周麗軍
摘要:為了充分發(fā)揮專業(yè)基礎(chǔ)課程在職業(yè)教育改革中的作用,培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術(shù)人才,本人在《工程力學》課堂教學中開展了研討式教學的實踐研究。通過確立研討課題、規(guī)劃實踐途徑和制定考評機制,提高學生學習的自主、參與和創(chuàng)新意識,實現(xiàn)了教與學的相互統(tǒng)一和促進。
關(guān)鍵詞:研討式教學;職業(yè)院校;專業(yè)基礎(chǔ)課程;教學探索
中圖分類號:G718.5 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)21-0192-02
職業(yè)教育是推動經(jīng)濟發(fā)展、促進就業(yè)、改善民生的重要途徑,《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中提出要大力發(fā)展職業(yè)教育。具有扎實科學基礎(chǔ)知識和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)技術(shù)型人才是未來社會發(fā)展的需求。為了實現(xiàn)這個目標,對培養(yǎng)職教人才的院校在教學和研究實踐等方面提出了更高的要求。因此,職業(yè)教育的本科教育教學和教法必須進行改革。《工程力學》作為機械類及其相關(guān)專業(yè)學生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它既是一門基礎(chǔ)課程,又是一門能直接應用于工程實際的技術(shù)課程。它不僅對學生學習后續(xù)專業(yè)知識起到橋梁作用,而且對于開發(fā)學生思維、培養(yǎng)學生的觀察力、想象力、創(chuàng)新力以及解決工程實際問題的能力都將產(chǎn)生重大影響。那么如何發(fā)揮其在整個職業(yè)教育改革中的作用,培養(yǎng)高水平的職業(yè)技術(shù)人才,是當前教學實踐中面臨的一個新挑戰(zhàn)。
《工程力學》課程概念多、理論邏輯性強,同時與工程實踐緊密結(jié)合,傳統(tǒng)教學方式只是注重教師將知識完整的傳授給學生,局限于教材內(nèi)容,以照本宣科為主,缺乏針對性、實踐性以及與工程應用的銜接性。考核方式也比較單一,導致大部分學生都以考試合格為主要目的,并不能真正掌握這門課,更不能用之于工程實際。目前,職業(yè)技術(shù)高等院校的《工程力學》教學中存在以下問題:(1)傳統(tǒng)教學模式注重教師講,學生被動聽,學生學習方法單一;學生完成作業(yè),題目是簡化后的模型,學生機械照搬解題過程,并不了解如何將工程實際問題抽象簡化為力學模型;(2)由于近年來課程設置中實踐課時量的增加,理論課學時相對減少;(3)科技發(fā)展迅速,學科知識更新快;(4)學生在學習課程過程中感覺到內(nèi)容枯燥、抽象、難理解,導致其學習興趣不高,主動學習效果差;(5)課程銜接性不強,很多教師不了解后續(xù)課程的需求。基于上述現(xiàn)狀,為了提高職業(yè)技術(shù)高等院校《工程力學》課程的教學質(zhì)量,有必要在教學當中逐步開展教學方式的改革和實踐。本人近年來不斷嘗試各種課堂教學改革,并將研討式教學方式引入《工程力學》課程的課堂教學環(huán)節(jié)中,設計與其密切相關(guān)的工程實際問題作為研討主題,使學生通過小組研討、網(wǎng)絡學習與實地考察等方式直接參與到課程學習過程中,可以充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性,實現(xiàn)教與學的互動與共鳴,培養(yǎng)學生思維和創(chuàng)新能力,真正發(fā)揮好學生的主體作用;做并好后續(xù)課程和實踐教學環(huán)節(jié)的引領(lǐng)。
一、研討式教學方式在《工程力學》課堂中的探索
