杨永明
工程力学课程是基础性课程之一,其教学针对性不够强,涉及的专业范畴较广,结合的面也很多等因素,作为专业性基础课程的工程力学的相关教学改革步伐缓慢,效果不够理想。本文就此问题展开进一步的探讨,以期为高校的工程力学基础课程的教学改革实践给出一些有效的建设性建议。
当前,我国高校的工程力学课程教学现状仍然不容乐观。作为高等教育中一门专业基础性课程,工程力学是工科专业的基础性课程,它与很多课程有着非常紧密的联系,但是,它的教学现状却有着不少问题。这些问题主要表现如下:
首先,工程力学课程的传统教学模式更为看重该课程的系统性和完整性,对于理论要求更高,使得整个教学过程较为复杂,学生面对如此艰深繁多的工程力学课程内容和结构,都会感到无所适从。这种教学模式显然是不人性化的,是脱离社会实际需求的,有时即使对于该课程的某些部分有所侧重,但是,那还会逐步演变成为过分理论化、抽象化、为力学而“力学”的力学课程,并不能真正起到增加专业基础知识,培养相关基础人才的作用。
其次,当前高校的工程力学课程的教师与专业课程教师之间的沟通还不够,他们之间的知识互通还不够到位,通常的情况就是力学教师与专业课教师各忙各的,互不干涉,这种情况严重阻碍了工程力学课程与专业课程之间的融合,是一种非常不利的教学现状。
再次,一些高校的工程力学教师往往仅仅是局限于理论这一块,对于实际的工程问题知之甚少,甚至几乎没亲身体验过工程状况,这就造成了这部分力学教师的教学无法真正达到教学目标,过于理论化的教学方式显然是无法适应当今社会需求的,工程力学教学是空洞无物的,专业知识没有得到及时有效的补充,这种严重脱节的现象是值得关注的。
最后,工程力学当前教学方法仍然更多的是传统的教学方法,填鸭式的灌输并不能满足当前社会发展的人才需求,因为当前工程力学课程的教学方法过于陈旧和落后,学生更多的是知识和符号的学习,对于技能等实际能力的培养少之又少,而学生又无法简单地把所学的力学知识转变为实际应用中的力学方法和技能,这就需要我们尽快改革当前的工程力学教学现状,变手工业式的教学方法为现代化的教学方法。
笔者结合自己的教学经验,从以下几个方面谈谈开展工程力学课程的教学改革:
第一,转变教育教学观念。工程力学教师应该改变过去落后的教育教学理念,把过去传统的知识传授为主,逐步转向知识传授与能力和素质培养并重的教学方式,使得学生能够在学习力学专业知识的前提条件之下,也能够培养自身的自学能力和工作能力,变被动接受为主动学习,使得工程力学教学由系统性向综合性转变。
第二,改变教育教学内容。作为高校重要的基础性课程,工程力学有着举足轻重的改革意义和改革价值。要立足于当前工程力学教育教学的专业目标和特殊要求,尽可能改革当前工程力学教学的内容,把那些繁杂的教学内容进行有效整合和精简,使得教学内容能够更为贴近工程力学教学的目标和要求,加强工程力学课程与相关后续课程之间的关联性,做好它们之间的前后衔接工作。
第三,丰富基础理论内涵。工程力学课程除了专业基础知识的教授以外,更要重视对于这些基础理论知识的实际应用,运用实际应用案例来不断丰富基础理论内涵,使得工程力学的课程教学不再显得那么纯理论性,而是融入了多个实际操作案例,加强与其他相关后续课程之间的联系,使得工程力学课程变得理论与实践并存。
第四,拓宽课程实验内容。由于工程力学课程属于理论性与实践性都较强的专业基础性课程,因此,工程力学课程除了要加强学生对于基础理论和基本概念的理解与掌握以外,更要强化学生对于实际操作和实验课的学习与实践,这就有了《工程力学实验》课程。不仅要增加这些实验课程,更要让它与其他诸多相关实验课相配合,并把这些实验课程的成绩切实计入工程力学课程的总成绩当中去,这样才能使得工程力学基础课程有了理论加实验的教学模式,从而与专业课程的教学模式更为贴近,也可以为工程力学课程教学改革提供更好的教学氛围,培养学生的认识能力和动手能力。
第五,做好力学课程的课件。应该说,任何一门功课在当前现代化教学辅助手段日益普遍化的情形之下,制作教学课件已经成为了一种必然的趋势和教学模式。当前,教学课件已经是现代化教学中的重要工具和手段之一,尤其是要制作一些动态的课件,可以帮助学生更好地理解和掌握一些基本概念和基础理论。因此,工程力学教师应该不断细化教学课件,努力提高教学质量,多收集各种力学教学资料,认真整理并加以合适的加工,用更为细化的课件来使得力学教学显得更为多样化,教师教学显得更为突出重点,从而切实发挥出教学课件的有效作用,实现课件的有效共享。
第六,改革力学课程教学方法。工程力学作为高校的一门基础性课程,其教学改革的道路任重而道远,绝不是一蹴而就的事情,我们甚至没有一个成功的案例可以借鉴,当然也不能随意照搬其他专业基础课的改革模式,而是要在满足教学目标和要求的前提条件之下,尽可能地改革工程力学的教学方法,努力提高教学效果和教学水平。要改变教学观念,打破旧的条条框框,优化教学内容,教学大纲的制定和教材的编写应有较强的针对性。力学课程教师要尽快改革教学方法,由浅入深地展开教学活动,善于由生活实际到力学问题,精讲配合自学,加强实验教学,提高学生操作技能。还应该利用挂图、模型、多媒体教室等手段,增强直观教学效果,培养学生学习兴趣。
第七,努力改进力学课程教学材料。当前高校的很多教材改革已经取得了一定的成就,的确出现了很多适应新形势需求的新教材。但是,就工程力学课程来说,其教材档次和质量仍然是参差不齐的,或者是教材过于笼统化,无法适应独特的需求,或者是教材细节安排和具体内容的表述方面存在一定的问题,还没有真正达到优秀教材的目标。因此,工程力学教师应该重视对教材的改革工作,尤其是名校名师要多编写一些精品教材,以使教材能够充分发挥出教学的重要作用。
第八,培养学生的实验设计能力。工程力学课程作为一门理论与实践相结合的基础性课程,其实验教学环节也是非常重要的。力学教师应该要不断改革实验方法,努力培养学生的实验设计能力,改变过去传统的教师主导地位,充分发挥出学生的主观能动性,提前把实验目的、要求和内容等告知学生,并作为相关作业要求他们完成,这样就可以锻炼学生的动手能力,让他们在基本掌握相关理论知识的基础之上,自己查阅相关资料,并进行分析讨论,教师也要给予相应的指导和要求,并教授他们一定的实验内容,让学生进行实践操作。
综上所述,高校工程力学课程是一门非常重要的专业基础性课程,其传统的教学模式已不能适应当前时代发展的要求,必须尽快转变教师和学生的地位,教师变为指导者,学生变为主动学习者,让研究论文代替实验报告,培养学生的综合素质,实现理论教学与实践教学的有机整合,实现课堂学习与课外学习的有机整合,开设综合性实验,培养学生分析问题解决问题的能力。通过调整课程体系,优化教学内容,贯彻少而精的教学原则,采用启发式教学,培养创新精神,加强工程观念,培养学生解决实际问题的能力,加强解题指导和习题训练,培养学生分析和解决问题的能力,改进教学方法,提高教学质量。
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