盧玉華 段潔利 劉新紅 張秀麗

華南農(nóng)業(yè)大學 廣東廣州 510642

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)是我國未來較長時期內(nèi)高等工程教育改革的重大舉措，是促進高校培養(yǎng)適應社會和經(jīng)濟發(fā)展需要的專業(yè)人才的一項質(zhì)量工程。其主要目標是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術人才。

“卓越計劃”圍繞工程能力這一核心問題，對人才培養(yǎng)模式進行全方位改革。在校內(nèi)學習階段，高校要在加強科學文化基礎知識學習的基礎上，以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創(chuàng)新能力為核心，重構課程體系和教學內(nèi)容，著力推動研究性學習方法，加強大學生創(chuàng)新能力的訓練，加強跨專業(yè)、跨學科復合型人才的培養(yǎng)[1]。

工程力學課程整合了理論力學和材料力學兩門課的內(nèi)容。通過該課程的學習，學生可掌握工程力學基礎知識和基本技能，具備運用力學方法解決實際工程實施中所遇到的力學問題。為適應新時期經(jīng)濟發(fā)展以及“卓越計劃”的要求，工程力學的教學內(nèi)容需要進行一些調(diào)整，同時，教學手段、教學要求和實踐教學等方面也需要做相應改進。

1 改革教學內(nèi)容

按照“卓越計劃”的目的和培養(yǎng)要求，工程力學課程在內(nèi)容上應適當增加有工程背景的材料，涉及的例題、思考題應與工程實際相結合。例如講授靜力學受力分析內(nèi)容時，應多選取工程實踐上常見的建筑結構或機械裝置作為例題，如橋梁、房屋的橫梁和地基、連桿機構等。在講授彎曲變形時，可介紹橋式起重機大梁、跳水運動員站立的跳板、陽臺挑梁等生活實例。一方面，可讓學生了解工程力學這門課程的實際應用，另一方面，與實踐相結合，讓學生感受工程力學這門課程并不抽象難懂，而是看得見摸得著的，同時也可培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力和力學建模能力。

針對卓越工程師培養(yǎng)的教學大綱，我們重新制訂了教學計劃，精選了教學內(nèi)容。對不同學時，教學內(nèi)容也有所區(qū)別。例如，當學時較少時，可以只講授靜力學和材料力學，當學時較多時，可以適當增加動力學的部分內(nèi)容。在保證基礎理論內(nèi)容的同時，參考工程實際的需求將教學內(nèi)容進行整合，形成符合卓越工程師培養(yǎng)的課程體系。首先，將內(nèi)容相近、有一定類比性的知識點編排在一起講授，將知識點通過邏輯關聯(lián)整合成完整的邏輯鏈圖，使學生更直觀地建立起知識網(wǎng)絡，起到事半功倍的效果。其次，由于學時的縮減，理論部分務必要求少而精，將與工程實踐相結合的、原本屬于理論學時內(nèi)容的部分轉(zhuǎn)為學生實踐教學部分。加強實踐，讓學生自己動手設計、完成力學實驗，也可進行現(xiàn)場教學，帶學生到工程實地考察各種機械裝置、機構及一些約束形式，使學生認識力學與工程之間的關系。通過實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)他們對工程實際問題的分析能力和解決能力。

2 優(yōu)化教學手段

多媒體這一現(xiàn)代化教育教學手段已廣泛應用到各學科的教學中。通過圖片和動畫的生動演示，可將教材上死板的插圖或者文字，變成栩栩如生的動態(tài)顯示，以吸引學生注意力，加深理解，提高學習興趣。多媒體教學手段的優(yōu)勢主要體現(xiàn)于在理論學時普遍削減的情況下，節(jié)省了板書過程花費的大量時間。但采用多媒體教學也需要掌握度，因為多媒體課件的信息量大，屏幕翻頁速度快，若過多采用多媒體，易使學生跟不上授課節(jié)奏而徹底放棄聽課，導致走神，從而影響教學效果[2]。

對于一些理論推導或需要循序漸進講解的教學內(nèi)容，黑板板書的常規(guī)教學方法則凸顯優(yōu)勢，因為板書時速度較慢，學生有較充裕的時間跟進、消化理解和掌握，有利于加深理解，而多媒體教學往往因為講得太快教學效果不佳。因此，應根據(jù)課程內(nèi)容選擇合適的教學手段。

此外，有同行也曾討論過，在講解受力分析等需要一步一步分解動作的內(nèi)容時，需與板書相結合，筆者建議可利用PPT“自定義動畫”的“添加效果”功能，例如使用“擦除”，方向選擇“自左方”的效果，調(diào)整合適的速度，也可達到手寫板書的效果。這種將板書用多媒體方式表現(xiàn)出來的形式，既利用了多媒體速度快的便利性，也避免了板書過程中無謂等待的時間浪費，達到揚長避短、有機結合的最佳效果。