研討式教學方式強調(diào)在教師的精心準備和指導下,為實現(xiàn)一定的教學目標,通過預先的設計與組織,將研究與討論相結(jié)合,充分調(diào)動發(fā)揮學生的主體作用,啟發(fā)學生就特定問題尋找答案,發(fā)表自己的見解,以培養(yǎng)學生的獨立思考能力和創(chuàng)新精神,對加強學生素質(zhì)教育和提高本科教學質(zhì)量具有重要意義。討論式教學的環(huán)節(jié)大致包括:設計問題、啟發(fā)思路、創(chuàng)立途徑、評價結(jié)論。
1.研討主題的確立。由于授課學時的限制,在研討式教學過程中,研討主題的確定非常重要。研討主題既要激發(fā)學生的學習興趣,又要包含應需掌握的知識點。所以,關(guān)于課程研討主題的確定,課程組教師應努力研究教學內(nèi)容、教學大綱,并經(jīng)過校外考察、專家指導、集體討論和研究,最終確定課程的研討次數(shù)和研討主題。課題內(nèi)容注重基礎(chǔ)性,實用性,斜接性,前沿性。
第一類問題:基本概念。比如,(1)小變形與平截面假設在每一類基本變形問題中的作用和意義;(2)宏觀力學中的兩個獨立的材料彈性參數(shù)(彈性模量和泊松比是常數(shù)),而且泊松比一般在0到0.5之間( )。然而,在納米尺度下,材料和結(jié)構(gòu)的彈性參數(shù)會呈現(xiàn)出尺寸效應,結(jié)構(gòu)的泊松比會出現(xiàn)大于0.5或小于零的情況;(3)在拉/壓彎組合變形的剛度計算問題中,梁的中性軸(層)與幾何中軸不再重合,在計算梁的撓度時,需要建立幾何中軸的撓度方程等。這些基本概念是極其重要的,但是在傳統(tǒng)教學中一般不會提及,即使提到也不會引起學生的重視。把它們作為探討主題提出來,學生們就會深入思考、調(diào)研和分析這些問題。拓寬了學生們的知識面,也培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識。
第二類問題:工程實踐應用。比如,(1)飛鳥撞擊飛機中的動應力問題;(2)機械結(jié)構(gòu)設計中的強度問題;(3)機床刀具加工過程的力學行為;(4)飛機起落架與機翼力學模型的簡化;(5)橋梁與堤壩等受外荷情況和應力分析等。工程實踐類主題有利于培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力,促進基礎(chǔ)課與后續(xù)課程及工程實踐的銜接,提高學生的綜合素質(zhì)。
第三類問題:學科(交叉學科)發(fā)展前沿。比如,(1)爬山虎和DNA等螺旋狀生長中的材料力學問題;(2)大樹的生長高度以及樹皮沿樹干方向產(chǎn)生裂紋與材料力學的關(guān)系;(3)高靈敏度傳感器及納米器件中的一些材料力學問題等。這類型主題有利于拓寬學生的視野和知識面,鍛煉學生的研究精神和創(chuàng)新意識。
當然,主題的設定也受益于課程組教師本身的科學研究領(lǐng)域和課題;在學習過程中不斷收集案例進行分析研究,不斷增加新的研討內(nèi)容。
2.研討方法和途徑的設定。研討主題確定以后,如何高質(zhì)量的完成主題的研討,關(guān)鍵是要充分調(diào)動起學生的積極性并為學生創(chuàng)造自由的研討平臺。根據(jù)研討主題類型的不同,研討教學穿插在理論課教學之中。教師提前向?qū)W生介紹開展研討式教學的基本要求,每一個研討主題包含的知識點以及要求學生完成的任務,以便學生能夠有充分的準備。
每次研討可以獨立或分組(5人左右,男、女生合作,動手能力和理論基礎(chǔ)層次不同的學生組成)或集體完成知識點學習和研討式實踐任務,通過查找網(wǎng)絡或圖書館資料、咨詢、討論等方式制定具體的研究方案和成員分工,進行課題論證,課程組教師要給予學生一定的研究經(jīng)費保障。在給定的時間內(nèi)完成上述任務,然后進行課堂展示和答辯,交流學習調(diào)研成果。由主講教師組織人員檢查研討式學習效果,并進行總結(jié)和點評,講解過程也是師生之間互相學習的過程,可以隨時對課題疑問進行相互討論和交流。這樣既可以活躍課堂教學氣氛,又能讓學生充分展示自我學習結(jié)果,增加學生對課程的學習興趣,調(diào)動全員參與的熱情。
