工程教育專業(yè)認證背景彈性力學(xué)教改實踐
工程教育專業(yè)認證背景彈性力學(xué)教改實踐

【摘要】隨著我國與國際的工程教育標(biāo)準(zhǔn)緊密對接,這對彈性力學(xué)的課程教學(xué)發(fā)展提出新的要求;對彈性力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量提高和學(xué)習(xí)效果量化分析,對學(xué)生彈性力學(xué)理論知識的掌握程度、彈性力學(xué)對研究工程問題分析運用程度等方面的評價及其量化分析的關(guān)注度日漸提高。
本文從作者參與專業(yè)認證和彈性力學(xué)的課程教學(xué)感受出發(fā),闡述了結(jié)合工程教育專業(yè)認證探討彈性力學(xué)課程教學(xué)要求,以“實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果”為導(dǎo)向的教改實踐措施,目的是提高學(xué)生對彈性力學(xué)的學(xué)習(xí)結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】工程教育專業(yè)認證 彈性力學(xué) 教改實踐 預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果
1.彈性力學(xué)的課程特點與授課現(xiàn)狀
在大多數(shù)的工科專業(yè)中,彈性力學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際工程問題的重要基礎(chǔ)力學(xué)課程,但從彈性力學(xué)課程特點和課程學(xué)習(xí)感受來看,由于彈性力學(xué)求解問題的需要大量的偏微分方程推導(dǎo)與計算,因此,彈性力學(xué)課程具有理論分析強、問題抽象、力學(xué)方程推導(dǎo)復(fù)雜且工作量大等特點,這些特點使得大多數(shù)的學(xué)生對彈性力學(xué)課程感覺到問題求解困難、學(xué)習(xí)枯燥、學(xué)習(xí)強度大的課程學(xué)習(xí)感受[1~2]。
一直以來,針對彈性力學(xué)課程對專業(yè)培養(yǎng)的重要性,以及少課時且高難度的學(xué)習(xí)特點,廣大高校教育工作者從自身教學(xué)工作角度出發(fā),提出問題教學(xué)法、擴容教學(xué)內(nèi)容、板書+多媒體+虛擬仿真、習(xí)題精講等多種樣式的教學(xué)手段和教學(xué)思路,旨在提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果[1~4]。
盡管當(dāng)前的彈性力學(xué)教學(xué)實踐多樣化,但對于彈性力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量提高和學(xué)習(xí)效果量化分析方面的工作仍有不足,對學(xué)生彈性力學(xué)理論知識的掌握程度、運用彈性力學(xué)對研究工程問題分析程度、彈性力學(xué)理論知識交流、彈性力學(xué)自學(xué)情況等方面的評價及其量化分析工作較少。
隨著我國2015年正式成為國際工程教育“華盛頓協(xié)議”成員國,我國將與國際的工程教育標(biāo)準(zhǔn)緊密對接,這對彈性力學(xué)的課程教學(xué)發(fā)展提出新的要求。
2.結(jié)合工程教育專業(yè)認證探討彈性力學(xué)課程教學(xué)要求
“華盛頓協(xié)議”規(guī)定了工科畢業(yè)生12點獨立的、可評估的畢業(yè)生要求:工程知�R、問題分析、解決方案的設(shè)計與開發(fā)、調(diào)查研究、現(xiàn)代工具應(yīng)用、工程師與社會、環(huán)境與可持續(xù)性、職業(yè)道德、獨立工作與團隊工作、溝通與交流、項目管理與財務(wù)、終身學(xué)習(xí),旨在幫成員國制定出一套以學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向的認證標(biāo)準(zhǔn)[5~6]。
按照工程教育專業(yè)認證的標(biāo)準(zhǔn)及要求,結(jié)合彈性力學(xué)課程的性質(zhì),科學(xué)合理地制定其教學(xué)目標(biāo),并對其進行分解與畢業(yè)要求的指標(biāo)點相對應(yīng),使學(xué)生掌握彈性力學(xué)基礎(chǔ)知識,能夠?qū)⑵溆糜诮鉀Q采礦工程中力學(xué)計算與分析復(fù)雜工程問題的能力。
在彈性力學(xué)課程教學(xué)過程中,如何實現(xiàn)對預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果的可量化采集與可評估分析,如何以預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向完成對彈性力學(xué)課程教學(xué)的持續(xù)改進是當(dāng)前教學(xué)的重要任務(wù)與難點。
3.以“實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果”為導(dǎo)向的教改實踐探討
1)以預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果為教學(xué)目的的知識講授
在知識講授的教學(xué)過程中始終貫徹將預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果作為教學(xué)目的,盡量以實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果為根本。
在知識講授的教學(xué)過程中,考慮到大多數(shù)學(xué)生對彈性力學(xué)課程感覺到問題求解困難、學(xué)習(xí)枯燥、學(xué)習(xí)強度大的課程學(xué)習(xí)感受.
