研討式教學方法在能源類專業動力機械強度學課程上的應用

李微　陳薦　張志剛　李傳常

摘要 “動力機械強度學”課程是能源類專業的學生的必修課程，其公式繁瑣，理論為主體，內容晦澀，難以激發學生的學習興趣。本文在緊扣高校自身特點以及學院背景的基礎上，著重從動力機械強度學的教學方法出發，改變傳統“滿堂灌”的教學方法，通過研討式教學方式的引導，將學生從繁瑣的公式推導和枯燥的理論中解脫出來，讓學生以“學”為主，大大提高學生的積極性，讓學生理論知識應用到工程實例中，達到更好的教學效果。

關鍵詞 動力機械強度學 教學方法 研討式教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.05.073

0引言

教學方法是教學過程順利開展的關鍵部分，對人才培養起著重要作用。目前我國多所研究型大學都在不同程度的嘗試與深化教學方法改革，為完善我國本科教學的課程建設，提高本科教學質量起到積極作用。張健平等發現通過科研實例教學可大大提高學生學習動力機械強度學的興趣，提高教學質量，培養學生研究、解決實際問題的能力。楊達飛分析了Auto-CAD課程采用案例教學法教學可行性，指出案例教學縮短了學生理論與實踐的差距，教學效果良好。梁金龍等結合研討式教學的實際運用和相關數學案例分析，從創新思維基礎、創新思維素質、創新思維評價及師生情感體驗等角度出發，指出研討式教學對開發大學生創新思維及培養創新意識起積極影響。張利鎖對研討式教學的過程進行分析，指出實施研討式教學為學生提供了多維互動的交流空間，并有利于提高學生自主學習能力。目前，關于教學方法的研究報導很多，但是關于動力機械強度學教學方法理論研究報導較少，其中主要缺乏具體性、實際性及針對性的教學方法指導，教學步驟與程序仍在研究摸索中，在指導動力機械強度學課堂教學方法的改進方面難以發揮應用的作用。

考慮到教學方法與教學內容具有對應性——教學內容決定教學方法的選擇，本文擬借鑒國內外的教學經驗以及案例式、研討式教學方法，在緊扣高校自身特點以及學院背景的基礎上，著重從動力機械強度學的教學方法出發，進行研討式教學改革與研究，旨在通過課程學習進一步充實、豐富、增進學生對動力機械強度相關專業知識的認知與理解，鞏固深化所學概念及理論，積累本專業實踐經驗，培養學生綜合運用理論知識分析和解決實際問題的方法與能力，提高高校大學生創新思維與科研能力。

1動力機械強度教學存在的問題

盡管當代高校建設不斷朝著綜合化的方向發展，但各高校支柱學科、相關背景及相對資源差異較大。長沙理工大學是一所集交通、電力和水利等學科為特色的工科學校。目前，長沙理工大學能動學院的動力機械強度學課程選用的教材是《現代機械強度理論及應用》，該教材總共分為三大模塊，分別是動力機械強度的基本分析方法，包括實際模型的簡化分析方法，動、靜態應力的來源分析等；強度理論；疲勞斷裂理論和疲勞壽命估問題。該教材主要著重于力學公式推導，教材中長篇文字說明和公式使得學生學習產生畏難的心理，激發不起學習興趣，繼而導致學生厭惡這門課程。

由于能源類專業的學生的力學基礎知識比較薄弱，再加上動力機械課程中許多力學分析和疲勞斷裂規律等知識點，本身是抽象和空洞的。通過簡單的文字描述、公式推導以及數學模型的講述，很難讓學生有感性認識。因此，傳統的“滿堂灌”的教學方法很難激發學生興趣，所以需要教師循序漸進的引導，學生才能從繁瑣的公式、晦澀的理論知識里解脫出來，進而調動起學習積極性。所以，以高校自身特色為依據來選擇恰當的教學方法就顯得至關重要。

