以工程应用为导向的基础力学课程改革模式分析
以工程应用为导向的基础力学课程改革模式分析 理论力学、材料力学以及工程力学是绝大多数工科院 校的重要专业基础课程。然而，由于学生专业背景存在诸多 差异，传统的基础力学教学模式遇到诸多问题，严重影响了 人才培养质量。传统的基础力学课程教学模式存在的问题主 要表现在3个方面：（1）教学内容过度理论化，无法适应人 才培养模式转变的要求。很多院校的教学内容过度偏重于理 论，而应用型人才的需求却对学生的综合应用能力和实际动 手能力提出了比以往理论型人才更高的要求。为了适应社会 发展的要求，需要以工程应用为导向，对教学体系进行改革。（2）课程体系僵化，专业衔接性欠缺，不能适应课时普遍 减少这一大的趋势。近年来，很多院校对相关专业的人才培 养方案的修订，使得力学课程的课时量减少，必须对力学课 程进行相应的精简。课时精简方案必须要尽量保证教学体系 的完整性，同时要针对不同学生专业背景，做到因材施教， 重点突出。（3）学生激励机制单一，缺乏课外竞赛环节。
力学类课程作为基础课程，相关公式和计算比较繁琐，降低 了学生的学习热情。为了更加广泛地调动学生的积极性，需 要改革课程评价标准，建立合适的课外激励机制。为了解决 教学中存在的问题，提高人才培养质量，各院校有必要对基 础力学类课程的课程体系、①教材建设、②激励机制③等方 面进行改进。
为了解决教学模式中存在的问题，必须针对基础力学类课程的课程体系、教材建设、激励机制等方面进行了改进， 建立符合新型人才培养模式需求及新的课程内容体系的课 程考核方式；
规范教学资料，优化教学内容，充分发挥集体 智慧；
建立课堂教学互评制度，形成良性的互帮互助机制， 注重示范引导；
要优化教学课时配置，提升基础力学课程与 专业课程的衔接度，不同专业背景的学生要有不同的课时配 置方案。比如车辆专业，更关心的是碰撞与摩擦，而材料专 业对此部分的要求则较低，根据专业背景调整知识点的课时 配置尤为重要。传统的课程授课方式也要进行改进，既要保 证重要知识点的理论完整性又要注重学生知识应用能力，让 学生时刻清楚所学的力学知识要应用到工程实际中的哪些 方面中去，以工程实际应用案例对其进行相应的引导，这样 才能提高学生的主动性，形成讲授与自学有机结合的教学模 式。此外，教学手段要进行改革创新，要增强教学的感染力 和教学实效，在教学中要适当穿插反转课堂的思想，让学生 主动发问，以学生关心的点为中心进行教学内容的铺展。
课程体系的改革要注意如下四点内容：（1）推进课堂 教学模式和网络自主学习模式，充分利用教材提供的音像、 网络和课件资源，使其发挥最佳效益，增强教学的感染力， 提高教学实效。推进MOOC课程的开发，给学生搭建出完善的 课上和课下学习体系。这样不同学生可以根据自己对课程的 掌握程度调整学习计划和方案。（2）改进已有的较为死板 的考核制度。目前，大多数高校学生关注的学习重点是老师要考什么，而不是什么对自身发展有用。因此要适当减少期 末考试分数的比重，增加讨论小组的考评结果以及课程实践 综合评分的比重，这样既能达到考核目的又能提高学生的学 习积极性，最终形成既重视基础理论知识又鼓励学生自主创 新学习的综合性、多元化的考核机制，改变以往单纯依靠试 题分数来衡量学生知识掌握能力的现状。（3）对教案进行 细化和完善，对教材进行适当的调整和补充，以适应不同学 生的需要。学生更多的关心所学力学知识在实际中应用到了 什么地方，鉴于此必须在课程中增加体现实际工程应用的教 学资料，建立从工程实际中来到工程实际中去的工程科学模 式。（4）定期开展教学模式改革研讨会。