基于CDIO思想的工程力学教学改革探索

  （一）明确教学目的，优化教学内容

  工程力学教学改革我们根据以下两方面原则进行：首先，工程力学的教学目的、教学内容和体系的调整和优化应以应用型人才培养目标为主线加以贯穿，主要体现工程上的应用。其次，协调好工程力学与其他力学课程间的教学内容，删除一些课程间重复的教学内容。由原来追求本门课程内容的严密、完整转向为整个课程体系的完善服务，使工程力学在整个课程体系中与其他课程之间可以相互贯通、相互补充，相辅相成。工程力学教学在满足教学大纲的基本要求前提下，我们将授课内容划分为基础知识、拓展知识两大部分。基础知识为全体学生讲授，尽可能使学生接受、掌握所学知识，为后续的力学以及其他专业课程打好基础。这里我们特别强调在讲授基础知识的同时注重知识的实际应用，即工程力学的有关理论在工程中的实际应用以及工程背景知识的介绍，这是在整个工程力学课程中要为全体学生重点强调的部分，通过该部分知识的讲解可以培养学生的工程意识，也可以使学生对工程力学概念、定理的理解更加深刻。知识拓展部分内容是针对那些学习上有余力，或者是计划考研的学生。这部分知识更好的反映工程力学与其他课程间的联系与补充，需要任课教师与各相关专业课程教师协商后制定。这部分知识的学习主要是以小组讨论的方式进行，这种课程间或者学科间内容的交融不仅可以加深学生理解对各课程间联系的理解，也对其思维能力、整体分析能力以及创新能力的培养有很大的帮助。

  （二）改革教学模式，改进教学方法

  现代教学方法中强调重视设置问题情境，激发学生的认识兴趣；重视生在学习活动中的主体意识，使学生及时看到自己学习上的进步，体验到学习成功的喜悦；重视在教学过程中通过主动探求的学习活动，掌握独立获取知识的方法，培养独立获取知识的能力；重视学生知识结构的掌握，发展学生的认知能力，这与 CDIO 的理念是一致的，因此针对工程力学课程的特点以及传统教学中存在的不足，作者提出基于 CDIO 理念，改革工程力学教学模式。在教学中，以问题为驱动，激发学生的好奇心和兴趣，同时以工程实例为中心，围绕具体工程实例进行授课；以应用为目标，将教学活动与工程任务结合在一起，让学生从做中学。教学模式上，结合 CDIO 的工程教育思想，以工程中的实际例子为载体，阐述工程项目的全过程，让学生在了解工程项目周期运行过程的同时，分析工程运行过程中可能遇到的各种力学问题。当然，这些力学问题不可能仅用工程力学知识都可以解决，老师可以顺利成章的提醒学生在后续的课程中注意学习那些方面，这样工程力学与其他课程的联系自然凸显出来。介绍工程实例的过程中要特别注重介绍工程力学如何与工程密切相关的方法和过程，突出应用，多介绍工程背景使学生建立工程中的力学思想。运用这种方式不仅可以调动学生的求知欲，也可以提高他们发现问题和解决问题的能力。基于上述教学模式改革，我们在工程力学的教学方法上进行改进和完善，改变传统的“灌输式”方法，侧重在课内和课外两个方面培养学生的综合能力。首先值得一提的是在课内和课外的教学上均以小组的形式进行，这样既提高了学生的热情，也可以培养学生的团队精神。在课内，努力创造师生互动氛围，提高学生参与课堂教学的程度，激发学生学习的主动性。课内安排课堂交流、课堂讨论和课堂演示等环节。课堂交流是指针对老师提出的问题小组内交流，然后小组间相互讨论，最后任课教师总结；在课外，如何引导学生培养自主学习的能力，学习运用所学的知识应用于课外实践，从而加深工程力学知识的理解，这是教师必须认真思考的问题。为了解决这一问题，我们给出了一些课外自主学习的方案，比如：梳理课堂知识，写知识框架图；联系工程实例，发现问题，写分析报告；阅读相关书籍，写读书报告；提出新颖的教学方法，参加教改课题，写小论文。学生可以自主选择某一方面进行学习探讨，课外自主学习结果以书面的形式上交后记入平时成绩。

  （三）改革课程考核方式

  在上述新的教学模式下，考核方式也必须随之变化。首先我们提高了平时成绩的所占比例（30%），平时成绩中突出学习过程的考核，例如课上的讨论交流，课外自主学习的读书报告、小论文等。特别对于那些可以独立思考，并提出新颖想法和方案的同学给予一定的加分。其次，注重学生实践能力的考核。一方面将工程力学实验成绩以一定的比例计入期末成绩，另一方面限于课程时间，实践考核以思考题的方式安排在期末考试试题中，例如将一些工程中的实际情况展示给学生，然后要求学生综合运用所学知识灵活分析可能遇到的问题或应该注意的某一方面。从考核结果来看考核的方式比原来更加科学合理，学生对于这样的考核方式给予了较高的评价。

  通过教学方式和教学内容的调整，目前学生的学习态度得到了较大的改善，学习兴趣也有很大的提高，这为学生的后续专业课学习打下了良好的基础。这也表明了我们进行的教学改革适合当前的教育改革，以及进行教学模式改革的必要性和急迫性。今后我们还将长期探索，坚持实践，不断研究，总结经验。希望工程力学课程，在培养所需的应用型人才中发挥重要作用。
 

[1]顾佩华，沈民奋，李升平，等.从 CDIO 到 EIP-CDIO：汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）：12-20.

[2]李曼丽.用历史解读 CDIO 及其应用前景[J].清华大学教育研究，2008（5）：79-87.

[3]史文谱，张春萍，方世杰，等.工程力学教学改革初探[J].高等教育研究，2009（26）：27-29.