2研討式教學在動力機械強度學中的具體應用

首先，在第一章和第二章的基礎理論知識采用板書和多媒體結合，該環節教師占主導作用，進行課堂式教學，通過趣味問答的方式，積極激發學生的興趣和積極性，為研討式教學做好學生在主動性方面的鋪墊。其次，在后續的理論知識模塊中，教師分專題進行講解，以研討式教學為主，本文以教材中的“疲勞專題”為例，將研討式教學有針對性地應用到其中。長沙理工大學能源與動力工程學院開設動力機械強度學這門課程學生一般為40名左右，學生在人數上有利于教師對課堂進行管理。基于此，選擇6個疲勞專題，分別是疲勞裂紋擴展，應力疲勞，應力強度因子，材料中疲勞現象，應變疲勞以及斷裂失效與斷裂控制。以至少6名學生組成的小組為單位，兼具ppt制作、講解以及答辯的三個基本功能（如2名組員負責制作ppt、2名負責講解ppt以及2名組員負責ppt答疑），每個功能都設置相應的分數（如制作組10分，講解組10分，答疑組10分，研討課總分30分），對該小組進行打分評價。對于班上還沒有組隊的同學，采取個人和小組雙方自愿的原則，可加入到小組中，擔任小組的記錄員的工作（此項工作也計10分）。每組選定一個負責人，便于老師和同學們的聯系。至此，學生研討小組成立。隨后，教師將疲勞專題用序號編列好后，由各小組抽簽方式決定先后順序，并將各小組以及小組成員的負責的任務以表格的形式公布在網絡教學平臺上，建立研討課專欄，學生如有疑問，教師可隨時進行在線回答。最后，進行研討環節，當其中一組進行專題演講時，要求其他小組對該組從ppt制作、ppt講解以及答疑方面進行打分，此外，還要求小組中答疑組員對正在進行演講的小組至少提一個問題，并把問題填寫在改組對應的專題欄中。而正在演講的小組，負責答疑的組員則需要現場直接回答這些問題，回答問題的正確性將決定他們的分數。

研討課開展過程中，發現學生的積極性大大加強了，每個學生都積極參與，學生學習熱情空前上漲。一個研討專題90min的時間都不夠用。課堂的積極性主要表現在答疑環節上，學生層出不窮的在提問題，答疑的同學也愿意回答問題，整個環節不是為了提問題而提問題，也不是為了回答問題而回答，學生真正進入一種學術氛圍的研討中。歸咎原因可能有三個方面：（1）疲勞專題雖然相互獨立，但是又環環相扣，息息相關，學生認真做了一個專題的準備工作，可以舉一反三，以此類推的方式，提出其他同學所做專題的問題，一方面大大提高了學生的自學能力，另一方面能夠提出的問題也加深了對專題的思考。（2）組員分工明確，各思其責，每個學生都想盡自己最大的努力把自己的那份工作做好。講解PPT的同學要講解的好，必須要深入了解制作PPT同學的思路，而答疑同學要回答出問題，必須對整個專題有很深刻的認識和理解。為了取得優異成績必須具有默契高效的團隊協作。這樣同學在做研討準備時候，一方面學習了專業基礎知識，另一方面也培養了團隊合作精神。（3）教師在恰當的時候起到引導作用，特別是答疑環節，學生的問題多樣化，對教師的專業知識深度、廣度方面有很高的要求。如果學生提問，答疑的同學回答不出來，教師必須及時幫助引導和回答出正確的問題。此外，教師還要兼顧多種角色如維持課堂紀律，掌控研討時間，對各小組PPT的制作、講解以及答疑進行點評；最后，各組將PPT與答疑等上傳到網絡教學平臺討論區，整個研討環節至此結束。通過開展討論環節后，學生表現欲望很強烈，表達能力大大加強，學習氛圍很活躍，特別是對如何學好動力機械強度學這門課程的自信心大大加強。

3結語

“動力機械強度學”是能源類專業學生的必修課程，引導學生重視課程，明確學習目標并學以致用是一直在思考的問題，改變傳統“滿堂灌”的教學方法，通過研討式教學方式的引導，將學生從繁瑣的公式推導和枯燥的理論中解脫出來，讓學生以“學”為主，激發學生的學習興趣，讓學生理論知識應用到工程實例中，可以達到更好的教學效果。