工程力学教学质量提高途径 本文关键词：教学质量，途径，提高，工程力学
工程力学教学质量提高途径 本文简介：摘要：以地方应用型本科高校的新工科建设为背景，以提高学生的理论综合运用能力为导向，培养高素质的实用性人才作为提高课堂教学质量的目标，在“工程力学”课程教学中通过精选内容教学、运用多样化教学方法和手段、实施多元评价等措施，探讨课程教学质量提高的途径和方法。关键词：工程力学；教学内容；多维互动；质量评价
工程力学教学质量提高途径 本文内容：
摘要：以地方应用型本科高校的新工科建设为背景，以提高学生的理论综合运用能力为导向，培养高素质的实用性人才作为提高课堂教学质量的目标，在“工程力学”课程教学中通过精选内容教学、运用多样化教学方法和手段、实施多元评价等措施，探讨课程教学质量提高的途径和方法。
关键词：工程力学；教学内容；多维互动；质量评价
新工科理念自2016年提出以来，成为我国工程教育改革的重大战略选择。在新工科背景下，地方应用型本科院校人才培养体系建设的基本要求是以应用为主线，以能力为核心，形成知识和技能有机结合及注重基本知识的熟练掌握和灵活应用相统一的人才培养体系，努力提高人才培养质量。课堂教学是培养新型高级人才的主阵地，是高校学生掌握知识、掌握学习方法、培养思维方式的关键，是其他教学环节的基础。通过课堂教学，学生形成具有逻辑性、系统性、科学性的知识体系。《工程力学》是机械、土木、车辆等工程技术领域相关的本科专业的重要专业基础课程。该课程的传统教学方式主要偏重于理论和强调公式推导。地方型本科院校的学生普遍存在数学基础比较差的特点，学生学习该课程难度加大，如果再加上以教师讲授为主的被动学习模式，教学的效果和质量就会大打折扣。现结合《工程力学》的教学，通过在教学模式、教学手段和方法、教学内容以及考核方式等方面的改革实践，探讨提高课程教学质量的途径。
一、精选教学内容和优化教学方法
新工科教育更加注重知识的交叉、融合及综合应用。《工程力学》作为一门专业基础课，是理工科专业课程的学前课程，具有较强的理论性和实践性。学生掌握该课程知识的好坏程度会直接影响后续专业课的顺利开展。如果不能深刻理解基本理论，只靠死记硬背，对于基本没有多少工程实际背景的学生来讲接受起来比较困难。如果授课教师一味地给学生灌输理论，学生就会难以理解，觉得枯燥乏味，逐渐失去学习兴趣。因此，优化教学方法和精选教学内容是提升教学质量的首要工作。首先，精简课堂教学内容，突出重难点。教学内容和后续专业课程无缝连接。把静力学部分、动力学部分、运动部分，材料力学部分等内容根据专业需求进行学时上的合理分配。对于机械专业的学生，把教学重点放在运动学和材料力学部分；对于土木工程专业的学生，把教学重点放在材料力学部分。其次，优化教学方法。一是运用案例驱动式教学——在课堂讲解知识点时结合具体的工程实例进行讲解，鼓励学生运用这些知识点独立思考如何解决这个工程案例中的某些问题，通过分组合作的方式完成案例的分析。二是采用虚拟教学——在课程中引入Matlab编程软件和有限元技术，使用有限元分析等方法作为教学辅助手段，利用其图形和动画把抽象的力学理论直观的呈现给学生，有助于学生对课程知识点的掌握。课堂教学中还运用CAE仿真工具，如工程中应力应变分析运用得比较多的ANSYS、NASTRAN仿真软件，学生通过老师在ANSYS仿真软件中导入力学模型，清晰准确理解抽象概念什么是力学模型的构建及其应用。应力应变计算分析是材料力学学习的主线，是《工程力学》课程内容之一，仿真工具的引入及仿真分析增加课堂趣味性的同时还帮助学生掌握知识点，激发学生学习工程力学的兴趣，调动学生主动学习的积极性，培养学生的工程意识，工程实践能力，创新能力，提高教学质量。
二、采用多维互动教学模式
传统的课堂教学以教师为中心、以学科为中心，教学方式以讲授为主，难以激发学生的学习兴趣和主动性。要在有限的学时内将大纲要求的内容讲完，难以兼顾与学生的互动和讨论，教学效果不容乐观。“多维互动”教学是一种以学生为中心的教学模式，是培养高素质人才的有效策略。多维互动教学能明确教学中教师和学生的角色定位，实施多元化互动，让学生通过多维互动、小组合作、自主探究获取知识。在新工科的背景下，课程教学提高了对学生思维能力和实践能力的培养要求，让学生在面对各种工程问题时能够运用已有的工程力学知识，解决工程实际问题。《工程力学》课程内容存在“三多”的特点，即概念多、内容多、公式多。针对这个特点，在授课时根据不同的授课内容、不同的教学要求，采用多样化、多维度的互动教学模式，类型多样，交叉互补。目前采用多种互动式的教学：以学生为主导的对抗式交流的分组讨论式教学、案例式教学、亲验式教学等，把这些互动的教学模式和类型组成一个完整的互动教学环节，形成课堂师生互动的一些固定的模式和机制。以学生为主导的对抗式交流的分组讨论式教学，即可以在课堂中根据教学的内容和进度，提出一个问题，让学生分组讨论。