“工程力学”课程建设的创新实践
2021-07-11沈火明
[摘 要] “工程力学”课程是西南交通大学众多专业的一门专业基础课。針对“工程力学”课程的建设目标,紧跟高等教育的发展形势,强化改革举措,结合“工程力学”课程特点开发了一系列教学资源,包括视频教程、电子教案、数字课程、在线课程和数字化教材等。同时,通过“线上+线下”的紧密联动,实施探究式、启发式、关联式教学法和课程思政,扎实推进了“工程力学”的课程建设,并取得了一定的实效。
[关键词] 一流课程;工程力学;慕课;数字化;课程思政
[基金项目] 2020年度中国高等教育学会教学研究分会中国高校“金课”建设推进平台计划课题“基于在线开放课程群的基础力学金课建设模式研究与实践”(JKJH201902);2020年度教育部第二批新工科研究与实践项目“新工科人才学习质量提升路径的探索与实践”(E-GCJY20200814)
[作者简介] 沈火明(1968—),男,江苏苏州人,博士,西南交通大学力学与工程学院教授,博士生导师,主要从事力学研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2021)21-0065-04 [收稿日期] 2020-12-30
“工程力学”课程是西南交通大学地质工程、交通工程、环境工程、工程管理、安全工程、生物医学工程等专业的一门专业基础课。通过本课程的学习,主要是使学生掌握静力学和材料力学的基本概念,掌握如何进行物体受力分析和求解物体的平衡问题,掌握构件的强度、刚度和稳定性的计算方法,并能够解决简单超静定力学问题,完成低碳钢、铸铁拉伸与压缩时的力学性能实验和纯弯曲实验,为学习后续相关课程打下坚实的基础。通过本课程的学习,培养学生的抽象思维能力、逻辑思维能力、科学计算能力、实验分析能力和运用课程知识解决工程实际问题的能力;培养学生利用信息技术、网络等进行主动学习、自主学习的能力,逐步养成深度学习、终身学习的能力;加强课程思政,以润物无声的形式将正确的价值观、家国情怀和“工匠精神”等传导给学生。同时在教学过程中引导学生学习知识、锤炼心志、涵养品行。
经过团队二十多年的努力,“工程力学”课程的建设取得了丰硕成果,先后被评为国家级精品课程、国家级精品资源共享课程、国家级精品在线开放课程(线上一流课程)。课程教学团队被评审为国家级教学团队,相关教学成果于2018年获国家级教学成果二等奖。2019年“工程力学”课程被评审为四川省首批课程思政示范课程,2020年被评审为国家级线上线下混合式一流课程。
一、课程的基本情况
我校自1980年起开始在部分工科专业开设“工程力学”课程,教学为48~64学时,主要内容包括:静力学基础,以及材料的拉伸与压缩、扭转、弯曲、应力状态与强度理论、压杆稳定等,专业包括:交通工程专业、电气工程专业、运输工程专业等。1987年,课程组教师编写出版了《工程力学》一书(奚绍中、邱秉权主编),并为许多学校所选用。期间,学校一批知名教授执教“工程力学”课程,如知名工程专家奚绍中教授。
2000年后,我国高等教育进入大发展阶段,学校也创办了不少新专业,如环境工程、测控技术与仪器、工程管理、载运工具、安全工程、生物医学工程等,这些专业都开设了“工程力学”课程。同时,根据本课程建设的特点和不同专业教学内容、教学学时的实际情况,为培养具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才,本课程对课程体系、教学内容、教学方法及手段等进行了全面改革,并取得了不少成果。2004年,西南交通大学出版社、电子出版物数据中心联合出版了《工程力学(1)(2)(3)》视频教程,该教程于2006年获四川省第十一届优秀电教科研成果二等奖。在《工程力学》教材的基础上,于2004年8月由高等教育出版社出版了教育科学“十五”国家规划课题研究成果《工程力学教程》,2006年《工程力学教程》被列为“十一五”国家级规划教材,2007年由高等教育出版社出版《工程力学电子教案》,2011年《工程力学教程》被评为“十二五”国家级规划教材,2016年修订出版了第3版,2019年修订并增加数字化资源后出版了数字化教材(第4版)[1]。期间,建设了“工程力学”慕课,慕课于2013年在EWANT平台上线,2014年在爱课程网中国大学MOOC平台上线,2018年5月由高等教育出版社出版了“工程力学”数字课程。十多年来,课程教学团队不断扩大,不少教师来自海外名校,师资的年龄结构、学缘结构得到了优化,学历结构、职称结构合理,为课程建设的持续创新和一流课程建设奠定了扎实的基础。
二、课程建设实践
针对课程建设目标,“工程力学”课程教学团队紧跟高等教育的发展形势,强化教学改革举措,扎实推进“课程革命”和“金课”建设[2,3]。课程教学改革的具体举措和取得的实效主要有以下几方面。
1.加强队伍建设,不断提升教学团队的教学创新和教学研究能力。工程力学教学团队为国家级教学团队,课程负责人按“双带头”要求配置,也是“万人计划”的国家教学名师,具有较高的政治素养、学术水平和教学水平,不断带领课程团队进行课程创新,12名主要教学团队成员中具有博士学历的占83%,学缘结构占比75%,三分之一来自海外名校;团队核心成员全部承担了各类教育教学改革项目,教师在实战和教学试点中提升课程建设水平;组织和鼓励教师参加各类教学研讨会和教学沙龙,了解课程建设前沿,推进课程建设创新。
2.更新教育教学理念,明确课程建设目标。课程目标:确立“以学生为中心”的教育教学理念;讲授“工程力学”课程的基本知识;培养学生的抽象思维能力、逻辑思维能力、科学计算能力、实验分析能力和运用课程知识解决实际工程问题的能力;培养学生利用信息技术、网络等进行自主学习的能力,并逐步养成深度学习、终身学习的能力;加强课程思政,以润物无声的形式将正确的价值观、家国情怀和“工匠精神”等传导给学生,同时在教学过程中引导学生学习知识、锤炼心志、涵养品行。