石油院校研究生《弹塑性力学》教学改革与实践

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一、结合现代教育环境更新教学观念
　　1.现代教育环境的特点。随着现代科学技术、尤其是网络技术的快速发展，世界各国高等院校已全面进入现代教育环境“数字校园”时代。“数字校园”是网络化、数字化、智能化的有机结合，综合服务于教学、科研和管理的新型教育环境或教育模式[3]。“数字校园”以计算机网络为核心技术，以信息和资源的大范围共享为实现手段，强调开放、合作、分享、传承的文化精神。1990年美国克莱蒙特大学Kenneth Green教授发起和主持的一项名为“信息化校园计划”的大型科研项目，标志着“数字校园”的起源[4，5]。20世纪90年代，我国在高等学校开始进行大规模的信息化建设，并得到快速发展。在“面向21世纪教育振兴行动计划”中，提出并强调了要利用信息技术推进教育改革的教育改革理念。我国的“数字校园”就是在这一教育改革理念的基础上被提出的。在随后的“数字校园”建设与实践过程中，“数字校园”的理念在我国高等学校得到了逐步扩充和完善[6]。近年来中国石油大学在“数字校园”建设方面，发展迅速并取得了很大进展，其开发和建设的“数字石大”功能日臻完善，在教学、科研、管理等方面发挥着越来越重要的作用，在提高学校整体运行效率等方面所起到的作用日益凸显。我们在研究生教学实践中，充分结合“数字石大”的相关功能、不断更新教学观念，在研究生《弹塑性力学》教学改革方面进行了有益的实践与探索。
　　2.师生角色的科学定位。近年来我们充分结合中国石油大学“数字石大”这一现代教育环境，不断更新教学观念，在研究生《弹塑性力学》的教学实践中，探索出以研究生自主学习为本、教师引领与启发为主的研究性教学模型。为有效实现教师在教学活动中的角色重新定位，保障研究性教学模式在研究生教学实践中的有效实施，我们充分利用“数字石大”的相关功能，在授课前将教学内容和相关资料发送给每位听课学生。学生则根据课前收到的教学内容和相关资料提前预习，并带着具体问题来听课，提高了听课效率。在课堂内学生还可以针对自己的问题与教师交流，教师可以有针对性地解答学生的具体问题，或给出有针对性的意见或建议、引导学生独立解决问题。
　　3.为有效培育研究生课程学习的自主性和积极性，我们在教学实践中努力将学生由“知识的被动接受者”重新塑造成为解决具体问题而“自主学习的知识探索者”。为鼓励学生独立思考、大胆质疑，并引导其全方位和多角度发现和解决问题，我们充分利用'数字石大'相关功能，实现了师生课外实时互动和预约答疑。学生在课外可以通过“数字石大”随时向授课教师提出问题，授课教师则可通过“数字石大”及时获知学生问题，并可通过“数字石大”及时回答问题或给出具体建议和参考资料。對于不适于在线实时回答的问题，还可以通过“数字石大”进行预约见面答疑。通过“数字石大”的应用，极大地加强了师生间的交流，提高了研究生学习弹塑性力学的积极性和主动性。
　　二、探索以自主学习为本的教学模式
　　1.教学内容的重组构建。由于课时有限、内容较多、理论性强，传统以教师讲授为主的单向式的授课方式，容易使学生感到授课内容枯燥难懂，不利于培养学习兴趣。为更有效地培养学习兴趣，我们在坚持课程深度和广度的基础上，对传统授课内容归纳总结、吸收最新研究成果、提炼具体实际问题，并以实际问题为导向，重新组织与构建了《弹塑性力学》的教学内容。《弹塑性力学》的传统教学目标是讲授弹塑性力学的基本概念、原理和方法，教学重心是讲解弹塑性力学的相关知识点。实践表明上述传统教学目标与教学重心，不利于培养研究生的力学素养和实践创新能力。为有效培养研究生的力学素养与实践创新能力，在《弹塑性力学》的教学实践中，我们将教学目标转变为利用弹塑性力学求解具体实际问题，将教学重心演化成为解决具体实际问题而探索弹塑性力学的知识与方法。围绕上述教学目标和教学重心，我们充分结合中国石油大学的“数字石大”相关功能，将凝练出的具体问题课前公布在课程网页上，引导研究生独立思考、带着问题进课堂，提高了师生间的交流效率、增强了听课效果。
　　2.授课方式的与时俱进。任何一门理工科研究生课程，都不存在理想的固定授课方式，其授课方式应该与现有的教育环境和教学设备相适应。授课教师应该与时俱进、主动适应新兴教育环境和教学设备，以取得最佳课堂效果为目标，对授课方式进行不断更新与完善。近年来我们充分结合中国石油大学“数字石大”的建设与快速发展，在研究生《弹塑性力学》的教学实践中，改变以“教师讲授和学生听讲为主”的传统授课方式，采用以自主学习为中心的“问题式、启发式的授课方式”。努力实践研究性教学理念，注重对研究生力学素养和实践创新能力的培养。为加强对研究生实践创新能力的培养，我们在《弹塑性力学》的教学实践中，增设了研究生演讲报告部分。基于“数字石大”的相关功能，在征求研究生意见的基础上，将每个教学班分成若干个学生组。