摘 要: 基础力学的教学,应以力学竞赛为契机进行教学改革,激发学生学习力学的热情,提高学生的力学素养与创新能力。
关键词: 力学竞赛 力学教学改革 力学素养
力学是一门基础专业学科,它在推动工程技术发展过程中具有很重要的作用。随着全球人才竞争的日趋激烈,全国高校对教学进行了不同程度的改革,力学基础课的学时不断被压缩,对学生力学知识学习带来了不利的影响。近几年来,全国力学学会举办的“周培源大学生力学竞赛”,受到了很多省市和大学的重视,各单位积极组织在校大学生参加力学竞赛。力学竞赛的组织和开展,引导和推动了各高校与力学相关的各专业的课程体系、相关课程教学内容和实践教学体系的改革,以及教学方法的改革。这对学生提高学习力学知识的积极性、学生的力学素养和创新能力起到了非常重要作用。据此,我们可以针对力学传统教学中存在的主要问题,根据具体情况,提出通过组织力学学科竞赛的方式,“以赛促学”型力学教育改革方式。
一、积极参赛,激发动力
近年来,我校对参加“周培源大学生力学竞赛”和湖南省力学竞赛的积极性很高。力学竞赛受到了学校教务处、数理学院等各个学院的高度重视。本文从以下几个方面进行叙述。
1.举办校级力学竞赛,实现“双赢”。数理学院的领导和老师认真组织在校大学生参加此项竞赛,并且每年在本校举办了一次南华大学的力学竞赛。根据最近几年获奖的情况来看,机械学院和城建学院获奖的人数比较多。对于机械学院和城建学院的学生来说,理论力学和材料力学是他们的基础专业课,这两门课程学习成绩的好坏决定着是否能学好专业课。这两个学院的学生参赛的学生多,有些班级甚至是全班参与,说明他们的积极性很高。在力学竞赛中,从题目的设置到成绩的判定,始终强调的是对学生理论联系实际、分析和解决实际问题能力的培养和考查。突出理论与实际相结合、课堂学习与实际应用相结合,以实现对学生在理论、实践、表达、竞争、交流和创新等方面综合能力的训练。
2.对入选省力学竞赛参赛资格的学生进行了集中培训。从每年三月底开始到六月底,力学教研室几位老师精心地为参赛的学生进行了理论力学、材料力学和综合科目的培训。学生参加培训的积极性比较高,包括一些有兴趣的同学都参与到培训中来。
3.竞赛成绩“步步高”。作为地方性院校,南华大学在2011年获得了湖南省二等奖1人和三等奖数人,并在全国“周培源大学生力学竞赛”荣获三等奖和优胜奖各一个,取得了突破。在今年的湖南省力学竞赛中又获得了省二等奖2个,三等奖2个。全国力学竞赛每2年举办一次,今年没有全国竞赛。但是从成绩来看,今年比去年更进了一步。力学竞赛成绩的提高进一步激励了学生学习基础力学的动力,鼓舞了士气。
二、赛后总结经验,以赛促教
力学竞赛的结果体现了学生对知识的掌握程度和运用能力,反映了教学计划、教学内容的合理性。每年基础力学竞赛结束后,教研室召开一次教学研讨会,通过总结交流,发现教学中存在的问题,为教改提供借鉴。围绕竞赛改进教学设想包括以下几个方面。
1.从学生竞赛的答题中可以掌握学生是否能应用力学原理去解决一些实际问题,据此把握教学的改进方向,推动教研教改,以便在以后的教学中有针对性地进行教学。不仅根据力学竞赛的需要实施相应的教学改革,同时还针对竞赛中反映的问题及时地进行分析研究,进一步改善教学中的薄弱环节,不断优化教学、完善教学。使竞赛与基础力学课程内容和体系改革密切结合,推动教学改革工作。
2.通过参加竞赛,调动了学生学习积极性,拓宽了他们的知识面,对他们的力学学习进行了一次检验,扩大力学知识的深度和广度,为以后专业课的学习打下牢固的基础。通过每年的竞赛成绩分析,学生的知识掌握水平相差很大,目前,采用的是统一的教学大纲和考核标准,为了让不同的学生有不同的发展空间,正在探讨开放性教学模式是不是可以采用从“工程实例→力学建模→力学原理”的教学模式,从最基本的知识内容到主动创新实践案例(如薄膜/基底材料的弹塑性力学性能分析案例)教学等模式[1]-[3]。
3.通过对竞赛获奖学生的表彰和宣传,在学校里营造一种良好的学习和竞争氛围,激发学生的学习兴趣,达到以竞赛促教学、以竞赛促学风的目的[4]。
4.使基础力学竞赛成为各学院师生之间的一座交流合作平台,开阔力学教学的思路和视野,拓展完善教学内容,进一步推进教学改革与教育创新,不断提高应用型、创新型人才的培养质量,促进基础力学学科发展。
总之,以竞赛为契机,通过创新基础力学教育教学模式,建立一种课程体系和课程内容改革的引导机制,探索出一套切实有效的大学生学习和实践相结合的竞赛模式,开辟了一条力学师生与省内、国内同行相互交流的新渠道,培养了学生的综合素质,激发了学生学习力学的兴趣,发现了优秀力学人才,促进了精英教育。因此,将竞赛纳入实践教学与创新性人才培养模式改革创新的建设中,激发大学生的兴趣和潜能,培养大学生创新精神,实现素质教育和创新人才培养,使其在培养学生的实践能力、创新能力、创业能力中发挥更大的作用,发展了学生的创造性思维和分析问题和解决问题的能力,全面而快速地提高教学质量。
参考文献:
[1]廖艳果,胡和平,周益春.加工硬化对薄膜/基底体系临界压痕极限的影响[J].湘潭大学自然科学学报,2011,34(2):17-21.
[2]廖艳果,胡和平,周益春.能量法表征硅基底上韧性薄膜的塑性性能[J].材料研究与应用,2010,4(1):44-47.
[3]廖艳果,胡和平,郭长青.开放性教学模式下工科力学的多媒体教学研究[J].考试周刊,2011,(62):149-150.
[4]马红艳,洪明,季顺迎.完善基础力学竞赛机制培养高素质精英型人才[J].教育教学论坛,2011,(30):122-124.
本教学改革研究获得了湖南省教育厅项目:“韧性薄膜力学性能的数值计算研究”(编号:11C1104)、湖南省衡阳市科技局项目:“韧性薄膜力学性能的纳米压痕法表征”(编号:2011KJ75)资助,对此表示衷心的感谢。