例如，讲解静力学力系平衡及应用时，学生先寻找并讨论现实工程中的荷载类型，这些荷载是如何加载在结构上的，对荷载进行分类，荷载在空间的位置是如何的，力系类型等。学生分组讨论归纳总结后，各小组可以互相补充。学生对这种教学模式参与度高，课堂氛围活跃。案例式教学和亲验式教学在以培养应用型人才为目标的学科通过实践已经证明，教学模式在培养应用型人才方面效果明显，优势在后续的专业课学习中体现出来了。例如，讲解材料力学部分的弯曲应力章节时引入工程中的实际构件吊车梁，现场分析吊车梁的复杂受载情况，对受载分析、实际变形分析、应力分析，找到该结构设计的依据并如何根据现场的施工情况对其结构进行优化。亲验式教学能够把学习情境代入到教师的课题当中，应用所学的课堂知识，实际解决教师课题中的某些问题。学生通过现场的直观认识和参与教师的项目建设，实际解决工程问题的能力得到了提升。
三、采用现代化的教学手段
近年来，随着高校的课程体制改革，不少应用型本科专业的工程力学课程学时数不断减少，有个别专业的学时数只有48学时。工程力学课程内容包括静力学、动力学、运动学、材料力学四部分的内容。如果仅依靠课堂的教学，无法让学生很好地融会贯通。21世纪以来，随着网络快速发展和大量普及，“数字校园”建设逐渐成为高等教育乃至整个教育界的发展趋势。“数字校园”是以网络为平台，从环境、媒体资源到活动全部信息化，将网络信息技术和传统课堂教学进行融合，极大地拓展了教学时空。《工程力学》课程利用学校网络资源，开展课堂与网络教学相结合的混合式教学。除了传统的课堂教学，还整合了力学的课程资源，建立了工程力学课程教学网站，开发了课程在线学习体系。学生可以根据自己的时间、学习的要求、掌握的知识点的程度自由选择虚拟课堂进行线上学习。课程在线学习系统可以反映学生的学习时间、学习内容、出错率等。教师可以根据网站显示的参数随时调整课堂教学内容。学生自主学习，实现了老师为辅和学生为主的互动教学，学生真正参与到学习中来，从被动的学习模式逐步向主动学习模式转换，教学质量和效率得到提高。
四、建设科学的课堂教学质量评价体系，实施多元化的评价
科学的教学质量评价体系不仅可以提高课堂教学质量，还可以调动教师教学的创新性和积极性。多元化、多维度是《工程力学》教学质量评价体系的建设目标，包括教学质量评价制度和教学规范建立以及课堂教学效果、教学改革和研究实绩等多方面的教学工作评价机制建设。课堂教学效果评价是教学评价体系的核心。目前的这个核心组成部分的评价内容过于模糊单一，指标不规范。课堂教学效果评价一般分为两步：第一步是学生评教（即学生对教师课堂教学的评价），另一步是教师自评（即教师自己课堂教学的评价）。这两步在日常教学工作中大多流于形式。第一步学生对教师评教没有兴趣和积极性，出现敷衍了事，随意评教的现象。第二步中教师自评由于指标单一，出现评价缺乏科学性的现象，需要进一步改革对教学质量评价体系，尤其是构建课堂教学效果的标准和评价方法，达到“以评促教”，提高和完善课堂教学质量。为了避免学生评教打分的随意性，课堂教学效果评价的评价指标应该多元化。《工程力学》是典型的理工科课程，可以在原来传统评价指标的基础上增加学生标准化考试合格率、学生对教学的建议等评分项，提高它在评分中的比重。所谓标准化考试的合格率是学校评测中心根据教师提交的课程教学大纲，在课程结束考试时，由学校考试中心组织该门学科专家，组成专家组讨论从题库抽取一部分题目，掺入教师的期末考试题目中，组成一份新的考题对学生进行测验，这样学生考试成绩达到学校要求的合格率表明学生已经掌握了该门课程知识。这样不仅可以实现教务部要求的教考分离，还可以很直观反应教学质量和教学效果，促使教师不断钻研，改革教学方法和手段，提高课堂教学质量。学生考试合格率的评分项在《工程力学》的课堂教学质量评价中已经得以运用，收到比较好的教学效果，提高了学生学习的积极性、主动性，改进了学风。
五、结束语
应用型本科院校的教学改革是一项长期的工作，为了适应新工科背景下复合型应用型人才的培养，《工程力学》作为一门技术基础课，应该充分发挥理论到实践的桥梁作用，以培养学生综合应用能力作为课堂教学质量的目标。通过精选教学内容、优化教学方法、多维互动教学以及现代化教学手段运用等提高课堂教学质量的途径和方法是教学改革的重要尝试，值得进一步探索和完善，形成更加系统化的人才培养模式。
参考文献：
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[5]姚行友，郭彦利.《钢结构》课程教学内容和教学方法改革探索[J].教育教学论坛，2019
作者：梁志达 单位：广西科技大学汽车与交通学院
工程力学教学质量提高途径 来源：网络整理
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