◆張玉芬
新專業條件下的力學課程教學改革*
◆張玉芬
根據幾年來力學課教學實踐經驗,以及對學生的問卷調查,認為要搞好城市地下空間工程專業應用型人才的培養和教育,必須進行力學課程教學改革。論述力學課程的作用、力學課程教學改革的內容及其優化,改革內容要體現知識、能力與素質的統一。
力學課程;教學改革;應用型人才
根據國家教育部“厚基礎、寬口徑、大模塊”的指導原則,北方工業大學于2012年開始招收城市地下空間工程專業本科生。要搞好城市地下空間工程專業應用型人才的培養和教育,應堅持不懈地探索,并認真總結經驗,理清思路,不斷進行教學內容的改革。力學作為一門古老的學科,在思想、教學、實踐方面都相對成熟,但在現代工程不斷發展的背景下,同時城市地下空間工程作為新興的土木工程專業方向,現行原有的力學教學模式不能完全適應形勢,必須完善力學課程教學改革體系,以助于學校的教育模式更加系統化和具體化,更加完善培養城市地下空間工程專業人才的方式方法。筆者根據幾年來力學課教學實踐經驗,以及對學生的問卷調查的反饋意見等,對現在力學課程教學改革存在的問題進行具體分析。
力學是一門非常重要的課程,對于城市地下空間工程專業的學生來說,學好力學課程是學好專業的基礎。力學課課程及其教學內容是土木類高校課程體系的重要構成,也是其中教學改革的重要內容。在城市地下空間工程專業的課程設置中,力學作為重要專業基礎課,是主干課程,是很重要的技術基礎課,教學內容包括理論力學、材料力學和結構力學,決定著針對學生的學科基礎性知識的傳授。因此,力學課程在培養學生良好的科學素質、工程能力及創新能力等方面都具有其他課程不可替代的作用。
力學課程教育與基礎課程教育的關系高校教育的側重點在于培養學生特色的知識結構,專業不同,教學計劃也不盡相同,即使是相同的課程在不同的專業中所采取的教學措施也是不同的。北方工業大學以培養“厚基礎、寬口徑、適應性強的人才為主”為培養目標,在發展專業課程的同時以市場的需求為導向開發適用性強的課程。以城市地下空間工程專業而論,以往重基礎輕專業的教育模式已經不再適應現代社會發展的需要,用人單位更要看重學生的專業知識和實踐能力,為此,課程目標的設置要趨向于專業化,使學生選擇某些專攻領域而有所成就[1]。實踐證明,遵從理論力學、材料力學和結構力學的教學次序,將教學的重點偏向材料力學方面,將更能滿足城市地下空間工程專業學生未來職業發展的需要。
力學教學課程多與少的關系:力學教學課程的安排土木類專業的力學課簡單地分為多學時和少學時兩類。多學時的目的要求比較明確,少學時的適應專業比較多。如何解決教學內容與教學時間上的矛盾,這是個長期存在的問題。地下空間工程專業基本屬于力學課程多學時的專業,理論力學、材料力學應盡量擴充學習內容,而結構力學應盡量精選內容,減少教學計劃中的教學時數。假如遵循傳統的教學理念,按照傳統的教學方法教學,教學內容以傳授知識為主,那么延長學時似乎更為合理。但是隨著時代的發展,社會和用人更看重學生是否具有創新意識和實踐能力,這就要樹立新的教育教學理念,將知識的傳授作為培養學生獲取知識和運用知識的能力的手段,那么就可以解決好這一矛盾了。
此外,不能過早導入力學教學課程。通過大四學生的問卷調查顯示,80%的學生認為學完材料力學之后再開始學習結構力學更為合理,如果同時學習,效果較差。從專業教育的相關課程入手,力學課程是為了夯實專業基礎,為專業課程學習和專業技能的訓練做好準備。力學教學課程的學時量安排,應立足于專業課程之間的內在聯系以及未來專業技能結合點上。
調查顯示,30%的學生認為雙語教學開展很有必要,也就是說可以同時開授雙語班教學,適用于理論力學和材料力學,因為這兩門課程的開課階段是大部分學生通過國家英語四六級考試的時間;甚至有學生建議開設純外教的材料力學課程。
力學教學體系中知識、能力與素質的關系當前部分大學生實踐能力差,日益成為高等學校人才培養工作中不可忽視的現象。提高大學生綜合素質,增強大學生的動手能力,是高校人才培養工作的著力點和衡量人才培養質量的第一要素?;诋斍吧鐣找鎻娏业膶W校個性化教學的訴求,高校要將實踐能力培養納入人才培養的全過程,制訂科學合理的培養方案,要在人才培養目標、培養規格、畢業要求中明確實踐能力的培養,引導學生學會認知規律,包含重視分類的力學系統化知識獲取,并且學會掌握力學應用的先進手段,充分發揮教育教學主渠道、校園文化的主陣地作用,充分發揮大學生的主動性,促進學生的全面發展。
力學課程教學改革內容的裁定,實質取決于教師和教材。從教師和教材著手,著重考慮教學內容的前沿性和實用性。課程改革是一個邊推廣、邊實驗、邊總結的過程,重點在于師資隊伍的建設,教師是課程的開發者、研究者、決策者[2];教師必須掌握本學科專業的技能要求,同時學習新的專業理論與技術以擴容教學內容。在做好教師的本職工作這一先決條件后,從教材方面來看,教材作為教學參考用書,是學生學習力學知識的搖籃。力學課程教材是否合理,直接影響教學質量。如果力學課程內容不合理,那么教師的教學水平就無法充分體現出來,教學質量也就無法得到保障,因此可以說教材是教學內容改革的第二道關口。課程內容的改革必須有相應的教材配合。通過調查問卷顯示,學生認為現有教材內容偏多、篇幅過長,應采用一些富于啟發的,思想性、科學性強,便于學生自學的教材。教師與教材兩者是相輔相成的,力學課程教學內容改革要以一線力學教師為主干,城市地下空間工程專業的專業課教師為后援。如果力學課程改革沒有利用好教師這一重要載體,而教師又沒有好好利用教材,改革就無法進行。
