陳小亮　李定玉　張龍

摘 要 緊扣石油與天然氣工程和安全工程領(lǐng)域工程碩士培養(yǎng)目標(biāo)，對力學(xué)類學(xué)位課程課堂和在線教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等環(huán)節(jié)進行全面優(yōu)化設(shè)計，強化互動式教學(xué)、工程案例式教學(xué)和工程實用軟件實踐實訓(xùn)，提高力學(xué)類課程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。建設(shè)《應(yīng)用流體力學(xué)》、《應(yīng)用固體力學(xué)》在線課程，通過課堂教學(xué)和課下學(xué)生自主學(xué)習(xí)在線課程兩個方面來保證力學(xué)類學(xué)位課程學(xué)時少現(xiàn)狀下的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞 工程碩士 力學(xué) 在線課程 工程案例式教學(xué)

中圖分類號：G642文獻標(biāo)識碼：A

1研究背景和意義

全國工程碩士專業(yè)學(xué)位教育指導(dǎo)委員會于2011年6月21日發(fā)布了石油與天然氣工程領(lǐng)域“工程碩士專業(yè)學(xué)位標(biāo)準(zhǔn)（試行）”，2011年9月1日開始實施。該標(biāo)準(zhǔn)把《應(yīng)用流體力學(xué)》、《應(yīng)用固體力學(xué)》課程作為本領(lǐng)域培養(yǎng)工程碩士研究生的核心課程。力學(xué)類課程是工科專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課，涉及面廣。力學(xué)類課程相對于專業(yè)課而言，教學(xué)內(nèi)容普遍理論性更強。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對課程中涉及的大量數(shù)學(xué)推導(dǎo)感到乏味，課程學(xué)完后，學(xué)生對力學(xué)方法在實際工程中的應(yīng)用往往感到無從下手，不能學(xué)以致用。目前力學(xué)類課程突出石油、安全行業(yè)特色的教材也比較少。

當(dāng)前的研究生課程教學(xué)，不僅在分析問題的深度和廣度上顯得不足，在教學(xué)方法上也存在靈活性不足，互動性不夠，缺乏新穎性，缺乏工程教學(xué)案例等問題。在工程碩士生源方面，以重慶科技學(xué)院為例，到目前為止，通過上課時向歷屆學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)有以下情況存在：部分同學(xué)跨專業(yè)（如數(shù)學(xué)專業(yè)、自動化專業(yè)、市場營銷專業(yè)等）考入學(xué)校，本科階段沒有學(xué)習(xí)過《工程流體力學(xué)》課程，甚至有些同學(xué)連更基礎(chǔ)的《工程力學(xué)》課程都沒有學(xué)過。即使是研究生與本科專業(yè)背景相同的同學(xué)，碩士入學(xué)考試時大都不選考《工程流體力學(xué)》，這也使得他們可能在大三、甚至大二學(xué)完以后，再也沒有系統(tǒng)地梳理過流體力學(xué)知識。考入學(xué)校的學(xué)生中調(diào)劑生比較多，入學(xué)成績整體不高。另外，專業(yè)學(xué)位研究生的內(nèi)涵和培養(yǎng)目標(biāo)決定了其應(yīng)具有較強的實踐意識和應(yīng)用能力，但全日制專業(yè)學(xué)位研究生大都是應(yīng)屆畢業(yè)生或近一兩年畢業(yè)的學(xué)生，缺乏工程經(jīng)驗，動手實踐能力弱，對工程實際問題的綜合分析能力不強，對工程技術(shù)了解不深入、不全面。

綜上所述，工程碩士的生源專業(yè)背景多（包括調(diào)劑生），力學(xué)基礎(chǔ)參差不齊。目前教學(xué)內(nèi)容理論性太強，缺少工程教學(xué)案例，沒有針對應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)形成石油、安全行業(yè)特色鮮明的教學(xué)內(nèi)容。在課程教學(xué)中強化應(yīng)用型目標(biāo)，是全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)的關(guān)鍵！因此，結(jié)合石油、安全等學(xué)科的發(fā)展特點對力學(xué)類課程現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)體系及教學(xué)方法進行改革，并進一步將力學(xué)理論與解決工程實際問題緊密聯(lián)系在一起，培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力顯得尤為必要。

2研究的目標(biāo)

以提高工程碩士力學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)，對《高等流體力學(xué)》、《工程流體力學(xué)》、《應(yīng)用流體力學(xué)》、《應(yīng)用固體力學(xué)》等力學(xué)類學(xué)位課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等環(huán)節(jié)進行優(yōu)化設(shè)計。建立適應(yīng)生源專業(yè)跨度大和力學(xué)基礎(chǔ)參差不齊、緊密結(jié)合石油與天然氣工程和安全工程行業(yè)背景、少學(xué)時的專業(yè)學(xué)位研究生力學(xué)類學(xué)位課程特色教學(xué)內(nèi)容、互動式教學(xué)方法和特色工程教學(xué)案例庫以及在線課程資源。

