“以賽促教”在《工程力學》課程教學改革中的實踐應用

劉海蛟

內蒙古交通職業技術學院道路橋梁工程系，內蒙古 赤峰 024000

我國目前各大高校學生可以參加的工程力學競賽主要包括“省級大學生力學競賽”和“全國周培源大學生力學競賽”兩種，通過參加力學競賽可以很好地培養學生對工程力學的興趣和創新能力，對高等院校力學基礎課程的建設和改革體現出重要的引領作用。想要在競賽中取得優異的成績，教師應該在賽前給學生進行課程輔導，集中化的賽前輔導對學生競賽成績的提高具有很大的積極作用，但針對力學基礎知識的培養和專業創新方面卻起不到作用，甚至還具有一定的不良影響。由于人才培養方向需求的轉變，近些年我國各大高校工程力學的學時不同程度地縮減，給學生學習《工程力學》課程造成了很大的負面影響。那么在有限的學時條件下，如何通過以賽促教模式促進《工程力學》課程教學改革是各位教師需要思考的一個問題。

一、以賽促教教學模式的內涵

“以賽促教”指的是院校結合當前社會的需要以及行業發展趨勢，對未來的人才培養制定詳細的戰略目標，規劃緊緊圍繞社會發展需要、課程設置需求以及大賽實際特點進行結合。制定專業性的人才培養方案，針對性地提出學生專業性提高的存在難點，切實提高指導老師的專業水平。該模式主要包含了以下三個方面的內容，首先是通過比賽對學生的學習內容進行全方位的考核，檢驗學生日常學習的專業知識成果以及應用能力水平。其次是能夠通過比賽檢驗教師的教學水平，和教師實際的教學質量，進一步查擺在教學過程中所存在的問題和偏差，能夠對現存問題進行及時的糾正。最后能夠通過比賽達到提高學生專業能力水平的實質性目標，可以通過比賽優化教學水平，更好地滿足現實性的社會需要，并為人才市場輸送出綜合素養高的專業人才［1］。

二、《工程力學》課程實施以賽促教模式的優勢

（一）有助于提升《工程力學》教學效果

教師在專業課程實際傳授過程中，可以根據課程內容適當穿插一些力學競賽題目，一方面通過設計一些工程力學專業中能夠調動學生參賽熱情的競賽題目；同時，再將競賽題目進行分類，對于專業綜合性強較強的題目可將其分解，針對分解后的多個單個問題，然后組織學生展開探究式的討論學習，從而加深學生對工程力學專業中一些概念和原理的理解，從而有效培養學生的發散思維能力。除此之外，教師也可以將學生分成多個小組，然后結合一些力學競賽實例的參考和解析，逐漸引導學生樹立實踐制作的動力，通過設計相關的力學模型競賽的模式，在各小組之間開展相關力學模型競賽，從而將枯燥乏味的理論知識學習環節成功轉變成有趣的小實驗和小競賽，有效提高學生的動手實踐能力，以團隊合作方式啟發其創新思維，以增強課堂教學效果。另外，學科競賽還可以促進參賽隊伍間的相互協作以及加深專業知識的理解和掌握等，見圖1。

圖1 以賽促融的四大核心體現

（二）有助于提升學生的學習能力

實施以賽促教模式開展工程力學教學活動，不僅能夠有效提高力學課堂教學成效，而且還可以提高部分優秀學生的力學競賽能力。在課程教學過程中融入力學競賽題目，也可以消除一些學生對競賽的恐懼心理，教師也可以借此機會鼓勵學生積極參與到各類力學競賽中［1］。一些高階段的競賽題目可以使學生在掌握力學基礎理論知識的同時，對力學問題進行更加深入的思考，提高學生的學習能力。

（三）有助于培養學生的創新思維能力

現如今高等教育的主要教學目的是為國家培養創新型人才，所以在實際教學過程中，老師應該注重對學生創新思維能力的培養。在講授基本理論知識點基礎之上還應該做進一步的拓展，適當引入難易適中的力學競賽題目。以小組形式對競賽題目進行分析探討，培養學生的發散思維。也可以為學生展示一些競賽獲獎作品，激發學生的實踐欲望。

