應(yīng)用型高校工科類專業(yè)根底課教學(xué)新方法的理論探究〔〕:

PracticalExplorationofNewTeachingMethodofBasicCoursesofEngineeringMajorsinApplication-orientedUniversities

--WithExampleofStructuralMechanicsCourseofCivilEngineering

XUXiu-ying,DUZhi-chao,ZHANGFang-yuan

(CivilEngineeringSchool,Binhaicollege,BeijingJiaotongUniversity,Cangzhou,Hebei)

ABSTRACT：Trainingplan,teachingconceptandstudentscharacteristicsofapplication-orienteduniversitiesaredifferentfromthoseofresearch-orienteduniversities.Toimproveteachingqualityandcultivatehigh-qualityapplication-orientedtalents,thispapermakessomeusefulexplorationsonnewteachingmethodsofbasiccoursesofengineeringmajorsbasedonownteachingexperienceandresearch,Withexampleofstructuralmechanicscourseofcivilengineering,thispaperputsforwardnewteachingmethods:researchingcharacteristicsofteachingobjects,lecturesofstudentsandpracticaltraining.

KEYWORDS：Application-orientedcollegesanduniversities;Professionalbasiccourses;Teachingmethods;Coursereform

工科類專業(yè)根底課承當(dāng)著工科類專業(yè)由專業(yè)根底課向工程實(shí)際操作過(guò)渡的重要使命，其重要性不言而喻。另外，工科類的專業(yè)根底課知識(shí)難點(diǎn)多、邏輯性強(qiáng)，加之理論枯燥、學(xué)生很難將知識(shí)與工程實(shí)際結(jié)合起來(lái)，因此本科階段的學(xué)生學(xué)起來(lái)比擬困難。如何讓學(xué)生學(xué)好此類課程也成了眾多應(yīng)用型高校工科類專業(yè)在專業(yè)根底課教學(xué)中面臨的一個(gè)共同課題。本文以土木工程專業(yè)構(gòu)造力學(xué)課程教學(xué)為例，通過(guò)對(duì)應(yīng)用型高校培養(yǎng)目的、授課對(duì)象特點(diǎn)、課程教學(xué)難點(diǎn)的分析研究，建議從增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)自信、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性等方面入手，依托自身的教學(xué)理論，探究了一系列工科類專業(yè)根底課程教學(xué)中的新方法，以期提升此類課程的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量【1】。

一應(yīng)用型高校工科專業(yè)教育概述

〔一〕應(yīng)用型高校工科專業(yè)教學(xué)改革的意義

當(dāng)前我國(guó)處于不斷變革的時(shí)代，工業(yè)開(kāi)展面臨宏大挑戰(zhàn)，地方高校開(kāi)展隨著地方變革，應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)方案提出具有建立性的優(yōu)化方案才能適應(yīng)社會(huì)開(kāi)展的需求。眾多高校積極探究轉(zhuǎn)型方案，應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型關(guān)鍵是優(yōu)化課程教學(xué)，工科類專業(yè)根底課程教學(xué)優(yōu)化是應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，高校工科類專業(yè)課程教學(xué)優(yōu)化必須凸顯人才培養(yǎng)規(guī)格，進(jìn)步為地方開(kāi)展效勞才能。

十八屆三中全會(huì)明確要求加快現(xiàn)代職業(yè)教育體系建立，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議提出引導(dǎo)普通高校向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型，人才培養(yǎng)形式成為高校轉(zhuǎn)型開(kāi)展的關(guān)鍵點(diǎn)。地方高校轉(zhuǎn)型開(kāi)展以提升專業(yè)人才培養(yǎng)程度為基準(zhǔn)指標(biāo)。應(yīng)用型高校工科專業(yè)根底課程教學(xué)優(yōu)化對(duì)培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的高質(zhì)量人才起到?jīng)Q定性作用，是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目的的關(guān)鍵所在。市場(chǎng)就業(yè)矛盾日益突出，分析中觀層面矛盾反映出我國(guó)高教不夠強(qiáng)大，高校人才培養(yǎng)面臨宏大挑戰(zhàn)。隨著現(xiàn)代工業(yè)消費(fèi)開(kāi)展，社會(huì)工業(yè)化需要承受高等工程專業(yè)教育的應(yīng)用型人才，一些地方高校工科專業(yè)根底課程教學(xué)存在許多問(wèn)題，導(dǎo)致培養(yǎng)學(xué)生與市場(chǎng)需求脫節(jié)，造成畢業(yè)生就業(yè)構(gòu)造失衡現(xiàn)象。

