課堂、實驗、競賽綜合能力教學的研究與實踐

【摘 要】文章對理工科專業選修課《力學設計與操作》進行了探討，將課堂、實驗和競賽相結合，提升學生綜合能力，從而提高本科教育質量。

【關鍵詞】《力學設計與操作》 綜合能力 課堂 實驗 競賽

一、前言

現代高等教育要求重點培養學生的科學素養、創新和實驗研究能力。為實現本科教學“以培養目標為導向，以學生為中心”的教學目的，全方位提升學生的綜合能力，我校《力學設計與操作》課教師積極探索教學改革，設置與工程緊密相關的教學內容，開發綜合性、設計性和研究性的實驗教學內容，培養和提高學生的創新能力、動手能力和團隊合作能力。在促進教學方面，相關教師每年積極組織并指導學生參加周培源全國大學生力學競賽和上海市大學生力學競賽，指導學生參加各類創新實踐活動，引導學生的學習興趣，激發學生的創新潛能，以實現培養學生實踐創新能力的目標。

二、研究方法

在選修《力學設計與操作》課程之前，學生們已經學習了必修基礎課《理論力學》，正在或已經學習了必修基礎課《材料力學》，直接去解決復雜的工程實際問題難度依然很大。因此，教師可以把一些典型的工程實際問題抽象簡化成相對簡單的力學問題和模型，在課堂上只提出問題，而不給出解決辦法，采取這樣一種方式去激發和培養學生的創新意識和實踐能力，讓學生能夠直接應用已學的理論知識和方法，進行方案設計，計算分析，動手實踐，從而解決力學問題。同時，為增強課程的趣味性，活躍課堂氣氛，讓學生自由組成小團隊制作實物進行比賽，如此可以培養學生的團隊合作能力和上進心、榮譽感。然后讓比賽獲勝的團隊學生發言，在課堂上共同討論其設計方案中所用到的知識以及實驗的經驗體會，進行合理性論證和總結，從而鍛煉他們的表達能力，教師還可加以點評和提煉。課程結束后，讓學生撰寫論文，對課程進行回顧與反思總結，實現思維能力的不斷提升。有些學生某項或者某些知識并不扎實，在寫論文的過程中就能充分意識到自己的不足。教師要營造“比學趕幫超”的學習氛圍，打通學生各門功課之間的學習障礙，融會貫通，實現貫穿式教學。要通過有趣的課堂吸引學生，將學生囊括在師生和諧的大家庭中，點燃學生的學習和激情，激發學生的活力和創造力，提升學生的創新實踐能力。《力學設計與操作》課程，就是教師基于上述理念開課并實施的。課程命名教師是這樣構思的：既需要學生自主設計，又要求學生親自操作。將課程設置為專業選修，是因為需要先修《理論力學》和《材料力學》這些專業基礎課。

探索了全新的教學模式，就要在教學方法上靈活創新，使課堂以學生為中心，注重培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生自主學習的能力。學生對創新制作興趣高，學習進步快。設計制作和創新活動容易激發學生學習經典專業知識的積極性，有利于培養學生的專業感情，培養學生的創新精神和創新能力，特別是在培養學生如何將工程實際問題化為一個工程力學問題，如何應用科學的理論方法和實驗方法求解工程力學問題等方面有著積極的作用。

三、結果與結論

《力學設計與操作》課程從2013—2014學年春季學期首次開課以來，在教學方法、學生學習體驗和評教方面得到學生們一致好評。因場地人數限制，應學生們強烈要求，增設為春、秋兩季都開課，仍然供不應求。在教務處匿名評教網站，學生對該課程評分為97.70分。學生對該課程的文字評價有：“很幸運能選到《力學設計與操作》這門這么好玩的選修課，很幸運能跟馬老師和這么多的同學在一起學習，很幸運能認識這么多有創意的有趣的伙伴們。在這門課上，我們組收獲了很多，也學到了很多。這門課讓我們組的成員更加喜歡機械，喜歡力學了。”“在學習這門課程過程中，我們都受益良多，我們學會了遇到問題后如何快速地找到問題關鍵并尋找方式解決，學會了在團隊合作中如何與大家齊心協力解決問題，學會了在意見不同時如何更好地協調中和。非常感謝學校設置這門課程讓我們學習，感謝帶領我們攻克那么多問題、上課幽默風趣的馬新玲老師，感謝同學們的積極參與和合作。”“《力學設計與操作》這門新穎并且充滿趣味的選修課著實令我們在這個學期收獲頗豐。這門課為我們提供了提升動手能力的廣闊天地，給我們創設了靈活運用力學知識的平臺，并且讓我們更清晰地認知到我們思維的局限與優勢，最重要的是激發了我們的創造力。”“向老師表示感謝，希望后來的同學能積極地選修這門課程。如同開課時的火爆場面那樣，這門課程的收獲絕對使你終身受用。”“它不像別的課程那樣，課堂上沉悶單調，索然無味；相反，我們在整個過程中充滿了歡聲笑語，近3個小時的課堂總是讓我們覺得那么短暫。”“這門課程充分激發了大家的興趣，培養了組員們的實踐能力，更鍛煉了寶貴的團隊協作能力，是一門深受大家喜愛的選修課，希望將來能有越來越多的人感受到這門課的魅力！”

開設《力學設計與操作》這門課程，將課堂、實驗和競賽相結合，探索全新的教學模式，探索本科生創新教育，拔尖創新人才培養的新模式，調動學生的學習興趣，提升學生綜合能力，提高本科教育質量，全方位提升學生的創新實踐能力，收獲了良好效果。

【參考文獻】

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