三、以賽促教模式在《工程力學》課程教學中的應用

（一）精選適合課堂教學的競賽題目

為了精選出最適合課堂教學的競賽題目，要求教師在課前就搜集大量的歷年力學競賽題目，并從中挑選出和本節課教學內容最相近的競賽題目，并保證題目難易度適中，最好是一些創新性和趣味性比較強的綜合性題目，利用此類競賽題目有效提升學生對工程力學的學習興趣，培養他們的創新思維能力。除此之外，教師還可以組建一個網絡力學競賽試題庫，為學生課后自學提供便利。

同時，把比賽標準融于教學過程。在當前高校的工程力學專業教學中，主要的目標是能夠為了學生掌握工程力學的實際應用技能，以提升自身的職業素質，更好地為今后社會的發展提供必要的技術支持，滿足行業對工程力學的實際需要。所以在學習的過程中，應當將比賽的標準化內容充分地融入到教學中，使學生的實踐能力在平時的學習過程中，就能夠充分發揮出來。在實踐競賽中充分檢驗學生平時學習的成果以及專業技能的掌握水平，可以為相關企業提供更加明確的檢驗標準，所以學校在教學的過程中，需要充分結合比賽的標準融入到教學過程中，對企業的相關需要進行深入分析，進一步完善學校的教學目標以及教學體系，為今后的社會發展提供更多的人才支持。

（二）改變教學形式，提升授課效果

基于目前《工程力學》課程學時比較少的現狀，為了保證以賽促教的力學課程教學成果和趣味性，就必須對傳統教學形式做出改革和創新。具體體現在教學模式、教學內容及教學方法等幾個方面：首先，就教學模式而言，可以采取線上和線下混合教學模式，要求學生提前預習課堂知識點，從而提高課堂起點，較以往單一的線下教學模式［2］，這種混合式的教學模式更加便于引入競賽類例題。其次是教學內容的改革，在工程力學課堂上，老師應該在基礎知識講解基礎之上適當增加一些關聯密切的競賽類題目，例如電橋知識、組合梁形心求解及測試技術等等。再次是教學方法，徹底改變傳統的填鴨式教學方式，更多采用討論式和探究式的學習方法，增強工程力學課堂的趣味性，引導學生自主發現問題，并解決問題。

在實際應用中可以任務作為課程學習驅動，以任務為導向展開工程力學教育，以任務為驅動來完成各項教育教學活動。第一，設計教學任務。在教學任務設計時，必須全面結合學生具體情況，綜合考慮理論知識、實驗技能、生活技能等各方面的需求，有效控制任務難度，明確任務目標。第二，任務的開展實施。所有教學任務都是圍繞工程力學的相關知識展開，與此同時，著重學生在專業實踐方面的引導，一方面由教師提出相關任務，一方面則是由學生結合自身具體情況提出相關任務目標和問題，然后通過自主學習或者合作學習來分析思考和解決所提出的任務目標。需要注意的是，導師在任務開展過程中，需要全面把控課堂節奏，合理進行課堂時間的安排，避免影響教學進度或者降低學生的積極性。第三，任務的展示和評價。在任務完成后，教師應該安排每個分組的代表進行相關任務成果的展示交流，通過分享思考過程和思考結果，來幫助學生開拓思路，加深對相關知識的掌握［3］。同時，對于任務成果，除了教師需要做好相應的評價指導和總結外，還需要由學生自身對不同小組的成果進行評價和總結，以此來進一步促進教學有效性的提升。

（三）結合工程實例訓練學生力學建模能力

力學和現實生活緊密相連，所以教學內容也應該緊密結合工程實例，在實例中提出問題，引導學生進行思考，通過構建力學模型對存在的問題進行詳細分析，探索切實可行的解決對策。遵循“實例—理論—實例”的教學原則，通過典型的工程事故導出本節課的知識點［4］。在基礎理論知識點講解結束之后，再次結合工程實例分析出現事故的根本原因，總結出有效的改進措施。與此同時結合專業課當中的廠房、橋梁和高層建筑構造，引導學生自主構建力學模型，并能夠將載荷和約束正確作用于力學模型之上，實現了力學課程和專業課程之間的有效銜接，也讓學生真正感受到兩個課程之間存在密切的關聯，為專業課學習做好鋪墊。