學(xué)生求職難與用人單位招不到適宜的人才矛盾，很大程度原因是高教課程教學(xué)出現(xiàn)問(wèn)題，省察多年來(lái)有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，高校工科專業(yè)課程教學(xué)目的與應(yīng)用型教育定位矛盾，課程內(nèi)容與企業(yè)開(kāi)展契合不夠等。根底課程教學(xué)優(yōu)化是亟待解決的問(wèn)題。優(yōu)化完善應(yīng)用型高校工科專業(yè)根底課程教學(xué)，是現(xiàn)代工業(yè)開(kāi)展的推動(dòng)力，是高校轉(zhuǎn)型開(kāi)展的關(guān)鍵舉措，對(duì)高校工科專業(yè)根底課程教學(xué)改革非常迫切。

〔二〕工程教育的起源

高校工科專業(yè)是將自然科學(xué)原理應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)消費(fèi)部門形成的工程學(xué)科，如計(jì)算機(jī)，電子信息等專業(yè)，高校工科專業(yè)根底課程教學(xué)是工科專業(yè)教育的關(guān)鍵。回憶高校工科專業(yè)根底課程教學(xué)開(kāi)展，有助于厘清高校工科課程開(kāi)展成果與現(xiàn)狀，為高校工科專業(yè)課程教學(xué)改革提供參考啟示。

研究高校工科課程其實(shí)，需要厘清高校工程教育的起源。工程教育起源于11世紀(jì)西方國(guó)家，隨著社會(huì)不斷開(kāi)展，西方國(guó)家發(fā)生工業(yè)革命，社會(huì)對(duì)工業(yè)人才需求激增，西方國(guó)家出現(xiàn)專業(yè)性院校。中國(guó)古代四大創(chuàng)造推動(dòng)出現(xiàn)土木工程等技術(shù)，清政府長(zhǎng)期閉關(guān)鎖國(guó)政策導(dǎo)致未建立現(xiàn)代工程教育。近代史上西方以鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)入侵我國(guó)，洋務(wù)運(yùn)動(dòng)開(kāi)展促使大批新式學(xué)堂建立，學(xué)院外派西方國(guó)家承受工程教育。此時(shí)期我國(guó)工程教育向?qū)２沤逃_(kāi)展過(guò)渡。法國(guó)是世界上其他國(guó)家工科教育的淵源，工程教育起源于世紀(jì)，1747年創(chuàng)立了國(guó)立橋梁工程學(xué)校，1794年拿破侖創(chuàng)辦了土木工程學(xué)校，法國(guó)工業(yè)開(kāi)展推開(kāi)工程教育的建立。

古代社會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)政治等方面開(kāi)展，公元11世紀(jì)，西方國(guó)家開(kāi)始興起織布，手工業(yè)，工科專業(yè)課增設(shè)開(kāi)展。18世紀(jì)中期資本主義工業(yè)革命到來(lái)，西方國(guó)家工業(yè)開(kāi)展向鼎盛時(shí)期過(guò)渡。德國(guó)工科大學(xué)為專業(yè)開(kāi)設(shè)公共課，為工科專業(yè)課程建立奠定了根底。

〔三〕工程教育起步開(kāi)展

由于政治經(jīng)濟(jì)等方面原因，我國(guó)工程教育開(kāi)展緩慢，1911年工業(yè)學(xué)堂建立，凸顯工程教育在我國(guó)的地位，京師大學(xué)堂章程將工科分為土木等八個(gè)科目，民國(guó)時(shí)期公布?大學(xué)章程?等規(guī)章，推開(kāi)工程教育的開(kāi)展。

建國(guó)后為滿足工業(yè)開(kāi)展需求，對(duì)工業(yè)學(xué)院進(jìn)展改革。

1952年高校學(xué)習(xí)蘇聯(lián)形式根底上調(diào)整工程教育形式。加速經(jīng)濟(jì)建立的開(kāi)展，但存在課程知識(shí)與應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)缺點(diǎn)。1958年提出教育與勞動(dòng)結(jié)合的方針，讓學(xué)生進(jìn)工廠學(xué)習(xí)時(shí)間，我國(guó)工程教育進(jìn)入自我探究階段，由于我國(guó)政治發(fā)生變化，工程教育受到影響。改革開(kāi)放后，工程教育注重根底專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，表如今出現(xiàn)偏離理論的趨勢(shì)。工程教育初期開(kāi)展階段注重科學(xué)理論研究。

