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工程教育專業(yè)認證背景彈性力學教改實踐
工程教育專業(yè)認證背景彈性力學教改實踐
【摘要】隨著我國與國際的工程教育標準緊密對接，這對彈性力學的課程教學發(fā)展提出新的要求;對彈性力學的教學質量提高和學習效果量化分析，對學生彈性力學理論知識的掌握程度、彈性力學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注度日漸提高。
本文從作者參與專業(yè)認證和彈性力學的課程教學感受出發(fā)，闡述了結合工程教育專業(yè)認證探討彈性力學課程教學要求，以“實現(xiàn)預期學習結果”為導向的教改實踐措施，目的是提高學生對彈性力學的學習結果。
【關鍵詞】工程教育專業(yè)認證 彈性力學 教改實踐 預期學習結果
1.彈性力學的課程特點與授課現(xiàn)狀
在大多數(shù)的工科專業(yè)中，彈性力學是培養(yǎng)學生分析和解決實際工程問題的重要基礎力學課程，但從彈性力學課程特點和課程學習感受來看，由于彈性力學求解問題的需要大量的偏微分方程推導與計算，因此，彈性力學課程具有理論分析強、問題抽象、力學方程推導復雜且工作量大等特點，這些特點使得大多數(shù)的學生對彈性力學課程感覺到問題求解困難、學習枯燥、學習強度大的課程學習感受[1～2]。
一直以來，針對彈性力學課程對專業(yè)培養(yǎng)的重要性，以及少課時且高難度的學習特點，廣大高校教育工作者從自身教學工作角度出發(fā)，提出問題教學法、擴容教學內(nèi)容、板書+多媒體+虛擬仿真、習題精講等多種樣式的教學手段和教學思路，旨在提高教學質量和學習效果[1～4]。
盡管當前的彈性力學教學實踐多樣化，但對于彈性力學的教學質量提高和學習效果量化分析方面的工作仍有不足，對學生彈性力學理論知識的掌握程度、運用彈性力學對研究工程問題分析程度、彈性力學理論知識交流、彈性力學自學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準緊密對接，這對彈性力學的課程教學發(fā)展提出新的要求。
2.結合工程教育專業(yè)認證探討彈性力學課程教學要求
“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、解決方案的設計與開發(fā)、調查研究、現(xiàn)代工具應用、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、終身學習，旨在幫成員國制定出一套以學習結果為導向的認證標準[5～6]。
按照工程教育專業(yè)認證的標準及要求，結合彈性力學課程的性質，科學合理地制定其教學目標，并對其進行分解與畢業(yè)要求的指標點相對應，使學生掌握彈性力學基礎知識，能夠將其用于解決采礦工程中力學計算與分析復雜工程問題的能力。
在彈性力學課程教學過程中，如何實現(xiàn)對預期學習結果的可量化采集與可評估分析，如何以預期學習結果為導向完成對彈性力學課程教學的持續(xù)改進是當前教學的重要任務與難點。
3.以“實現(xiàn)預期學習結果”為導向的教改實踐探討
1)以預期學習結果為教學目的的知識講授
在知識講授的教學過程中始終貫徹將預期學習結果作為教學目的，盡量以實現(xiàn)學生學習效果為根本。
在知識講授的教學過程中，考慮到大多數(shù)學生對彈性力學課程感覺到問題求解困難、學習枯燥、學習強度大的課程學習感受.
因此，在教學的過程中適當引入工程實例和生活中的工程力學趣味現(xiàn)象，引導學生有意識地去探尋其中的彈性力學機理，避免學生出現(xiàn)“學無所用”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)完成所教學的彈性力學內(nèi)容，同時視聽教學可以提高學生對彈性力學中的微元體力學解析的空間抽象理解，提高學生的接受程度;對于重點及難點的力學解析以板書形式授課，這樣可以加深對力學求解過程的理解和掌握;建立知識結構框架，將各個知識點的關聯(lián)情況告知學生，既可以讓學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與交流，提高學生對彈性力學的學習結果。
2)以實現(xiàn)預期學習結果為導向的運用知識教學
為了使彈性力學知識講授的教學目的得以實現(xiàn)，培養(yǎng)學生對彈性力學知識的應用，用以分析工程問題、提出解決方案的緩解不可或缺，當前的大多數(shù)教學環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)學生對所學知識的應用環(huán)節(jié)重視程度相對較低。
以實現(xiàn)預期學習結果為導向的運用知識教學，本人認為：
可以采取課堂提問的形式并對學生回答表現(xiàn)進行等級評定，目的是調研學生對所學彈性力學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過程的持續(xù)改進，提高對教學目標的完成度;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，在學生對所學彈性力學知識進行復習時，不可避免的會產(chǎn)生一些問題，匯總課后答疑內(nèi)容進而整理出學生對知識的掌握困難的節(jié)點，此時加以強調和疏導對培養(yǎng)學生對彈性力學知識的應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)學生進行彈性力學教學過程中，以高校教師的科研課題成果和工程實際案例為依托，和學生一起培養(yǎng)從實踐中抽象出力學理論問題，比對力學理論問題進行分析和解答，然后指導工程設計并提出解決方案，這一環(huán)節(jié)的培養(yǎng)將有利于培養(yǎng)學生對彈性力學知識的應用能力，工程問題分析能力、方案解決與開發(fā)能力，提高學生對所講授彈性力學知識的理解與運用效果。
3)注重學習結果的評價與教學過程的持續(xù)改進
課堂提問并對學生課堂表現(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)對每位學生學習情況的掌握，進而對知識的掌握程度可以準確把握，在下一教學環(huán)節(jié)的教學內(nèi)容和教學進度進行及時調整，將以往的靜態(tài)且被動教學轉變?yōu)?ldquo;以學生為主”的動態(tài)且主動模型，提高教學過程對教學效果的可控程度，目的是提高學生對所講授彈性力學知識的理解與運用效果，實現(xiàn)彈性力學的預期學習結果。
4)以“實現(xiàn)預期學習結果”為導向的教改實踐過程
綜上所述，提出以“實現(xiàn)預期學習結果”為導向的教改實踐過程，如圖1所示，目的是提高學生對彈性力學的學習結果和彈性力學教學質量。
圖1以“實現(xiàn)預期學習結果”為導向的教改實踐過程示意圖
4.結論
1)在知識講授的教學過程中始終貫徹將預期學習結果作為教學目的，盡量以實現(xiàn)學生學習效果為根本;為了使彈性力學知識講授的教學目的得以實現(xiàn)，培養(yǎng)學生對彈性力學知識的應用，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)且被動教學轉變?yōu)?ldquo;以學生為主”的動態(tài)且主動模型，提高教學過程對教學效果的可控程度;通過課后作業(yè)批改與互評，使學生增加了彼此學習效果完成情況，同時也對自己的學習情況進行了自我評價與比較，有利于學生自學情況的提高和改善。
參考文獻：
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