摘要：为了探究基于专科层次的工程力学课程实践性教学效果，文章首先阐述了问卷测评样本和问卷设计方法，然后以问卷调查的形式测评了工程力学课程传统教学方法的效果、调研了工程力学课程实践性教学改革方向，最后进行了相关讨论。

　　关键词：工程力学课程；实践性教学；教学效果；专科层次

　　工程力学课程是一门工程类专业基础课程，普遍在工程类专业各层次的高等教育中开设。而专科层次工程力学课程的教学对象具有一定的特殊性。一方面，专科学生的数理基础大多较差，且在高等数学、大学物理等前置课程的学习中存在困难，积累到工程力学课程的学习时，已演变成在概念理解、理论分析和计算应用方面存在系统性的困难。特别是在概念理解方面的困难，对学生其他环节的学习造成了新的障碍。另一方面，大部分专科学生学习目的明确，学习热情较高，且具有一定的实践经验，实践能力较强。目前，工程力学课程教学采用的传统教学方法，侧重基本概念的讲解和基本实验能力的培养，缺少理论结合实际问题的实践性教学，导致学生学到的基本概念理论和实践应用之间存在巨大的鸿沟，这种教学方法并不完全贴合专科学生的学情。

　　目前，在高等院校的各层次教学中已经广泛开展了实践性教学改革的研究和探索。成果导向教育理念(Outcome Based Education，简称OBE)被引入地质类工程课程教学改革，其强调教育的灵活性，要求在明确产出目标的基础上制定评价方法和教学方式，通过适当增加实验课学时，强化实践教学，以提高教学效率和质量[1-2]。赵劲松[3]提议在岩土工程课程中通过优化实验教学、观摩学习和工程实践提高实践性教学效果。郭二芳[4]提出了在高职数学教学中引入数学建模思想推动实践性教学改革的思路，即通过在课中和课后引入数学建模实践教学，加强数学建模考核，将理论与实践相结合，提升教学效果。与此同时，军队院校也在推行实践性教学改革研究，其中王则胜[5]提出可构建基于“认识实习—课内实作训练—航海模拟训练—航海实习—综合演练”5个环节和“基本技能—综合性实践—创新性实践”3个课内实作训练层次的“5+3”实践性教学模式。

　　在高等院校工程力学课程的实践性教学方面，陈东阳等[6]提出将CFD仿真和风洞试验等可视化教学手段引入课堂教学，以提升学生对研究对象的直观感受，并通过接触专业软件帮助学生提早建立学科相关的工程应用能力。王媛[7]为解决课程实践性不足的问题，提出了重构教学体系，采用项目教学法、任务驱动法等教学方法的改革模式。许秀兰[8]也提出了通过采用案例式教学、研讨式教学等实践性教学手段提升学生学习积极性的改革方法。年廷凯[9]、孔凡广[10]、覃荷琐等[11]均提出了以实践性教学改革为导向，提升学生实践能力，支撑专业技能养成，对接就业市场的教学方法改革路径。

　　为了贴合专科学生的学情特点开展课程教学方法改革，本文对某个已完成工程力学课程学习的专科班次学生进行了问卷调查，并根据问卷结果对该层次工程力学课程实践性教学改革方向进行了探讨。

　　一、问卷测评样本和问卷设计方法

　　参与问卷调查的专科班次共有23个学生，该班次学生总体课程表现良好，在实验课程中展现了较强的实验操作能力。按照课程教学计划以应用计算题为主的形式组织了期中考试和期末考试两次闭卷考核，两次考核均采用百分制，且试题的难度系数接近。结果显示，期中考试成绩不尽如人意，大部分学生未能及格，且部分学生分数距离及格线差距较大。在期末考试前，针对应用计算题的分析和解法进行了集中的复习和训练。期末考试成绩显示，有1人不及格，有13人成绩在60—69分，有7人成绩在70—79分，有2人成绩在80—85分。对期中考试成绩和卷面情况进行分析可知，该班次学生总体数理基础较差，缺少闭卷解决应用计算题必需的数学基础和分析解题经验。然而结合该班次的期末考试成绩可知，这批学生在系统训练后也能具备一定的应用计算题分析解题能力。可见该班次学生多数具备较强的学习能力，也具备根据考核方式进行针对性学习的动力和能力。