通过课程网络平台将演讲报告的内容提前布置给各学生组，要求学生组成员分工协作、共同完成演讲报告内容，然后选出一名代表在课上作演讲报告，他组同学提问、组内同学回答，老师给予点评和建议。在课前准备演讲报告的过程中，师生之间可以通过“数字石大”内的课程网络平台进行互动交流，学生可以通过网络平台向老师请教相关问题或征求具体意见，老师也可通过网络平台及时回复学生的具体问题或给出有针对性的建议。为充分保障和发挥“问题式、启发式授课方式”的课堂效果，我们对《弹塑性力学》的教学课件进行了革新与完善，使教学课件从传统的“电子教案”演化为“引导学生理性思考的载体”和“师生课堂深入交流的工具”。利用“数字石大”的相关功能，在授课前将教学课件和相关资料，通过课程网络平台发送给每位听课学生，以便在上课前预先了解相关教学内容。在《弹塑性力学》课堂教学中，我们以教学课件为主要载体向听课学生提出具体问题，并逐步引导学生理性思考、探索问题的求解方法。为激发研究生学习热情、更有效培养其实践创新能力，我们改变了传统“教师台上讲、学生台下听”的传统课堂模式，经常走下讲台近距离倾听学生的见解、实现师生之间的深入交流，逐渐形成了“以解决问题为中心，师生交流与探讨”的课堂模式，在研究生教学实践中取得了良好的课堂效果。
3.人文精神的渗透融合。面向现代化的研究生教育，已经由培养专业知识型人才转为培养复合发展型人才，全面发展研究生的综合素质已经成为高等教育的共识，培养研究生的人文精神也是从事研究生教学工作的教师义不容辞的责任和担当。从表面上看力学课程是抽象和理性的，只适合做冷漠和机械的训练，无任何情感可言，似乎与人文精神没有关系。但力学本身的化繁为简、注重实践的精神是与人文精神息息相通的。为了将人文精神渗透融合在《弹塑性力学》的教学实践中，我们不是简单地将《弹塑性力学》作为专业知识来讲授，而是将其作为解决工程实际问题的方法和精神来讲授，在讲授专业知识的同时，使学生受到了人文精神的教育。此外我们还特别注重运用力学思想和经典文化营造课堂气氛，建立了相互信任、崇敬、宽容的师生关系，在传授专业知识的过程中注意体现力学名家的力学概念、力学思想、力学态度，体现了人文精神在理工科课程的课堂教学中的独特魅力与重要作用。
　　三、课程训练与考核的多元化模式
　　为了更有效地培养研究生的实践创新能力，我们在教学实践中逐渐将传统的“完成习题为主”的单一化训练模式，转变为“专题讨论、课程设计、课后习题”的多元化课程训练模式。针对“专题讨论”训练模块，我们是在吸收和消化弹塑性力学的最新研究成果的基础上，制定适合研究生“专题讨论”的具体内容。针对“课程设计”训练模块，我们注重弹塑性力学与工程实际的结合，从工程实际中凝练“课程设计”课题，并鼓励研究生结合自身专业特点和研究工作，自主制定“课程设计”课题。传统课程考核是以期末笔试成绩为主要评分依据，其主要局限是重理论轻实践[7]，学生为了取得理想的考试成绩，偏重于学习弹塑性力学的理论知识，而忽略了弹塑性力学在工程实际中的应用。这不利于研究生的力学素养及实践创新能力的培养，且容易形成平时学习热情不高、考前临时突击的不良学风。为克服传统课程考核模式的局限，我們在研究生《弹塑性力学》的教学实践中，改变了传统以期末考试为主评定课程成绩的单一化考核方式，建立了结合平时学习过程、课后作业、专题报告、期末测试等多方面有机结合的多元化课程考核模式。多元化课程考核模式更有利于全面反映研究生的课程学习效果，有效增强了对研究生力学素养和实践创新能力的培育效果。
　　四、结束语
　　近年来我们在中国石油大学研究生《弹塑性力学》课程的教学实践中，从教学内容安排、师生角色定位、授课方式更新、人文精神培育、课程考核模式等方面，进行了一系列改革实践与创新探索。在激发研究生《弹塑性力学》的学习兴趣、加强研究生力学基础、培育研究生力学素养、提高研究生创新能力等方面取得了良好效果，可为石油院校相关教师在增强研究生力学课程的教学效果、提高研究生的培养质量等方面提供参考与借鉴。
　　参考文献
　　[1]杨桂通.弹塑性力学引论[M].北京：清华大学出版社， 2004：7-40.
　　[2]杨海波，曹建国，李洪波.弹性与塑性力学简明教程[M]. 清华大学出版社，2011：13-40.
　　[3]海洪，刘永军.弹性力学教学中培养学生创新与实践能力的体会[J].土木建筑教育改革理论与实践，2008（10）： 166-168.
　　[4]姜真杰，方陆明，吴达胜.数字校园理念及应用[J].吉林师范大学学报（自然科学版），2003（2）：26-29.
　　[5]蒋东兴，郭大勇，罗念龙.清华大学新一代数字校园建设规划与实践[J].厦门大学学报（自然科学版），2007（46增2）： 173-178.
　　[6]李海霞，韩锡斌，程建钢.数字校园中资源中心的研究与构建[J].中国电化教育，2005（1）：72-75.
　　[7]陈宫，董明刚，谢晓兰.多元化课程考核改革的研究[J].计算机教育，201（25）：23-26.