我國(guó)工程教育根底課程不斷變化，洋務(wù)運(yùn)動(dòng)重要采取西學(xué)中用體制，開(kāi)設(shè)代數(shù)學(xué)等課程，主要是自然科學(xué)課程普遍增設(shè)，之后分科開(kāi)設(shè)工科大學(xué)，專業(yè)課程設(shè)置凸顯社會(huì)開(kāi)展背景。民國(guó)時(shí)期高校專業(yè)課程有了一定建立性開(kāi)展。課程增加自然科學(xué)科目。建國(guó)初始期由于學(xué)習(xí)蘇聯(lián)教育體制，照搬蘇聯(lián)課程形式。80年代初我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放政策，一些綜合性大學(xué)增設(shè)新的工科專業(yè)，開(kāi)設(shè)了新工科專業(yè)課程，專業(yè)課程具有應(yīng)用性，課程體制趨于綜合化。1987年國(guó)家教委會(huì)發(fā)布高校工科局部根底課程教學(xué)根本要求目錄，規(guī)定力學(xué)類等工科根底課程學(xué)時(shí)，使得工科專業(yè)課程設(shè)置具有標(biāo)準(zhǔn)性。

〔四〕新時(shí)期工科教育課程改革

90年代我國(guó)對(duì)高等工程教育深化分析，提出工程教育改造，1994年有專家指出，我國(guó)工程教育不能滿足工業(yè)消費(fèi)技術(shù)，提出對(duì)工程教育重理論輕理論的現(xiàn)狀改革，2022年國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革開(kāi)展規(guī)劃綱要提出培養(yǎng)面向世界將來(lái)的創(chuàng)新才能強(qiáng)的工程人才為目的。

1990年后美國(guó)工程教育提出回歸理論的思潮，90年代美國(guó)發(fā)表眾多報(bào)告，提出工程教育要重構(gòu)，強(qiáng)調(diào)與科技的集成化，歐洲工程教育進(jìn)展重大改革，公布H3E改革方案，提出工程教育與多學(xué)科等結(jié)合，EUGENE方案提出為保證工程教育可持續(xù)開(kāi)展提升技術(shù)創(chuàng)新。新時(shí)期工程教育表達(dá)教育思想中，課程設(shè)置表達(dá)工程教育思想，工程教育與社會(huì)工業(yè)消費(fèi)親密相關(guān)，根據(jù)社會(huì)對(duì)工科專業(yè)畢業(yè)生要求優(yōu)化課程設(shè)置。學(xué)習(xí)工程根底科學(xué)理論知識(shí)是首要問(wèn)題。必須吸納文化等方面的知識(shí)體系，為解決現(xiàn)代工程問(wèn)題夯實(shí)根底。

〔五〕應(yīng)用型高校工科專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀

高校工科專業(yè)課程開(kāi)展經(jīng)歷了不同社會(huì)背景，每個(gè)階段的工科專業(yè)開(kāi)展具有時(shí)代特征，工科專業(yè)課程教學(xué)開(kāi)展變革具有一定必然性。

高校工科專業(yè)根底課程教學(xué)開(kāi)展表如今課程構(gòu)造從依附到自主，課程政策從無(wú)形到有形。近年來(lái)，工業(yè)開(kāi)展進(jìn)入新型工業(yè)化道路，培養(yǎng)新型工業(yè)化高級(jí)人才是應(yīng)用型高校面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。分析國(guó)內(nèi)外社會(huì)工業(yè)開(kāi)展現(xiàn)狀，有助于理解把握工科教育開(kāi)展目的。當(dāng)前應(yīng)用型高校工科專業(yè)根底課程教學(xué)特征表如今共性與共性交融，根底與專業(yè)穿插，理論與理論浸透。社會(huì)快速開(kāi)展，高校工科專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容等賦予較多的工具性價(jià)值，不少高校為響應(yīng)各自國(guó)家開(kāi)展需求，課程設(shè)置大量應(yīng)用型勘測(cè)，高校工科專業(yè)培養(yǎng)適用性人才，彰顯工科專業(yè)工具性。但高校無(wú)視了學(xué)生全面開(kāi)展的重要性，導(dǎo)致工科專業(yè)培養(yǎng)目的過(guò)于重視學(xué)生開(kāi)展共性，課程設(shè)置過(guò)于單一化，必修課占比過(guò)高，無(wú)視了根底的人文社科等教育，工科專業(yè)課程設(shè)置缺乏全面?zhèn)€性化開(kāi)展課程體系。

