基礎力學教學中學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探討

　　摘 要：本文對基礎力學教學實踐中，如何培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)進行了探討。針對傳統(tǒng)基礎力學課程教學，革新教學模式、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識并將基礎力學滲入到實踐教學中，是培養(yǎng)具有堅實基礎、富有綜合實踐能力和探究能力的創(chuàng)新性應用型人才的有效途徑。

 

　　關鍵詞：基礎力學;教學模式;創(chuàng)新意識;綜合實踐

 

　　中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平近日在中南海同團中央新一屆領導班子成員集體談話并發(fā)表重要講話時強調，青年一代有理想、有本領、有擔當，國家就有前途、民族就有希望。作為新一代的大學生如何抓住當下，傳承根脈，面向未來，至關重要。創(chuàng)新是一個人的希望、一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的動力。我國自改革開放以來，高等教育有了長足的發(fā)展與進步，教學條件和師資得到不斷完善，教學質量也得到了顯著提高。但與西方先進國家相比，我國大學生整體素質仍有欠缺之處，主要體現(xiàn)在缺乏創(chuàng)新意識和創(chuàng)造力薄弱。這主要因為我國現(xiàn)行的教學模式比較單一、實踐教育和書本知識結合不夠、評價學生能力的方法片面及激勵引導機制的不合適等諸多不利因素 [1]。為適應全球信息化、智能化和學科強交叉等形勢特征，高等教育必須從以往的單一授課模式中變革為以培養(yǎng)具有知識創(chuàng)新能力的新時代人才教學模式，提高大學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，建立有利大學生創(chuàng)新能力發(fā)展的良好模式和環(huán)境 [2]。

 

　　理論力學、材料力學等課程既是基礎性學科，也是技術性學科，它們是眾多技術工程學科的重要基礎。長期以來，基礎力學課程已形成了相對穩(wěn)定的課程體系，理論架構嚴謹且邏輯縝密，兼具理論性和應用性，對提高學生的邏輯思維能力、模型提煉能力、分析及解決問題能力和鉆研能力等方面都有著獨特的優(yōu)勢和作用。在基礎力學課程教學實踐中，如何培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識對提高學生綜合素質至關重要 [3]。本文將從教學模式革新、創(chuàng)新意識培養(yǎng)、探究方式教學、實驗教學、綜合實踐應用等方面進行具體探討，嘗試找到有效培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的方法和教學模式，讓學生在基礎力學學習中既掌握具體基礎力學理論知識，也獲得創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

 

　　一 教學模式的革新

 

　　傳統(tǒng)的教學模式多采用灌輸式教學，其大量實踐表明教學效果差，學生雖熟悉具體理論知識，但針對實際復雜問題時不能深入理解和靈活應用。為適應創(chuàng)新性教育要求，需要從教學模式和教學觀念出發(fā)，對教學規(guī)律、教學過程、教學目的、教學原則等教學基本問題進行深入思考，明確教學方法創(chuàng)新的主題和宗旨，實現(xiàn)教學方法創(chuàng)新。

 

　　基礎力學課程其理論性強、公式較多，與其它課程比相對枯燥難學，并且因多種原因與實踐結合又比較少，導致往往不被學生重視且認為它沒有實際用處。要改變基礎力學課程的這種不利現(xiàn)狀，一方面是要激發(fā)學生對這門課程的學習興趣，另一方面要通過多種形式讓學生樹立起自信心，這些都需要在教學方法上做文章。在教學實踐中，對重要理論知識的教學仍可采用傳統(tǒng)的講授教學方法，直接、快速的讓學生熟練掌握基本知識和內容，為學生在實踐中能更游刃有余的應用打好堅實的理論基礎。在學生熟練掌握基礎知識后，教師要通過案例教學法等在課堂中選擇具有代表性的典型實際案例，讓學生有針對性的進行梳理、分析和討論，做出自己的判斷和評價，發(fā)揮案例教學方法增強學生學習興趣的有利優(yōu)勢。在課程中應用案例教學法，結合實踐啟發(fā)學生主動思考，提高學生的分析能力。在課堂教學中多采用研討法，讓學生分組形成團隊進行學習，調動學生參與具體的集體任務。團隊學習有利利用每一個小組成員的知識和技能，充分調動學生積極性和主動性，讓學生在團隊合作中掌握解決復雜問題的綜合分析能力，提出創(chuàng)造性解決方案。

