李佰洲 蔡兰蓉 谭晓华
基金项目:
天津职业技术师范大学课程教学改革专项——“材料力学”;校级新时代“课程思政”精品课程建设项目——“工程力学”;天津市教委科研计划项目“基于力-电-磁耦合的风机非线性宽频振动机理研究”(2017KJ113)。
摘 要
为提高材料力学课程的教学效果,增强学生的创新能力和解决复杂工程实际问题的能力,在材料力学“金课”建设过程中,以创新创业教育为切入点,将创新创业成果作为案例引入课堂教学,形成创新创业反哺教育教学闭环模式,教学改革效果显著。
关键词
创新创业;材料力学;“金课”建设;教学研究
中图分类号: G642.0文献标识码: A
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.03.022
1 材料力学的“金课”属性
材料力学,作为一门独立的学科已有三百多年的历史,是一门非常古老而经典的学科,相关理论框架与知识体系已经较为成熟。它从工程实际中来,经过不断的发展和完善,又可以直接应用到工程实际问题中去,经过了无数次的实验验证和考验,显示出其强大的生命力。2018年6月21日,教育部陈宝生部长在新时代中国高等学校本科教育工作会议上第一次提出,要建设有深度、有难度、有挑战度的“金课”。吴岩司长也给出了“金课”的标准是“两性一度”,即高阶性、创新性和挑战度。那么,如何开展材料力学的金课建设成为了我们必须面对的问题。
首先,材料力学作为工科专业基础课,同时又和工程实际有非常紧密的联系,在衔接通识课程和专业课程之间起着非常重要的作用。材料力学注重培养学生的工程意识,是集理论学习、实验分析、数学物理建模和工程问题的解决方案为一体,能够教育学生在综合素质上得到全面发展的教学平台,能够培养学生解决复杂问题的能力。材料力学本身具有高阶性。
其次,工程实际中的许多问题,常常需要运用力学的分析思维和知识体系去解决。人们工作、生活的方方面面,大到如航空航天、核工业、武器装备、高铁、新能源等关系国家命运的领域,小到身边的一事一物,如折纸、玩具、日常用品等随手拿到的物品都包含力学问题。特别是近几十年来,材料力学及相关学科经历着日新月异的变化,各种新成果不断涌现,证明材料力学生机勃勃,具有前沿性和时代性。
最后,基础力学课程对于笔者所在学校的学生而言,接受起来相对困难,如果教师在课堂上与学生缺乏交流、课堂气氛枯燥、抓不住学生的兴趣、提高不了学生学习的积极性,则达不到良好的教学效果。
因此,材料力学课程本身具有“金课”的属性,但是如何有效实施课堂教学,如何将现有的“实课”,逐渐建设成“金课”,还需要教师不断的探索和实践。
2 创新创业的强大动力
自2014年9月,李克强总理提出“大众创业、万众创新”之后,尤其是2015年3月5日,李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划以来,近五年的时间内,大学生创新创业环境发生了翻天覆地的变化。创客空间的兴起,创客工场的建立,各级各类大学生创新创业项目的设立,以及中国“互联网+”大学生创新创业大赛等,为大学生创新创业提供了肥沃的土壤,让大学生有了用武之地。就刚刚结束的2019年第五届“互联网”大学生创新创业大赛而言,五年来就吸引了947万名大学生、230万个团队参赛,以赛促教、以赛促学,以赛促创,效果卓著。
3 闭环教学实践
创新创业的强大驱动力给材料力学“金课”建设提供了新的途径。力学课程的授课本身以案例教学法居多,因此可以以学生距离极近的创新创业成果为关切,以创新思维培养调动课堂气氛和学生兴趣,以双创成果激发学生学习热情,使材料力学课程是双创精神培养的良好载体,促进材料力学“金课”的建设。
目前,多数的创新创业教育是由经济管理学院或者是辅导员进行授课的,这类创新创业教育只能停留在宏观角度去讲,没有根据各个专业的特征进行讲解,学生接受起来较为困难,创新创业教育无法落地。因此,在“双创”教育师资方面,非常缺乏的是“双创”教育方面的专业教师。同时,需要通过专业课程培养学生的“双创”精神、意识、方法和能力,用专业知识支撑学生的双创活动,并将学生“双创”成果反哺课堂,作为案例,激发学生兴趣,使学生的创新创业活动与课堂教学形成闭环,相辅相成,相互促进。
教师在课堂教学设计时要充分考虑学生认知规律,寻找创新创业与每一部分的结合点,逐步开展教学。如在材料力学的绪论中,加入创新精神的培养,在具体知识点处加入创新创业手段和方法的培养等,将学生在各类大赛和创新创业的作品,编入各章节作为例题讲解设计原理和优缺点,由于这些案例就是学生的师兄师姐的作品,就是学生身边的人、身边的事,能够极大地调动学生的积极性。
4 教学实践反思
笔者在2019年上半年材料力学的教学中将“双创”精神、意识、方法以案例的形式融入课堂教学中,取得了良好的教学效果:一是激发了学生的学习兴趣。学生对案例的讲解非常感兴趣,课后提问的数量和质量明显增多;二是更多的学生参与到了创客空间、大创项目和各类比赛中,课程进行过半,已经成立了三个项目组,15人次加入了创新创业队伍;三是学生的问题中,能够将实际问题和所学内容联系起来的很多,不再是问这道题怎么做,而是问我做了什么项目,其中有什么样的问题,是否能用今天学的方法来解决,这是笔者最欣慰的结果。
圖1和2是课后利用麦可思评教系统做的调查问卷(样本数62)。图1调研在课程中加入创新创业元素是否能激发学生的学习兴趣,有兴趣的比例为82.25%。图2调研该课程是否有助于学生提高创新意识、培养创新思维,认为有助于以上的学生占比93.54%。从调研结果看,课程改革得到了大部分学生的认同,但仍需持续改进。
5 结束语
本文针对目前非常缺乏的专业类创新教育为切入点,在材料力学“金课”建设中融入双创教育的方法,在创新创业和课堂教学间形成闭环教学设计,充分调动了课堂气氛和学生学习热情,改善了教学效果,得到了学生的认可,对材料力学“金课”建设的推进具有实际意义。
参考文献
[1]马国军,马红艳,季顺迎.力学相关成果引入材料力学教学的探索与实践[J].力学与实践,2017,39:499-502.
[2]吴兴泉,陈士华,刘素华.高校金课建设的时代背景与实现策略[J].教育现代化,2019,72:104-105.