3研究的內(nèi)容和方法

3.1力學(xué)工程應(yīng)用教學(xué)案例庫建設(shè)

深入調(diào)研CFD和FEM軟件在石油與天然氣工程和安全工程中的應(yīng)用，建立行業(yè)特色鮮明的力學(xué)工程應(yīng)用案例教學(xué)庫。例如海底輸油管道石油泄漏的CFD模擬、海洋石油鉆井隔水導(dǎo)管在流體荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)分析、海洋石油鉆井平臺樁腿結(jié)構(gòu)在流體荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)分析、石油井架有限元分析、射孔套管承載能力有限元分析、井口裝置承壓本體有限元分析、輸油管線三通應(yīng)力的有限元分析、碳纖維復(fù)合材料抽油桿瞬態(tài)動力學(xué)分析等。同時在力學(xué)類學(xué)位課程教學(xué)中大幅縮減理論公式推導(dǎo)所占的學(xué)時，增加CFD和FEM軟件應(yīng)用的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，注重學(xué)生對軟件使用操作的理解，提高應(yīng)用力學(xué)知識分析工程實際問題的能力。

3.2在線課程與教學(xué)資源建設(shè)

充分調(diào)研石油與天然氣工程和安全工程領(lǐng)域中的力學(xué)問題行業(yè)背景、工程碩士專業(yè)學(xué)位標(biāo)準(zhǔn)，緊密結(jié)合石油和安全工程碩士培養(yǎng)目標(biāo)和特色行業(yè)背景，針對工程碩士教學(xué)學(xué)時有限、學(xué)生基礎(chǔ)不均的特點，對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化改革，課堂教學(xué)和在線課程中增加工程案例教學(xué)內(nèi)容，增加力學(xué)工程軟件實踐實訓(xùn)環(huán)節(jié)，提高力學(xué)類課程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。優(yōu)化設(shè)計以強調(diào)應(yīng)用能力培養(yǎng)為目的的教學(xué)：教學(xué)主要目的是讓學(xué)生弄明白“是什么”、“有什么用”，重點突出實用性和綜合性，不強調(diào)理論系統(tǒng)性和分析性，不要求學(xué)生對每個知識點都明白“為什么”，以便在有限的學(xué)時內(nèi)達到最佳的教學(xué)效果。

3.3教學(xué)方式方法改革

針對工程碩士生源專業(yè)跨度大，部分生源力學(xué)基礎(chǔ)知識相對比較薄弱，而力學(xué)類課程理論性強、數(shù)學(xué)推導(dǎo)能力要求高的情況，進行教學(xué)改革探索合適的力學(xué)基本理論講授方法，最大程度滿足不同基礎(chǔ)層次學(xué)生的需要。探索力學(xué)類課程教學(xué)中如何實現(xiàn)“填鴨式”講授向互動式教學(xué)的轉(zhuǎn)變。探索如何突出學(xué)生的主體地位，發(fā)揮其主動性，積極開展討論式、演講式、辯論式、案例式等多種形式的教學(xué)方法改革，從而促進學(xué)生獨立解決實際問題的應(yīng)用能力的培養(yǎng)。工程碩士力學(xué)類學(xué)位課程的互動式教學(xué)方法實現(xiàn)。擬在課程教學(xué)中設(shè)計以小組為單位，針對實際工程問題，進行仿真案例計算分析討論。通過教師在討論環(huán)節(jié)的引導(dǎo)、組織、交流和總結(jié)，創(chuàng)造出能夠調(diào)動學(xué)生積極性和學(xué)習(xí)興趣的課堂氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神。

4結(jié)束語

我國的工程碩士教育從1984年提出，1997年國務(wù)院學(xué)位委員會批準(zhǔn)設(shè)置工程碩士專業(yè)學(xué)位，經(jīng)歷了從試點到奠定工程碩士人才培養(yǎng)模式的階段。與工學(xué)碩士學(xué)位不同，工程碩士專業(yè)學(xué)位側(cè)重于工程應(yīng)用，主要是為工礦企業(yè)和工程建設(shè)部門，特別是國有大中型企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型高層次工程技術(shù)和工程管理人才。力學(xué)類課程是工程碩士的一門學(xué)位課程，學(xué)位課程是研究生教學(xué)培養(yǎng)環(huán)節(jié)的核心，相比其他選修課程，具有修讀學(xué)生多，基礎(chǔ)性強的特點，加強力學(xué)類課程的建設(shè)對于眾多相關(guān)學(xué)科的發(fā)展起著至關(guān)重要的支撐作用，對于整體推動研究生教學(xué)質(zhì)量、提升教學(xué)水平和提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量具有重要作用。

基金項目：重慶科技學(xué)院本科教育教學(xué)改革研究項目（201844）。

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