 

　　二 培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識

 

　　在現(xiàn)代高等教育中，如何將創(chuàng)新性教育融入到理論力學課程的教學過程中，使學生在理論力學課程的學習過程中提高綜合素質一直是個難點。創(chuàng)新能力由多種能力構成，包括學習能力、分析能力、解決問題的能力、綜合能力、想象能力、批判能力、創(chuàng)造能力、實踐能力、組織協(xié)調能力以及整合多種能力的能力?；A力學作為基礎性課程，是土木工程等應用專業(yè)教學中最基本的內容?；A力學中蘊含著許多創(chuàng)新思維方法——演繹法、歸繆法、逆向思維法等，這些方法對其它學科的學習也具有廣泛借鑒意義?；A知識的學習對專業(yè)方面的發(fā)展至關重要，但在學習基礎力學課程過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識對學生以后的發(fā)展更加重要，影響也更加深遠。愛因斯坦認為，想象力比知識重要，因為知識是有限的，而想象力概括了世界上的一切，推動著人類的進步，并且是知識的源泉。一個人的想象力決定了他們的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。因此，在教學中有意識地鼓勵和引導學生提出問題，不斷激發(fā)學生求知的興趣和欲望，激發(fā)學生思考和創(chuàng)新意識。特別是鼓勵學生敢于質疑問題，標新立異，啟發(fā)學生從多角度看問題，多問為什么，在探索中歸納、總結、發(fā)現(xiàn)和解決新問題，不斷形成強烈的創(chuàng)新意識。

 

　　三 培養(yǎng)學生的探究能力

 

　　創(chuàng)新是在堅實基礎知識上延伸而得以實現(xiàn)，要求學生掌握必備的基礎知識外，還應具備各方面的綜合能力，特別是探究能力，這也是適應現(xiàn)代高科技發(fā)展的特殊要求。培養(yǎng)探究能力，要求學生首先養(yǎng)成自己發(fā)現(xiàn)問題與提出問題的能力，不同于傳統(tǒng)教育中更關注于解決問題的教育理念 [4]。從培養(yǎng)創(chuàng)新能力角度來看，提出問題比解決問題更加有利于培養(yǎng)創(chuàng)新思維。為引導學生提出問題和養(yǎng)成良好探究習慣，教師應投入大量精力用于設計恰當?shù)恼n時計劃和學期計劃，并采用創(chuàng)設精妙情境等形式啟發(fā)與指導學生主動提出問題，然后再進行不斷發(fā)散延伸引導學生提出更深入的新問題。培養(yǎng)學生探究能力對教師和教學條件提出更高要求，要求教師針對特定的探究任務考慮學生所需資料及各類教學實踐工具等。其中最重要的是，教師需要發(fā)揮關鍵的引導作用，比如串聯(lián)教學活動的主線過程。教師還需多采用靈活的模式引導探究，如探究過程中提出不同的或反向的意見來激發(fā)學生的思維活動，促使學生把探究活動與對學科知識的思考和理解結合起來，老師要促使學生帶著“反思質疑”的態(tài)度去進行探究。讓學生對一切事物有質疑的態(tài)度、敢于不拘一格、充分發(fā)揮想象力和聯(lián)想能力，不斷養(yǎng)成良好探究習慣。

 

　　四 加強學生實驗教學

 

　　創(chuàng)新是對已有科學知識或技術等的推進和拔高，創(chuàng)新需要豐富素材和靈感，而實踐正是創(chuàng)新的源泉。在基礎力學教學中，經常出現(xiàn)精煉的力學理論知識和復雜工程應用問題的不匹配矛盾，以致學生解決工程實際問題能力不強，很難提出創(chuàng)新解決方案。為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，就應加強力學課程的實驗方面的教學，彌補傳統(tǒng)教學對力學實驗課程的不夠重視?；A力學教學不僅要開設基礎力學實驗，更要開展以學生自主進行的、探索性的力學實驗教學活動，讓學生自己動手和獨立操作，特別注意鼓勵學生自己尋找實驗失敗原因，失敗實驗更加有利促進學生發(fā)散思考和綜合分析能力，對創(chuàng)新能力培養(yǎng)更為關鍵。教師還應結合基礎力學教學要求巧妙設計新的實驗項目，特別是研發(fā)設計具有較強應用背景的綜合實驗 [5]。在課程基礎實驗之外，教師還可以引導學生自行開發(fā)個性實驗，指導學生查閱資料和提出問題，鼓勵學生嘗試創(chuàng)造性解決問題。這些也要求教學單位給學生提供良好硬件環(huán)境，如采取實驗室開放管理模式。

