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材料力學性能教學問題與方法

來源:職稱閣分類:教育論文 時間:2019-09-09 09:59熱度:

  以學生為中心教學模式研究應用于材料力學性能理論與實踐教學,可完善專業體系和教育理論,提高學生的自主學習能力,有利于培養學生科研能力及創新思維。

材料力學性能教學問題與方法

  關鍵詞:以學生為中心;自主學習;科研能力;大學生;材料力學

  以學生為中心教學思想與本校教學特色相結合,圍繞材料力學性能課程理論及實踐教學,開展教學模塊設計方法、教學模式創新、學生全方面能力培養及課程考查方式和評價體系的優化研究,有助于形成應用型人才培養特色,培養高質量應用型人才。

  一、研究現狀與存在問題

  (一)研究現狀

  20世紀80年代以來,美國進行了全面教育研究與改革,其中“以學生為中心”本科教學模式研究成為從理念進入實踐探索階段的標志。1998年,聯合國教科文組織在世界首屆高等教育大會宣言中提出,高等教育需要轉向“以學生為中心”新視角和新模式,并預言“以學生為中心”觀念將會對21世紀高等教育發展產生深遠影響[1]。會議要求國際高等教育把學生學習和發展作為教學研究關注的重點,把學生視為教育研究的主要受益對象和參與者,而不僅僅是旁觀者。包括教師教學評估、課程內容設置、教學模式革新、學校事務管理等都應該把學生放在主體地位,一切教學研究以學生的發展為目標[2]?;诒究平逃虒W現狀分析,以學生為中心教學模式研究可以為中國本科教學開辟新思路,提供有效借鑒[3]。20世紀90年代末期以來,中國高等教育已經逐漸從發展數量階段進入提高質量階段,在此背景下,提高高等教育教學質量成為關注的焦點[4],各種教育結構層出不窮[5]。但是,目前高等教育質量不高和大學生綜合素質偏低已成為瓶頸[6],影響教育教學質量的重要因素是沒有站在學生角度考慮問題,學生的需求得不到滿足,個性得不到展現,權益得不到尊重[7]。因此,樹立“以學生為中心”教育理念,迎合了中國高等教育發展的現實需要,是提高高等教育質量的內在要求。隨著高等教育入學人數逐年遞減,各學校將面臨激烈的生源競爭,不得不把重心放在學生身上,關注學生的學習和發展,以學生為中心本科教育教學將成為教學研究和改革的新趨勢[8]。

  (二)存在問題

  近年來,中國本科教育引進美國以學生為中心理念,關心學生需求,注重實踐教學,活躍課堂氣氛,邀請學生評教,鼓勵學生動手,教學面貌有所改觀[9]。然而,在以學生為中心的施教過程中存在諸多誤區,制約了施教效果,偏離了教育方向,亟待克服和引導。部分院校和授課教師對以學生為中心內涵的理解存在偏差,教學模式較為單一,甚至將以學生為中心教學方法單純理解為“放任學生自主學習”,導致學生找不到學習主線,無法把握不同授課章節之間的邏輯關系。同時,以學生為中心的教學研究實踐存在教學過程散亂無序現象[10]。非指導性教學方法是羅杰斯以學生為中心教育理論的核心,不允許教師對學生有任何人為的制約[11]。只有當學生提出了各種不同問題之后,在教師促進之下,通過討論,澄清和形成共同感興趣的問題,教師才明確教學的方向。這種教學方法沒有一個明確規定的程序,更沒有固定的方法,教師的工作盲目而被動,通常會產生手足無措的感覺[12],教學過程散亂無序,教學行為耗時低效。南京工程學院是一所以工學為主的高等工程應用型本科院校,秉承學以致用辦學理念,緊密圍繞培養高素質工程技術應用型人才培養目標,重視實踐教學。以學生為中心的本科教學研究倡導發揮學生的主觀能動性,強調本科生參與科研及應用性實踐能力的培養,二者具有較高的契合度。

