龔梅，史肖蒙

（貴陽(yáng)信息科技學(xué)院，貴州貴陽(yáng) 550000）

民辦高校作為國(guó)家教育體系的重要組成部分，發(fā)揮著積極的作用[1]：豐富了國(guó)家教育資源，為學(xué)生提供了更多的選擇和繼續(xù)深造的機(jī)會(huì)。民辦高校的發(fā)展對(duì)于地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，促進(jìn)了就業(yè)機(jī)會(huì)的增加和地方經(jīng)濟(jì)的繁榮。整體上，民辦高校的生源基礎(chǔ)較弱是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題[2]。大多數(shù)民辦高校以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主。很多民辦高校都開(kāi)設(shè)有工程管理專業(yè)。工程力學(xué)作為一門工程管理專業(yè)的基礎(chǔ)課程，課程特點(diǎn)包括理論性和邏輯性較強(qiáng)、概念和定理多而復(fù)雜、公式推導(dǎo)較抽象，傳統(tǒng)的工程力學(xué)教學(xué)更加偏向?qū)W術(shù)化[3]，教學(xué)過(guò)程中注重理論知識(shí)和解題技巧，傾向于應(yīng)試教育課程教學(xué)內(nèi)容，缺乏與工程實(shí)際問(wèn)題的聯(lián)系[4]。結(jié)合工程實(shí)際和科技發(fā)展需要以及學(xué)生的學(xué)情改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和體系，是民辦高校工程力學(xué)課程教學(xué)改革的重要方向。

本文結(jié)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)特點(diǎn)和生源特征，在民辦高校工程力學(xué)教學(xué)改革方面進(jìn)行了一些探索，提升了教學(xué)效果。

1 工程力學(xué)課程改革研究評(píng)述

1.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外關(guān)于工程力學(xué)課程教學(xué)改革的研究較少。如2023 年，SHARMA[5]以不同難度的工程力學(xué)課程為例，提出了在MCQ 考試中避免學(xué)生猜測(cè)正確答案的一些技巧，提出了利用不同難度的MCQ 題庫(kù)開(kāi)展在線考試的建議。DADDYSMAN[6]調(diào)查了一名大學(xué)工程學(xué)教授在工程力學(xué)課程中首次實(shí)施基于項(xiàng)目/問(wèn)題的教學(xué)有效性的比較，研究結(jié)果表明：為了與課程目標(biāo)(簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)更適合基于問(wèn)題)保持一致,教授對(duì)項(xiàng)目式教學(xué)的初衷和實(shí)現(xiàn)方式調(diào)整為基于問(wèn)題的教學(xué)形式。

1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)關(guān)于工程力學(xué)課程教學(xué)改革的研究較多，但基于民辦高校的學(xué)情特點(diǎn)對(duì)工程力學(xué)課程教學(xué)改革的研究較少。2021 年，郎風(fēng)超等[7]以內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)為例，分析了不同年級(jí)、不同專業(yè)學(xué)生的成績(jī)分布情況、差異性以及學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，針對(duì)具體問(wèn)題提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，為工程力學(xué)的學(xué)習(xí)和教學(xué)提供一些可借鑒的方法。2022年，姚軒等[8]以培養(yǎng)卓越工程人才為目的，從工程力學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)，通過(guò)以例啟思—以練固基—以賽促教—以產(chǎn)助研的教學(xué)步驟，使課內(nèi)教學(xué)與課外教學(xué)有機(jī)結(jié)合，形成教學(xué)閉環(huán)，綜合提升教學(xué)成效，為工程力學(xué)課程的教學(xué)改革實(shí)踐提供新路徑。周曉敏等[9]采用線上輔助線下模式，構(gòu)建工程力學(xué)課程多元化教學(xué)模式，提升學(xué)生的課堂參與度，活躍課堂氣氛，提升教學(xué)效果。2023 年，山美娟等[10]對(duì)各高等院校工程力學(xué)課程思政的成果進(jìn)行總結(jié)與分析，提出工程力學(xué)課程思政建設(shè)中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題，并對(duì)思政元素與課程內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合提出建議。袁麗等[11]等以工程力學(xué)課程為例，探索了基礎(chǔ)課程思政育人效果提升方法，提出要充分體現(xiàn)授課對(duì)象的差異性，深度挖掘課程蘊(yùn)含的思政元素，根據(jù)學(xué)科、專業(yè)、教材的不同，采取多種教學(xué)方式，對(duì)學(xué)生因材施教，實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造。紀(jì)鋒等[12]分析了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的工程力學(xué)課程教學(xué)優(yōu)勢(shì)，提出了課程教學(xué)策略，論述了教學(xué)反饋。

