丁建波
(南通航运职业技术学院 机电系,江苏 南通 226010)
高职力学课程是将原属于“理论力学”、“材料力学”课程的内容,加以融合、贯通,形成新的“工程力学”体系。在高职院校,人们传统地将“工程力学”作为专业基础课程来组织教学,并认为该课程的主要任务是传授知识,建立研究物体机械运动规律和有关工程构件强度、刚度、稳定性理论的学科,其课程的主要作用是培养学生具备用力学原理解决问题的能力,并为后续课程的学习打下基础。[1]
目前,我国经济正处于新的转型时期,许多制造企业面临着新一轮的技术改造与技术革新。作为快速发展的新型工业国家,我国企业在相当长的一段时期内,需要大量的能在生产和管理一线进行技术改造与技术革新的技术技能型专门人才,以适应企业发展和企业需求。由于现代力学已深入到各行领域,现代工程技术对力学的知识要求越来越高,对技能型人才的力学知识及知识架构的要求越来越全面。这种人才不仅要有扎实熟练的专业知识,而且要有深厚的力学知识,要能解决工程实际中的力学问题,而传统的高职力学教学已经不能满足技术技能型专门人才的教学要求。因此,加强工程力学的基础教学,完善技术技能型人才的力学知识架构,对培养学生今后能成为技术技能型专门人才具有很好的促进作用。
与中学力学不同,“工程力学”课程是高职学生最先接触到工程类问题的技术课程,中学力学主要揭示自然界中的基础力学原理和规律性的东西,让学生认识自然,掌握自然规律。而“工程力学”课程是要应用已掌握的基本力学理论,建立工程中力学问题的解决思想、研究方法和研究理论,寻找工程问题的解决方案,从而实现改造自然的目的。它是培养学生具有工程意识的启蒙课程,同时又是一门专业基础课程,更是在工程中可以直接加以应用的科学技术。所以,“工程力学”课程作为高职工科类专业技术基础课,具有工程启蒙教育、专业基础教育与技术应用教育的三重属性。[2]
“工程力学”课程除了完成课程知识教学以外,最主要任务的是培植学生具有工程力学问题的解决思想。而工程力学思想是指人们在劳动实践中,通过已经掌握的自然科学知识,建立工程力学问题的解决思路、基本方法和解决方案,为人类应用与改造自然进行工程技术指导和技术服务。工程力学思想是人类在劳动进化的历史进程中,逐渐形成了对自然的规律性认识,人类在通过对大自然这些规律性认识的基础上,逐渐开始制作并使用工具。培养学生具有工程问题的解决思想,是人类思想产生飞跃的基本标志,是人类具有创新意识的根本源泉,是高职培养技术技能型人才的必经之路,是力学教学的精髓所在。[3]
有了工程力学问题的解决思想,还要有科学的解决方法。“工程力学”课程就是要把如何观察、发现问题、分析问题、解决问题的思维方法以及如何将工程实际问题进行简化,抽象建模,理论分析、实验验证及实际应用中整个实践过程的课程知识传授给学生,培养学生解决工程中实际问题的研究思想、研究方法和研究手段,使学生掌握课程知识,逐渐使学生具有工程中力学问题的解决能力。这是力学教学的核心所在。
高职学生面向生产、管理一线,要求具有较强的岗位适应能力,在基层能独挡一面,能解决生产、管理中出现的技术问题。所以,在高职的力学教学中,必须注重工程中力学问题解决思想的培植,培养创新的辩证唯物主义思想,加强力学基本内容的综合运用,能够把所学到的知识灵活地运用到解决工程实际问题的实践中去。[4]总之,工程力学课程的教学任务应是“培植思想,传授知识,培养能力”。
中国力学学会两年一次的“全国周培源大学生力学竞赛”给高职力学教学带来了很好的契机。高职力学教学不同于本科院校,也不同于职高与中技,它具有自身独特的教学内涵。在江苏前几年进行的力学竞赛中,由于专科生、本科生同为一种考试试卷,江苏省高职生参考的最好成绩也仅为三等奖。这就给高职力学教学带来一种误区,即向本科看齐。目前,江苏省根据高职力学教学自身特点,创新提出将本科与专科分试卷考试的方法。分别制定教学大纲,分层指导力学教学,给高职教学带来了动力与活力。高职院校要抓住这一契机,确立高职力学课程在专项基础课程中的主导地位。
高职教育主要为企业生产、管理及服务一线培养技术技能型人才,它区别于职高与本科教育,对力学的要求高于职高、低于本科。所以,扎实的高职力学理论基础是其能成为高端技术技能型人才的基本保证。[6]高职教育必须认真分析高职人才的培养要求,扎实推进高职力学教学,使学生具有能够解决工程中力学问题的能力。
