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試析對工程力學課程教學改革的幾點思考
論文摘要：成都理工大學環境與土木工程學院以“地質工程”本科創新實驗班為依托，對該課程教學從課程教育思想、課程教學內容、課程授課方式和手段以及課程考核等方面進行了全方位改革。
論文關鍵詞：工程力學 課程教學改革 思考
為貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》，教育部于2010年以來啟動實施了“卓越工程師教育培養計劃”，各高等院校對人才培養方案都重新進行了思索，并提出修訂計劃方案。成都理工大學環境與土木工程學院以此為契機，經過兩年的準備和醞釀，成立了“地質工程”本科創新實驗班。該實驗依托2011年本校進入教育部“卓越工程師教育培養計劃”的“勘查技術與工程”、“地質工程”兩個專業為背景，根據教育部組織實施“卓越工程師教育培養計劃”的具體要求，以培養適應21世紀地質工程行業發展和經濟需求的，具有堅定正確的政治方向、強烈的社會責任感、扎實的地質工程專業基礎、較強的實踐能力和創新能力、優秀的綜合素質的地質工程科學領域創新人才為目標，多次召開會議制訂討論創新班培養方案和培養計劃，著力提高學生的“說、寫能力，計算、分析能力和溝通協調能力”。工程力學作為該培養計劃的一門重要學科基礎課程，起著“承上啟下”的橋梁作用，在提高學生計算、分析能力方面處于“排頭兵”的地位。學院領導強調該實驗班課程必須由授課經驗豐富、教學效果最好的教師來承擔。本人作為任課教師之一，深深感到肩上的責任。為實現提高學生三大能力素養的目標，在工程力學課程的教學中進行了以下幾個方面的改革和嘗試。
一、課程教育思想改革
教育改革改到深處是“教學”，改到難處是“課程”。課程教育思想本質上是課程教學目標的反映，是課程改革的思想先導。社會需求在變，課程設置也必須根據需求做相應的發展，走內涵發展之路。工程力學課程作為經典力學，傳統上偏重于培養學生的理論分析能力，作為非力學和理學的學生，是會有一定難度的。許多學生從中學到大學都會把力學作為學習的“攔路虎”，無疑從心里上造成學生對這門課程的隔閡。“地質工程創新實驗班”的學生是從本院“勘查技術與工程”專業的學生經過幾輪考核選拔出來的，因此，他們具備學好這門課的基礎。但是，地質工程專業的許多學生對力學課程懷有畏懼感，片面認為只有力學專業的學生才能、才需要學好力學。因此，對于這些學生首先要其克服“畏難”情緒，從思想上放下包袱，鼓勵學生只要投入時間和精力就一定會學好工程力學。
二、課程內容改革
工程力學作為工科學生一門重要的專業技術基礎課程，涵蓋了原有“理論力學”和“材料力學”的大部分內容。從學時上來說，該門課程幾經變動，大部分學校學時為60～80學時不等，本校“地質工程”本科創新實驗班學時設為72學時。傳統的工程力學教學偏重于力學在機械工程中的應用，書上的例題和習題主要都來自于機械工程實際，模型也大多來自于機械和工程設計。對于沒有機械工程基礎知識背景的學生來說，歷來覺得工程力學的例題、習題太過抽象，不好懂。本次創新班的工程力學教學不能完全照搬以往的課程內容，既要兼顧傳統工程力學的基本內容的講授，又要結合“地質工程創新實驗班”的終極培養目標。因此，教學中我著重強調工程力學在地質工程中的一些應用，搭建工程力學學科基礎課程與專業應用之間的聯系橋梁。
在教學內容安排上，強調以地質工程實踐為背景，以力學基本素養和能力提高為準繩，以力學基本概念及其在地質工程領域的應用為主線，著力強化地質現象中的力學分析方法的指導。教學中采用透過現象看本質的方法，引導學生抓住問題的本質，采用力學基本方法解決不同的問題。在教學中增加了許多地質工程中的力學應用實例，比如講了四種基本變形的受力特征和變形特征后，引入滑坡中的力學現象，將構造地質學中的節理、斷層與基本受力、變形做了對比分析，學生一下子就被吸引住了;在講到應力狀態分析一章后，馬上介紹工程力學與地應力分析之間的關系，把本來很抽象的力學理論問題與后續專業課程內容結合講授，使學生體會到了學習力學的意義，普遍提高了學習的動力和興趣。
三、課程授課方式和手段的改革
近二十年來，隨著工程力學學時的調整，各工程力學授課教師在授課方式上都做了大量的改進。比如，教學中采用多媒體技術，以板書為主，多媒體為輔，理論推導部分用板書推演的方式，而工程中的應用實例多采用多媒體幻燈片的方式來提高大家的信息量，在激發學生學習興趣等方面做了大量探索和改進。
第一，理論教學采用啟發式、設問式及歸納總結式的方法。比如講合力矩定理之前，先用圖片給學生提了個問題，讓學生先利用已有知識去分析，學生很快會想到解決辦法，但是由于計算量大，因此學生在計算過程中稍有疏忽就會出錯，會得不到正確結果。這時，我適時地引入合力矩定理，學生立刻興趣大增，意識到了學習有關力學定理在力學分析中的重要性。這樣，改變了以前學生總以為學習定理沒什么意思，講到理論定理部分內容時，學生就很容易疲倦的現象。
第二，理論教學隨時與實踐教學結合，提高學生分析和解決問題的能力。傳統的力學教材實例大部分都是以力學模型簡圖的方式展現的，而學生對力學模型與實物結構之間的對應及關聯性體會不深，常常出現換個形式就不會分析的情形。針對這一問題，學院鼓勵教師教學不拘形式，可以根據教學要求，增強實踐教學。梁的內力、應力分析是工程力學的重點、難點內容，學生對于應力的理解一直以來都覺得很抽象，我在講到彎曲形分析那一章時，將實驗班的學生專門帶到“結構力學實驗室”，參觀實驗室橫梁彎曲應力測試實驗設備系統，讓學生根據現象結構模型，利用前面所學力學知識建立了梁的力學模型，最后向學生提出問題，如橫梁橫截面上的強度提高可以從哪些途徑進行改進?隨著問題的逐步解決，大大激發了學生們的探究興趣，他們都自覺到圖書資料室去查詢相關的參考資料，并提出自己的想法。
四、課程考核方式的改革
考試方式的改革取決于課程目標的確定。工程力學課程考核的關鍵是要重能力考核，要把培養學生的說寫能力、計算分析能力、溝通協調能力以及工程分析能力的考核放在首位，要改變只重理論知識考核的傾向。針對現時學生普遍高分低能、動手能力差的問題，要求學生重在平時學習，要以學會為主，考試為輔，強調學生對所學知識的熟練掌握和應用。考核中嚴格將平時成績和考試成績相結合，平時成績占總成績的30%，鼓勵學生主動學習，參與課堂討論。為了鼓勵學生勇于創新，還安排學生試寫小論文。小論文主要體現學生綜合應用知識和解決問題的能力，有創新的論文還可以得到附加分。與此同時，我們還把課程目標中的知識目標、能力目標、情感目標、心理健康目標、思想品德目標綜合進行考核，防止考核中的以偏概全。
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