工程教育認(rèn)證體制下《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革趨勢(shì)探討

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1、工程教育認(rèn)證體制下《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革趨勢(shì)探討 摘要：本文分析了在工程教育認(rèn)證體制下工科專業(yè)人才培養(yǎng)具備的5大特點(diǎn)。總結(jié)了《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程可提供給學(xué)生的知識(shí)和能力培養(yǎng)。結(jié)合上述分析，找出了我國現(xiàn)有《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)和教改中違背工程教育認(rèn)證體制下人才培養(yǎng)要求的常見問題，并針對(duì)這些問題提出了未來《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)改革的三個(gè)主要趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞：材料力學(xué)實(shí)驗(yàn) 工程教育認(rèn)證 教學(xué)改革 中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A D01：10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.039 我國是

2、世界工科教育人才培養(yǎng)大國，每年都有數(shù)以萬計(jì)的工科畢業(yè)生被全國各地，各式各樣的高等學(xué)校培養(yǎng)出來，輸入社會(huì)?？墒牵m然我國的工科教育在人才培養(yǎng)在培養(yǎng)人數(shù)上對(duì)世界其他國家而言有壓倒性的優(yōu)勢(shì)，但是在對(duì)世界工程教育的影響力上卻并非最大。為提高我國工科人才在世界的影響力和競(jìng)爭(zhēng)力，我國從2006年開始工程教育專業(yè)認(rèn)汪試點(diǎn)，到2013年6月19日，我國已成為《華盛頓協(xié)議》第21個(gè)成員。這標(biāo)志著我國的工程教育開始走出國門，同時(shí)也標(biāo)志著我國工程教育的重大改革時(shí)期的到來。專業(yè)教育的改革必導(dǎo)致課程教學(xué)的改革，反過來課程教學(xué)的改革同樣要遵循專業(yè)教育改革的特點(diǎn)。 《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程是土木工程、機(jī)械工程等渚多

3、工科專業(yè)課程中的一門重要基礎(chǔ)課程，在工程教育認(rèn)證體制改革的浪潮下，基礎(chǔ)課程的改革是首當(dāng)其沖的。然而課程改革是整個(gè)專業(yè)教學(xué)改革的其中一環(huán)，是為專業(yè)教學(xué)改革服務(wù)的，要對(duì)課程進(jìn)行合理的，有意義的改革首先就要準(zhǔn)確把握工程教育認(rèn)汪對(duì)我國工科專業(yè)人才培養(yǎng)有什么影響。 1 工程教育認(rèn)證體制中工科專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn) 與我國傳統(tǒng)的工科專業(yè)教學(xué)評(píng)估不同，在工程教育認(rèn)證體制下，工科教育人才培養(yǎng)的要求有其自身的特點(diǎn)。 1.1 培養(yǎng)目標(biāo)更具體 在工程認(rèn)證體制中專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中要明確指出學(xué)生畢業(yè)時(shí)要達(dá)到的要求，其中除了對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握程度的要求外，還有對(duì)學(xué)生能力的發(fā)展程度的具體要

4、求。例如：經(jīng)常見到很多學(xué)校在專業(yè)人才培養(yǎng)方案上寫某某專業(yè)是培養(yǎng)怎樣的專門高級(jí)人才。人才培養(yǎng)目標(biāo)表述含糊其辭，目標(biāo)達(dá)成與否也不可估量。在工程教育認(rèn)證體制中這種教育目標(biāo)是不可取的，目標(biāo)的確定也必須滿足SMART原則，即Specific具體的，Measurahle可計(jì)量的，Attainment可以達(dá)成的，Reasonahle合理的，Time有時(shí)間性的。以吉林大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)為例，在按照工程教育認(rèn)證要求改進(jìn)之后的人才培養(yǎng)目標(biāo)變?yōu)閷W(xué)生不僅能很好的掌握水、氣、固體廢物處理處置等方面的專業(yè)技能，而且具有很好的設(shè)計(jì)和綜合規(guī)劃能力，最終具有較強(qiáng)的社會(huì)適應(yīng)能力，獲得家長(zhǎng)和老師期望的畢業(yè)生標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然這種培養(yǎng)目標(biāo)比前