 

　　五 培養(yǎng)綜合實踐能力

 

　　現(xiàn)代科技的一個重要特征是學科交叉越來越強，學科界限越來越模糊，實際問題復雜度越來越高。這些對學生能力提出更高要求，綜合實踐能力的培養(yǎng)顯得更加必要和關鍵。在基礎力學教學實踐中，教師培養(yǎng)學生綜合實踐能力方面不僅需要夯實其理論教學基礎，而且需要加強對學生專業(yè)課程實驗和實踐環(huán)節(jié)的設置，特別是綜合實踐課程設計和實踐方面。實踐教學是培養(yǎng)學生基本技能、實踐能力、創(chuàng)新精神的有效途徑，是指導學生運用所學理論與實踐相結合，激發(fā)學生獨立思考和創(chuàng)新的意識，解決復雜生產實際問題的重要途徑，對鞏固課堂理論教學，增強學生實際操作技能，提高學生的專業(yè)素質等具有重要的作用。同時，可以培養(yǎng)學生在今后工作中獨立分析問題和解決復雜問題的能力，成為具有創(chuàng)新思維、開拓精神和綜合實踐能力的現(xiàn)代化高素質人才。

 

　　六 結語

 

　　教育不僅僅是傳授具體知識，更重要的是培養(yǎng)思維和方法。學習知識的過程是繼承前人的經驗，更為重要的是在所學知識基礎上有所創(chuàng)新，培養(yǎng)出創(chuàng)新思維，這樣的人才是高等教育的教學目標。在進行基礎力學課程教學時，采用靈活多變的教學方中心進行了實地考察，位于德克薩斯州休斯敦的萊斯大學和位于大學城的 A&M 大學都建立了規(guī)模較大的學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心，中心面積超過 400 平米。中心有專職的職工和專用的資金支持，常用的設施配置齊全，如計算機、網(wǎng)絡、打印機、多種型號的 3D 打印機、常用機床、機械、工具、測試儀表等，大學生就像使用圖書館一樣可以免費使用中心設施，并能得到中心指導教師的幫助，也可以按需要提出新購設施申請，由中心出資采購、安裝，以達到學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究需求。

 

　　通過美國高校學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心的考察，感受到美國高校對大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)比較重視，起步早，投資大，在大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)上已經發(fā)揮了重要作用。

 

　　“互聯(lián)網(wǎng) +”是傳統(tǒng)專業(yè)發(fā)展的契機，大力發(fā)展 “互聯(lián)網(wǎng) +”，給學校專業(yè)學科發(fā)展創(chuàng)造了機會，鼓勵大學生開展“互聯(lián)網(wǎng) +”大賽，通過“互聯(lián)網(wǎng) +”大賽作品創(chuàng)作，把傳統(tǒng)專業(yè)與信息技術融合，構建起大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機制，開辟大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新途徑。

 

　　參考文獻

 

　　[1]　關春燕 , 羅美華 . 大學生科技創(chuàng)新能力課外培養(yǎng)模式的探索與實踐 [J]. 教育教學論壇 , 2012(20):3-5.

 

　　[2]　張會霞 . 基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的專業(yè)課程教學改革研究 [J]. 教育教學論壇 ,2018(44):123-124.

 

　　[3]　田 里 . 構 建 高 校 教 師 激 勵 機 制 的 策 略 選 擇 [J]. 教 育 與 職業(yè) ,2015,(11):55-57.

 

　　[4]　高凱 . 互聯(lián)網(wǎng) + 時代背景下學生管理工作創(chuàng)新研究 [J]. 教育現(xiàn)代化，2016，(39):115-116

 

　　[5]　田瑞芳 .“互聯(lián)網(wǎng) +”創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)思考 [J]. 教育現(xiàn)代化， 2017，4(16): 1-2.

 

　　[6]　孫思桂 . 面對“互聯(lián)網(wǎng) + 教育”，老師你準備好了嗎 [J]. 教育現(xiàn)代化，2017,4(15):51-52.

 

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