2 民辦高校工程力學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題

如何根據(jù)民辦高校專業(yè)定位的方向，探索挖掘?qū)I(yè)課程教學(xué)內(nèi)容，制定新的教學(xué)方案，強(qiáng)化專業(yè)人才綜合素質(zhì)能力，提升學(xué)生核心競(jìng)爭(zhēng)力，激發(fā)教師的責(zé)任感和使命感，是民辦高校進(jìn)行工程力學(xué)課程教學(xué)改革需要考慮的因素。

工程力學(xué)的課程特點(diǎn)：公式推導(dǎo)復(fù)雜、章節(jié)前后學(xué)習(xí)系統(tǒng)性及邏輯性強(qiáng)、概念理解抽象等。課程容易使物理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生感覺(jué)到枯燥，從而缺乏學(xué)習(xí)興趣[13]，被動(dòng)學(xué)習(xí)，導(dǎo)致教學(xué)效果欠佳，不利于提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。進(jìn)行工程力學(xué)課程改革，理論聯(lián)系實(shí)際，豐富教學(xué)形式、創(chuàng)新教育元素，亟須探討。

目前民辦高校工程力學(xué)教學(xué)主要存在以下問(wèn)題。

（1）民辦高校學(xué)生基礎(chǔ)薄弱。工程管理專業(yè)的招生以高考理科生為主，有少量文科生，學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，物理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，對(duì)理論課程學(xué)習(xí)特別是涉及計(jì)算的課程學(xué)習(xí)吃力，對(duì)公式的理解困難，對(duì)公式的靈活運(yùn)用更困難。

（2）工程力學(xué)課程學(xué)時(shí)較少。民辦高校以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主，學(xué)校更注重實(shí)踐類課程的開(kāi)設(shè)，工程力學(xué)課程學(xué)時(shí)相對(duì)較少。但是基本教學(xué)內(nèi)容不變，涵蓋的內(nèi)容較多，使教師在教學(xué)過(guò)程中需要將內(nèi)容得安排更加緊湊。

（3）課程內(nèi)容枯燥。課程內(nèi)容理論性較強(qiáng)，公式繁多，邏輯性、連貫性強(qiáng)，前后知識(shí)點(diǎn)銜接性強(qiáng)，有的內(nèi)容抽象，難以理解，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)枯燥，一旦對(duì)某一次課沒(méi)有理解，很難學(xué)懂后續(xù)內(nèi)容。

（4）教師教學(xué)方式和教學(xué)方法缺乏創(chuàng)新。民辦高校教師教學(xué)任務(wù)繁重，對(duì)工程力學(xué)的授課習(xí)慣用“粉筆+黑板+多媒體”的傳統(tǒng)形式[14]，教師沒(méi)有足夠的精力研究教學(xué)方法的創(chuàng)新。

（5）考核方法缺乏創(chuàng)新。目前，任課教師對(duì)工程力學(xué)課程通常采用試卷考試的方式檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。試卷內(nèi)容以教材中的基本理論知識(shí)為主，未能靈活地將課程的知識(shí)點(diǎn)和工程實(shí)際結(jié)合。

