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摘要：随着国家对新型创新人才培养的需要，“新工科”建设已经在高校中广泛开展。力学类基础课程作为工科类高校的重要基础课程，对其进行教学改革具有重要的意义。本文将研究“逆向教学法”在力学类基础课程中的应用，给出逆向教学法在该类课程中应用的基本理念和实施方法，探寻“逆向教学法”在力学类基础课程中应用的可行性和可能性。
关键词：逆向教学法；新工科；力学基础课程；创新
本文引用格式：刘铁军.“逆向教学法”在力学类基础课程教学中的应用[J].教育现代化,2019,6(70):75-76.
伴随着新的科技和产业革命的出现，使得高等教育面临一次重大的改革。以“新工科”为代表的教育理念得到了教育界的广泛关注。新工科的重要目标是培养学生的创新能力，这就需要对整个学生培养过程进行改革。作为高等学校人才培养中最重要的环节，传统的教学模式将经历巨大的变革才能够适应新型人才培养的要求。力学课程作为工科类高校必修的基础课程，其教学理念，教学方法和教学手段的改革势必成为整个基础教学改革的重点。目前针对新工科的教学改革研究已经取得了大量的成果[1]。然而，力学类课程作为整个工科高校人才培养过程中重要的基础课程，其相关改革却明显滞后，面向新工科的力学基础课程教育改革是一个尚待解决的重要问题。
逆向教学法[2]作为一种与传统教学方法完全不同的教学手段，其教学理念，教学方法会随着实施的对象不同而具有其独自的特点。本文将结合作者在力学教学过程中的经验，对逆向教学法在力学类基础课程教学中应用开展研究，主要分析了力学类基础课程中使用逆向教学法的基本理念、教学设置以及应用手段等，以此来探讨逆向教学法在力学类基础课程中应用的可行性和可能性。
一“逆向教学法”的基本理念
“逆向教学法”是以目标为导向，根据目标的要求来制定相应的培养方案，并实施教学计划的教学方法。随着“新工科”建设的开展，一批新型工科专业（如大数据、云计算和人工智能等）在高校中出现。传统的人才培养模式是按照已有专业培养要求，通过大学学习使得学生达到或满足毕业要求。与传统的人才培养模式不同，新工科的建设则着眼于未来人才市场要求，培养具备扎实基础知识和创新能力的人才。由于未来人才市场要求的不确定性，使得高校人才培养必须具有一定的动态适应性。与人才培养密切相关的基础课程教学工作同样会受到不确定性的影响。力学类基础课程（理论力学，材料力学,工程力学等）是工科类学生培养过程中必修的学位基础课程，由于不同类型专业得特点，其对力学课程的要求往往不同。按照传统教学大纲来设置力学基础课程将很难适应人才培养的动态性。已经设置好的教学大纲和培养计划，无法适应不同专业间的相互融合以及市场发展的要求。与传统按照循序渐进方法培养学生从掌握基础知识到解决实际问题的模式不同，“逆向教学法”的优点主要有以下几个方面：（1）培养方式灵活，能够更好适应人才培养的动态性；（2）以目标为导向，能够激发培养对象的兴趣和目标性；（3）有利于培养学生的创新意识和解决问题的能力。因此，为适应新工科中对人才培养的要求，在力学基础课程中采用“逆向教学法”具有重要的意义。
二“逆向教学法”在力学类课程教学中的实施方法
目前普通高等学校的力学类课程教学涵盖基础课程讲授、指导实验和课后作业等主要内容，其中课堂教学中采用的教学方法是以教材章节安排为顺序来开展。传统的力学类课程教学方法遵循以下的路线：授课老师从力学的基本概念和定理出发，按照从简单到复杂的过程逐步教授内容，在每一个知识单元介绍完后布置课后作业，要求学生应用课堂掌握的知识解决课后的习题。这样的教学过程在培养学生扎实的理论基础和解决问题的能力方面起到了很好的作用。然而传统的“顺序教学”方法在培养学生的学习兴趣和创新意识方面却明显存在不足。如果在力学类基础课程中引入“逆向教学法”，将有助于提升学生的学习兴趣和培养学生的创新意识。“逆向教学法”在基础力学课程教学中可采用如下的具体措施。
（一）增加课程总论
