基于应用型人才培养的工程力学课程教学改革

摘 要：力学是土木、机械等工科专业重要的专业基础课。结合应用型本科院校当前力学教学现状，阐述，力学改革的必要性，针对现状从教学内容的优化、教学方法和教学手段等方面进行改革探索，以寻找一条更适合应用型本科院校力学教学之路。

关键词：应用型;力学课程;教学改革

力学是土木、机械、道桥等工科专业重要的专业基础课，包括理论力学、材料力学和结构力学等，教学目标是培养学生分析、解决工程中的力学问题，为学习专业课及继续教育打下基础。目前，按照教育部提出的“学时要少，内容要新，水平要高，效果要好”的要求，针对应用型本科院校学生基础薄弱，学习主动性不强的现象，要提高教学质量，必须从教学内容、教学方法、教学手段上进行全面改革。

1 工程力学课程现状分析

工程力学课程理论严谨，体系完善，一直以来我们的教学主要通过工程力学课程章节的知识点讲解方式将知识教授给学生，这种教学方式往往过于单调，学生在学习过程中容易产生厌倦心理，进而出现对知识点理解不清、掌握不牢的现象。而在教学过程中，教师往往注重学生的基础理论掌握而忽略创新意识的培养，强调对逻辑思维的培养而忽视对动手能力的训练，故国内工程力学课程教学改革迫在眉睫。工程力学课程改革的难点在于：第一，有大部分的工程造价、工程管理专业学生为文科生，对于力学的概念意识比较薄弱，思维以及学习方法与理科生有较大差异，缺乏对工程力学的学习兴趣，或者在还没开始学之前就对工程力学产生心理上的排斥，觉得力学很难;第二，现存在的“满堂灌”教学模式根深蒂固，工程力学课程教学改革对教师的综合素质要求较高，这就要求任课教师不断地丰富提升自己，同时学校以及院部应及时提供相应的辅助;第三，课程力学涉及的内容较多，在早前教学中所分布的学时较多，近几年来，随着课程体系不斷改革，工程力学课程的教学学时量逐渐减少，而教学内容不变，这对于工程力学教学内容来说往往会出现“蜻蜓点水”的现象，学生无法深入学习该课程。

2 改革任务和主要改革举措

应用型本科人才培养目标是以实践能力和创新能力的培养为主，构建科学合理的知识体系。对于工程力学这门课程的改革，将主要以市场为导向，旨在改进工程力学的课堂教学效果、提高教学质量、丰富教学手段，培养高质量工程类应用型人才。

2.1 BIM技术与课堂教学相结合

引入BIM技术学习力学，应注意案例教学的方式，不应像传统教学方式孤立地讲解拉伸、压缩、剪切、挤压、扭转、弯曲等力学知识点，而应建立在建筑构件的基础上进行，即结合基础、柱、梁、墙、板等主要建筑构件在建筑结构体系中的具体受力形式，对建筑中基础、柱、梁、墙、板等主要建筑构件的力学状态、变形等力学行为进行分析和讲解，然后再判断建筑构件的安全性和稳定性。在此过程中建立BIM模型、形象生动的融入BIM技术，对建筑构件基础、柱、梁、墙、板等的受力前后的力学状态、变形等用BIM模型表现出来。课程学习的过程可以分为2个阶段：第一阶段，即引入BIM技术教学时先让学生对建筑构件的BIM图形进行认识;第二阶段，运用BIM技术建立BIM模型，让学生对建筑构件受力后的力学状态、形变等进行认识。2个阶段相结合，更能将工程力学枯燥的知识点用BIM模型的形式形象直观地展现出来。

2.2 翻转课堂在工程力学课程教学中的应用优势

翻转课堂作为一种新型的教学模式，它不像传统教学中以教师为主导，而是以学生为主，学生在课前通过学习老师给定的资源，然后在课堂上通过与老师的互动去完成知识的吸收和理解。因此，翻转课堂教学模式能更好地调动学生积极性，激发学生的学习兴趣，培养学生的自主学习能力和创新精神。目前，翻转课堂教学模式已成为世界范围内的研究热点，同时也为教育界的改革创新提供了新思路。

翻转课堂教学不仅仅局限于在课堂上，在课前、课中以及课后等方面都要进行变革。在上课前几天，教师在百度云管家上发布录制好的微课视频，以及任务单、学习辅助资料和根据本节课的学习要求检测学生自主学习后学习效果的试题。并建立微信群，在微信群中学生可以反馈学习情况，老师可以根据学生的反馈情况进行互动或者在课堂上更加有针对性地解决疑难问题。在课堂上，充分发挥学生学习的积极性和主动性，采用多样化的教学模式，根据在课前学习的情况，可以分组进行讨论、互动、交流、展示、合作与分享等。

2.3 模型教具身边化及在线教学

选择工程中的或者身边的受力构件物体等实物作为工程实例开展教学。根据课程内容需要制作系列教具，配合教学内容的讲解进行演示，增加教学内容的直观性以及课堂教学的趣味性、生动性，以达到提高教学效果的目的。

在线教学的课程建设在工程力学教学过程中，通过“互联网+”思维与在线课程的有效结合，在提高教学效率和学习者的主动性以及积极性方面取得了很好的效果。例如通过学校的高校邦平台建立在线课程，提供在线学习服务、在线测试及作业，对学生的学习行为进行大数据实时呈现，实现学习个性化、数据化、移动化管理，将正式学习与碎片学习相结合。通过在线学习的网络教学平台，改善了单调的教学模式，倡导以学生为中心开展教学工作，对提升现有教学水平、优化教学效果具有重要的现实意义。

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作者简介：刘合敏（1987-），女，河北邯郸人，硕士研究生，研究方向：混凝土结构材料及结构抗震加固。

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