　　在期末考试后，期末考试成绩公布前，使用“问卷星”小程序对该班次学生进行问卷调查，共得到有效问卷20份。具体来说，问卷共设置20题：第1—4题调查了学生对工程力学课程的总体认识；第5—7题调查了学生对课程中各学习环节的认识；第8—10题调查了学生对例题讲解环节的想法；第11—13题调查了学生对案例教学的想法；第14—16题调查了学生对实验课教学的想法；第17—20题调查了学生对课程的思考。概言之，问卷调查了学生对以知识讲授为主的传统教学方法的想法和学习效果，以及对课程改革方向的思考。根据问卷调查结果，可以探究合适的课程改革方向，以符合“以学生为主体”的课程改革原则。

　　二、基于问卷调查的工程力学课程传统教学方法效果测评

　　问卷的第1题调查了学生对工程力学课程传统教学方法的基本评价，以评价传统授课方式的实施效果，调查结果如图1所示。65％的学生认为采用传统教学方法学习效果“很好”，基本上能学明白相关知识点，但是仍有5名学生认为采用传统教学方法取得的学习效果“一般”，且有2名学生认为学习效果“不好”。可见该授课方式具有进一步改革的必要性。为了考查学生在每一个教学环节的学情，第2题调查了学生认知中课程最大的难点，调查结果如图2所示。本课程采用传统授课模式，理论课的主要教学方式是由教师以讲授法和设问教学法讲解基本概念和理论体系，但是依然有55％的学生认为“概念理解”是本门课程最大的难点，说明该班次学生对脱离实际应用的理论概论讲授接受程度不高，在理解上存在一定的困难。另外，有35％的学生认为“应用题计算”是最大难点，这符合基本学情，且与期中考试成绩相符。此外，还有2名学生认为“案例运用”是最大难点，说明现有教学模式下的实践性案例教学并不完全符合学生的学习需求，有待改进。

　　问卷中的第6题调查了在学生的认知中概念学习环节存在困难的部分，调查结果如图3所示。有75％的学生认为“抽象概念的理解”是概念学习中最困难的部分，且没有学生认为“在实例中应用概念”存在困难。可见，针对概念学习中的难点，最好的解决方式是对教学方法进行改革，通过理论结合实际的案例教学帮助学生理解概念。鉴于此，教师可以结合生活常识和工作实例将抽象的概念具体化，简化抽象概念的理解过程，形成实践化教学案例。

　　问卷的第19题调查了学生认为他们在毕业后可能使用工程力学知识的频率，调查结果如图4所示。该班次学生毕业后多数从事设备维护工作，工作内容多半会以工程力学知识为基础。然而只有40％的学生认为自己毕业后会“经常用”工程力学知识，另外有50％的学生认为只会“偶尔用”，还有5％的学生分别选了“不会用”和“不知道”。可见，该班次实行的理论与实践结合不足的教学方式导致学生对理论知识的应用方法缺乏直观的了解。学生在完成课程学习后，并不清楚该如何将课程知识应用到实际的工作中。

　　从问卷结果可知，传统教学方法不能很好地满足学生的实际学习需求。传统的教学过程注重知识讲解，不能很好地达成教学计划中的高阶学习目标，很难培养学生的应用能力。缺少与实践相结合的案例教学明显地影响了学生对抽象概念的理解，从而导致“概念理解”成为本门课程的最大难点。另外，以应用计算题为主体的考核方式影响了学生的学习目标和关注度，也必然降低了工程力学课程内容的实用性和趣味性，影响了教学效果。工程力学课程教学缺少实践教学方法还导致了概念应用的不直观。因此，基于工程力学课程的实践性教学改革势在必行，且迫在眉睫。

　　三、基于问卷调查的工程力学课程实践性教学改革方向调研

　　为了进一步明确“以学生为主体”的工程力学课程实践性教学改革的发展方向，问卷进行了一系列调查。第5题(多选题)调研了学生认知中本门课程后续应该强化哪些教学环节，调查结果如图5所示。有75％的学生希望课程可以加强“案例教学”环节，可见基于案例教学的实践性教学改革符合大部分学生的需求和期望。另外，有45％的学生希望增加“例题讲解”，说明以应用计算题为主体的终结性考核方式对学生的自主学习目标产生了明显的导向作用。可见，对课程进行实践性考核方式改革应当是工程力学课程实践性教学改革的重要组成部分。