力学类课程具有极强的实践性，因此了解力学类课程的主要内容和重要作用能够激发学生的求知欲和探索精神。在力学类课程的“逆向教学法”当中，让学生了解课程的背景和主要内容是在学习课程开始前必须开展的工作。传统的力学课程教学过程中，在课程内容开始前，教师会花费极少的时间以绪论的形式介绍本课程的主要目标和意义，而忽视了与其他课程间的联系以及课程的详细背景和应用前景的介绍。因此，在“逆向教学法”中，提倡在每门力学课程讲授之前，增加足量的课时来讲授课程总论。课程总论将主要介绍力学在工程技术中的应用以及目前的发展状况，本课程中涉及到的实际工程问题，本课程与其他课程间的相关性以及本课程在未来相关领域的应用前景。虽然课程总论会占用一定的课时，却可让学生了解课程的重要性和应用价值，增加学生的学习兴趣；同时，可使学生了解课程中的问题，并在头脑中形成问题来进行课程学习。
（二）列举每个知识单元的目标和解决的问题，进行引导式教学
在“逆向教学法”中，教师在讲授每部分知识前，可先提出若干与此部分知识相关的问题，要求学生去思考这类问题的解决方案，并使得学生能够主动开展课程内容学习。通过这样的教学方法，学生提前对教学内容有所了解，并能够根据自身情况发现学习过程中存在的难点和重点。当教师进行知识内容的讲授时，学生可根据自己的掌握程度，有重点的开展学习，从而使教师的授课过程从单纯的“传道”方式向“解惑”方式来转变。这样的教学方式可提高学生学习课程的主动性，培养学生的学习能力和解决问题的能力。以材料力学为例，在讲授“弯曲强度”内容前，可提前列举如下的问题：（1）建筑中的梁为何采用矩形截面；（2）矩形截面梁放置时，为什么截面的宽度要比高度小；（3）为何工厂中的吊车梁采用工字型截面。这类问题提出后，要求学生通过查阅资料和自己掌握的知识，给出自己对问题的解答。当教师在讲授这部分内容时，学生会积极的参与到教学过程当中，并加深对该部分内容的理解。
（三）在讲授新的单元知识前，提前布置该单元课后作业
传统的教学模型中，教师讲授知识，然后要求学生完成课后作业，以达到对知识的巩固和复习。在“逆向教学法”中，教师可先布置若干课后作业，让学生通过自学和查阅资料来完成作业，在做作业的过程中，培养学生的学习能力，解决问题的能力。通过这样的方式，学生在上课过程中，可以巩固掌握的知识；同时，可有针对性地加强薄弱知识点的学习。
（四）结合专业特点，开展教学内容安排。
由于“逆向教学法”以目标为导向，可根据目标来灵活制定教学方案，因此，可利用“逆向教学法”针对不同的专业学生开展力学基础课程的教学工作。在传统的教学方法中，整个力学基础课程要以统一的教学大纲和教学日程安排来进行教学工作，针对不同类型的专业学生，只能采用相同的教学手段开展教学工作，这与“新工科”培养着眼于未来的人才目标不符。应用“逆向教学法”将有助于解决这一问题。由于“逆向教学法”才用的是目标为导向的教学方法，这就很容易针对不同类型专业开展教学内容。在整个教学环节中，将专业特点与课程目标及应用相结合，使得学生有针对性的对本专业的问题进行思考和学习；同时，教师也可根据专业特点有侧重的进行课程讲授。以材料力学为例，针对土木工程专业的学生，可增加材料力学在建筑结构设计和安全性的应用内容；针对机械类专业学生，可增加机械设计与机械设备和轴承安全评估方面的内容。
三 结论
本文针对“逆向教学法”的基本理念以及在力学类课程中的实施方法进行探讨。文中给出了在力学类课程中实施“逆向教学法”的优点，并从课程内容设置，教学方法，作业布置以及特色化教学等几个方面介绍了“逆向教学法”在力学类基础课程中的实施方法。通过采用“逆向教学法”可增加学生的学习兴趣，提升学生的学习能力，培养学生的创新意识；同时，“逆向教学法”有助于教师将“传道式”教学方法转变为“传道—解惑型”教学方法，能够更加满足“新工科”人才培养的要求。
参考文献
[1]王璐瑶,陈劲,曲冠楠.构建面向“一带一路”的新工科人才培养生态系统[J].高等教育管理,2019,13(3):61-69.
[2]张执南,陈珏蓓,朱佳斌,等.逆向教学设计法在项目式教学中的应用-以上海交通大学“工程学导论”为例[J].高等工程教育研究,2018（6）：145-149.
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