一般来说力学教 研室的各位任课教师都要面对不同专业的学生，教学中会遇 到很多共性和个性的问题。通过课程群内各门课程乃至不同 课程教师之间课堂教学的互评，取长补短，往往可以得到建 设性建议，进而形成良性的互帮互助机制，共同提高力学基 础类课堂教学质量。在教材建设方面，首先，各院校应根据 本学校的专业特色，整理、甚至编写与本校学科特色、教学 内容吻合度更高的力学基础课程教材，如《理论力学》、《材 料力学》、《工程力学》等。通用的教材虽然经典，但有些 时候却不一定普遍适用于所有专业，而且不同专业对教材不 同章节详细程度的要求是有很大差别的。同时，也要积极编 写辅助教材，对相关知识点进行强化、归纳和梳理，帮助学 生在课后更好地进行复习或知识点的掌握和强化。其次，教研室或任课教师应综合校内外的教学资源，完善基础力学课 程的工程案例库，充实力学课程动画教学资料库，这样可以 使学生更容易了解相关的力学知识。同时对各门课程所选用 教材编制习题库或外购较高质量习题库，形成更加完善的教 辅资料体系。最后，对课程进行精简的院校需要针对课时压 缩的实际情况和各专业的实际需求，优化学时配置，突出核 心内容，提升基础力学课程与专业课程的衔接度。针对当前 人才培养模式的需求，简化各门课程中不必要的理论推导， 增加实训环节，增设讨论课环节，针对实施细节交流实施心 得。针对不同学院不同专业背景的学生制定不同的讲授方案， 因材施教，对其将来可能频繁应用的知识重点讲解，适当增 加讲解深度。对力学课程的精简，要保证教学体系的完整性， 针对不同学生专业背景，因材施教，重点突出。
激励机制方面要注重培养学生的工程科学思想，从工程 中来，到工程中去，提高学生解决实际问题的能力，增强学 生跨学科知识储备，发展创新思维的能力。通过搭建技能竞 赛平台，全面培养学生技能和动手能力，完善过程保障和奖 励保障机制。具体实施办法有如下三点：（1）以专业能力 培养为主线，以学生技能竞赛为契机，以用人单位的需求为 依据， 结合学生的专业特性在每一学期举办1次专业竞赛， 将学生参加专业竞赛与获得的证书作为综合素质学分的认 定。此类竞赛不应是简单的传统书本知识的考查，而应与学 生将来的工作方向联系在一起，例如机械专业可以以机器人为中心进行相应竞赛内容的设计。（2）与企业合作，健全 实习基地保证参赛同学的正常训练。这不仅可以提高学生的 动手操作能力，还能建立学生和企业的联系，为学生将来的 就业问题提供一个双向选择机会，这也为实现“以赛促学、 以赛促练、以赛促教”的实践教学模式提供了保障。（3） 健全学生奖励办法，将竞赛成绩折算成相应的综合素质学分， 在奖学金、助学金以及评优中优先考量。这样学生就会以极 大的热情和积极性去完成相关课程内容的学习。
综上所述，以工程应用为导向的基础力学课程改革可以 由“两个体系，一个机制”来保证。即建立“面向工程实际 的授课体系”，“面向专业的课程内容体系”以及“以赛促 教的多元化激励机制”。力学课程要推进课堂教学模式+网 络自主学习模式，形成鼓励自主创新学习的综合性、多元化 的考核机制，建立从工程实际中来到工程实际中去的工程科 学模式。对于不同专业的学生对课程内容进行合理调整，突 出核心内容，提升基础力学课程与专业课程的衔接度。针对 当前人才培养模式的需求，简化各门课程中不必要的理论推 导，增加实训环节，增设讨论课环节，针对实施细节交流实 施心得，通过各类比赛提高学生的专业技能水平与专业实践 能力，最终实现提高人才质量，培养创新型人才的目的。
注释 ① 郑家茂，熊宏齐.围绕研究型大学人才培养，建设开 放创新的实践教学体系.高等工程教育研究，2008.3：95-97.