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高校應用型人才培養的材料力學(xué)教學(xué)改革論文
地方本科高校培養應用型人才，是近年來(lái)國家人才培養戰略調整的重要舉措，也是地方本科高校服務(wù)區域經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的有效手段和途徑。當前應用型本科高校處于轉型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，為了培養“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質(zhì)”的為地方經(jīng)濟服務(wù)的實(shí)用型、應用型人才，教師要從根本上轉變教學(xué)觀(guān)念，更新教學(xué)方法。材料力學(xué)課程是高校各工科專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課，是一門(mén)與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系較為緊密的課程，在應用型人才培養背景下，教學(xué)內容、方式等也都需要進(jìn)行必要的調整和改進(jìn)。
一、應用型人才培養對材料力學(xué)課程的要求
新建應用型本科院校的培養目標決定其人才培養必須改變本科教育的傳統模式，必須到業(yè)界的實(shí)際環(huán)境中去感受、去認識、去理解、去實(shí)訓。應用型人才的培養對材料力學(xué)課程提出了不同的要求。
(一)材料力學(xué)課程內容要與工程實(shí)踐相結合
培養應用型人才應注重培養學(xué)生的實(shí)踐能力，所以在材料力學(xué)授課內容上應更貼近工程實(shí)際，所講例題、模型、理論等要和實(shí)際的工程背景密切結合。
(二)材料力學(xué)課程在教學(xué)過(guò)程中應側重于培養學(xué)生的能力
應用型人才的培養應更注重培養學(xué)生解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力而非一般的知識傳授，因此在講課過(guò)程中應把培養學(xué)生解決、分析問(wèn)題的能力以及將來(lái)工作后的再學(xué)習能力作為重點(diǎn)。
(三)材料力學(xué)課程在教學(xué)過(guò)程中要注重培養學(xué)生的工程素質(zhì)
應用型人才的培養要求學(xué)生在掌握理論知識的同時(shí)，更要鍛煉動(dòng)手操作能力，使學(xué)生的工程素質(zhì)能真正得到提高。
二、目前材料力學(xué)課程在教學(xué)中存在的問(wèn)題
面對應用型人才培養對課程的要求，現階段材料力學(xué)課程在授課過(guò)程中主要存在以下問(wèn)題。
(一)材料力學(xué)課程體系與應用能力培養割裂
材料力學(xué)課程體系和教學(xué)一直受傳統專(zhuān)業(yè)的影響，通常都是將其直接作為一門(mén)純理論課程開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，過(guò)分注重傳授知識，輕視工程實(shí)訓及綜合素質(zhì)與能力的培養，這些都制約了學(xué)生工程能力的培養及提升。
(二)教師隊伍缺乏系統的工程實(shí)踐鍛煉，教學(xué)與工程實(shí)際不能緊密結合
目前地方院校中盡管具有博士學(xué)位的教師比例不斷提高，但多數是剛剛走出校門(mén)的青年教師，沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)系統的工程實(shí)訓鍛煉，教學(xué)過(guò)程中常常以理論講解為重點(diǎn)，實(shí)踐環(huán)節缺失，形成知識傳遞從書(shū)本到書(shū)本，導致學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中難以將理論與工程實(shí)際相結合。學(xué)生在完成材料力學(xué)課程的學(xué)習后，縱使掌握了理論卻不知如何在工程實(shí)踐中應用，如何用理論解決實(shí)際問(wèn)題，從而導致失去學(xué)習的興趣。
(三)授課方法單一
目前的材料力學(xué)講課方式，主要采用灌輸式教學(xué)，學(xué)生與老師之間互動(dòng)環(huán)節缺乏，學(xué)生的接受能力及講課效果如何，教師了解較少，再者，評價(jià)學(xué)生學(xué)習成績(jì)時(shí)比較重視卷面考試，忽略學(xué)生的實(shí)踐應用能力。
三、基于應用型人才培養觀(guān)念下的材料力學(xué)教學(xué)改革的建議
針對應用型人才培養對材料力學(xué)課程提出的新要求，分析在材料力學(xué)講課過(guò)程中所出現的各種問(wèn)題，多方面考慮本課程在教改時(shí)應注意的因素，提出下面幾點(diǎn)建議。
(一)課程教改的前提是教學(xué)觀(guān)念的轉變