3 教學(xué)改革設(shè)計(jì)及措施

針對(duì)以上存在的問(wèn)題，本文對(duì)工程力學(xué)進(jìn)行了教學(xué)改革與實(shí)踐，取了較好的效果。

3.1 學(xué)生基本學(xué)情及實(shí)際工程中存在的力學(xué)問(wèn)題調(diào)研

工程力學(xué)課程開(kāi)課前，筆者調(diào)查并搜集國(guó)內(nèi)外課程教學(xué)的相關(guān)資料，與專家溝通教學(xué)改革方法，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的形式，了解學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)情及往期學(xué)生課程學(xué)習(xí)中遇到的難點(diǎn)。問(wèn)卷包括學(xué)生高中階段的文理科生源、物理及數(shù)學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)學(xué)情、往屆學(xué)生課程學(xué)習(xí)中遇到的難點(diǎn)及建議、學(xué)生對(duì)該科目的感興趣程度、本屆學(xué)生對(duì)工程力學(xué)課程學(xué)習(xí)的建議等。另外，筆者還調(diào)研相關(guān)工程企業(yè)，搜集與工程力學(xué)課程相關(guān)的實(shí)際工程問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際案例對(duì)工程力學(xué)課程授課優(yōu)化內(nèi)容，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

3.2 工程力學(xué)教學(xué)改革措施

基于民辦高校教學(xué)中存在的問(wèn)題、工程力學(xué)開(kāi)課前學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)情及實(shí)際工程中存在的力學(xué)問(wèn)題，本文進(jìn)行了如下教學(xué)改革實(shí)踐。

3.2.1 將傳統(tǒng)“復(fù)雜公式推導(dǎo)教學(xué)”改革為“漫畫(huà)感性教學(xué)”

工程力學(xué)中理論公式多、推導(dǎo)復(fù)雜，學(xué)生要有一定的理論基礎(chǔ)才能理解并運(yùn)用公式，針對(duì)民辦高校學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)情，探索將推導(dǎo)過(guò)程復(fù)雜的力學(xué)公式采用漫畫(huà)的形式呈現(xiàn)，讓學(xué)生形成感性認(rèn)識(shí)和理解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。如軸向拉（壓）桿伸長(zhǎng)量的計(jì)算公式：△L＝FNL/EA，該公式的推導(dǎo)涉及胡克定律、線應(yīng)變、應(yīng)力等諸多公式和概念，推導(dǎo)較為復(fù)雜，學(xué)生不易理解。改革后將該公式中的4 個(gè)因素軸力、原長(zhǎng)、彈性模量、橫截面積分解為4 個(gè)漫畫(huà)人物，分析每個(gè)漫畫(huà)人物對(duì)伸長(zhǎng)量的影響，從而得到該公式，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量。

3.2.2 將傳統(tǒng)問(wèn)題式教學(xué)（設(shè)問(wèn)—講授—討論—小結(jié)）改革為宏觀問(wèn)題導(dǎo)入教學(xué)

傳統(tǒng)問(wèn)題式教學(xué)一般由設(shè)問(wèn)—講授—討論—小結(jié)4 個(gè)部分組成，這種教學(xué)方法要求教師講授和學(xué)生參與相結(jié)合。

然而一般的問(wèn)題式教學(xué)通常是教師以工程力學(xué)課程中的某個(gè)基本概念為基礎(chǔ)，通過(guò)設(shè)問(wèn)引發(fā)學(xué)生思考，教師講授知識(shí)點(diǎn)，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生討論，最后對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。通過(guò)這種問(wèn)題式教學(xué)，學(xué)生對(duì)單個(gè)概念的理解得以加深，但是對(duì)整個(gè)知識(shí)框架的理解不夠深入，對(duì)力學(xué)分析背后的邏輯也不夠清晰。

課程改革后，采用的問(wèn)題教學(xué)從宏觀角度進(jìn)行設(shè)問(wèn)，這種問(wèn)題教學(xué)以教材知識(shí)體系為背景，例如在靜力學(xué)部分，讓學(xué)生思考“為什么要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行受力分析？?jī)?nèi)力外力相互轉(zhuǎn)換的原則是什么？平面（空間）各種類型力系的相同和不同之處是什么？平面（空間）各種類型力系簡(jiǎn)化的思考和分析方法的背后邏輯是什么？”

只有深入了解力學(xué)概念或研究方法背后的邏輯，學(xué)生才能達(dá)到舉一反三的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)為后續(xù)自學(xué)其他力學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。

