基于工程应用能力培养的工程力学课程教学改革(2)

（二） 传统教学方法与教学手段改革

引入任务驱动式、启发式、分组合作式等教学方法，增强师生之间的互动。理论课堂教学，根据各章节的重点和难点，提出启发性的问题及布置作业，并引导学生利用网络自主学习。本项目教学法，以现代化多媒体为主要载体，结合知识迁移法、情景教学法等教学手段，通过资源共享，拓展集声音、动画、力学软件于一体的教学资源形式，并根据具体教学要求，选择恰当的教学方法。

（三） 探索新型教学方法与教学手段

为激发学生的学习兴趣，积极探索新型教学方法与教学手段。除采用启发式教学外，还可采用案例教学、现场实践和学术讲座相结合的方式，增强学生理解和应用工程力学专业知识的能力，以满足应用型本科院校的培养要求。

（四） 建立多元化考试模式，完善课程评价体系

建立多元化考试模式和评价体系。在传统的期末统一考试的基础上，引入课堂表现、项目讨论、综合性大作业等多个方面进行评价体系，使成绩构成多样化。

三 实施方案

针对目前工程力学教学中存在的不足与缺点，基于CDIO 工程教育模式和工程应用能力的培养理念中对应用型人才的培养，初步拟定实施方案如下：

第一阶段：通过高校和社会调研，深入收集学生的反馈意见并分析讨论，调整工程力学课程教学内容，编写工程力学教学大纲，改革工程力学课程教学方案；为提高学生运用工程力学相关知识解决工程实际问题，从教学内容上加以优化，重视基本原理和基础方法的更新，并增加新的教学内容，如: 新概念、新理论、新计算工具与计算方法、新发展的学科以及新的实验等。课堂上讲解实际工程中的力学问题，并结合科研与工程实践经验，运用举例的方式传递给学生。

第二阶段：由于工程力学课程的理论性较强，理论概念抽象，经验公式较多，学生在课堂上会觉得枯燥乏味。为实现理论教学过程和激发学生学习兴趣，多渠道收集并借鉴与课程内容相关的图片、音频、动画等多媒体元素，采用集声、电、光于一体的多媒体技术；改革以往大量的推导计算、数学求解等模式，根据授课对象的理论基础水平，削减理论推导计算内容，增加多媒体实践教学内容，联系工程实践，进一步提高学生的学习积极性和工程应用能力培养。

第三阶段：整合资源，建立线下自学课堂的习题库、模拟考试用试卷库和大作业题库等；结合工程实践中常见的力学问题，进行分组大作业讨论与设计。以本人科研项目为例，围绕自卸舶输送机承载臂架的结构设计，先给定设计任务与主要参数（臂架需完成回转伸缩动作及承载重量等），要求学生进行方案构思与创新设计（如臂架采用三角桁架或矩形桁架结构等），并进行方案比较与性能分析，然后进行计算仿真，拟定出最终臂架结构方案，最后撰写说明书。对于优秀大作业，进行公开答辩，大作业流程具体实施如图1 所示。图2 和图3 给出了工程应用中挖掘机和弯曲变形的力学分析计算实物和力学模型。

图1 拟定大作业流程图

图2 工程实例铲车

图3 工程实例弯曲变形

第四阶段，评价体系。充分发挥考试对学生的引导、鉴定和激励功能，建立多元化考试模式，进而完善评价体系。考试内容上，增加对学生综合性、创造性应用知识能力的考核；考试形式上，为使成绩构成多样化，不局限于期末统考一种形式，而从课堂表现、综合性大作业、项目讨论等多个方面进行评价。此外，为鼓励学生的创新意识和促进学生个性化学习，对平时大作业及讨论课中有创意的学生，以及在考试中具有独到见解的合理答案，可适当加分。拟设定的评价体系比例，期末统考60%，综合大作业成绩20%，平时成绩20%。

四 结论

（1）基于CDIO 与国际工程教育认证的双重标准，根据应用型本科人才培养目标与毕业能力要求，反向设计工程力学课程体系。

（2）建立以工程应用能力培养为导向，以学生为中心，针对工程力学课程体系，构建能及时根据产品设计需要进行更改和完善的、多元化学生学习效果课程考核和评价方法。

（3）强调工程力学课程体系中对本科院校大学生应用能力的培养目标，突出理论教学、实践教学、课程设计等环节的一体化设计，且成果可移植与推广。

[1] 李培根.未来工程教育中的实践意识[J].高等工程教育研究，2010（6）：6.

文章来源：《工程力学》 网址: http://www.gclxzz.cn/qikandaodu/2021/0511/847.html