總之，多媒體教學手段應與板書相輔相成，既不能僅僅用多媒體，也不能摒棄板書這種傳統(tǒng)方式。尋找這兩種教學方法的最佳平衡點，讓二者相得益彰，才能達到良好的教學效果。

3 調(diào)整教學要求

根據(jù)“卓越計劃”培養(yǎng)標準，針對不同專業(yè)制訂適應該標準的培養(yǎng)計劃。對于工程力學這門課程，不同學科專業(yè)學生的力學基礎、學習興趣和動力有很大差異。如對于土建類和機械類專業(yè)來說，工程力學是該專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎課程，在整個專業(yè)培養(yǎng)中占有非常重要的地位，且為了增加學生的工程實踐同時開設有課程實驗、金工實習等實踐環(huán)節(jié)，因此學生的學習積極性和主動性也相對較高，投入的時間和精力也相應地較多；而對于能源工程類、設施類或環(huán)境工程類等與力學關系不太密切的專業(yè)，由于該課程在專業(yè)能力培養(yǎng)中不占主導地位，所以很多學生不愿意花費太多的時間和精力，學生普遍反映該課程難學，考試不及格率也較高，學習效果較差。因此專業(yè)培養(yǎng)標準要有利于促進學生的全面發(fā)展，促進創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。教師也要靈活應變，調(diào)整相應的課程內(nèi)容以及教學要求，采取不同的教學方法，努力為學生創(chuàng)造一個愉快的學習氛圍，最終達到掌握知識的目的。同時，“卓越計劃”培養(yǎng)標準以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創(chuàng)新能力為核心，為此可根據(jù)專業(yè)需要重構課程教學內(nèi)容。重構的主要思路應恰當選擇基本概念和定理，適當刪減公式的推理和解析過程，在內(nèi)容上增加有工程背景的材料，體現(xiàn)簡單力學原理在工程實際中的應用，涉及的例題、思考題應與工程實際相結合[3]。

4 加強實踐教學

工程力學教材中的例題和習題大部分是理想化、抽象化的力學模型，很少引入對工程背景的介紹，使得學生難以將工程力學與工程實際結合起來。例如在講授約束類型時，大部分學生缺乏工程實踐，對于各種支座的實物形式毫無概念，此時，如果有機會讓學生實地考察各種機械裝置、機構及一些約束形式，形象直觀地讓學生了解約束的結構和類型[4]，能夠調(diào)動學生的學習積極性，對學生的力學建模、分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)和提高有很大的促進作用。

“卓越計劃”背景下，由于理論學時的調(diào)整，更多學時劃歸為實踐教學。實踐教學給學生提供一個獨立自主的實驗平臺，在教師的啟發(fā)和指導下，綜合運用所學知識，由學生自主設計實驗方案。這種方式能有效地激發(fā)學生的學習興趣，對培養(yǎng)學生的動手能力、科學研究能力、觀察能力、解決實際問題能力起作重要作用。

此外，對于基礎扎實、學有余力的學生，鼓勵他們積極參加各類力學競賽，例如紙橋大賽、全國周培源大學生力學競賽等。力學競賽的基礎知識覆蓋理論力學與材料力學兩門課程的理論和實驗，著重考核靈活運用基礎知識、分析和解決問題的能力。這些競賽已舉辦多屆，近年來，在競賽內(nèi)容和方法上作了調(diào)整，更加注重學生實踐動手創(chuàng)新能力和團隊合作創(chuàng)新精神的鍛煉。這與“卓越計劃”的培養(yǎng)目標高度一致。

5 結束語

“卓越計劃”是推進高校教育發(fā)展的重要契機，是對高校教學的一次重要調(diào)整過程。筆者根據(jù)“卓越計劃”的培養(yǎng)需求，討論了力學課程教學改革內(nèi)容、優(yōu)化教學手段、調(diào)整教學要求、開展實踐性教學活動等改革措施。在今后的教學中，我們將進一步探索，提高教學質(zhì)量，為社會培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力、適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術人才。

[1]劉燕,李紅梅,張華.基于“卓越工程師”培養(yǎng)的土建類理論力學教學改革研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學學報:農(nóng)林教育版,2012,14(1):57-60.

[2]康穎安,卿上樂,夏平.基于“卓越工程師”培養(yǎng)的理論力學教學改革的思考[J].湖南工程學院學報:社會科學版,2011,1(3):102-104.

[3]Jieli Duan, Yuhua Lu, Zhou Yang.Thinking and Suggestions on Engineering Mechanics Teaching Based on "Education and Training Program of Excellent Engineer"[J].Advanced Materials Research, 2012(591-593): 2251-2253.

[4]段潔利,盧玉華,嚴慕容.工程力學教學方法的創(chuàng)新探索與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011(7):56-58.