《材料力学》精品课程建设的改革与实践

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　　摘要:本文详细分析了独立学院学生的特点,并就独立学院初建条件下,开展我校级精品课程《材料力学》的建设,从课程体系改革及教材建设、实验教学基地建设、现代化教学手段应用、师资队伍建设等方面阐述了在精品课程建设中的改革和认识。
　　
　　关键词:独立学院;材料力学;精品课程;改革;实践
　　中图分类号:G642.0 文献标识码:A
　　
　　为进一步提高独立学院人才培养质量,深化教学改革,2005年武汉科技大学中南分校制定校字(2005)026号文件,在学校开展校级精品课程建设。城市建设学院《材料力学》课程经学校批准立项进行校级精品课程建设,经过近3年的努力,取得了初步成果。通过以下六个方面的建设,即师资队伍建设、教学内容建设、教材建设、教学方法和教学手段建设、实验内容建设、网络资源建设,最终使课程建设成为具有显著独立学院特色的一流教师队伍、一流实验室、一流教学方法、一流教材、一流教学管理的示范性课程。
　　材料力学是土建工程类和机械工程类专业的骨干核心课程,属于专业基础课,在全院各专业基础课体系中,占有重要地位。同时,它既具有概念强、基本训练多的性质,又具有紧密联系专业设计为之服务的性质,如:培养学生从工程实际中提出、研究、解决力学问题的能力,培养学生的科学思维方法和创新意识。因此,在精品课程建设中,我们将改革的重点放在以下几个方面:
　　
　　一、确定“材料力学”教学理念和课程建设指导思想
　　
　　在进行《材料力学》课程建设时追求两个最大化:对教师,追求教学效果的最大化;对学生,追求学习收益的最大化。在教学过程中,以人为本,既重视发挥教师的主导作用,又尊重学生在学习活动中的主体地位,激发学生的积极性和主动精神。同时,重视理论与实际相结合,既重视基础,又重视培养学生的动手能力和创新意识:既强化“三基”即“基本概念”、“基本原理”、“基本方法”,又鼓励学生进行创新,不仅培养学生的力学素质,而且要培养学生的广义工程素质。重视理论教学与实验教学相结合,充分发挥实验教学在人才培养中的作用。不断提高教师的学术水平,努力将科研成果转化为教学资源。而且要重视教学经验的继承、积累和创新,努力形成中南分校的教学风格。
　　
　　二、构建适应独立学院的科学课程体系,编写具有特色的教材
　　
　　我们针对独立学院学生与一本、二本的学生不同,基础知识较薄弱的特点,建立了适应于独立学院生源层次的课程体系和相应的教学内容,以适应独立学院教学要求、培养方案和教学改革的需要。
　　改革教学内容,突出武汉科技大学中南分校特色,编写适应独立学院的《材料力学》教材。《材料力学》教材的编写是精品课程建设中的主要项目,要求编写一本适用于独立学院以“三本”、“二本”为对象的教材。本教材由邓训主编,张青梅副主编,李乾南审稿,已于2009年一月由武汉理工大学出版社出版发行。
　　该教材特点是:(1)保留了原《材料力学》的科学性、系统性,理论阐述严谨,文字通俗易懂,图文结合紧密,便于学生自学的特点。(2)从体系上作了调整,便于“三本”学生学习。(3)从内容上作了调整,遵循“够用”、“能用”、“会用”的原则,适应 “三本”学生的基础状况。(4)加强了理论联系实际的内容,同时,加强了从实际工程中抽象出来的例题和习题。(5)增加了每一章的小结和思考题。(6)增加了《材料力学》总结,这是本教材的特点及亮点之一。这对于学生全面掌握所学知识并为今后工作中解决实际工程和生产服务中的问题打下了坚实的基础。
　　
　　三、创建有特色的力学实验室,加强试验教学
　　
　　1.创建力学实验室。我院力学实验室从2004年底开始筹建,历经一年半时间,规划、对外考察、立项、场地修建、设备采购、安装、调试,于2006年9月全部建成,投入运行。力学实验室包括力学机测实验室和电测实验室,实验室面积达430平方米,除了土建投资外,仪器设备固定总资产约235万元,其硬件建设水平在国内同类高校中处于先进水平。其试验设备资源的特色在于它可以采用比较先进的,与现在工程检测相同的方法来完成传统试验项目,不仅仅满足于验证教学理论的要求,而且还为学生拓展实践能力开展综合性和设计性试验创造了良好的条件。
　　2.组织试验教师队伍。配备专职试验教师2名和兼职教师4名,其中正教授3名,副教授1名,两名专职试验教师都具有工程师职称,有10年以上丰富的工程实践经历,善于将工程实际与试验项目结合起来,为改革试验教学方法打下基础。
　　3.建立试验教学体系。制订了相应的工程力学试验大纲和试验指导书;选订试验教材或自编试验的有关资料;将力学课程理论教学与试验教学想结合、相配合,制定每学期试验课课表;设计材料力学各试验项目的试验记录和试验报告;制定试验课考核办法;有计划购置试验试件和耗材;建立实验室各项规划和管理制度。
　　4.承担试验教学任务。本实验室承担全校的本专科包括土建类、机械类共11个专业的材料力学、建筑力学和工程力学课程的试验教学,可开出验证性实验项目3个、综合性试验项目3个,共12学时。
　　5.改革试验教学方法,提高试验教学质量。改革思路和做法是:其一,根据材料力学教学大纲和试验大纲的要求,参考省级试验示范中心的规范,每个试验项目的分组人数不超过两人,达到学生在试验中基本能够人人动手参与操作的目的。其二,将每一个试验项目教学与土木工程实例结合起来,特别是教学试验与实际工程检测原理和操作作比较,利用多媒体软件向同学展示,让学生观察本次试验在实际应用上的作用和意义,让学生感到学而有用,激发学习兴趣。其三,充分利用实验室配置的计算机,局域网和教学管理软件,开展试验教学互动,如学生之间试验数据网内传输对比,老师可对试验数据和结果进行即时检查,纠正错误,学生可利用该系统完成实验报告和进行修改,这种高度自主状态下进行试验的模式效果很好,学生到课率100%。其四,力学实验室采取半开放式教学模式,从星期一至星期五与学生预约试验,除完成综合性实验外,还自主动手完成一些设计性试验,大大提高了学生的动手能力和创新意识。
　　
　　四、以现代化教学手段为工具,改革课堂教学方法
　　
　　利用现代化的教学手段进行课程内容的讲授,是我们在精品课程建设中进行的另一项重要的改革。作为一门基础课,材料力学课程的概念、理论、公式较多,传统的传授型为主的教学方法使学生感到枯燥难学,对学习积极性有所影响。而且材料力学的知识与工程实际有着紧密的联系,在教学手段的应用上,传统的黑板加粉笔的模式已经不能完全反映教学内容与工程实际的联系,因此必须充分利用现代化教学手段,结合多媒体教学与各种传统教学手段的优势,增强课堂教学的生动性和启发性,提高学生理解和掌握力学的基本概念、理论、方法的能力,从而提高工程力学的教学质量和教学效果。
　　课堂教学方法改革。为了实现启发式教学,既充分发挥教师的指导作用,又充分尊重学生在学习活动中的主体地位,引导学生积极思维,我们进行了五个方面的工作:
　　1.加强习题课和讨论题教学,培养学生善于提出问题、发现问题的能力。我们提出简单问题引出复杂问题;从实验现象引出重要概念;从工程背景引出理论问题;从正面问题引出反面问题。
　　2.在课堂讲授中淡化繁琐的教学推导与数学运算。强化定性分析,强化基于基本概念的直观判断,突出分析思路与分析方法,使学生懂得“问题是什么”、“问题的性质是什么”、“解决问题的方法是什么”。

