工程教育专业下基础力学课程体系改革论文

  摘要:工程教育专业认证的核心理念是以学生为中心、以成果导向的教育取向和持续改进的质量文化。抓住专业认证这个机遇,基础力学课程也可进行一系列的教学改革研究,从而对我校工科学生教学质量的提高、创新能力的培养起到极大的促进作用,对其他工科类本科院校制定培养目标具有借鉴和推广价值。

  关键词:专业认理念成果导向基础力学课

  一、工程教育专业认证的基本理念

  工程教育专业认证是为了教育质量保证和改进而详细考察高等院校或专业的外部质量评估过程,其目的是构建中国工程教育的质量监控体系,推进中国工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与工程师制度相衔接的工程教育认证体系,促进工程教育与企业界的联系,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进中国工程教育的国际互认,提升国际竞争力,为“中国制造2025”培养国际化人才,为学生走出国门提供具有国际互认质量标准的通行证。工程教育专业认证要求以成果为导向,具体涵盖学生所学及所要掌握的理论、工程实践等知识,学习的目的、方法与手段,以及如何有效评价学生的学习结果等内容;要求以学生为中心,以全体学生为培养对象,注重学生在教学中的主体地位,以学生的学习成效为评价的核心;要求持续改进,通过制定科学的评价机制,及时获取相关信息反馈,进行有效的改进,强调每位老师的持续改进的责任。

  二、基础力学课程研究现状与背景分析

  (1)背景。“专业认证”计划旨在培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才,而作为学科基础课的力学课程,势必在“专业认证”中扮演着重要的角色。适逢我校机械制造及自动化专业正准备迎接“专业认证”,抓住这个机遇,基础力学课程也可进行一系列的教学改革研究,从而对我校工科学生教学质量的提高,创新能力的培养起到极大的促进作用,也为其他工科类本科院校制定培养目标提供借鉴和推广价值。

  (2)现状。基础力学类课程在“专业认证”过程中存在的问题:①需要修订新的人才培养方案及教学、实验大纲。②课程内容不够精简,课程体系需要新的整合。③课堂教学模式单一,教学效果不佳。④没有营造出全方位立体的学习环境,无法唤醒同学们的自主学习能力。⑤实验教学手段落后,无法提高同学们的动手能力。⑥应大力开展课程创新教育,鼓励大学生参加各种创新竞赛,培养创新思维,提高创新能力。

  三、课程改革的主要内容及方法

  (1)修订新的课程教学、实验教学大纲。调研各认证专业的人才培养方案,以专业认证为导向,以毕业要求的评价内容与评价过程为目的,按照毕业要求的指标重新修订课程大纲。新大纲中必须体现出课程的教学目标、达成途径和考核评价依据等要素。课程考核结束后,任课教师将会对本课程的毕业要求达成度进行相应的分析,主要依据是学生的课程考试试卷、平时作业和课堂表现。学院本科教学工作指导委员会指派2~3名教授对任课教师的课程教学目标达成度分析进行审核。教师应根据达成度分析结果,改进相应教学方法、内容、考核等环节。除了学院的本科教学工作指导委员会对课程进行审核外,教师也要根据学院督导的听课检查情况,对在答疑和批改作业、试卷等过程中发现的问题进行自评和及时总结,并加以改进。

  (2)课堂教学模式、手段的多样性。针对同一门力学课程,同一个老师分别采用“黑板+粉笔”“多媒体”“多媒体+黑板+粉笔”的授课模式,寻找出本门课程在不同章节的最佳课堂授课效果。推行基于问题讨论的翻转课堂教学模式,培养学生自主学习能力,改变传统的单纯灌输式教学方法,推行以教师为主导、学生为主体的教学模式,增加学生与教师的双边活动,培养学生学习的主动性。翻转课堂教学法首先是提出问题。教师在课堂教学中要以问题为导向,恰当地提出问题,因为问题可以激发学生的求知欲和学习兴趣,接下来是分析问题,教师要启发和引导学生深入分析问题,帮助学生理清思路。然后是解决问题,在这个环节中,要通过学生讨论来得出问题的答案,教师应根据问题的难易程度,限定出恰当的讨论时间,其间教师给学生提供必要的帮助和指导,引导学生找出解决问题的方法。最后,由学生就讨论进行总结归纳,再由教师进行评价,并引导学生得出正确的结论,提高其分析能力和判断能力。教师应结合学生讨论中暴露出来的问题,对相关知识点作进一步讲解,使学生加深理解和记忆。

  (3)全方位立体的学习环境。兴趣是最好的老师,激发学生的学习兴趣不仅要在课堂中体现,更重要的是在课外有所体现。工程力学、材料力学两门课程已经建设成省级资源共享课程,进一步健全配套的多媒体课件、练习题、试题、虚拟实验课件、网上教辅资源,学生可在网上自学、预习、讨论、提问,教师可在网上参与讨论,进行网上答疑等教学活动,既给学生提供了一个全方位的、立体化的学习环境,更提升了基础力学类课程的教学效果。同时也激励老师们申报更高层次的在线课程,争取使“工程力学”课程成为国家级资源共享课程。

  (4)加强实验教学建设,提高学生动手能力。实验教学是力学课程重要的教学环境之一,在培养学生的工程意识和创新能力方面具有不可代替的作用,也是“专业认证”重要的实践考察环节。但是到目前为止,力学实验课仍以传统的单纯灌输式教学方法为主,缺乏新颖的教学手段。鉴于我校力学实验室为省级实验教学示范中心,以该中心为平台自行研发力学性能虚拟实验课件的网络版本,方便学生对实验课的预习和自主学习,起到事半功倍的效果。同时利用实验中心新购置的设备研发新的设计型和创新型实验项目,从而保证实验教学的完整合理性,进一步加强学生的动手、动脑能力的训练。按照实验学时数及专业认证的要求,重新编写工程力学和材料力学的实验讲义。

  (5)开展创新教育,培养创新能力。从工程力学授课过程开始,就对同学提出多种问题。要求学生将自己对某一问题的力学分析写成一篇小论文或制作成PPT,作为课程创新教育成绩的评价标准,并计入本门课程的考核成绩。对于课程创新教育做得比较好的同学,组织其申报、完成校级创新教育项目,培养学生运用力学及相关知识综合解决工程问题的能力。科技竞赛是学生展示自己个性、能力及提高自身素质的重要途径,鼓励教研室老师积极指导、辅导大学生参加“周培源大学生力学竞赛”“机械设计创新大赛”“互联网+创新大赛”等竞赛,进一步培养大学生的创新精神、合作意识,开阔视野,提高大学生的创造设计能力、综合实际能力和工程实践能力,促进高校的教学改革,加强教育与产业间的联系,为优秀人才的脱颖而出创造条件。

  四、结语

  随着我国加入《华盛顿协议》,越来越多的高校已经认识到专业认证的重要性,通过工程教育专业认证,达到认证的要求并接受相关审查,可以明确工程教育专业质量的国际标准和基本要求,促进高等院校和专业进一步办出特色和优势,可以改善教学条件、促进对教学经费的投入,可以促进教师队伍的建设和专业化发展,还可以发现大学相关专业院系教学管理的薄弱环节,促进建立科学规范的教学质量管理和监控体系,从而提高大学教学管理水平,也为其他高校提供借鉴和示范。

  参考文献

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