5、一種培養(yǎng)目標(biāo)更能體現(xiàn)SMART原則。但是仍有改進(jìn)空間。 1.2 知識(shí)和能力培養(yǎng)齊頭并進(jìn) 由于在專業(yè)的新評(píng)價(jià)模式上，學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的具體化和可評(píng)估化，對(duì)人才培養(yǎng)的要求不僅體現(xiàn)在專業(yè)知識(shí)要求上，還體現(xiàn)在各種能力和技術(shù)上。以土木工程專業(yè)為例，人才培養(yǎng)要求中對(duì)知識(shí)的掌握情況固然與現(xiàn)有高等專業(yè)教育的要求相去不遠(yuǎn)，但是在人才的能力上面要求就大不一樣了，如要求學(xué)生有團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，這意味著只知自己讀書與同學(xué)關(guān)系不好的學(xué)霸并非高校培養(yǎng)的合格人才；又例如要求學(xué)生有運(yùn)用現(xiàn)有課堂知識(shí)能夠獨(dú)立解決較復(fù)雜工程問題的能力，也就意味著中國式教育中通常強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)的記憶和背誦的教條式教育需要改進(jìn)，學(xué)生對(duì)知識(shí)

6、的掌握程度不僅僅是記憶，還要會(huì)運(yùn)用，并且能夠有足夠的邏輯思維能力將一個(gè)較復(fù)雜的工程問題轉(zhuǎn)變成自己可以解決的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的集合。此外還有人文素養(yǎng)、運(yùn)用現(xiàn)代工具和手段等等一系列的能力都有相應(yīng)的要求， 1.3 人才培養(yǎng)與工程實(shí)際結(jié)合更緊密 工程人才培養(yǎng)出來是干什么的？絕大多數(shù)人才都是在各個(gè)工程行業(yè)當(dāng)中從事工程相關(guān)工作的。這就意味著人才主要是面向社會(huì)輸送的，既然是面向社會(huì)，面向各個(gè)工程行業(yè)，就必須與工程行業(yè)發(fā)展和需求相結(jié)合。在工程教育認(rèn)證體制下為增強(qiáng)工程教育與行業(yè)的緊密度，對(duì)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和專業(yè)教師都有區(qū)別于以前的要求。首先人才培養(yǎng)針對(duì)學(xué)生不僅僅是完善的學(xué)習(xí)指導(dǎo)還需要完善的針

7、對(duì)學(xué)生專業(yè)的職業(yè)規(guī)劃和就業(yè)指導(dǎo)。其次人才培養(yǎng)目標(biāo)的修訂和課程體系設(shè)計(jì)都需要企業(yè)或行業(yè)專家參與。再就是，畢業(yè)生要求需了解與本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開發(fā)、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法律、法規(guī)，具有運(yùn)用工程工作所需相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)以及經(jīng)濟(jì)和管理知識(shí)的能力且具備設(shè)計(jì)和實(shí)施工程實(shí)驗(yàn)的能力，并能對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。最后，教師中除了要有專業(yè)教師還需有企業(yè)或行業(yè)專家作為兼職教師。 1.4 強(qiáng)調(diào)學(xué)生的未來發(fā)展可能性 現(xiàn)有的高等教育是學(xué)生出了校門就和學(xué)校沒關(guān)系了，以后能不能在行業(yè)內(nèi)有發(fā)展全憑個(gè)人本事，但是新的教育評(píng)價(jià)中不僅要評(píng)價(jià)學(xué)生畢業(yè)時(shí)的狀態(tài)，還要能反應(yīng)學(xué)生

8、畢業(yè)后5年左右在社會(huì)和專業(yè)領(lǐng)域預(yù)期能夠取得的成就。這就好比高等教育要從商品售出概不負(fù)責(zé)的時(shí)代，轉(zhuǎn)變成一切商品免費(fèi)質(zhì)保5年的時(shí)代。這對(duì)高等教育的質(zhì)量要求大大提高。 1.5 以普通學(xué)生評(píng)價(jià)代替優(yōu)秀學(xué)生評(píng)價(jià) 辦教育的都知道，好的學(xué)校有差學(xué)生，差的學(xué)校也有好學(xué)生。現(xiàn)有的教育評(píng)價(jià)體系中往往拿著金字塔最頂端的學(xué)生說事，通過證明我有好的學(xué)生來說明我的辦學(xué)質(zhì)量符合要求。這種評(píng)價(jià)方式本身就不符合概率學(xué)的理論，因?yàn)檫@些優(yōu)秀的學(xué)生對(duì)你教育的專業(yè)來講就是一個(gè)小概率事件，并不能代表平均水準(zhǔn)。但是在工程教育認(rèn)證體制下，需以剛剛滿足畢業(yè)要求的普通學(xué)生為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，而能夠滿足畢業(yè)要求的學(xué)生為絕大多數(shù)，也

