河北大学工程力学人才培养方案_以学科竞赛为载体,促进工程力学实验教学改革和创新人才培养

　　【摘要】 以学科竞赛为载体,对工程力学实验课程体系、教学内容、教学管理与考核方法等方面进行了一系列探索与实践,提高了实验教学质量,培养了学生的创新意识与实践能力。　　【关键词】 学科竞赛 实验教学 创新意识 实践能力
　　【中图分类号】 G612 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)05(b)-0017-01
　　1 引言
　　2007年,教育部、财政部联合发文,提出“继续开展大学生竞赛活动,重点资助在全国具有较大影响和广泛参与面的大学生竞赛活动,激发大学生的兴趣和潜能,培养大学生团结协作意识和创新精神”,把学科竞赛工作纳入实践教学与人才培养模式改革的建设内容中[1]。学科竞赛对高校教育教学改革特别是实践教学改革起着积极的促进作用,并越来越为高校所重视,得到广大师生的认可和积极参与[2～3]。
　　近年来,我们积极组织学生参加各级、各类学科竞赛,并取得了一定成绩。如我校土木工程专业学生,从2007年至2011年,参加了结构设计大赛、全国周培源大学生力学竞赛、基础力学实验竞赛等各项赛事,共获得国家级二等奖4项,三等奖5项;省级一等奖11项,二等奖8项,三等奖10项。竞赛成绩的取得,体现了教育教学的成效,同时也反映出实践教学环节中的不足之处。在此基础上,我们对工程力学实验教学进行了一系列的改革与实践。这些尝试取得了一些有益的成果和初步成效。
　　2 构建多层次实验体系
　　我们将工程力学实验体系分为三个层次,即基础性实验、综合性实验和创新性实验。
　　基础性实验项目多为传统的必做实验项目如:拉压实验、扭转实验、弯曲正应力实验等。该层次实验主要为满足基本教学要求,多为验证性实验,对学生创新能力的锻炼较为欠缺。
　　综合性实验融合多门课程专业知识,其实验内容、测试方法比较复杂,如材料的弹性模量测定实验,不限定测试方法,学生既可融合《大学物理》中霍耳位置传感器方法和《材料力学》中的相关知识进行实验,又可以单纯利用材料力学的方法;既可以测定拉伸构件,也可测定弯曲构件。该层次实验注重培养学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力,在一定程度上加强了对学生创新能力的锻炼与培养。
　　创新性实验主要指设计性实验,实验室面向学生开放,提供所需的实验设备和器材,由学生自行选题、设计实验方案、完成实验过程并处理数据、分析结论。注重培养学生的创新能力,属于探究性自主实验。该类实验项目主要为学有余力的学生提供深入研究学习的机会。
　　3 扩充实验教学内容
　　实验教学改革的核心是教学内容的改革。通过参加学科竞赛,我们认真总结了实验教学中存在的不足,如教学内容不够深入、学生电测法知识欠缺等。对实验项目进行了拓展,增加了教学信息量。
　　我们将实验项目分为拉、压、弯、扭、组合变形五大模块。在“拉压”模块中增设了“开孔构件受拉性能的研究”实验,学生自主选择型钢或钢板,设计孔的形状、尺寸、位置,研究不同类型开孔对构件力学性能的影响。在“弯”模块中增设了“连续梁实验”、“悬臂梁实验”、“叠合梁实验”及“曲梁与拱的实验”等。在“压”模块中增设了“不同杆端约束的压杆实验”及“带中间支撑的压杆实验”。
　　4 完善实验教学管理及考核制度
　　在选拔及培训学生参加学科竞赛过程中,我们发现不少学生动手能力欠缺,一项主要原因是学生在实验课上练习较少,有些学生甚至不动手操作。我们通过完善实验教学管理及考核制度约束学生认真对待实验课程,真正做到人人动手。
　　实验教学程序为:预习→提交预习报告→进行实验→提交实验报告→实验报告批阅与成绩评定→实验考试。要求学生首先通过网络化实验教学平台进行预习,观看视频,明确实验目的,熟悉实验过程及仪器设备的使用方法,并撰写好预习报告。学生提交预习报告,经指导教师同意后可方进行实验,实验过程中要求人人动手。
　　5 组织开展学科竞赛
　　各级、各类学科竞赛为学生搭建了一个与工程接轨、同其他院校学生交流的平台,并培养了创新精神、提高了动手能力。但全国、省级学科竞赛参赛人数有限,导致学科竞赛的辐射作用被严重削弱。为提高学生参与度,我们组织了校级、院级的学科竞赛,如“纸梁抗弯性能比赛”、“趣味筷子结构竞赛”等,学生兴趣浓厚,参与度广,主动性强。通过这种方式,提高了广大学生的创新能力与动手能力。
　　6 结论
　　我们以学科竞赛为载体,在《工程力学》实验教学改革过程中,通过构建多层次实验教学体系、扩充实验教学内容、完善实验教学管理与考核制度、鼓励学生参加竞赛等,提高了实验教学质量,培养了学生的实践能力和创新精神。
　　参考文献
　　[1] 教育部高教司．教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见［C］．北京,2007,(1)．
　　[2] 唐立国.论以学科竞赛促进高校实践教学改革和创新人才培养.教育与职业［J］,2008(10):166-167.
　　[3] 牛庆玮等.学生创新能力培养的实践教学体系研究与实践.中国大学教学［J］,2011(1):70-73.