教師的教學(xué)觀(guān)念會(huì )直接影響講課內容、授課效果及學(xué)生的學(xué)習成效。教師應按照應用型人才培養的觀(guān)念，在教學(xué)的同時(shí)不斷總結教學(xué)經(jīng)驗及存在的問(wèn)題，實(shí)現教學(xué)方法的改進(jìn)及創(chuàng )新，有針對性地培養人才，把以前將知識傳遞給學(xué)生的觀(guān)念，轉變?yōu)閭魇趯W(xué)生技能、培養學(xué)生的工程素養。教師在講課時(shí)力求言簡(jiǎn)意賅，重點(diǎn)突出，盡量減少理論的推導，加強思路及分析方法的介紹;側重于學(xué)生學(xué)習方法的培養以及創(chuàng )新能力的培養，使學(xué)生的創(chuàng )新意識及工程素養在潛移默化中得到培養和提高;力求使學(xué)生在學(xué)習理論知識和鍛煉實(shí)踐創(chuàng )新能力方面獲得雙豐收。
另外，針對材料力學(xué)課程特點(diǎn)，鼓勵教師走出課堂，多到工廠(chǎng)、企業(yè)中去。建立教師定期輪換到企業(yè)鍛煉的制度，以便了解、掌握最新的工程信息，使得自己在教學(xué)中能及時(shí)更新教學(xué)案例。特別對于新教師，通過(guò)參加企業(yè)的生產(chǎn)勞動(dòng)，參與企業(yè)的技術(shù)研發(fā)等可使自身的實(shí)踐能力和科研水平得到提高，知識面得到拓寬，使得自己在講課過(guò)程中也能做到言之有物，內容豐富，貼合實(shí)際。再者，高校在引進(jìn)人才方面，不僅要注重教師學(xué)習經(jīng)歷也應注重工程經(jīng)歷，高薪引進(jìn)理論扎實(shí)、工程素養高的工程技術(shù)人才充實(shí)到教師隊伍中。
(二)課程教改的基礎是教學(xué)內容的更新
工程背景介紹和重大工程事故分析能夠增強學(xué)生的感性認識，進(jìn)而加深對材料力學(xué)基本內容的理解。為了使材料力學(xué)的教學(xué)內容更加貼合工程實(shí)際，所講內容不能照本宣科，應及時(shí)更新和適當增加更具有工程背景的材料。材料力學(xué)講授的內容主要包括四種基本變形、組合變形、應力應變分析、強度理論、壓桿穩定、能量方法等幾大方面，在講述每部分內容時(shí)，要有意識地和常見(jiàn)的工程實(shí)際相聯(lián)系，在講清楚如何應用理論去解決實(shí)際問(wèn)題的同時(shí)，利用多媒體多放映一些相關(guān)的動(dòng)畫(huà)和圖片，使學(xué)生對材料的變形和破壞有直觀(guān)的認識和了解。對近期發(fā)生的工程事故進(jìn)行事故分析，比如多發(fā)的腳手架坍塌事故，從理論上分析發(fā)生的可能原因，如何加以避免等等。通過(guò)工程實(shí)例的講解，使學(xué)生形成相關(guān)的工程概念和工程應用意識，以獲得良好的教學(xué)效果。
先進(jìn)復合材料是新材料研究的重點(diǎn)和方向，為使學(xué)生能了解到學(xué)科前沿，拓寬知識面，以適應科技發(fā)展趨勢，在講課過(guò)程中可適當增加這部分的教學(xué)內容，來(lái)激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習興趣。
(三)課程教改的關(guān)鍵是教學(xué)手段的改革
傳統的教學(xué)方法在現階段已不再適合應用型人才的培養，教學(xué)手段的改革是課程教改的關(guān)鍵。目前理論學(xué)時(shí)一再縮減，細致入微、面面俱到的教學(xué)方式占用學(xué)時(shí)過(guò)多，學(xué)生也會(huì )感到枯燥，產(chǎn)生倦怠心理。因此，就要在系統把握教材的基礎上，刪減教學(xué)內容，有針對性地精講重點(diǎn)內容，讓學(xué)生扎實(shí)掌握一些重要的理論與解題方法，并結合工程實(shí)訓來(lái)深化對理論知識的理解和鞏固，以達到正確應用理論的目的。同時(shí)，教師要多和學(xué)生交流，深入了解學(xué)生的實(shí)際能力和水平，根據學(xué)生的接受能力來(lái)采取合適的講解方式，做到有的放矢。把課堂效率及學(xué)生學(xué)習的效果放在首位，把分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的方法作為重點(diǎn)講解內容，從而使學(xué)生運用知識的能力與處理問(wèn)題的能力得到培養與鍛煉，學(xué)生的實(shí)踐應用能力也得到加強。例如：對于“組合變形”這一部分，要著(zhù)重講解分析方法，即分析清楚構件在外載荷作用下有哪些基本變形疊加，各變形對應著(zhù)怎樣的公式，應力分布如何，當學(xué)生清楚這些后，剩下的就變成已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識，就容易理解了，對于結果的計算，就不必再贅述。這種重點(diǎn)突出針對性強的教學(xué)方法既節約了時(shí)間，也使學(xué)生容易理解和掌握。
