獨立學院基礎力學課程教學體系的建設與改革

張敏

[摘 要]基礎力學課程是高等院校工科專業學生必須學習的一門重要專業基礎課。分析獨立學院基礎力學課程教學的現狀與存在的問題，從應用型本科人才培養目標出發，考慮獨立學院生源實際情況，對基礎力學課程的課程建設和教學改革，從教學內容、教學方法及考核方式等方面提出具體的改革措施和方法。

[關鍵詞]獨立學院；基礎力學；課程建設；教學改革

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）03-0117-02

獨立學院是指按照新的機制和模式舉辦的本科層次的二級學院，辦學定位于應用型本科人才的培養。獨立學院緊緊依托母體學校的優質教育資源，使其發展有一個較高的起點，但同時也給獨立學院的教學帶來一定的弊端。在獨立學院辦學初期，課程建設一般沿用母體學校的建設成果，即課程設置和教材使用等都與母體學校基本一致，任課教師也大部分聘用自母體學校，然而獨立學院生源質量卻遠不如母體學校，培養定位也不同于母體學校，如與母體高校的同類課程采用一樣的教材和教學內容，并不利于應用型人才的培養。所以，針對獨立學院的課程改革已開展數年，并取得不少成果。

基礎力學課程包括理論力學、材料力學、工程力學三門課程，這三門課程是許多工科專業的學科基礎課，也是學生進入大學后最早接觸到的與工程實際緊密結合的技術基礎課，在工科專業的教學計劃中占有重要地位，為學生學習后續相關課程（機械原理、機械設計、結構力學等）和將來從事科學技術工作奠定必要的基礎。

基礎力學課程具有理論性較強、公式繁多、邏輯嚴密、教學內容繁雜的特點，并且對學生綜合分析和處理問題的能力要求較高，而由于學生普遍缺乏實際工程問題的背景知識，容易感到課程枯燥無味并產生畏難厭學情緒，所以力學課程歷來被學生認為是很難學的課程。目前，在基礎力學課程的教學過程中，教學方法上注重單向傳授，過分依賴課堂教學，而考核方式上沿用傳統方式閉卷筆試。隨著獨立學院人才培養目標和培養模式的確立，對基礎力學的教學體系和教學內容提出了新的要求，所以獨立學院的基礎力學課程必須進行改革，其目的在于修訂教學大綱，根據培養定位與專業特色優化教學內容，改進教學方法，改革考核方式，培養學生運用力學知識正確分析、解決實際工程問題的能力。

一、完善課程體系，優化課程內容，結合工程實際，體現專業特點

近年來，隨著各專業培養方案和教學計劃的不斷改革和調整，基礎力學課程的學時不斷的被壓縮，以本校一些專業為例，土木專業從幾年前的144課時縮減到了現在的112課時，機械專業的基礎力學課程也從160課時減少到了128課時，但是課程的內容和要求卻基本沒變，這必然使得每節課的信息量大大增加，教學效果卻大打折扣。這種狀況影響到了教學質量的提高，所以必須對課程內容進行改革，分析基礎力學課程與其他相關課程的關系，對其進行有效整合，減少不必要的重復。同時，隨著材料科學與實驗技術的不斷發展，也要與時俱進的引入一些相關的新的力學內容。

為了在有限的課時里保證教學效果，首先應該處理好相關課程之間的關系。比如，大學物理課程的學習往往安排在基礎力學課程之前，基礎力學課程中的剛體的平衡問題、點的運動學、動力學普遍定理等內容已在大學物理中學習過，所以在基礎力學課程中講授這些問題時，對物理學中學習過的理論部分可以采用總結、概括等復習方法，重點講解如何用這些理論去解決工程實際中的力學問題。這樣不僅可以理論聯系工程實際，激發學生的學習興趣，保證較好的學習效果，還可以節省課時。再比如，基礎力學課程中靜力學的研究對象是剛體，材料力學的研究對象是變形體，但靜力學的理論不只用來計算剛體之間的約束力，還可以用于計算材料力學課程中靜定桿件的內力，在講授材料力學中的內力分析時，可以直接將其作為理論力學課程中靜力學平衡理論的應用。另外，材料力學課程中的很多公式推導過程很相似，可以采取對比分析的方法進行教學。例如：軸向拉壓桿件橫截面上應力公式直接由靜力學平衡關系得到，而圓截面扭轉變形桿件和平面彎曲變形桿件橫截面上應力公式都是通過變形幾何關系——物理關系——靜力學平衡關系推導得出的；軸向拉壓、扭轉、彎曲中的變形公式，涉及變形、內力和剛度之間的關系，符合胡克定律。那么，在講解這些公式時，其中一個詳細推導之后，其他相似的公式完全可以直接用對比法定性解釋。對于具體題目的解題過程，重點強調解題思路和其中的力學規律，而不再追求計算的技巧性和數學計算的詳細過程。[1]