高校經(jīng)歷屢次改革獲得明顯成果，90年代初高校課程改革公布系列相關(guān)政策構(gòu)建工科專業(yè)培養(yǎng)形式適應(yīng)的課程體系，強(qiáng)調(diào)專業(yè)理性。形成專業(yè)化的課程體系，工科專業(yè)課程體系根底知識(shí)量減少，無(wú)視學(xué)生專業(yè)開(kāi)展深遠(yuǎn)影響的根底知識(shí)設(shè)置，導(dǎo)致工科專業(yè)學(xué)生學(xué)科視野狹窄，新舊知識(shí)遷移才能相對(duì)較弱，影響了工科畢業(yè)生準(zhǔn)確判斷才能。

新時(shí)期應(yīng)用型高校工科專業(yè)根底課程教學(xué)改革應(yīng)把握高校教育定位。應(yīng)用型本科的任務(wù)是培養(yǎng)具有較強(qiáng)社會(huì)適應(yīng)才能和競(jìng)爭(zhēng)才能的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。教學(xué)體系建立中主要表達(dá)"應(yīng)用";二字，專業(yè)結(jié)合地方特色，注重學(xué)生理論才能培養(yǎng)和進(jìn)步。這就決定了教學(xué)的核心環(huán)節(jié)是理論教學(xué)，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)專業(yè)根底課教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性和實(shí)用性，注重實(shí)際技能的培養(yǎng)。

現(xiàn)有的研究說(shuō)明，應(yīng)用型高校學(xué)生存在一些普遍的特點(diǎn)：第一，學(xué)習(xí)目的模糊或缺失，自律性差，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。第二，情感豐富，思維活潑，興趣廣泛。多數(shù)學(xué)生喜歡新穎富有挑戰(zhàn)的活動(dòng)，表現(xiàn)出相當(dāng)強(qiáng)的活動(dòng)才能，綜合素質(zhì)較高。第三，自信心缺乏，自卑感較強(qiáng)。高考成績(jī)不理想、大學(xué)期間得不到教師和同學(xué)的關(guān)注，用人單位的挑剔等等因素會(huì)使局部學(xué)生對(duì)自己信心，表現(xiàn)出一定的自卑感。

二專業(yè)根底課程教學(xué)中面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)

應(yīng)用型本科教學(xué)的培養(yǎng)目的以及學(xué)生的特點(diǎn)給理論性較強(qiáng)的專業(yè)根底課程提出了很大的挑戰(zhàn)。主要表如今以下幾方面：第一，理論課程枯燥無(wú)趣。理論是理論的指導(dǎo)，欲使學(xué)生"會(huì)應(yīng)用";且"應(yīng)用得好";，理論學(xué)習(xí)是必要環(huán)節(jié)。但因理論課程往往涉及較多公式推導(dǎo)和計(jì)算，學(xué)生不感興趣。第二，專業(yè)根底課承當(dāng)著為專業(yè)課程打下良好根底的重任，課程普遍難度較大。課程涉及知識(shí)點(diǎn)較多，常會(huì)引用大學(xué)甚至中學(xué)的多個(gè)原理和公式，對(duì)于本來(lái)根底較差的學(xué)生而言很難學(xué)懂，逐漸喪失學(xué)習(xí)的信心。第三，專業(yè)根底課程很難設(shè)置理論性輔助課程，課堂上的理論不能得到及時(shí)有效的強(qiáng)化，使得"學(xué)完就忘";的狀況頻頻出現(xiàn)。

三教學(xué)新方法的理論

〔一〕重視課程前的引導(dǎo)，樹(shù)立學(xué)生學(xué)習(xí)自信

據(jù)相關(guān)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，超過(guò)60%的學(xué)生對(duì)學(xué)好自己的專業(yè)課程沒(méi)有信心，因此，為學(xué)生建立信心是高質(zhì)量教學(xué)的關(guān)鍵。為學(xué)生樹(shù)立信心，首先要強(qiáng)調(diào)前序課程與本課程之間并不存在決定關(guān)系，前序課程學(xué)習(xí)上的失利并不代表就學(xué)不會(huì)本課程；其次，成功是樹(shù)立信心的最有效方法，教師要擅長(zhǎng)給學(xué)生創(chuàng)造成功的時(shí)機(jī)。比方，課堂上提出一個(gè)有趣的考慮題，加以引導(dǎo)和提示讓同學(xué)們自己得到答案；另外記住學(xué)生的名字、向?qū)W生投去贊許的目光、耐心的解答、及時(shí)地表?yè)P(yáng)等，都是使學(xué)生愛(ài)上這門課并上好這門課的好方法。

