应用型高校工科类专业基础课教学新方法的实践探索论文

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Practical Exploration of New Teaching Method of Basic Courses of Engineering Majors in Application-oriented Universities

--With Example of Structural Mechanics Course of Civil Engineering

XU Xiu-ying, DU Zhi-chao, ZHANG Fang-yuan

(Civil Engineering School, Binhai college, Beijing Jiaotong University, Cangzhou, Hebei )

ABSTRACT：Training plan, teaching concept and  students  characteristics  of  application-oriented  universities are different from those of research-oriented universities. To improve teaching quality and cultivate high-quality application-oriented talents, this paper makes some useful explorations on  new  teaching  methods of  basic courses of engineering majors based on own teaching experience and research, With example of structural mechanics course of civil engineering, this paper puts forward new teaching methods: researching characteristics of teaching objects, lectures of students and practical training.

KEY WORDS：Application-oriented colleges and universities; Professional basic courses; Teaching methods; Course reform


工科类专业基础课承担着工科类专业由专业基础课向工程实际操作过渡的重要使命，其重要性不言而喻。另外，工科类的专业基础课知识难点多、逻辑性强，加之理论枯燥、学生很难将知识与工程实际结合起来，因此本科阶段的学生学起来比较困难。如何让学生学好此类课程也成了众多应用型高校工科类专业在专业基础课教学中面临的一个共同课题。本文以土木工程专业结构力学课程教学为例，通过对应用型高校培养目标、授课对象特点、课程教学难点的分析研究，建议从增强学生学习自信、培养学生学习兴趣、激发学生学习自主性等方面入手，依托自身的教学实践，探索了一系列工科类专业基础课程教学中的新方法，以期提升此类课程的教学效果和教学质量[1]。
一应用型高校工科专业教育概述

（一） 应用型高校工科专业教学改革的意义

当前我国处于不断变革的时代，工业发展面临巨大挑战，地方高校发展随着地方变革，应用型高校人才培养方案提出具有建设性的优化方案才能适应社会发展的需求。众多高校积极探索转型方案，应用型高校转型关键是优化课程教学，工科类专业基础课程教学优化是应用型高校人才培养的关键，高校工科类专业课程教学优化必须凸显人才培养规格，提高为地方发展服务能力。

十八届三中全会明确要求加快现代职业教育体系建设，国务院常务会议提出引导普通高校向应用型高校转型，人才培养模式成为高校转型发展的关键点。地方高校转型发展以提升专业人才培养水平为基准指标。应用型高校工科专业基础课程教学优化对培养适应社会需求的高质量人才起到决定性作用，是实现人才培养目标的关键所在。市场就业矛盾日益突出，分析中观层面矛盾反映出我国高教不够强大，高校人才培养面临巨大挑战。随着现代工业生产发展，社会工业化需要接受高等工程专业教育的应用型人才，一些地方高校工科专业基础课程教学存在许多问题，导致培养学生与市场需求脱节，造成毕业生就业结构失衡现象。

学生求职难与用人单位招不到合适的人才矛盾，很大程度原因是高教课程教学出现问题，省察多年来有关研究发现，高校工科专业课程教学目标与应用型教育定位矛盾，课程内容与企业发展契合不够等。基础课程教学优化是亟待解决的问题。优化完善应用型高校工科专业基础课程教学，是现代工业发展的推动力，是高校转型发展的关键举措，对高校工科专业基础课程教学改革十分迫切。

（二） 工程教育的起源

高校工科专业是将自然科学原理应用于工农业生产部门形成的工程学科，如计算机，电子信息等专业， 高校工科专业基础课程教学是工科专业教育的关键。回顾高校工科专业基础课程教学发展，有助于厘清高校工科课程发展成果与现状，为高校工科专业课程教学改革提供参考启示。

研究高校工科课程其实，需要厘清高校工程教育的起源。工程教育起源于 11 世纪西方国家，随着社会不断发展，西方国家发生工业革命，社会对工业人才需求激增，西方国家出现专业性院校。中国古代四大发明推动出现土木工程等技术，清政府长期闭关锁国政策导致未建立现代工程教育。近代史上西方以鸦片战争入侵我国，洋务运动开展促使大批新式学堂建立，学院外派西方国家接受工程教育。此时期我国工程教育向专才教育发展过渡。法国是世界上其他国家工科教育的渊源，工程教育起源于世纪，1747 年创立了国立桥梁工程学校， 1794 年拿破仑创办了土木工程学校，法国工业发展推动工程教育的建立。