9、就意味著這絕大多數(shù)學(xué)生比評(píng)價(jià)時(shí)能看到的更優(yōu)秀，這樣的評(píng)價(jià)模式更能體現(xiàn)學(xué)校某專業(yè)教育的整體水平。 2 《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程可以提供哪些知識(shí)點(diǎn)和能力的培養(yǎng) 在對(duì)工程教育認(rèn)證體制的人才培養(yǎng)的特點(diǎn)有了一定認(rèn)識(shí)之后，反過來看看《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程可以為工程專業(yè)人才培養(yǎng)提供哪些知識(shí)點(diǎn)和能力的培養(yǎng)。首先，當(dāng)然是相關(guān)專業(yè)知識(shí)的培養(yǎng)，如鞏固材料在拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等情況下的變形特點(diǎn)、應(yīng)力分布特點(diǎn)、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系等。其次是熟悉工程測(cè)試中常用儀器的操作和常用實(shí)驗(yàn)方法如扭轉(zhuǎn)儀、萬能試驗(yàn)機(jī)、千分表、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀等。最后是對(duì)學(xué)生一些能力的培養(yǎng)，如與實(shí)驗(yàn)直接相關(guān)的如實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)的

10、總結(jié)能力及動(dòng)手能力等，與實(shí)驗(yàn)無直接關(guān)系的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。顯然，一門小小的實(shí)驗(yàn)課程涉及到學(xué)生多方面的知識(shí)和能力培養(yǎng)。 3 現(xiàn)有課程教學(xué)及教改中與工程教育認(rèn)證中人才培養(yǎng)特點(diǎn)相悖的地方 正是由于課程涉及的學(xué)生知識(shí)能力培養(yǎng)方面非常多，同時(shí)開設(shè)這門實(shí)驗(yàn)課的專業(yè)也非常多，所以開設(shè)課程的學(xué)校多、教學(xué)的老師多，大家總結(jié)的教學(xué)特點(diǎn)及提出課程教學(xué)改革意見也多。但是傳統(tǒng)的教學(xué)模式和現(xiàn)有的課程教學(xué)改革方向很多與工程教育認(rèn)證中人才培養(yǎng)的特色相背離。這里主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)。 3.1 與現(xiàn)有行業(yè)發(fā)展不符，學(xué)校教育明顯滯后 隨著行業(yè)技術(shù)的不斷更新發(fā)展，行業(yè)內(nèi)涉及到的材料試驗(yàn)種類

11、較以前增多，同時(shí)測(cè)試儀器、工具和方法不斷更新，然而看看現(xiàn)有的材料力學(xué)教材和課程要求，很多畢業(yè)了十多年的大學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本不變，很多工程界已經(jīng)很少使用的儀器設(shè)備或測(cè)試方法學(xué)校還在用，而一些當(dāng)下在工程界常用的設(shè)備和儀器，學(xué)生沒聽過，老師沒見過，學(xué)校更不會(huì)主動(dòng)更新。在這樣的情況下，工程人才培養(yǎng)與時(shí)代與工程界可以說是完全脫節(jié)的，更不要說與工程實(shí)際緊密結(jié)合了。 3.2 學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)減少 學(xué)生進(jìn)行材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中一個(gè)重要目的就是將對(duì)事物的理性認(rèn)識(shí)和感性認(rèn)識(shí)相結(jié)合。但是現(xiàn)有的很多實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中卻將學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)降至最少。舉個(gè)例子來說明，電測(cè)法是材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中一個(gè)重要內(nèi)容