〔二〕創(chuàng)新課堂教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

對(duì)于專業(yè)根底課來(lái)說(shuō)，課堂教學(xué)是最主要的局部，因此如何做好課堂教學(xué)至關(guān)重要。在課堂教學(xué)中，要講清"學(xué)的是什么";、"為什么學(xué)";、"用什么方法學(xué)";和"如何學(xué)以致用";這四個(gè)問(wèn)題，并且可以通過(guò)舉例和引導(dǎo)的方式使每個(gè)環(huán)節(jié)之間的銜接自然順暢，使學(xué)生的思維能比擬舒適的跟著這條主線走。以構(gòu)造力學(xué)課程中"構(gòu)造位移計(jì)算";這章為例，首先要用一個(gè)簡(jiǎn)單的靜定梁或剛架作為例引，說(shuō)明什么是位移、包含幾種位移。其次，講清楚在力學(xué)中學(xué)習(xí)位移的用途：是驗(yàn)算構(gòu)造剛度的指標(biāo)，是假設(shè)構(gòu)造的根據(jù)，是靜定構(gòu)造內(nèi)力計(jì)算與超靜定構(gòu)造內(nèi)力計(jì)算之間的橋梁。然后，引出分析方法變形體的虛功原理。由于此分析方法晦澀難懂，宜用學(xué)生們最熟悉的生活實(shí)例來(lái)解釋。最后，按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序，列舉工程實(shí)例作為計(jì)算分析的例如，同時(shí)用邊講解邊討論的方式使學(xué)生加深印象。一套完好的授課方法，既可以激發(fā)學(xué)生的好奇心、提升興趣，又循序漸進(jìn)、順暢自然，使學(xué)習(xí)毫不費(fèi)力【2】。

〔三〕開(kāi)展"學(xué)生講堂";活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性

"學(xué)生講堂";是由學(xué)生在課外自行組織、選題、開(kāi)講和評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。此項(xiàng)活動(dòng)可使學(xué)生由學(xué)習(xí)的"客體";轉(zhuǎn)變?yōu)?主體";，將學(xué)習(xí)的權(quán)利交到學(xué)生手中。完善的活動(dòng)施行方案是活動(dòng)順利開(kāi)展的良好前提，圖1為北京交通大學(xué)海濱學(xué)院"學(xué)生講堂";施行方案。此活動(dòng)可在有限的活動(dòng)時(shí)間中調(diào)動(dòng)每位同學(xué)參與進(jìn)來(lái)，給每個(gè)人上臺(tái)表現(xiàn)的時(shí)機(jī)，將課程與學(xué)生工作完美地結(jié)合在一起，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力，鍛煉綜合才能。圖2為學(xué)生講堂和構(gòu)造力學(xué)競(jìng)賽活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)。

為了鼓勵(lì)學(xué)生，活動(dòng)中合理設(shè)置一些獎(jiǎng)懲制度也是必要的。如每次講堂后，指導(dǎo)教師根據(jù)每位同學(xué)的表現(xiàn)給出評(píng)價(jià)，成績(jī)以一定比例計(jì)入學(xué)科成績(jī)中；在學(xué)生講堂上表現(xiàn)優(yōu)異者可在學(xué)生的思想測(cè)評(píng)成績(jī)中加分，也可以頒發(fā)獎(jiǎng)狀，以示鼓勵(lì)。

〔四〕設(shè)置理論訓(xùn)練環(huán)節(jié)

為了進(jìn)步學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更好地加深對(duì)課程內(nèi)容的理解，在教學(xué)中還應(yīng)安排才能理論和訓(xùn)練環(huán)節(jié)，下表1是北京交通大學(xué)海濱學(xué)院構(gòu)造力學(xué)課程為例設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)詳細(xì)內(nèi)容和操作方法。課上抽象枯燥的理論知識(shí)通過(guò)實(shí)訓(xùn)活動(dòng)的理論，不但強(qiáng)化了學(xué)生的記憶，也同時(shí)完成了知識(shí)向消費(fèi)力的轉(zhuǎn)化。

四新方法理論效果

近幾年來(lái)，通過(guò)對(duì)構(gòu)造力學(xué)等專業(yè)根底課教學(xué)研究中不斷的探究、總結(jié)和積累，教學(xué)改革收到了較好的效果。如所教學(xué)的土木工程專業(yè)學(xué)生到課率和聽(tīng)課率大幅進(jìn)步，通過(guò)2022年至2022年四個(gè)學(xué)年的課堂測(cè)驗(yàn)的抽查統(tǒng)計(jì)，可以在限定時(shí)間內(nèi)完成對(duì)新知識(shí)的理解和應(yīng)用的同學(xué)比例由21.1%進(jìn)步到63.4%；通過(guò)對(duì)三門課程、在五個(gè)學(xué)期中施行"學(xué)生講堂";的理論證明，70%以上的學(xué)生對(duì)此活動(dòng)感興趣并