基于“工程力學(xué)”課程的高職人才培養(yǎng)創(chuàng)新研究

丁建波

（南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電系，江蘇 南通 226010）

0 引言

高職力學(xué)課程是將原屬于“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”課程的內(nèi)容，加以融合、貫通，形成新的“工程力學(xué)”體系。在高職院校，人們傳統(tǒng)地將“工程力學(xué)”作為專業(yè)基礎(chǔ)課程來組織教學(xué)，并認(rèn)為該課程的主要任務(wù)是傳授知識(shí)，建立研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律和有關(guān)工程構(gòu)件強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性理論的學(xué)科，其課程的主要作用是培養(yǎng)學(xué)生具備用力學(xué)原理解決問題的能力，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。[1]

1 技術(shù)技能型人才所需力學(xué)知識(shí)的架構(gòu)分析

1.1 技術(shù)技能型人才對(duì)力學(xué)知識(shí)的需求

目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于新的轉(zhuǎn)型時(shí)期，許多制造企業(yè)面臨著新一輪的技術(shù)改造與技術(shù)革新。作為快速發(fā)展的新型工業(yè)國(guó)家，我國(guó)企業(yè)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，需要大量的能在生產(chǎn)和管理一線進(jìn)行技術(shù)改造與技術(shù)革新的技術(shù)技能型專門人才，以適應(yīng)企業(yè)發(fā)展和企業(yè)需求。由于現(xiàn)代力學(xué)已深入到各行領(lǐng)域，現(xiàn)代工程技術(shù)對(duì)力學(xué)的知識(shí)要求越來越高，對(duì)技能型人才的力學(xué)知識(shí)及知識(shí)架構(gòu)的要求越來越全面。這種人才不僅要有扎實(shí)熟練的專業(yè)知識(shí)，而且要有深厚的力學(xué)知識(shí)，要能解決工程實(shí)際中的力學(xué)問題，而傳統(tǒng)的高職力學(xué)教學(xué)已經(jīng)不能滿足技術(shù)技能型專門人才的教學(xué)要求。因此，加強(qiáng)工程力學(xué)的基礎(chǔ)教學(xué)，完善技術(shù)技能型人才的力學(xué)知識(shí)架構(gòu)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生今后能成為技術(shù)技能型專門人才具有很好的促進(jìn)作用。

1.2 “工程力學(xué)”課程的屬性

與中學(xué)力學(xué)不同，“工程力學(xué)”課程是高職學(xué)生最先接觸到工程類問題的技術(shù)課程，中學(xué)力學(xué)主要揭示自然界中的基礎(chǔ)力學(xué)原理和規(guī)律性的東西，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)自然，掌握自然規(guī)律。而“工程力學(xué)”課程是要應(yīng)用已掌握的基本力學(xué)理論，建立工程中力學(xué)問題的解決思想、研究方法和研究理論，尋找工程問題的解決方案，從而實(shí)現(xiàn)改造自然的目的。它是培養(yǎng)學(xué)生具有工程意識(shí)的啟蒙課程，同時(shí)又是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，更是在工程中可以直接加以應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。所以，“工程力學(xué)”課程作為高職工科類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，具有工程啟蒙教育、專業(yè)基礎(chǔ)教育與技術(shù)應(yīng)用教育的三重屬性。[2]

1.3 “工程力學(xué)”課程的作用

“工程力學(xué)”課程除了完成課程知識(shí)教學(xué)以外，最主要任務(wù)的是培植學(xué)生具有工程力學(xué)問題的解決思想。而工程力學(xué)思想是指人們?cè)趧趧?dòng)實(shí)踐中，通過已經(jīng)掌握的自然科學(xué)知識(shí)，建立工程力學(xué)問題的解決思路、基本方法和解決方案，為人類應(yīng)用與改造自然進(jìn)行工程技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)服務(wù)。工程力學(xué)思想是人類在勞動(dòng)進(jìn)化的歷史進(jìn)程中，逐漸形成了對(duì)自然的規(guī)律性認(rèn)識(shí)，人類在通過對(duì)大自然這些規(guī)律性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，逐漸開始制作并使用工具。培養(yǎng)學(xué)生具有工程問題的解決思想，是人類思想產(chǎn)生飛躍的基本標(biāo)志，是人類具有創(chuàng)新意識(shí)的根本源泉，是高職培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的必經(jīng)之路，是力學(xué)教學(xué)的精髓所在。[3]

1.4 “工程力學(xué)”課程的教學(xué)任務(wù)

有了工程力學(xué)問題的解決思想，還要有科學(xué)的解決方法。“工程力學(xué)”課程就是要把如何觀察、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的思維方法以及如何將工程實(shí)際問題進(jìn)行簡(jiǎn)化，抽象建模，理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及實(shí)際應(yīng)用中整個(gè)實(shí)踐過程的課程知識(shí)傳授給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生解決工程中實(shí)際問題的研究思想、研究方法和研究手段，使學(xué)生掌握課程知識(shí)，逐漸使學(xué)生具有工程中力學(xué)問題的解決能力。這是力學(xué)教學(xué)的核心所在。