古代社会随着经济政治等方面发展，公元11世纪， 西方国家开始兴起织布，手工业，工科专业课增设发展。18世纪中期资本主义工业革命到来，西方国家工业发展向鼎盛时期过渡。德国工科大学为专业开设公共课，为工科专业课程建设奠定了基础。

（三） 工程教育起步发展

由于政治经济等方面原因，我国工程教育发展缓慢，1911年工业学堂建立，凸显工程教育在我国的地位，京师大学堂章程将工科分为土木等八个科目，民国时期颁布《大学章程》等规章，推动工程教育的发展。

建国后为满足工业发展需求，对工业学院进行改革。

1952年高校学习苏联模式基础上调整工程教育模式。加速经济建设的发展，但存在课程知识与应用严重脱节缺点。1958年提出教育与劳动结合的方针，让学生进工厂学习时间，我国工程教育进入自我探索阶段，由于我国政治发生变化，工程教育受到影响。改革开放后，工程教育注重基础专业知识学习，表现在出现偏离实践的趋势。工程教育初期发展阶段注重科学理论研究。

我国工程教育基础课程不断变化，洋务运动重要采取西学中用体制，开设代数学等课程，主要是自然科学课程普遍增设，之后分科开设工科大学，专业课程设置凸显社会发展背景。民国时期高校专业课程有了一定建设性发展。课程增加自然科学科目。建国初始期由于学习苏联教育体制，照搬苏联课程模式。80年代初我国实行改革开放政策，一些综合性大学增设新的工科专业，开设了新工科专业课程，专业课程具有应用性，课程体制趋于综合化。1987年国家教委会发布高校工科部分基础课程教学基本要求目录，规定力学类等工科基础课程学时，使得工科专业课程设置具有规范性。

（四） 新时期工科教育课程改革

90年代我国对高等工程教育深入分析，提出工程教育改造，1994年有专家指出，我国工程教育不能满足工业生产技术，提出对工程教育重理论轻实践的现状改革，2010年国家中长期教育改革发展规划纲要提出培养面向世界未来的创新能力强的工程人才为目标。

1990年后美国工程教育提出回归实践的思潮，90 年代美国发表众多报告，提出工程教育要重构，强调与科技的集成化，欧洲工程教育进行重大改革，颁布H3E 改革计划，提出工程教育与多学科等结合，EUGENE计划提出为保证工程教育可持续发展提升技术创新。新时期工程教育体现教育思想中，课程设置体现工程教育思想，工程教育与社会工业生产密切相关，根据社会对工科专业毕业生要求优化课程设置。学习工程基础科学理论知识是首要问题。必须吸纳文化等方面的知识体系， 为解决现代工程问题夯实基础。

（五） 应用型高校工科专业课程教学现状

高校工科专业课程发展经历了不同社会背景，每个阶段的工科专业发展具有时代特征，工科专业课程教学发展变革具有一定必然性。

高校工科专业基础课程教学发展表现在课程结构从依附到自主，课程政策从无形到有形。近年来，工业发展进入新型工业化道路，培养新型工业化高级人才是应用型高校面临的严峻挑战。分析国内外社会工业发展现状，有助于理解把握工科教育发展目标。当前应用型高校工科专业基础课程教学特征表现在共性与共性融合，基础与专业交叉，理论与实践渗透。社会快速发展， 高校工科专业课程教学内容等赋予较多的工具性价值， 不少高校为响应各自国家发展需求，课程设置大量应用型勘测，高校工科专业培养适用性人才，彰显工科专业工具性。但高校忽视了学生全面发展的重要性，导致工科专业培养目标过于重视学生发展共性，课程设置过于单一化，必修课占比过高，忽视了基础的人文社科等教育，工科专业课程设置缺乏全面个性化发展课程体系。

高校经历多次改革取得明显成果，90年代初高校课程改革颁布系列相关政策构建工科专业培养模式适应的课程体系，强调专业理性。形成专业化的课程体系，工科专业课程体系基础知识量减少，忽视学生专业发展深远影响的基础知识设置，导致工科专业学生学科视野狭窄，新旧知识迁移能力相对较弱，影响了工科毕业生准确判断能力。
新时期应用型高校工科专业基础课程教学改革应把握高校教育定位。应用型本科的任务是培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才。教学体系建设中主要体现“应用”二字，专业结合地方特色， 注重学生实践能力培养和提高。这就决定了教学的核心环节是实践教学，强调加强专业基础课教学内容的针对性和实用性，注重实际技能的培养。