最后,由教師完善研究成果,整理成冊作為資料,供后續(xù)學生以及兄弟院校學生參閱和交流。
3.評價機制和考核制度的確立。每一個主題學習后,學生提交成果報告。之后,學生代表和老師分別對學習結(jié)果進行評價打分,并綜合統(tǒng)計。每次研討的分數(shù)和研討次數(shù)的數(shù)值直接作為課程成績最終考核評定分數(shù)的重要一部分。
通過每個主題的實踐和研討,開拓了學生的視野,培養(yǎng)了學生的動手能力和創(chuàng)新意識,提高了工程力學課程的教學質(zhì)量,促進了職業(yè)院校力學課程的建設。
二、研討式教學方式在課堂中應用的效果
把研討式教學引入課堂,對學生和教師都是一個提升自我能力的機會和挑戰(zhàn)。
就學生而言,扎實了學生的基本功,加深了對基本概念的理解,了解問題的工程背景和基本工作原理,理論聯(lián)系實際,增強分析工程實際問題和解決問題的能力。在學習過程中,便于學生掌握網(wǎng)絡應用技術(shù)、各種數(shù)學計算和繪圖軟件等工具,并且提升了文獻查找、篩選和整理工作的敏銳性和條理性。開拓了學生的學習視野,培養(yǎng)了學生的科研思維、素養(yǎng)和工作能力,激發(fā)個體主動和獨立學習的能力;并且在同學合作過程中使學生具備了團隊合作精神,在團隊中取他人之長,補己之短,做到相互促進。同時,學生與教師之間的交流也增多,對教師產(chǎn)生更強的親近感和信任感,更容易接受教師,從而更容易融入到課程學習之中。
就教師而言,該方式的采用對教師也提出了更高的要求。在以往傳統(tǒng)教學中,教師只需要講清楚基本概念,上好習題課,灌輸學生求解理論模型的方法就可以了,學生只知道“怎么做”,而學生對問題的“為什么”卻一無所知。研討式教學方式引入課堂教學,需要教師不僅具有扎實的專業(yè)理論知識,還應具有豐富的工程實際經(jīng)驗,這也是理論教師的再學習過程。并且通過指導學生,了解學生的需求和發(fā)展的需求,因材施教,因需而教,這也勢必會加大教師的工作投入和提高創(chuàng)新能力的要求,將進一步提升教師的科研和教學能力,從而實現(xiàn)以教學促進科研,以科研服務教學的雙贏局面。總之,研討式教學方式的實施,能真正意義上實現(xiàn)教與學的相互促進。
三、結(jié)論
如何發(fā)揮好專業(yè)基礎(chǔ)課程在整個職業(yè)教育過程中的作用,是我們每一位承擔課程教師不可推卸的責任。因此,在教學過程中,我們要不斷的變通和改革教學方法和手段,切實圍繞教育以提高教學質(zhì)量為宗旨,實現(xiàn)其對實踐教學環(huán)節(jié)的引領(lǐng)作用。研討式教學方式在職業(yè)技術(shù)院校基礎(chǔ)課中的應用是教與學相互統(tǒng)一的教學實踐過程,對教師和學生來說都是一種新型的學習模式。在這個過程中,不僅對學生的學習能力和思維方式進行了挑戰(zhàn),而且對教師的綜合能力和專業(yè)知識素養(yǎng)也提出了更高的要求。
實踐表明,研討式教學可以提升專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學質(zhì)量,促進基礎(chǔ)課與后續(xù)課程及工程實踐的銜接,提高職業(yè)技術(shù)院校學生的綜合創(chuàng)新能力,有利于培養(yǎng)高素質(zhì)的職業(yè)技術(shù)人才。
參考文獻:
[1]許衛(wèi)群.問題式教學法在工程力學教學中的應用研究[J].教育教學論壇,2015,(35):148-149.
[2]郭春華.對工程力學課程教學改革的幾點思考[J].教育探索,2013,(2):31-32.
[3]胡雪紅,湛少鋒,方和平.改革教學方式 注重學生思維品質(zhì)的培養(yǎng)——關(guān)于“研討式”教學方式的思考[J].教育教學論壇,2012,(17):37-38.
[4]胡海巖.對力學教育的若干思考[J].力學與實踐,2019,31(1):70-72.