工科類《彈性力學》研討式教學研究

楊金花+彭旭龍

【摘要】針對高校工科類專業課程彈性力學的特點，引入研討式教學法，嘗試進行教學改革。論述了研討式教學的指導思想與實施原則，提出了研討式教學法在彈性力學課程中的實施思路。研討式教學不僅對彈性力學課程的教學具有積極的推動作用，而且對于工科類其他專業課的教學改革也具有借鑒和參考價值。

【關鍵詞】研討式教學 彈性力學 教學研究

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）05-0185-01

彈性力學是高校工科類專業的核心課程，對于本科生來說該課程對他們的畢業設計以及其他后續專業課程的學習都具有十分重要的意義。為了提高彈性力學課程的教學質量，眾多國內學者針對彈性力學課程的教學方法、教學手段及教學模式展開了深入研究[1，2]，取得了很多有價值的成果。例如項目教學法、互動式教學法等提出了許多新的教學模式，大大推動了彈性力學教學改革的步伐，但仍存在一些問題，如教材的更新跟不上學科的發展、課堂氣氛不夠活躍、學生的學習積極性不高、教學效果不好等。因此結合彈性力學的特點探討新的更為適用的教學方法和教學模式是非常必要的。

一、研討式教學的指導思想與實施原則

1.指導思想

彈性力學課程研討式教學的指導思想是以解決問題為中心，通過教師創設問題情境，學生按照課程要求在教師的教學指引下，對具體的彈性理論及實際問題進行思考和研究，借助豐富的網絡資源、計算機模擬軟件及模擬手段，探究其知識的發生過程、提出解決問題的方法。其中學生是主導，教師只起到一個向導者和領路人的作用，問題的分析、提出到計算求解，以及結論的得出主要由學生自己完成，從而培養學生的獨立思考能力和創新思維，提升他們解決工程實際問題的能力。

2.實施原則

研討式教學體現的主要教學原則是學生主體性原則、啟發性原則、循序漸進原則及和諧性原則[3]。（1）學生主體性原則。學生在研討式教學模式中成為學習行為的主人，始終處于穩定的自主地位，在教師的幫助下積極思考，多動手、多分析、多總結，積極發掘自己的創造潛力，有意識地占據課程學習的主體地位。（2）啟發性原則。教師在研討式教學模式下以啟發為主，設置貼近學生生活、富有吸引力的情境，提出有思考價值的問題，這要求教師有全面、深刻、獨到的見解，了解學生原有知識基礎和能力水平，并且有熟練利用現代化手段教學的能力。（3）循序漸進原則。教師設計的問題要由易到難、由簡到繁循序漸進地進行，便于讓學生順利進入狀態，從而逐漸調動其積極性并提高其研討的興趣；另外，由于學生個體的差異，對設置問題的接受能力也有所不同，因此，教師也要針對學生個體的具體情況，對一個問題設置多個角度、多個層次、多個梯度便于學生理解，讓學生由少到多、由個體到班級逐步理解問題。（4）和諧性原則。研討式教學過程中，教師通過設計的問題給學生指出方向，并適時啟發學生思考，而學生在所設置的問題情境中要靠自己來解決問題，這種導與演的情境創設了師生之間、學生之間相互影響、共同進步的環境，呈現出平等和諧的教學氛圍。

二、研討式教學改革可行性分析

從課程本身的性質和特點來看，研討式教學方法和手段的改革是可行的。通過教學過程發現：學生能夠通過課程教學了解和掌握彈性力學的相關知識，但由于課堂及實驗條件的限制，學生對于抽象概念認識模糊、對工程問題的認識不深，思路不清晰，解決問題能力十分有限，不少學生對此課程失去了學習興趣。盡管引起該問題的原因很多，但教學方法和手段的局限是其重要原因。因此，教學方法和手段的改革十分重要。彈性力學的研討式教學打破講授為主的模式，預期在教學過程中結合實際問題、以互動為主的方式使學生通過認識過程去掌握知識結構，從而掌握彈性力學的基本概念、理論和計算，并讓其具有對各種工程實際問題進行初步定性定量評價的能力和分析解決問題的能力。另外，在彈性力學研討式教學初見成效后，可將其逐步推廣到流體力學、斷裂力學等課程中去。

三、研討式教學法在彈性力學課程中的實施思路

1.實時更新教學內容

根據學科發展對課程內容進行部分更新和調整，優化課程內容。在已有的較扎實的“彈性力學”課程教案的基礎上，制作與授課專業相符的具有較高專業水平的多媒體教學課件，采用圖、文以及動畫等形式為課程教學提供多樣化、多視角、立體化的教學信息空間。[4]

2.實例研討作穿插

教師在課堂講述中適時引入工程中常見的實例，由此展開研討式教學，通過教師對實例啟發性的分析，把枯燥的理論變成具體的實際問題，開展課堂討論，激發學生學習的興趣。與此同時，教師啟發學生獨立思考，鼓勵學生多途徑分析解決問題，完成查資料、討論、分析，最后總結并撰寫小論文。

3.課程本身問題

另外，在學生逐漸學會分析、解決、總結問題的同時，教師也要引導學生學會分析總結本門課程的學習，把課程本身作為一個問題去對待，學生要逐漸學會自己分析總結重點、難點和規律等，從宏觀、微觀兩個角度認識課程。學生在學習過程中發現的疑點問題，在及時反映給教師的同時，要能夠獨立思考，并通過查資料、分析總結進而消除疑點問題。通過研討式教學，學生養成良好的思考習慣，從被動學習變為主動的學習，從而多角度地體會學習的過程。

4.科研實踐訓練

教師針對彈性力學某些章節布置一些具體的科研問題讓學生課后完成。如學習用差分法和變分法解平面問題[4]時，可讓學生課后用Mathematic或者Matlab等軟件編差分小程序求解偏微分方程組，在講能量原理與變分法時，可布置具體問題讓學生運用變分原理推出問題的控制方程等等，讓學生在作業的同時實現對重點難點的掌握和有效鞏固，同時通過對具體科研問題的思考與分析，學生的綜合思維能力得到了鍛煉，也活躍了學習的氣氛。

四、結語

研討式教學法是一種新的教學方法，它能充分調動學生的學習積極性與主動性，挖掘學生的創新潛能，活躍課堂氛圍。該方法在彈性力學中的應用對提高課堂授課質量以及實施素質教育等都具有十分重要的現實意義。但需要指出的是該方法應用于彈性力學還存在一些問題和不足，如學生前期文獻調研能力不足無法掌握問題的研究現狀，學生基礎參差不齊，有些無法真正參與研討式討論，研討式教學花費時間比較多、課程教學學時不夠等。雖然研討式教學目前在《彈性力學》中的應用還處于初步階段，但相信隨著教學改革的不斷深入，這些問題在以后的課堂實踐教學中將逐步得到解決。

參考文獻：

[1]樓文娟，梁洪超，楊驪先.《彈性力學》課程教學改革探析[J].高教論壇，2015，7：40-44.

[2]任中俊.工科專業彈性力學課程教學探討[J].當代教育理論與實踐，2014，5：130-131.

[3]龍文希.研討式教學法的實踐與體會[J].廣西教育學院學，2002，（5）：116-117.

[4]徐芝綸.彈性力學簡明教程[M].第3版.北京：高等教育出版社，2002.