现有的研究表明，应用型高校学生存在一些普遍的特点：第一，学习目标模糊或缺失，自律性差，学习主动性不高。第二，情感丰富，思维活跃，兴趣广泛。多数学生喜欢新鲜富有挑战的活动，表现出相当强的活动能力，综合素质较高。第三，自信心不足，自卑感较强。高考成绩不理想、大学期间得不到老师和同学的关注，用人单位的挑剔等等因素会使部分学生对自己信心，表现出一定的自卑感。

二 专业基础课程教学中面临的问题和挑战

应用型本科教学的培养目标以及学生的特点给理论性较强的专业基础课程提出了很大的挑战。主要表现在以下几方面：第一，理论课程枯燥无趣。理论是实践的指导，欲使学生“会应用”且“应用得好”，理论学习是必要环节。但因理论课程往往涉及较多公式推导和计算，学生不感兴趣。第二，专业基础课承担着为专业课程打下良好基础的重任，课程普遍难度较大。课程涉及知识点较多，常会引用大学甚至中学的多个原理和公式，对于原本基础较差的学生而言很难学懂，逐渐丧失学习的信心。第三，专业基础课程很难设置实践性辅助课程，课堂上的理论不能得到及时有效的强化，使得“学完就忘”的状况频频出现。

三 教学新方法的实践

（一） 重视课程前的引导，树立学生学习自信

据相关调查和统计，超过60%的学生对学好自己的专业课程没有信心，因此，为学生建立信心是高质量教学的关键。为学生树立信心，首先要强调前序课程与本课程之间并不存在决定关系，前序课程学习上的失利并不代表就学不会本课程；其次，成功是树立信心的最有效方法，教师要善于给学生创造成功的机会。比如，课堂上提出一个有趣的思考题，加以引导和提示让同学们自己得到答案；另外记住学生的名字、向学生投去赞许的目光、耐心的解答、及时地表扬等，都是使学生爱上这门课并上好这门课的好方法。

（二） 创新课堂教学方法，培养学生学习兴趣

对于专业基础课来说，课堂教学是最主要的部分， 因此如何做好课堂教学至关重要。在课堂教学中，要讲清“学的是什么”、“为什么学”、“用什么方法学”和“如何学以致用”这四个问题，并且可以通过举例和引导的方式使每个环节之间的衔接自然顺畅，使学生的思维能比较舒服的跟着这条主线走。以结构力学课程中“结构位移计算”这章为例，首先要用一个简单的静定梁或刚架作为例引，说明什么是位移、包含几种位移。其次，讲清楚在力学中学习位移的用途：是验算结构刚度的指标，是假设结构的依据，是静定结构内力计算与超静定结构内力计算之间的桥梁。然后，引出分析方法——变形体的虚功原理。由于此分析方法晦涩难懂， 宜用学生们最熟悉的生活实例来解释。最后，按照由简单到复杂的顺序，列举工程实例作为计算分析的示例， 同时用边讲解边讨论的方式使学生加深印象。一套完整的授课方法，既可以激发学生的好奇心、提升兴趣，又循序渐进、顺畅自然，使学习毫不费力[2]。




（三） 开展“学生讲堂”活动，激发学生学习自主性

“学生讲堂”是由学生在课外自行组织、选题、开讲和评价的学习活动。此项活动可使学生由学习的“客体”转变为“主体”，将学习的权利交到学生手中。完善的活动实施方案是活动顺利开展的良好前提，图1为北京交通大学海滨学院“学生讲堂”实施方案。此活动可在有限的活动时间中调动每位同学参与进来，给每个人上台表现的机会，将课程与学生工作完美地结合在一起，同时激发学生学习的内在动力，锻炼综合能力。图2 为学生讲堂和结构力学竞赛活动现场。

为了激励学生，活动中合理设置一些奖惩制度也是必要的。如每次讲堂后，指导教师根据每位同学的表现给出评价，成绩以一定比例计入学科成绩中；在学生讲堂上表现优异者可在学生的思想测评成绩中加分，也可以颁发奖状，以示鼓励。

 

参考文献

[1]李传亮,邱选兵,李晋红,等.工科类院校光电实验教学改革探索——以太原科技大学为例[J].教育现代化,2019(47):1-3.
冯尧.针对独立学院学生特点的管理对策[J].长江大学学报(社会[2]科学版),2013,36(12):161-162.
[3]郭青伟,李玉涛.地方应用型本科院校结构力学教学改革研究[J]. 南阳师范学院学报,2017,16(03):71-74.
[4]刘阳冰,王爽.应用技术型本科院校结构力学课程教学改革探讨[J].课程教育研究,2016(31):250.
[5]黄川腾,蒲爽.应用型地方本科院校教学改革初探——以结构力学绪论课为例[J].大学教育,2017(08):38-40.



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