面向应用的力学专业教改创新与实践

廖明进++磨季云

摘要：介绍了我国力学学科的发展历史与力学专业教育的现状；结合力学专业应用性强的特点，提出了面向应用的力学专业教改方法并付诸实践；总结了力学专业教改思路；针对目前所存在的问题，提出力学专业人才培养的系统性创新思路。

关键词：面向应用；力学；教改；创新实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）11-0126-02

一、我国力学教育现状

力学是研究物质宏观机械运动的学科，它与教学、物理、化学、天文学、地理学并列为自然科学的七大基础学科。力学在现代工程技术中的地位是十分重要的，力学的许多研究成果往往引起一个新的产业部门的诞生，或是对旧的产业部门产生革命性影响，如空气动力学中对机翼升力机理的成功研究，导致了近代航空业和飞机制造业的产生和兴起；结构力学的发展解决了对复杂性构体定量精确的分析问题。力学专业是为了培养从事力学方面理论研究与工程应用研究设计的高级人才。据不完全统计，我国理学类理论与应用力学专业点17个，工学类的工程力学专业点64个，工程结构分析专业点2个，力学专业总数达83个。我国高等学校在校学生超过500万，其中需要每年以力学课作为基础课的理工学生近50万[1]。总体说来，由于本专业对人才培养坚持了基础扎实与重视实践的指导思想，力学人才在数理基础、综合素质方面比国内一般工科专业强，但与欧美特别是其一流大学相比，仍有差距。欧美顶尖的大学非常注意对大学生数理基础的培养，相比之下，我国目前大多数高校的力学系，大学数学课一般只安排4学期（两年），比上世纪50年代、60年代与80年代减少许多，使学生的数理基础与分析能力受到了较大的削弱。目前，由于与力学及应用力学专业相关的行业快速发展，对专业人才需求渐旺，受此影响该专业的就业率普遍有上升的趋势。但就人才培养而言，大学的人才供给并不能与市场需求完美对接，其中原因很多，一个很重要的方面就是教学与实践脱节，这已是很多知名教育家、学者的共识，为此，如何进行教育改革并取得成功关系到每一个学生的前途命运，也是关系到国家兴衰的重大课题。

二、力学专业教改的创新与实践

1.教改面临的问题。力学专业是古老而又充满活力的学科，其专业人才的培养不能一蹴而就，在具体实施教改思路时不免遇到难以克服的问题。力学教师对力学课程学时的不断压缩、众多学生的学习兴趣不浓等问题深感困惑。更加值得深思的是，用人单位对近年来高校毕业生的英语水平和计算机技能给予了肯定，但对其力学等专业基础知识的掌握状况和应用能力评价不高。在新形势下，如何既推进大众教育，又提高学生专业技能知识，保持部分精英教育的特色，需要认真研究解决[2]。

2.教改实践。自所在工程力学系成立以来，一直以工程爆破方向作为专业教学重点，并以其独有的专业特色而闻名。但十年前，2002年工程力学系正式开始招收本科生，那时，工程力学系确实可以算的上是一个“照顾专业”，不但专业毫不知名，无人问津，甚至很多生源都要靠其他专业调剂才能满足。对于这样一个专业而言，前进的路上无疑布满了各种荆棘。近十年来，在学院及工程力学系领导的关心和指导下，本着以学生为本的教学理念，在广泛吸收借鉴国内外先进办学理念的同时，坚持科学的专业发展观，不断开阔专业视野，一方面强调凝练本专业的教学特色，另一方面积极开拓教学新领域。基于国家宏观大发展的背景，全系教师集思广益并提出以面向工程应用为导向，开设与工程应用相关的课程的教改创新思路。在系领导的精心组织及全体教师的共同努力下，经过近几年的不断探索与实践，摸索出一条适合本专业不断良性发展并取得积极成果的新路。学生培养的好不好、学生毕业后能不能找到工作、能不能找到理想工作是衡量一个专业办的是否合格的重要标准之一。要想让工程力学这个专业得到社会的认可，首先必须解决的是所有学生毕业后的就业问题。而就业率的提高首先必须做到以市场需求为导向，市场需要什么样的工程力学人才就培养什么样的人。为了达到这个目标，多年来本系与用人单位保持了密切的联系和良好的沟通，了解用人单位对毕业生的意见和建议，然后根据用人单位意见，与系里老师一起对培养方案进行了多次修订。2005年始，在系领导倡议及全体教师的共同努力下，在保持爆破特色的基础上，增开了钢结构、混凝土结构、结构动力学、CAD在工程中的应用等实践性较强、应用广泛的系列课程，为学生毕业后从事与结构工程相关的工作做好知识储备。此外，毕业设计作为本科教学非常重要的一课，是联系大学学习和工作实践的一个重要纽带，让学生做好毕业论文，可以锻炼学生理论联系实际的能力以及动手能力，对于提高学生自信心和工作能力十分重要。实践环节对于学生就业技能的培养是非常直接、非常重要的一个环节，一方面实践能够检验学生学到的知识，另一方面可以指导学生下一阶段的学习。