基礎力學是一門以工程技術為背景的應用基礎學科，它的研究對象多從工程實際中簡化而來，研究工程技術中的普遍規律和共性問題，并直接為工程技術服務，涉及建筑結構、機械制造、航空航天等多個領域。故基礎力學課程還需和工程實際緊密結合，離開工程實際，會使力學理論變得空洞。應根據學生所學專業，注重力學理論知識結合專業背景，加強工程概念和基礎力學實踐性內容。

二、加強教材建設，改進教學方法，應用現代教育技術，提高教學質量

教材是教師教和學生學的主要工具，是傳授知識和培養能力的重要載體，故教材建設是課程建設非常重要的一個環節。加強教材建設，對提高教學質量和培養高素質人才具有非常重要的作用。傳統基礎力學教材有完整和系統的理論，但淡化了理論在工程實際中的應用，因而并不適應于工程應用型人才的培養。所以，獨立學院的教材建設應該區別于研究型母體學校和高職院校，符合獨立學院的應用型人才的培養定位。在獨立學院的力學教材中，要加強引入理論知識在工程實際中的應用實例，這樣學生在掌握力學基本理論的同時，還能了解力學理論在工程中的應用，可以培養學生應用課堂理論解決工程實際問題的能力。

一直以來，基礎力學課程的教學模式基本采用“老師講、學生聽”傳統模式，在教學過程中只注重了教師的主導作用，而未能發揮學生的主觀能動性，只注重了知識的傳授，而忽視了激發學生的學習興趣。[2]“語言+板書”的傳統教學形式雖然具有敘述清楚、邏輯嚴密、銜接自然等多媒體課件無法比擬的優勢，但仍屬于一種單向交流教學。[3]隨著電子信息技術的迅速發展，課堂教學已離不開多種多樣的現代化教學手段。多媒體技術的應用開拓了新的教學方式，利用多媒體能充分創造出一個圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學環境，使我們的教學活動變得易懂、易學、易教，特別是對于一些抽象的概念、復雜的空間關系、難于用語言來描述清楚的東西，都可用多媒體手段生動形象地將學生缺乏的工程背景知識形象地演示出來，為教師教學的順利實施提供了良好的保障，保證了教學效果。課堂之下也可以進一步利用現代教育技術，通過網絡答疑、網絡討論、網絡測試等方式使教學相長。

基礎力學課程內容繁多，理論性強，在課堂教學中，可根據教學內容采用多種教學方法相結合的教學模式，常見的教學方法有：課堂講授法、問題教學法、自學討論法和引導歸納法。在教學中突出工程教育的理念，從工程實例挖掘基本教學內容的深度，加強對理論的理解和應用，同時，也調動學生聽課的熱情和積極性，發揮學生內在潛力，培養其綜合能力使學生主動思考問題，分析問題，解決問題，從而提高教學質量。

三、改革考核方法，注重整個教學的過程化管理，加強實驗教學，提升學生綜合能力

考試是教學的重要環節之一。目前，基礎力學課程的考試基本以閉卷筆試形式為主。閉卷筆試的優點是有利于考查學生對基本力學理論、基本力學規律的掌握；但是其缺點也顯而易見，一次期末閉卷考試并不能全面衡量學生對全部知識的掌握情況，不能反映學生的真實水平，也無法考查學生的動手實踐能力和應用所學知識解決實際問題的能力。所以，考核方式和考核內容的改革也是課程改革的重要部分，我們要改變以往基礎力學課程采用閉卷筆試加平時成績的方式，在整個教學過程中實行過程化管理，建立全過程教學質量保證體系，教學過程中運用口試、筆試、實驗、小論文等不同的考核方式分階段考核，全面真實的反映出學生的學習情況和綜合能力。

實驗教學是基礎力學教學的重要組成部分，其目的在于培養學生的動手能力、自學能力、綜合分析問題與解決問題的能力以及實踐創新能力。比如，理論力學實驗我們開設的有科氏加速度與科氏慣性力實驗，自激振動實驗，剛性轉子動平衡實驗等多個實驗，并且引進了理論力學運動機構動畫演示系統，通過動手操作實驗，使學生加深了對力學現象的認識和力學原理的理解，同時調動了學生的學習積極性，提高了學生的動手能力，鍛煉了學生的工程實踐能力。

獨立學院基礎力學課程的建設和改革經過幾年來的摸索和實踐，已取得了不少成果，但這將是一項長期的系統工程，我們在今后仍需基于獨立學院應用型人才的培養目標，以提高教學質量為中心，在教學實踐中，不斷探索，總結經驗，將教學質量提升到一個新的水平。

[ 注 釋 ]

[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（6）：58-60.

[2] 徐杏華.“基礎力學”教學改革探討[J].教育與教學研究，2009（9）：97-99.

[3] 蔣玉飛，古巍，方佳義.三本院校力學教改深入探索[J].山西建筑，2012（19）：275-276.

[責任編輯：鐘 嵐]