高職學(xué)生面向生產(chǎn)、管理一線，要求具有較強(qiáng)的崗位適應(yīng)能力，在基層能獨(dú)擋一面，能解決生產(chǎn)、管理中出現(xiàn)的技術(shù)問題。所以，在高職的力學(xué)教學(xué)中，必須注重工程中力學(xué)問題解決思想的培植，培養(yǎng)創(chuàng)新的辯證唯物主義思想，加強(qiáng)力學(xué)基本內(nèi)容的綜合運(yùn)用，能夠把所學(xué)到的知識(shí)靈活地運(yùn)用到解決工程實(shí)際問題的實(shí)踐中去。[4]總之，工程力學(xué)課程的教學(xué)任務(wù)應(yīng)是“培植思想，傳授知識(shí)，培養(yǎng)能力”。

2 “工程力學(xué)”課程在高職人才培養(yǎng)中的應(yīng)用

2.1 以大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽為契機(jī)，確立高職力學(xué)課程在專業(yè)基礎(chǔ)課程群中的主導(dǎo)地位

中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)兩年一次的“全國(guó)周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽”給高職力學(xué)教學(xué)帶來了很好的契機(jī)。高職力學(xué)教學(xué)不同于本科院校，也不同于職高與中技，它具有自身獨(dú)特的教學(xué)內(nèi)涵。在江蘇前幾年進(jìn)行的力學(xué)競(jìng)賽中，由于專科生、本科生同為一種考試試卷，江蘇省高職生參考的最好成績(jī)也僅為三等獎(jiǎng)。這就給高職力學(xué)教學(xué)帶來一種誤區(qū)，即向本科看齊。目前，江蘇省根據(jù)高職力學(xué)教學(xué)自身特點(diǎn)，創(chuàng)新提出將本科與?？品衷嚲砜荚嚨姆椒ā７謩e制定教學(xué)大綱，分層指導(dǎo)力學(xué)教學(xué)，給高職教學(xué)帶來了動(dòng)力與活力。高職院校要抓住這一契機(jī)，確立高職力學(xué)課程在專項(xiàng)基礎(chǔ)課程中的主導(dǎo)地位。

2.2 依據(jù)高職人才的培養(yǎng)要求，扎實(shí)推進(jìn)高職力學(xué)教學(xué)

高職教育主要為企業(yè)生產(chǎn)、管理及服務(wù)一線培養(yǎng)技術(shù)技能型人才，它區(qū)別于職高與本科教育，對(duì)力學(xué)的要求高于職高、低于本科。所以，扎實(shí)的高職力學(xué)理論基礎(chǔ)是其能成為高端技術(shù)技能型人才的基本保證。[6]高職教育必須認(rèn)真分析高職人才的培養(yǎng)要求，扎實(shí)推進(jìn)高職力學(xué)教學(xué)，使學(xué)生具有能夠解決工程中力學(xué)問題的能力。

2.3 創(chuàng)新教學(xué)方法與教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

事實(shí)上，教師的首次“說課”對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣將起到至關(guān)重要的作用。所以，教師要對(duì)課程的教學(xué)非常熟悉，要將“工程力學(xué)”課程在專業(yè)核心課程群中的地位與作用講清楚，要將課程的學(xué)習(xí)與學(xué)生今后的學(xué)習(xí)、工作、個(gè)人能力（創(chuàng)新思想的形成）乃至個(gè)人前途之間的關(guān)系講清楚，正確剖析課程任務(wù)的學(xué)習(xí)完成與解決工程實(shí)際之間的關(guān)系。只有讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟到課程的精髓所在，他們才會(huì)積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)。[7]

目前，用PPT代替原有的手工書寫教學(xué)是最常用的教學(xué)手段。這種教學(xué)手段具有直觀、形象、生動(dòng)、信息量大、感染力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。因此，在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用必要的教學(xué)手段，對(duì)于優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率具有重要作用。但長(zhǎng)時(shí)間使用PPT會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生視覺和聽覺疲勞，在當(dāng)前教學(xué)中，我們認(rèn)為在進(jìn)行力學(xué)核心內(nèi)容的教學(xué)時(shí)用傳統(tǒng)手工書寫進(jìn)行授課還是當(dāng)前力學(xué)教學(xué)的主要手段。其優(yōu)點(diǎn)是教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，互動(dòng)性好，學(xué)生容易理解并掌握，易于師生之間的學(xué)習(xí)與交流。因此，在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用必要的教學(xué)手段，對(duì)于優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率具有重要作用。[8，9]