現代科技的引入，使傳統教學(xué)方法和手段發(fā)生了巨大變化，也為材料力學(xué)的教學(xué)改革提供了廣闊的發(fā)展空間。對于現實(shí)中的工程問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中，可采用圖表、圖形、動(dòng)畫(huà)、數值仿真等多種形式，進(jìn)行力學(xué)建模，使教學(xué)更加形象直觀(guān);或通過(guò)網(wǎng)絡(luò )來(lái)獲取更加充足的相關(guān)的信息資源，使教學(xué)內容豐富，教學(xué)重點(diǎn)突出，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，使學(xué)生的想象能力及自主探究水平得到提高。例如：通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬來(lái)演示“壓桿穩定”的動(dòng)態(tài)失穩過(guò)程，讓學(xué)生觀(guān)察形象逼真的坍塌過(guò)程，使學(xué)生感受到學(xué)習樂(lè )趣的同時(shí)也能進(jìn)一步深化對理論知識的理解與掌握。
另外，還可充分利用互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行分布式、分段式教學(xué)的嘗試，即學(xué)生根據自身的實(shí)際能力和水平，對本課程的學(xué)習時(shí)間自行安排。學(xué)習本課程遇到的問(wèn)題通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提交，由任課教師進(jìn)行監控和跟蹤，對于學(xué)習水平不同的學(xué)生區別對待，并布置不同的習題，教師應及時(shí)對其評價(jià)，以便掌握不同層次的學(xué)生學(xué)習本課程的情況，實(shí)現真正的差異化教學(xué)。
(四)課程教改的重點(diǎn)是實(shí)驗教學(xué)的加強
為適應未來(lái)的工作需要，滿(mǎn)足不斷變化的就業(yè)需求，應用型人才就要具備良好的實(shí)驗操作能力，在實(shí)驗中展現出嫻熟的動(dòng)手操作技巧，因此，材料力學(xué)的實(shí)驗教學(xué)應作為重點(diǎn)來(lái)加強。通過(guò)實(shí)驗教學(xué)使學(xué)生的動(dòng)手操作能力得到培養和鍛煉，并使實(shí)踐能力逐步得到提高。例如在進(jìn)行拉壓扭轉、沖擊等一系列的實(shí)驗中，從試樣的選材及制作再到具體做實(shí)驗，都可在老師的指導下由學(xué)生自己完成，使學(xué)生能夠從中得到鍛煉并掌握更多的技能，進(jìn)一步培養學(xué)生的創(chuàng )新能力及參與實(shí)踐的能力。還可創(chuàng )建現實(shí)與虛擬相結合的教學(xué)實(shí)驗室，逐漸培養學(xué)生的參與實(shí)踐及創(chuàng )造能力。在實(shí)驗課的教學(xué)過(guò)程中，教師要改變以前的全盤(pán)托出、大包大攬的教學(xué)方法，采用啟發(fā)、引導的方式，培養學(xué)生的學(xué)習熱情，使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習，積極參與、主動(dòng)思考，從而提高實(shí)驗課的教學(xué)效果。
再者，教師在進(jìn)行科研工作時(shí)，也可將科研課題滲透到教學(xué)工作中去，并將科研中得到的知識和經(jīng)驗有針對性地融匯到課堂教學(xué)上，從而使講課內容不斷豐富、不斷創(chuàng )新，也使學(xué)生能了解到學(xué)科前沿的知識，并掌握更多的新技術(shù)，在產(chǎn)、學(xué)、研一體化過(guò)程中，真正鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力與知識運用能力，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情與創(chuàng )造能力，靈活掌握與應用所學(xué)知識，提高學(xué)習效果。
四、結論
應用型人才培養不僅要求材料力學(xué)課程的內容要和工程實(shí)際相結合，而且要求教學(xué)的過(guò)程更應注重培養學(xué)生的工程素養和工程實(shí)踐能力。目前，材料力學(xué)課程體系與內容和工程實(shí)際結合不夠緊密，實(shí)踐環(huán)節比較缺乏，傳統的教學(xué)模式已不再適用于應用型人才培養的要求。應根據學(xué)生的學(xué)習特點(diǎn)，改變現有的教學(xué)觀(guān)念，不斷摸索出材料力學(xué)的教學(xué)方法與創(chuàng )新思路，積極采取各種有效措施來(lái)全面提高師資隊伍的綜合素質(zhì)，提高材料力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和總體水平，達到應用型人才的培養目標。
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