　　问卷的第11题考查了学生对课程中使用过的各种案例的熟悉情况，由学生进行排序，问卷结果如表1所示。在四个案例中，螺旋桨轴的设计与圆轴扭转一章的知识联系紧密，在课程教学过程中提到次数较多，排在第一。电磁弹射案例与课程内容联系不紧密，在课程中仅深入讲解过1次，排在第二。学生的关节活动案例在讲解约束和内力时提到过，其与课程内容连接紧密且以生活经验为基础，排在第三。电磁阻拦索案例与杆的轴向拉伸与压缩一章有一定联系，但是因为时间关系未能讲透，只能排在第四。由此可见，与课程紧密结合的教学案例可以有效帮助学生记忆概念并对其加以应用；与课程联系不大的先进装备技术案例对课程教学有一定帮助，但是需要精讲，否则效果不佳。此问卷结果表明，与课程联系不够紧密的生活实例对教学的帮助不如与课程联系紧密的工程案例和先进装备技术案例。

　　问卷的第12题调查了学生希望在课堂上讲解的教学案例类型，问卷结果如表2所示。65％的学生希望在课堂上引入军事案例和前沿科技案例，案例内容不必与课程内容联系紧密。可见，多数学生对现役的军事装备和先进的科研成果具有浓厚的兴趣。若教师能在课堂上适当而自然地引入部分与课程内容有一定联系的此类案例，可以有效地激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力，在此基础上再结合军旅情怀和家国情怀的升华，还能起到课程思政的作用。此外，45％的学生选择了与课程内容联系紧密的工程问题，60％的学生选择了日常生活中可以遇到的简单易懂的案例，由此可见，学生对通过案例学习帮助概念理解的教学方式接受度较高，这进一步印证了以案例教学为主体的实践性教学改革符合学生的需求。

　　问卷的第13题通过让学生排序的方式调查了学生对案例教学实施方式的兴趣，调查结果如表3所示。从调查结果可知，该班次学生由于学习能力不足且对自主学习不够自信，对需要自主学习的案例实施方式兴趣不高，对于课堂游戏的兴趣比自主学习略高。学生对由教师讲授案例，然后进行分析、扩展相关知识的案例教学实施方式评分最高，明显高于另外三种类型。可见，针对专科学生的实际学情，以讲授为主、引导为辅的案例教学实施方式更加合适。

　　四、讨论

　　通过分析问卷调查内容和调查结果，可以得出结论：在专科层次工程力学课程中推行实践性教学是必要和紧迫的。目前采用的以讲授为主的教学方法存在以下问题：部分学生不能很好地达成课程的知识目标，多半学生在概念理解方面存在困难。其中，理解抽象概念是最大的难点。由于缺少理论与实践相结合的教学环节，多半学生对本课程知识的实际应用不甚了解，在完成课程学习后，缺少将课程内容与后续课程和实际应用相联系的能力。

　　根据教学实践，结合问卷调查结果可以初步总结出一种可行的实践性改革方向。在问卷结果中，四分之三的学生希望在教学过程中增加案例教学。在各种教学案例中，与课程结合紧密的工程案例和前沿科技案例最受学生欢迎。相对于以自学、探究性学习、研讨性学习等学习方法为主的翻转课堂教学模式，以教师讲授为主的案例教学实施方式对专科学生更为合适。鉴于此，应当针对专科学生的学情特点，在工程力学课程中推行以实践性教学案例为载体，以课堂讲授为教学方法的案例教学。在具体实施过程中，教师应该对照工程力学课程的内容，从网络或合作企业等渠道搜集整理一些工程案例和前沿科技案例，并按照案例类型将其存放在案例库，以便随取随用、及时更新。此外，在应用实践性教学案例时，可按照“呈现案例内容—创设问题情境—开展案例讨论—总结讨论结果”的流程实施，让学生对工程力学实践中涉及的问题进行剖析和探究，以掌握相应的知识，从而达成实践性教学的目的。

　　综上所述，实践性教学改革符合专科层次学生的学情和学习需要，有利于提高专科工程力学课程教学效果。另外，本文缺少对实践性教学考核方法改革的调研，同时对学生进行问卷调查的研究方式能保证以学生为主体，但是相对缺乏以教师为主导的教育学理论作为参考。因此，对于基于工程力学课程的专科实践性教学改革方法，特别是考核方式改革方法仍需要进一步研究论证。

参考文献：

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