師生關系的優化是基礎平等、和諧的師生關系是取得良好教學質量的前提,為此,教師要樹立平等的師生關系意識,與學生平等相待。真誠地關心學生、愛護學生,主動關心學生,尊重學生家庭的文化背景差異,公平對待每一位學生,讓每個學生在學校得到教師的關心,關注學生的全面發展,在提高學生學習能力的同時,加強師生間的情感交流,促進師生關系的融洽發展,進而營造出和諧的教學環境,激發學生學習的激情,積極樂觀地探求知識。
教學過程的優化是途徑力學課程內容要在充分了解學生學習狀況的基礎上,開發涵蓋力學基礎知識和基礎技能的校本課程。
1)精選力學課程必備的基礎知識和技能,密切教材與工程實踐以及現代社會、科技發展的聯系,改變課程內容繁、難、偏、舊的現狀。城市地下空間工程專業的畢業生工作主要對象是城市地面以下各種類型的地下建筑物或結構物,必然會遇到力學方面的工作和問題。因此,力學教學內容必須立足社會需求,涵蓋基本的結構分析理論和計算方法,打造具有學校特色的精品課程。
2)理論教學與實踐相結合。基本理論內容不可以刪減,但其中的證明和應用可以簡化,或者提倡學生自學。學校要加強對外合作交流,完善實習制度,積極探索和創新實習模式,培養專業理論知識和實踐能力相結合的優秀人才。
3)依托信息化手段。準確把握時代發展脈搏,充分認識教育信息化面臨的新形勢新要求,充分利用信息化手段大力促進教育公平,完善網絡化、數字化、個性化,以視頻和音頻的方式實現在線教學,這樣學生可以根據自身的水平和功能需求選擇課程。
考試的優化是保證摒棄傳統的考試制度,積極探索新型的學生考試制度,開發多元化的考試體系,科學合理地安排考試科目和考試內容,盡力培養學生力學素養、多元智能,進行全面考查[3]。
力學課程教學改革的關鍵在于教學觀念的轉變和對力學課程的重視程度。在教學中創建有利于調動學生學習積極性的教學環境,使學生積極地參與學習,從而獲得和掌握知識。應用型人才的培養不是一朝一夕的事情。筆者從事力學課程教學多年,要做好城市地下空間工程專業應用型人才的培養和教育,就必須從實際出發,針對學生學習特點,堅持以學生為本、開放融合的教育理念,圍繞應用型規格定位,立足大眾化高等教育實際,創新培養途徑,以能力培養為核心,著力加強學生科學素養和社會能力培養,創立素質拓展體系,實施規范化管理和訓練;加強校企合作,構建合作研學的教學方法及多元化的學習評價方法,實現資源共享、優勢互補,共同培養造就大批高素質應用型力學人才。
[1]盛國剛,李學罡.基礎力學課程教學改革探索與實踐[J].高等建筑教育,2011,20(6):58-60.
[2]張思敏.高職院校建筑力學教學與改革[J].科技信息,2013(26):240-241.
[3]嚴慕容,許靜靜,段潔利,等.工程力學課程素質教育探索與實踐[J].高等建筑教育,2012,21(6):61-63.
Practice and Innovation in Mechanics Teaching based on Construction of New Major
ZHANG Yufen
According to the characteristic of the major of Underground Engineering and the purpose of cultivating applicationoriented and innovative talents,this paper discussed the function of mechanics curriculum,the content of teaching reforms and the process. At the basis of new major teaching reform,the mechanics curriculum should highlight the social skill training,and the teaching contents should embody the unity of knowledge,skill and accomplishment.
mechanics curriculum;teaching reforms;applicationoriented talents
G642.0
B
1671-489X(2016)02-0127-02
北方工業大學教育教學改革和課程建設基金及長城學者后備人才資助項目(XN130)。
作者:張玉芬,北方工業大學大學土木工程學院副教授,工學博士(100144)。
10.3969 /j.issn.1671-489X.2016.02.127