新工科背景下材料力学课程教学改革与实践

申俊杰，男，1982年10月，山西省原平市，博士研究生，材料与结构强度

摘要：经济建设的快速发展对工程建设人才提出了全新的要求，材料力学课程的教学改革对提升人才的专业实践能力至关重要。本文主要分析了材料力学课程教学现状中存在的问题，并探究了新工科背景下材料力学课程教学改革与实践路径：基于成果导向教学理念，改革课程教学内容；尊重学生课堂主体性，改革教学方法和手段；关注学生全面发展，改革课程教学评价方法。旨在充分发挥出材料力学作为土木工程专业基础课程的应用价值。

关键词：工科；材料力学课程；教学改革

“新工科”建设的出现，为培养复合型、创新型、应用型人才提供了新的教育契机，多学科交叉融合教育是“新工科”教育的建设目标。所以，为了更进一步推动高等教育改革发展，更好地适应新经济形式提出的需求，“工学并举”教育理念应运而生。土木工程专业本身就是一门实践性极强的工科专业，本科教育应当立足于专业的应用性，培养出基础理论知识扎实、知识体系完整、创新思维活跃、实践能力优秀的新时代人才。因此，材料力学课程教学也应当通过教学内容、教学方法、教学手段三者的配合，与时俱进地进行改革。

一、材料力学课程教学现状中存在的问题

材料力学课程本身就是土木工程专业的基础课程之一，能够帮助学生灵活利用材料力学的知识进行力学模型的搭建，在工程实际中进行专业问题分析。但是，该课程当前教育存在着较多的问题。首先，教材内容过于繁琐，知识点之间的关联性不明显，再加上其中包含很多公式，学生在学习过程中容易混淆。另一方面，该课程的理论性较为突出，使得学生学习目标不明确，很难激发学生的学习兴趣，难以正确把握课程学习重点。甚至存在部分学生认为材料力学课程内容对于自身今后发展毫无作用，逐渐产生放弃学习的心理。除此之外，该课程的考核方式也存在着较为单一的现象，不能准确掌握学生学习的情况，学生也无法将理论知识灵活运用到工程实践之中，导致土木工程专业知识的实践性无法得到充分体现。

二、新工科背景下材料力学课程教学改革与实践路径

（一）基于成果导向教学理念，改革课程教学内容

新工科背景下，高等院校教育应当基于成果导向教育理念，致力于提升大学教学质量，充分突出土木工程专业特色。在具体的教学实践中，应当结合线上线下混合式教学特点，围绕材料力学课程内容进行调整。传统材料力学课程通常是围绕力学变形中的三种基本形式展开，对工程构件的破坏形式覆盖面较为狭窄。因此，需要对材料力学内容进行改革调整，重视工程中连接件的破坏，建立完整的教学体系，帮助学生全面掌握材料力学知识，引导学生培养系统化知识框架，提升学生解决工程实际问题能力，使得材料力学的内容能够真正运用到土木工程领域之中。除此之外，在建构课程内容的同时，应当注重思政教育元素的融入，在改革专业课程教学内容时，帮助学生树立正确的价值观念，培养学生严谨的工作态度，真正落实立德树人的根本教育任务。

（二）尊重学生课堂主体性，改革教学方法和手段

传统教学方式通常是基于板书和PPT讲解展开。多数情况下，学生都处于被动接受的状态，课堂参与度较低，导致学生在课程结束后无法抓住课堂学习重点，对知识的掌握程度较低，这样的教学方式无法适应大学生的学习特点。因此，新工科背景下，材料力学课程教学改革应当尊重学生的课堂主体性，对教学方法和手段进行充分改革。通过分析材料力学的课程内容可以得出，其中内容大多较为抽象，学生在理解某些概念时存在较大的困难。为了方便学生对概念性内容进行解读学习，可以合理利用线上线下混合教学法，借助教学图片、影像等教学资料，帮助学生进行更高质量的课前预习，使得学生梳理清楚课程知识框架和重难点内容。与此同时，通过互联网平台，学生的学习情况能够获得实时监督，教师可以对学习态度消极的学生进行正确教育指导，使得学生从被动的学习状态转变为主动探究，更好地参与到学习活动之中，成为课堂学习的主人。

第二，还可以充分运用案例教学法。材料力学本身具有一定抽象性，学生会认为该课程内容对于以后工作用处不大，学习态度消极。针对于此，教师可以运用案例教学方法，围绕工程事故作为教学载体，引导学生分析事故产生的原因，将材料力学的知识内容和工程实际相结合，让学生充分理解材料力学的本质，从而科学解决工程中复杂的力学问题。对于大学生而言，其本身已经具备成熟的学习思维，要想让学生真正学透课程内容，教师可以采用翻转课堂教学方法，让学生充当课堂教师，充分发挥学生的主体能动性，帮助学生转换学习思维，提高学生的学习能力，从而更好激发学生的学习热情，不仅能够有效提升课程教学质量，还能强化学生对知识内容的掌握，推动创新型人才的培养。材料力学不仅具有极强的理论性，还具有较强的应用性，要想真正运用理论知识解决工程实际问题，应当通过实验教学方法，对课程教学内容进行验证，培养学生的动手操作能力，让学生在实验中发现问题、解决问题，既能培养学生团队协作能力，还能为后续培养卓越工程师提供良好的基础。

（三）关注学生全面发展，改革课程教学评价方法

传统的学科课程考核方式通常是以期末考试为主。单一地教学评判方式无法准确掌握学生的实际学习情况。为了更全面考核学生学习能力，应运用过程性评价和总结性考核，对学生知识内容、学习能力、综合素质、思政素养进行综合考核。在具体的教学评定过程中，教师应当关注学生平时的课堂表现，通过不定期抽查到课率和课程作业完成率，检验学生的学习态度。除此之外，还应当对学生的实验课程表现进行评价。需要对学生的仪器操作能力、小组协作能力、数据分析能力和结论总结验证能力，根据学生的实验态度、实验纪律、实验能力、实验报告结果等进行综合评定，并将评价和学生的期末考试成绩进行综合评判，从而更好地评估学生解决问题的水平。

总结

总而言之，对于高等院校而言，其本身的教学任务应当是培养高级工程人才，基于传统材料力学课程教学现状中存在的问题进行改革，使得学生能够运用专业知识解决工程实际问题，从而培养出德才兼备、全面发展的复合型人才。

参考文献

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