3.2.3 將傳統(tǒng)式章節(jié)式教學(xué)改革為工具式教學(xué)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式按照教材章節(jié)循序漸進(jìn)，工程力學(xué)后期的內(nèi)力計(jì)算中會(huì)融入受力分析、力的投影、力矩計(jì)算3 個(gè)知識(shí)點(diǎn)，難度較大，學(xué)生較難理解其計(jì)算方法及用途。改革后調(diào)整教學(xué)順序，將受力分析、力的投影、力矩計(jì)算作為學(xué)習(xí)力學(xué)的3 個(gè)基本工具，在后續(xù)的應(yīng)用中穿插使用3 個(gè)基本工具，讓學(xué)生掌握基本工具的應(yīng)用，為后續(xù)復(fù)雜內(nèi)力的計(jì)算奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2.4 將傳統(tǒng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為先實(shí)踐—再實(shí)驗(yàn)教學(xué)

傳統(tǒng)的工程力學(xué)授課中許多理論都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的，改革后，教師可以先布置任務(wù)，讓學(xué)生在生活和實(shí)習(xí)中觀察力學(xué)現(xiàn)象，再觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，最后根據(jù)掌握的力學(xué)理論進(jìn)行分析推導(dǎo)，由此得出結(jié)論。

3.2.5 將傳統(tǒng)多媒體幻燈片板書(shū)教學(xué)改革為動(dòng)畫(huà)力學(xué)情景模擬教學(xué)

傳統(tǒng)的力學(xué)授課通常以板書(shū)、多媒體的形式進(jìn)行，學(xué)生理解難，教學(xué)改革后，教師對(duì)一些力學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬的形式講授，使得教學(xué)方式多樣化，給學(xué)生營(yíng)造了更為立體、全面、動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)情境，使得一些抽象的概念、理論變得直觀明了，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，也便于實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)，使課堂具有靈活性和多樣性。

如鑄鐵、低碳鋼的拉伸、壓縮、彎曲實(shí)驗(yàn)是課程中的常規(guī)實(shí)驗(yàn)。利用多媒體技術(shù)，在學(xué)生進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)后，將試件的變形和加載及變形曲線做成動(dòng)畫(huà)，能夠形象地顯示實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，同時(shí)便于與學(xué)生分析和討論整個(gè)破壞過(guò)程中各階段變形的典型特征，為后期進(jìn)行強(qiáng)度、剛度的驗(yàn)算做好理論和實(shí)踐鋪墊。

3.2.6 將傳統(tǒng)試卷考核評(píng)價(jià)模式改革為多元素創(chuàng)新考核模式

傳統(tǒng)的力學(xué)考試評(píng)價(jià)主要為試卷形式，改革后，設(shè)計(jì)工程力學(xué)課程考核環(huán)節(jié)，研究創(chuàng)新教育元素在工程力學(xué)課程考核環(huán)節(jié)中的體現(xiàn)，構(gòu)建新工科背景下的工程力學(xué)課程教學(xué)評(píng)價(jià)模式。

3.2.7 課程思政元素的有機(jī)融入

在課程改革中深度挖掘?qū)嵺`教學(xué)元素，將思政元素融入工程力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。如講解應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，以趙州橋屹立1 500 年不倒進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育；講解歐拉公式時(shí)，以歐拉的生平事跡引導(dǎo)學(xué)生要養(yǎng)成遇到困難不怕挫折的精神；講解靜力學(xué)時(shí)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)工匠精神。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合民辦本科院校學(xué)生的學(xué)情，對(duì)學(xué)生教學(xué)改革前后的課程學(xué)習(xí)情況進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)教改后學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)掌握情況、對(duì)力學(xué)知識(shí)點(diǎn)的靈活應(yīng)用能力、試卷考核成績(jī)，均優(yōu)于教改前。

通過(guò)對(duì)工程力學(xué)課程的教學(xué)，可以提高學(xué)生的邏輯思維能力、分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力，有利于提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。目前，民辦高校由于辦學(xué)經(jīng)費(fèi)緊張、師資力量相對(duì)不穩(wěn)定、學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱等因素，工程力學(xué)教學(xué)還存在很多問(wèn)題，教學(xué)改革應(yīng)該分層次、分階段地進(jìn)行，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步完善，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改變學(xué)生對(duì)力學(xué)課程學(xué)習(xí)積極性不高的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)課程知識(shí)的基礎(chǔ)上理解基礎(chǔ)力學(xué)中各概念的關(guān)聯(lián)性及用力學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題。