  二、以學生為中心教學模式

  材料力學性能是所有材料學科本科生必須掌握的重要知識體系,結合材料力學理論,開展不同材料力學性能測試是每個材料相關專業學生在繼續深造或工作階段都要遇到的實際工程問題[13]。如何通過材料力學性能教學,使學生掌握基本理論和實踐方法至關重要。然而,材料力學性能理論及實踐教學還存在諸多問題。因材料力學性能涉及很多知識基礎都已在材料科學基礎、工程力學、金屬材料學等課程中講授,學生在授課前普遍對面向實際工程應用的各類力學性能測試沒有深入認識,對課程的重視程度不高。近年來,材料力學性能測試方法和設備發展迅速,教材僅能對涉及的基礎理論有清晰的介紹,很難對實際工程應用全面描述。若僅遵循傳統的授課方式,學生無法意識到所學知識點的實用性和重要性,也很難將基礎理論和實際工程應用聯系起來。材料力學性能是典型的理論聯系實際專業基礎課,且學生根據已掌握的知識框架體系,自學難度不高,若能充分發揮主觀能動性,提高自主學習能力,易于找到理論與材料性能性能測試等實際問題間的聯系,加深對課程的理解和認識。然而,傳統授課方式很難調動學生積極性和自主性,學生參與度不高,興趣不足,無法達到預期教學效果。如何提高學生的主觀能動性,充分發揮其自主學習能力,是該課程達到理想授課效果的關鍵[14]。為此,要加快材料力學性能課程的教學改革進度,找出結合材料力學性能課程實際,探討以學生為中心教學模式,提升授課質量和效果。材料力學性能是涉及與金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、纖維復合材料等材料體系的專業基礎課,面向材料科學與工程、金屬材料工程等專業大三學生開設。學生在授課前已學習了材料科學基礎、工程力學、金屬材料學等課程,對于材料力學性能的學習具備扎實的專業基礎和知識儲備,可進行較好的自主學習和自我思考,這是開展以學生為中心教學研究的有利條件。同時,材料力學性能課程的鮮明特征在于與實際應用緊密聯系,利用基礎理論實現材料的實際測試分析,無論對于本科生繼續深造或走向工作崗位,都具有較強的實用性,便于學生充分發揮主觀能動性,理論結合實際進行學習。以實際應用為導向,引導學生建立基礎理論工程應用間的聯系,是課程教學的重要目標,也是以學生為中心的核心。將以學生為中心教學模式研究應用于材料力學性能理論與實踐教學是理想的選擇。

  三、以學生為中心的材料力學性能理論及實踐教學

  (一)教學模式設計及教學方法

  基于對以學生為中心內涵的深入認識和廣泛調研,將材料力學性能教學模式劃分為學生團隊組建及課前引導、理論課程現場教學、課后實踐任務和實驗周教學四個模塊進行教學模式設計及教學方法分析。研究學生團隊組建及課前引導教學方法,包括團隊組建形式、任務劃分、學生授課技巧引導和質量把控、基本文獻查閱能力指導等,在充分發揮學生自主學習能力基礎上,提高授課質量和系統性。在理論課程現場教學方面,探討授課教師參與程度及參與方式,授課形式及內容安排,點評方式及引導方法,努力提高全體學生的聽課質量和自主思考能力。根據授課內容,研究課后實踐任務設計尤其注重理論聯系實際任務形式和內容設計,使學生進一步建立所學知識體系與實際工程應用間的聯系,對課程有深入的思考,引發學習興趣。探索實驗周教學方法,在實踐教學上充分發揮學生的自主創新、團隊協作和動手能力。

  (二)考查方式及評價方法

  以學生為中心教學模式設計及教學方法研究,必須伴隨教學考查方式及評價方法的革新。如何構建以學生為中心教學評價體系,對學生進行科學有效地教學評價和考查,是以學生為中心教學研究的重要組成部分,亦是提高教學質量的重要因素。結合學生團隊的組建及課前引導、理論課程現場教學、課后實踐任務和實驗周教學四個模塊,制定本科生科學細化的考查方法,以全面反映其學習態度、自主學習成效、知識體系、實踐能力、團隊協作能力等?;谝詫W生為中心教學內涵的要求,考查方式在由“考試”向“綜測”轉變,建立學生課程學習綜合評價方法。在具體實踐過程中,重點考慮完善評教體系;評價指標中關注學習要素和學習效果,強調過程監控與質量監督;由僅考查理論知識掌握程度向評價其工程實踐能力轉變;注重團隊協作,由僅考查個人成績向評價團隊協作效果轉變。

  (三)全方面能力培養策略

  根據以學生為中心教學模式和評價體系設計,結合材料力學性能理論教學和工程實踐要求,在學生團隊組建及自主學習、理論課程現場教學、課后實踐任務和實驗周學習四個階段,系統梳理教學要點,通過多種教學方式提升學生能力。在學生團隊組建及自主學習過程中,通過集中培訓、座談,并借助課前引導等方式,培養系統性思維、文獻檢索、PPT制作及團隊管理和協作能力。在理論課程現場教學中,通過自由式提問、設立交流主題、學生授課針對性點評等方式,提升語言表達、學術交流等能力。在課后實踐任務和實驗周教學過程中,通過實踐任務設計、科研實踐安排和現場指導等方式,鍛煉工程實踐、社會調研及實驗室動手能力,以及培養科研思維能力。

  作者:李華冠 呂學鵬 李紅麗 強新發 張傳香 朱鼎 單位:南京工程學院 材料科學與工程學院

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文章名稱:材料力學性能教學問題與方法

文章地址:http://www.592mir.com/jylw/13665.html

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