因此,在教學(xué)的過程中適當(dāng)引入工程實例和生活中的工程力學(xué)趣味現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生有意識地去探尋其中的彈性力學(xué)機理,避免學(xué)生出現(xiàn)“學(xué)無所用”的盲目感受;充分發(fā)揮多媒體、視頻動畫的視聽優(yōu)勢,既可以在較短的課時內(nèi)完成所教學(xué)的彈性力學(xué)內(nèi)容,同時視聽教學(xué)可以提高學(xué)生對彈性力學(xué)中的微元體力學(xué)解析的空間抽象理解,提高學(xué)生的接受程度;對于重點及難點的力學(xué)解析以板書形式授課,這樣可以加深對力學(xué)求解過程的理解和掌握;建立知識結(jié)構(gòu)框架,將各個知識點的關(guān)聯(lián)情況告知學(xué)生,既可以讓學(xué)生明確各個知識點的內(nèi)在聯(lián)系,同時有利于他們個人和多人的自學(xué)與交流,提高學(xué)生對彈性力學(xué)的學(xué)習(xí)結(jié)果。
2)以實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向的運用知識教學(xué)
為了使彈性力學(xué)知識講授的教學(xué)目的得以實現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生對彈性力學(xué)知識的應(yīng)用,用以分析工程問題、提出解決方案的緩解不可或缺,當(dāng)前的大多數(shù)教學(xué)環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用環(huán)節(jié)重視程度相對較低。
以實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向的運用知識教學(xué),本人認為:
可以采取課堂提問的形式并對學(xué)生回答表現(xiàn)進行等級評定,目的是調(diào)研學(xué)生對所學(xué)彈性力學(xué)知識的掌握程度進行初步摸底,同時對有利于對知識講授的教學(xué)過程的持續(xù)改進,提高對教學(xué)目標(biāo)的完成度;注重課后答疑內(nèi)容的匯總與整理,授課與課上提問時間有限,在學(xué)生對所學(xué)彈性力學(xué)知識進行復(fù)習(xí)時,不可避免的會產(chǎn)生一些問題,匯總課后答疑內(nèi)容進而整理出學(xué)生對知識的掌握困難的節(jié)點,此時加以強調(diào)和疏導(dǎo)對培養(yǎng)學(xué)生對彈性力學(xué)知識的應(yīng)用提高清除障礙的保障.
課后作業(yè)布置以工程問題分析和解決為主要形式,在采礦工程專業(yè)學(xué)生進行彈性力學(xué)教學(xué)過程中,以高校教師的科研課題成果和工程實際案例為依托,和學(xué)生一起培養(yǎng)從實踐中抽象出力學(xué)理論問題,比對力學(xué)理論問題進行分析和解答,然后指導(dǎo)工程設(shè)計并提出解決方案,這一環(huán)節(jié)的培養(yǎng)將有利于培養(yǎng)學(xué)生對彈性力學(xué)知識的應(yīng)用能力,工程問題分析能力、方案解決與開發(fā)能力,提高學(xué)生對所講授彈性力學(xué)知識的理解與運用效果。
3)注重學(xué)習(xí)結(jié)果的評價與教學(xué)過程的持續(xù)改進
課堂提問并對學(xué)生課堂表現(xiàn)進行等級評定,注重課后答疑內(nèi)容的匯總與整理,課后作業(yè)精細布置與批改,注重對這三個環(huán)節(jié)對每位學(xué)生學(xué)習(xí)情況的掌握,進而對知識的掌握程度可以準(zhǔn)確把握,在下一教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進度進行及時調(diào)整,將以往的靜態(tài)且被動教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;以學(xué)生為主”的動態(tài)且主動模型,提高教學(xué)過程對教學(xué)效果的可控程度,目的是提高學(xué)生對所講授彈性力學(xué)知識的理解與運用效果,實現(xiàn)彈性力學(xué)的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果。
4)以“實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果”為導(dǎo)向的教改實踐過程
綜上所述,提出以“實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果”為導(dǎo)向的教改實踐過程,如圖1所示,目的是提高學(xué)生對彈性力學(xué)的學(xué)習(xí)結(jié)果和彈性力學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
圖1以“實現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果”為導(dǎo)向的教改實踐過程示意圖
4.結(jié)論
1)在知識講授的教學(xué)過程中始終貫徹將預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果作為教學(xué)目的,盡量以實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果為根本;為了使彈性力學(xué)知識講授的教學(xué)目的得以實現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生對彈性力學(xué)知識的應(yīng)用,用以分析并工程問題、提出解決方案的緩解不可或缺。
2)課堂表現(xiàn)等級評定,課后答疑匯總分析,將以往的靜態(tài)且被動教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;以學(xué)生為主”的動態(tài)且主動模型,提高教學(xué)過程對教學(xué)效果的可控程度;通過課后作業(yè)批改與互評,使學(xué)生增加了彼此學(xué)習(xí)效果完成情況,同時也對自己的學(xué)習(xí)情況進行了自我評價與比較,有利于學(xué)生自學(xué)情況的提高和改善。
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