2.4 理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力

要使學(xué)生具有解決工程實(shí)際的能力，除了要求有較扎實(shí)的理論知識(shí)以外，關(guān)鍵在于讓學(xué)生如何去應(yīng)用，能夠把所學(xué)到的知識(shí)靈活地運(yùn)用到解決工程實(shí)際問題的實(shí)踐中去。而目前，我們的教學(xué)往往缺少這方面的安排與訓(xùn)練。在工程力學(xué)教學(xué)中，力學(xué)的基本內(nèi)容是不能少的，而能少的就是指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行綜合運(yùn)用。所以，精簡(jiǎn)課程就是砍掉了工程力學(xué)中綜合運(yùn)用這一精華部分，這就造成了學(xué)生確已學(xué)過該課程，但到后面還是不懂得具體實(shí)際運(yùn)用，造成了力學(xué)課程的理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)。因此，在認(rèn)真開展工程力學(xué)理論課程教學(xué)的基礎(chǔ)上，必須加強(qiáng)力學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練，這是學(xué)生形成核心能力的關(guān)鍵所在。高職教育要想達(dá)到高端技能型專門人才培養(yǎng)目標(biāo)，必須要解決這一教學(xué)瓶頸。一方面，我們?cè)诮虒W(xué)中加強(qiáng)將工程實(shí)際簡(jiǎn)化為理想力學(xué)模型的能力訓(xùn)練；另一方面，將教學(xué)階段性任務(wù)的完成與整體任務(wù)的完成進(jìn)行有效的穿插，積極開展力學(xué)課題的基礎(chǔ)性教學(xué)及個(gè)性化教學(xué)，同時(shí)在教學(xué)過程中，盡可能安排一些綜合練習(xí)，將理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)的結(jié)合起來。通過這些訓(xùn)練，一是使學(xué)生感興趣；二是讓學(xué)生感覺到力學(xué)研究不是深不可及；三是力學(xué)就在我身邊；四是通過訓(xùn)練，學(xué)生的能力得到鍛煉與提升。

2.5 開展高職力學(xué)教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

為培養(yǎng)高職學(xué)生創(chuàng)新能力，高職教師應(yīng)從高職教育發(fā)展的具體情況出發(fā)，審時(shí)度勢(shì)的認(rèn)真分析高職發(fā)展對(duì)力學(xué)教學(xué)所提出的教學(xué)要求，積極開展教學(xué)研究，并將研究成果用于實(shí)踐。在我們將課程改革研究成果實(shí)施以后，成績(jī)明顯。如：為了在全國(guó)周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽中取得好的競(jìng)賽成績(jī)，我們創(chuàng)新提出在有意參加全國(guó)周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽的學(xué)生中，增開設(shè)一門計(jì)算學(xué)分的“工程力學(xué)技術(shù)應(yīng)用”選修課程，由資深的力學(xué)教師主講，進(jìn)一步提升學(xué)生的綜合運(yùn)用的能力，在學(xué)生中反響很大。從近幾次力學(xué)競(jìng)賽來看，取得了不俗的成績(jī)。并且從近幾年學(xué)生就業(yè)反饋的信息來看，凡是參加全國(guó)周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽并獲得獎(jiǎng)項(xiàng)的同學(xué)，在工作中都表現(xiàn)較為突出，深受用人單位的歡迎。所以說，深入開展高職力學(xué)教學(xué)改革，創(chuàng)新高職力學(xué)教學(xué)是高職培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的有力措施。

3 結(jié)束語

高職學(xué)生要成為技術(shù)技能型人才，就必須具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和專業(yè)實(shí)踐，經(jīng)歷從學(xué)徒到熟練工，再到高素質(zhì)專門人才的成長(zhǎng)歷程。這就要求高職學(xué)生不僅需要有熟練扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，而且還要有深厚的力學(xué)基礎(chǔ)，能夠解決工程實(shí)際問題，并能對(duì)一些前沿性的問題進(jìn)行創(chuàng)造性或開拓性分析。我們只有認(rèn)清力學(xué)在工程實(shí)際和人才培養(yǎng)工作中的作用,才能在力學(xué)教學(xué)和人才培養(yǎng)過程中有的放矢，完成技術(shù)人才的力學(xué)構(gòu)成。所以，要培養(yǎng)這種具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，縮短人才培養(yǎng)周期，創(chuàng)新高職教育是當(dāng)前職業(yè)教育發(fā)展的迫切要求。

[1]丁建波.高職力學(xué)課程改革研究[J].湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2003(3):85-86.

[2]卓家壽,邵國(guó)建,黃丹.工程力學(xué)導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社,2010.

[3]丁建波.試論高職教師的教學(xué)能力[J].九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2003(2):43-45.

[4]趙凱華,羅蔚茵.力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2004.

[5]丁建波.淺議高職力學(xué)教師的教學(xué)能力[J].南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2003(1):59-60.

[6]許純昕,丁建波.高職生學(xué)習(xí)源動(dòng)力匱成因及應(yīng)對(duì)策略[J].淮陰工學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）,2011(22):108-111.

[7]丁建波.提高高職教師的教學(xué)能力是當(dāng)前高職教育發(fā)展的迫切需求[J].職業(yè)技術(shù)教育,2003(28):40-43.

[8]丁建波.高職工程力學(xué)受力圖教學(xué)研究[J].南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2011(2):110-112.

[9]孫保蒼,丁建波.工程力學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2011.