基于工程能力培养的材料力学课程教学改革

何芳

摘 要：全球范围内工程人才严重短缺，基于工程应用能力的培养，针对材料力学课程的特点，论文从“三大特色的理论教学方式、实验教学环节、多项考核制度、天空教室、学生小论文、师资队伍建设”方面，提出了一系列的教学改革方案。

关键词：工程能力；材料力学；教学改革

受“应试教育”和传统教学体系等多方面因素的影响，我国的高等工程教育中普遍存在“重书本理论知识传授而轻工程应用能力培养”的课程教学模式，抑制了学生的创造和想象能力，学生的知识和能力结构不能适应现代工程问题的需要，在相当程度上影响了大学生良好工程素质的形成。随着科学和技术的不断进步、工程科学的发展完善，工程知识体系变得越来越庞大。与此同时，现代工程实践对工程师的工程实践能力、团队工作与交流能力和对企业与社会环境的理解与适应能力都提出了更高的要求。因此，工程教育必须在有限的时间内，給学生进行更多更深的理论知识和更高的工程应用能力与工程素质的培养。这不仅是中国工程教育，也是世界工程教育所面临的共同挑战。《材料力学》课程是工科类学生重要的专业基础课之一，是学习后续课程的重要基础，是解决工程实际问题的重要方法和手段；所以我们需要对《材料力学》的课程体系、教学理念和学习方法等作出重大变革以应对这样的挑战。

本文的思路是： 作为高校教师，应该突破“应试教育”和传统教学体系，树立基于“卓越工程师”培养的全新的教学理念，进行以培养学生工程应用能力为主要内容的材料力学课程教学改革，从以下六方面：三大特色的理论教学方式、实验教学环节、多项考核制度、天空教室、学生小论文、师资队伍建设等方面提出了一系列的教学改革方案；将实践教学与理论教学有机结合，教学内容注重传统经典与现代前沿工程的结合，与科研、工厂生产实际相联系，真正按工程人才要求培养出不仅理论知识扎实，具备一定工程素质的工程应用人才。

1 课堂理论教学的改革

理论教学中通过“史海钩沉”“力学趣闻”“最新力学成果”三个特色模块，使学生在步入材料力学科学的殿堂时，生动、活泼、前沿，从而激发学生的学习兴趣、想象力和充分了解前沿力学科研成果。“史海钩沉”是通过材料力学史上的一些著名的惨痛事故的前因后果使学生以史为鉴，深刻认识到研究材料力学的重要性；“力学趣闻”则通过优美而有趣的文学语言剖析工程和生活中的材料力学问题，使课堂理论教学少几分枯燥，多几分欣赏，得到美得享受。“最新力学成果”将最新最前沿的力学科研成果通过与所讲授的内容联系，变为具有科学研究意义的最鲜活的教学内容，这种内容既可以把学生带到科技前沿，又能充分体现科研活动的规律和过程

2 教学模式的改革

使用“天空教室”，开展网络教学。随着网络技术的发展，应用越来越广泛，材料力学的教学过程中要最大限度地利用网络资源，将我们的“天空教室”在课程的教学过程中不断丰富和完善起来。每个同学都可以在“天空教室”发布讨论，上传有关材料力学方面的最新进展、科研成果、历史典故等方方面面的知识、资料；可以进行师生交流、提交作业和小论文等活动。应用网络多媒体等现代化教学手段教学、研究性学习、学生参与课堂授课活动等多种授课方式相结合，实现互动式与主动式的教与学模式，激发学生主动学习的热情，培养学生团队合作精神和工程应用能力。

3 实验教学的改革

实践是培养学生工程应用能力的必要环节，对于培养工程应用型人才这个目标，加强实践能力的培养尤为重要。基于本校的传统力学课程实践教学的缺陷，本课题将进行增设实验课时、实验项目的改革尝试，努力提高学生材料力学的工程素质。

4 改革考核方式

我们在材料力学课程的教学过程中探索新的考核模式，采用理论知识期末测试、实验报告和学生小论文评价有机结合起来的多向考核。避免“一卷定分”，改为适应工程应用能力培养的素质教育的要求多向考核。

5 学生小论文环节

本课题设想学生在课外分阶段分组进行材料力学知识总结的小论文撰写和汇报。通过这个小论文环节训练科研能力，培养团队合作精神，提高工程素质。

6 加强本专业师资队伍建设

要培养工程应用能力的具有团队合作精神的、创新能力高素质的人才，教师首先要提高自身的素质。因此，工程素质教育对教师的总体素质提出了新的更高的要求。

树立基于“卓越工程师”培养的全新的教学理念，基于工程应用能力人才培养为主线，改革材料力学课程的教与学模式；培养不仅理论扎实、工程应用能力强且具备创新思维和能力的高素质人才；探索一条基于工程应用能力培养的适应未来社会发展需求的工程人才培养的途径是高校教师应有的责任和义务。

[参考文献]

[1]季顺迎，武金瑛，马红艳.力学史知识在材料力学教学中的结合与实践[J].高等理科教育，2012第4期.

[2]杨志军，赵学友.材料力学课程教学改革与创新[J].中国冶金教育，2011年第3期.

[3]何谦.立足工程素质培育的《材料力学》课程教学改革[J].机械管理开发，2010第117期.