　　3.引导学生自己思考,并得出某些结论。
　　4.为学生留出充分的思维空间。留出一些思考题让学生去想、去自学、去研究,讲好每一章的结论与讨论,克服过去讲得过多、过细、过全,学生不用思维,不用动脑筋的灌输方法,改变教师“一言堂”,展开课堂讨论,活跃学术气氛。此外还要严格控制课外常规作业的分量,让学生不仅有问题可思考,而且有时间去思考。
　　5.对例题和习题加以精选。例题和习题不在于多而在于精,要有启发性,能举一反三。教师讲例题绝不是为了教会学生“照猫画虎”,而是让学生通过应用,深入理解并掌握基本概念、基本理论和基本方法,更重要的是从另一侧面引导学生积极思维。
　　
　　五、以课程建设为契机,建设一流师资队伍
　　
　　教师是施行精品课程的主体。合理的教师梯队是精品课程建设的重要保证,教师队伍质量的优劣直接影响到精品课程的建设,精品课程的建设与教师队伍的建设紧密相连。一支结构优化、德才兼备、乐于教学、精于教学的师资队伍是创建精品课程的关键。
　　材料力学课程建设初期,由院长牵头、陆续从名牌公办高校聘请了五位具有教授、副教授职称的退休老教师来承担力学课程教学,他们都是原校师德好、责任感强、学术水平高、教学能力过硬、教学经验丰富、教学效果优秀的教师,但是因年龄和身体原因,面临第二次退休。面对年龄结构极不合理的状况,我们转而自己培养和引进具有硕士学位的青年教师3名,通过老带新的办法和其他措施,迅速提高青年教师的教学水平,其中三位青年力学教师的师德和教学效果都获得了学生的好评。同时从建筑公司引进两名有实践经验和工程师职称的专职实验技术人员。因此,力学课程组教师队伍的学历结构、年龄结构、职称结构及实验人员的配置情况基本达到优化状态。
　　
　　六、结束语
　　
　　精品课程建设有力地促进了师资队伍的培养,促进了精品教材的建设、实验室建设,为独立学院培养高质量的人才提供了有力的保障。但精品课程建设是一项系统工程,是一个长期积淀丰富、不断改革创新的过程,所以我们必须在思想上认识到精品课程的重要作用,在行动上坚持不懈地进行精品课程的建设,在制度上建立对精品课程的良性的评价机制,真正将《材料力学》建设成为具有显著独立学院特色的一流教师队伍、优化的教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理的示范性课程。
　　
　　参考文献
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　　[2]谢占魁. 改革基础力学实验教学模式[J]. 实验室研究与探索, 2006(4).
　　[3]任伟杰, 张明海. 关于21世纪力学实验教学模式探讨[J]. 力学与实践, 2001(5).

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