自开设面向工程应用的课程以来，学生学习兴趣明显提升，近年来毕业就业率及考研率不断攀升。数据统计显示，自2010年来，学生就业率均为100%，就业范围遍及各类工程企事业及机关单位，考研率最高达45%，远高于一般工科专业。基于良好的力学根底和宽口径的人才培养理念，相关就业单位的回馈普遍反映毕业生专业素质优良，甚至有用人单位为争取毕业生就业而提前预定，更有部分优秀学生相继步入中国科学院、大连理工大学、西安交大、武汉大学等知名院校深造学习。在现如今大学生就业难的大背景下，这一成绩的取得可谓来之不易。

三、力学专业教育创新的思考

回顾近十年来的本专业的发展历程，在本系力学专业的基础上，总结教改创新思路可归纳为以下几点。

1.依据现代科技应用新领域，探索新的交叉学科方向，以培养新的交叉型力学人才，如力学与生物科学的交叉、力学与纳米科学的交叉等。[3]以我国的现阶段国家建设发展需要为背景，结合工程实际和热点问题，发展复合型的力学专业，培养大工程需要的复合型力学人才。目前我系的教改正在这一设想的指引下稳步推进相关教学工作的开展，实践表明这一方案给学生带来新的兴趣点，学生就业和考研相比以往选择余地较大，选择方向灵活，对于学生个人的人生规划和随后的社会效益都益处多多，效果显著。endprint

2.研究新形势下的力学人才培养模式、课程体系及内容，及人才培养质量等问题。鉴于教改的复杂性和时效性，涉及教学的方方面面，不是简单的某一门课或某一教师就能完成的，这需要大家的共同努力和积极探索，只有在不断总结经验的基础上稳步推进教改，才能逐步改变目前的被动局面，让学生学有所用，真正成为社会需要的人才。

3.教改系统性的创新思路。对于一个从事理工科的人而言，大学阶段的学习重要性不言而喻。要一改以往灌输式的学习方式，让学生真正满怀激情与兴趣地投入到学习中，让力学在应用中的魅力得以展现，我们所做的就不仅仅是某一点或者某一面的创新，而是教学中每一步、每一环节的系统性创新，这需要全方位、全过程的综合考量和全体教师的集体智慧。就以上面临的实际问题，初步总结几点如下：①根据新的人才培养形势和要求，组织全体教师、研究生定期举办学术论坛；结合各位教师的专业特点，拓展专业视野，倡导力学专业各个分支的合作，进一步完善与充实力学专业的专业容量。目前本系的湖北省爆炸力学重点实验室已经开展类似论坛活动，颇受研究生及专业教师欢迎。通过积极开展这一活动，不仅开拓了学生视野，提高了他们对专业的认识，进一步明确了他们将来的研究方向，而且对于以后个人发展有着积极的指导意义。②加强教材研讨建设和精品课程建设，将创新人才培养提高到一个科学的水平上[4]。随着时代的发展，在日新月异的今天教材内容显得陈旧，学生兴趣自然不高。如何联系实际编排既有科学理论又有实践认知的新教材，对现有的教材进行深入的研讨，真正将教材建设与专业需求结合起来，对于提高教学水平、加强学生工程素质有着重大意义。③高度重视力学类专业学生的动手能力培养问题。采用工程素质训练方法[5]，培养学生的现代工程素质。在课堂教学、实验方法、学生作业、课程考核等各个教学环节上大胆创新，让学生参与工程实践学习，得到强有力的工程训练。具体可从以下几方面思考：结合工程案例教学。通过列举工程实例把力学教学内容的讲解溶于工程背景之中，学生在学习力学时就会发生学习迁移，更容易加深对力学原理、基本概念、定理、公式推导、计算方法的掌握和理解；开设工程模拟实验。这些模拟实验来自工程实际，让学生结合实际的实验，使他们亲身感受到用实验方法解决工程问题的全过程，感受知识产生和发展的过程，养成科学精神和创新思维的良好习惯；引用工程课题作业。可以把理论课教学和工程课题有机结合，设计一些综合性大作业，要求有测试数据、分析处理、理论计算、结果对比，并从中找出具有规律性的东西，或有启发性的结论。

四、结语

伴随我国大众化教育的深入，力学教育遇到了前所未有的挑战，同时也面临着历史性的机遇。谈及力学专业的发展与前景，如果每一个走出去的学生回首本科学习阶段时心怀感恩，那才是我们力学专业教改的真正成功。这就需要我们一方面继续稳扎稳打，另一方面又要不断开拓思路，紧跟时代的步伐才能有所作为，中国梦的实现需要我们共同的奋斗！

参考文献：

[1]刘人怀.我国力学专业教育现状与思考[J].中国大学教学，2007，（1）.

[2]文亚星，何小兵，杨庆国.基于“大工程”理念的工程力学教学改革探索[J].高等建筑教育，2009，18（4）.

[3]中国力学学会.力学-迎接21世纪新的挑战[J].力学与实践，1995，17（2）.

[4]王晓春.关于基础力学课程教学改革的思考[J].力学与实践，1999，（2）.

[5]周晚林.改革力学课程提高学生工程素质[J].理工高教研究，2006，25（1）.endprint