事实上,教师的首次“说课”对提高学生的学习兴趣将起到至关重要的作用。所以,教师要对课程的教学非常熟悉,要将“工程力学”课程在专业核心课程群中的地位与作用讲清楚,要将课程的学习与学生今后的学习、工作、个人能力(创新思想的形成)乃至个人前途之间的关系讲清楚,正确剖析课程任务的学习完成与解决工程实际之间的关系。只有让学生深刻领悟到课程的精髓所在,他们才会积极主动地去学习。[7]
目前,用PPT代替原有的手工书写教学是最常用的教学手段。这种教学手段具有直观、形象、生动、信息量大、感染力强的优点。因此,在教学中恰当地运用必要的教学手段,对于优化教学过程,提高教学质量和教学效率具有重要作用。但长时间使用PPT会使学生产生视觉和听觉疲劳,在当前教学中,我们认为在进行力学核心内容的教学时用传统手工书写进行授课还是当前力学教学的主要手段。其优点是教学严谨,互动性好,学生容易理解并掌握,易于师生之间的学习与交流。因此,在教学中恰当地运用必要的教学手段,对于优化教学过程,提高教学质量和教学效率具有重要作用。[8,9]
要使学生具有解决工程实际的能力,除了要求有较扎实的理论知识以外,关键在于让学生如何去应用,能够把所学到的知识灵活地运用到解决工程实际问题的实践中去。而目前,我们的教学往往缺少这方面的安排与训练。在工程力学教学中,力学的基本内容是不能少的,而能少的就是指导学生如何进行综合运用。所以,精简课程就是砍掉了工程力学中综合运用这一精华部分,这就造成了学生确已学过该课程,但到后面还是不懂得具体实际运用,造成了力学课程的理论教学与实际应用严重脱节。因此,在认真开展工程力学理论课程教学的基础上,必须加强力学知识的综合运用训练,这是学生形成核心能力的关键所在。高职教育要想达到高端技能型专门人才培养目标,必须要解决这一教学瓶颈。一方面,我们在教学中加强将工程实际简化为理想力学模型的能力训练;另一方面,将教学阶段性任务的完成与整体任务的完成进行有效的穿插,积极开展力学课题的基础性教学及个性化教学,同时在教学过程中,尽可能安排一些综合练习,将理论教学与实际应用有机的结合起来。通过这些训练,一是使学生感兴趣;二是让学生感觉到力学研究不是深不可及;三是力学就在我身边;四是通过训练,学生的能力得到锻炼与提升。
为培养高职学生创新能力,高职教师应从高职教育发展的具体情况出发,审时度势的认真分析高职发展对力学教学所提出的教学要求,积极开展教学研究,并将研究成果用于实践。在我们将课程改革研究成果实施以后,成绩明显。如:为了在全国周培源大学生力学竞赛中取得好的竞赛成绩,我们创新提出在有意参加全国周培源大学生力学竞赛的学生中,增开设一门计算学分的“工程力学技术应用”选修课程,由资深的力学教师主讲,进一步提升学生的综合运用的能力,在学生中反响很大。从近几次力学竞赛来看,取得了不俗的成绩。并且从近几年学生就业反馈的信息来看,凡是参加全国周培源大学生力学竞赛并获得奖项的同学,在工作中都表现较为突出,深受用人单位的欢迎。所以说,深入开展高职力学教学改革,创新高职力学教学是高职培养技术技能型人才的有力措施。
高职学生要成为技术技能型人才,就必须具有扎实的理论基础和专业实践,经历从学徒到熟练工,再到高素质专门人才的成长历程。这就要求高职学生不仅需要有熟练扎实的专业知识,而且还要有深厚的力学基础,能够解决工程实际问题,并能对一些前沿性的问题进行创造性或开拓性分析。我们只有认清力学在工程实际和人才培养工作中的作用,才能在力学教学和人才培养过程中有的放矢,完成技术人才的力学构成。所以,要培养这种具有创新能力的高素质应用型人才,缩短人才培养周期,创新高职教育是当前职业教育发展的迫切要求。
[1]丁建波.高职力学课程改革研究[J].湖南工业职业技术学院学报,2003(3):85-86.
[2]卓家寿,邵国建,黄丹.工程力学导论[M].北京:科学出版社,2010.
[3]丁建波.试论高职教师的教学能力[J].九江职业技术学院学报,2003(2):43-45.
[4]赵凯华,罗蔚茵.力学[M].北京:高等教育出版社,2004.
[5]丁建波.浅议高职力学教师的教学能力[J].南通航运职业技术学院学报,2003(1):59-60.
[6]许纯昕,丁建波.高职生学习源动力匮成因及应对策略[J].淮阴工学院学报(社会科学版),2011(22):108-111.
[7]丁建波.提高高职教师的教学能力是当前高职教育发展的迫切需求[J].职业技术教育,2003(28):40-43.
[8]丁建波.高职工程力学受力图教学研究[J].南通航运职业技术学院学报,2011(2):110-112.
[9]孙保苍,丁建波.工程力学基础[M].北京:国防工业出版社,2011.