對于提高教學(xué)水平、加強(qiáng)學(xué)生工程素質(zhì)有著重大意義。③高度重視力學(xué)類專業(yè)學(xué)生的動手能力培養(yǎng)問題。采用工程素質(zhì)訓(xùn)練方法[5]，培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代工程素質(zhì)。在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)方法、學(xué)生作業(yè)、課程考核等各個教學(xué)環(huán)節(jié)上大膽創(chuàng)新，讓學(xué)生參與工程實(shí)踐學(xué)習(xí)，得到強(qiáng)有力的工程訓(xùn)練。具體可從以下幾方面思考：結(jié)合工程案例教學(xué)。通過列舉工程實(shí)例把力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的講解溶于工程背景之中，學(xué)生在學(xué)習(xí)力學(xué)時就會發(fā)生學(xué)習(xí)遷移，更容易加深對力學(xué)原理、基本概念、定理、公式推導(dǎo)、計(jì)算方法的掌握和理解；開設(shè)工程模擬實(shí)驗(yàn)。這些模擬實(shí)驗(yàn)來自工程實(shí)際，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)，使他們親身感受到用實(shí)驗(yàn)方法解決工程問題的全過程，感受知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，養(yǎng)成科學(xué)精神和創(chuàng)新思維的良好習(xí)慣；引用工程課題作業(yè)。可以把理論課教學(xué)和工程課題有機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)一些綜合性大作業(yè)，要求有測試數(shù)據(jù)、分析處理、理論計(jì)算、結(jié)果對比，并從中找出具有規(guī)律性的東西，或有啟發(fā)性的結(jié)論。

四、結(jié)語

伴隨我國大眾化教育的深入，力學(xué)教育遇到了前所未有的挑戰(zhàn)，同時也面臨著歷史性的機(jī)遇。談及力學(xué)專業(yè)的發(fā)展與前景，如果每一個走出去的學(xué)生回首本科學(xué)習(xí)階段時心懷感恩，那才是我們力學(xué)專業(yè)教改的真正成功。這就需要我們一方面繼續(xù)穩(wěn)扎穩(wěn)打，另一方面又要不斷開拓思路，緊跟時代的步伐才能有所作為，中國夢的實(shí)現(xiàn)需要我們共同的奮斗！

參考文獻(xiàn)：

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