（四）以競賽試題培養學生的發散思維能力

美國心理學家吉爾福特曾指出：“發散性思維作為創造思維的主要組成部分，對人的創造力起著重要的作用。”可是大多數課后習題突出考核的主要內容在于基礎理論知識的掌握，在專業設計和題解方面也基本上是教師課堂上傳授的固定方法，因此，在培養探索和求知能力方面所呈現的效果不佳。所以有必要引入一些具有發散性思維的競賽題目，引導學生對所掌握的基礎知識反復應用，并達到靈活應用和深化思考的效果，提高學生的發散性思維能力。

例如，通過引入第6屆全國周培源大學生力學競賽初賽當中的題目——“奇怪的獨木橋”，首先引導學生提出問題，例如安全過橋的前提是兩個人配合，而一個人卻沒辦法過橋。與此同時，教師可以引導學生往力學原理方面思考，并引導其從提升橋梁強度的力學進行延伸思考，以此使學生在深化基礎知識的基礎上進行深度思考和對比分析。

另外，針對工程力學專業的特殊性組建合作小組，通過相互協作促進學習興趣的培養。“以賽促教”的教學模式可以打破了課堂的枯燥，提高學生的學習積極性。同時可以進一步激發學生的創新性思想，培養學生良好的思維邏輯能力。所以在開展工程力學教學時，需要進一步對學生的學習興趣進行改善，進一步優化課堂的氛圍。可以通過組建課堂小組，鼓勵學生參加學校的技能大賽或者學生可以自發地組建比賽活動，教師在比賽活動過程中要重視每位學生的參與度，并隨時給予恰當的指導。確保學生能夠在學習中時刻保持濃厚的興趣［5］。

（五）以競賽試題進行辯證唯物主義哲學思想教育

開展辯證唯物主義哲學思想教育對提升學生的價值觀和世界觀有很大的促進作用，同時對其學習能力也有相應的矯正和提升作用。而工程力學這本專業課程其具有辯證唯物主義相應的教育因素，在教學過程中對于培養學生的辯證唯物主義觀點具有良好的引導作用。教師在《工程力學》課程教學中引入競賽題目的時候，使學生能夠在不知不覺中引入辯證唯物主義哲學觀點，幫助學生形成正確的人生觀和價值觀。例如，通過將第6屆全國周培源大學生力學競賽試題“驕傲自滿的大力士”，使學生對“大力士會輸給力氣特別小的夫人”這一問題進行思考，并提醒學生可以思考力學概念和原理，強調在實踐中不可單靠蠻力，而應該注重技巧和方法。最后總結出，不同的問題需要采取不同的方法進行解決，善于探索事物并發現其發展規律，并從規律中得出啟發和總結。

四、以賽促教在工程力學教學中的經驗思考

以賽促教能夠充分的提高工程力學教學水平，使學生在實踐中能夠充分掌握建筑施工企業真正所需的技術。本文通過總結和分析可以發現，以賽促教模式在我國當前的工程力學教學中，有著良好的應用效果。不僅僅能夠有效地融合工程實際實施教學計劃，針對性地制定人才培養方案，同時也可以將技能競賽的目標，充分融合到實際教學中，保障專業教學內容和競賽的內容相輔相成。工程力學教學需要進一步合理規劃教學內容，構建完善的教學體系，讓學生教師和比賽統一結合起來，將比賽中所獲得的知識，充分轉化成自己的實際經驗。更好地運用到今后的實踐中，加強學生與企業的聯系，使其更加適應未來社會的發展需要。以賽促教還可以對我國以往的教學內容進行充分的融合，按照不同的崗位類型劃分學習內容，將競賽中的典型案例和專業知識緊緊地結合在一起，通過競賽模擬學生的實際心理變化和企業的真實需求，讓學生獲得更多實踐的機會，從而更加適應今后社會的生存。

總而言之，在《工程力學》課程教學中融入以賽促教模式，不僅能夠強化學生對基礎理論知識的掌握，增強學生對力學學科的學習興趣，通過創新思維解決一些生活中的實際問題，提高學生的實踐動手能力，自覺分析問題及解決問題的能力。可見，這種以賽促教的新型教學模式為工程力學教學改革注入活力并賦予其新的內涵。