12、，電測(cè)法實(shí)際上是將應(yīng)變片貼在測(cè)試物體上，通過物體的變形使得應(yīng)變片上電阻產(chǎn)生變化，通過不同的電橋接線方法，經(jīng)應(yīng)變儀把信號(hào)放大讀出貼片位置處材料的應(yīng)變情況。這樣一套實(shí)驗(yàn)如果要完整的操作下了，其難點(diǎn)有兩處，一是應(yīng)變片的粘貼，二是電橋搭接。尤其是應(yīng)變片粘貼時(shí)對(duì)學(xué)生耐心、動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力等都有較高要求，如果是處理不當(dāng)，應(yīng)變片就作廢了，應(yīng)變片得重新粘貼。但是為了節(jié)約教學(xué)成本、為了提高教學(xué)速率，很多學(xué)校在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是將應(yīng)變片貼在固定的實(shí)驗(yàn)構(gòu)件上，電線也焊好，一批學(xué)生用過后，下一批學(xué)生接著用。學(xué)生知道應(yīng)變片怎么選擇了嗎？實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上寫了。知道應(yīng)變片怎么粘貼了嗎？實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上也寫了。在工程中能自己實(shí)施

13、類似的實(shí)驗(yàn)，自己貼好應(yīng)變片嗎？不會(huì)。這樣的實(shí)驗(yàn)過程，無異于紙上談兵。更有一些好心的老師干脆將電橋線路也搭接好，學(xué)生來了直接加載，讀數(shù)，走人，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的又快又準(zhǔn)，皆大歡喜。但是如此設(shè)置的實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)沒有開設(shè)實(shí)驗(yàn)的必要了。 3.3 學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練太少 在中小學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)的所有操作步驟教師都會(huì)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)的說明。到了大學(xué)，很多學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)總習(xí)慣性的問老師，實(shí)驗(yàn)要先干什么，后干什么，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)怎么記錄，有沒有表格，要記錄幾組，哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是需要的，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理用哪個(gè)公式等等。一些教師為了避免過多的類似問題，于是在實(shí)驗(yàn)前總是將實(shí)驗(yàn)的所有細(xì)節(jié)通過課件、教學(xué)參考書等多種

14、形式直接塞給學(xué)生。老師好嗎？好。學(xué)生還要?jiǎng)幽X子嗎？不用了。于是乎課程對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)不是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，而是展示老師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。而這樣的老師還往往是學(xué)生口中的好老師，各種教學(xué)競(jìng)賽的佼佼者。為什么？細(xì)節(jié)處理到位啊。實(shí)際上學(xué)生在這種課程中頂多是學(xué)會(huì)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和處理，但是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力卻沒有得到鍛煉和養(yǎng)成，畢業(yè)后遇到很多工程問題，沒有固定的實(shí)驗(yàn)方法提供，沒有老師幫忙，只能干瞪眼了。 4 《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)改革趨勢(shì) 對(duì)于《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程而言，在工程教育認(rèn)證體制下的教育改革重點(diǎn)之處應(yīng)該就是以上的相悖點(diǎn)所在。同樣著重三點(diǎn)。 4.1 提高與

15、工程行業(yè)結(jié)合度 實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和工具應(yīng)及時(shí)更新，關(guān)注工程行業(yè)的發(fā)展情況，實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備和方法可領(lǐng)先于行業(yè)發(fā)展但不應(yīng)落后于行業(yè)發(fā)展，注重學(xué)生專業(yè)知識(shí)的時(shí)效性。課程可根據(jù)具體情況每隔數(shù)年進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置的調(diào)整，遛免實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目設(shè)置時(shí)的換湯不換藥現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備及工具也應(yīng)做到除了折舊、損壞原因的淘汰之外也應(yīng)存在技術(shù)原因的淘汰。 4.2 增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中動(dòng)手機(jī)會(huì) 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)盡可能創(chuàng)造條件讓學(xué)生多動(dòng)手，主動(dòng)性學(xué)習(xí)，而非被動(dòng)性的聽聽課，看看書的學(xué)習(xí)。學(xué)生應(yīng)熟悉重要實(shí)驗(yàn)操作過程，熟悉重要及常用測(cè)試儀器操作步驟及使用方法。而且，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)以

16、培養(yǎng)大部分學(xué)生的動(dòng)手能力為主，實(shí)驗(yàn)小組成員不易過多，以防止很多實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練只能惠及極少部分學(xué)生的情況存在。 4.3加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練 高校老師不是保姆和奶媽，沒必要將所以實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)都送到學(xué)生面前，高校教育應(yīng)更強(qiáng)調(diào)方法、能力的教育。授人以魚不如授人以漁，學(xué)生學(xué)會(huì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)也僅僅是一個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力則使得學(xué)生在社會(huì)中和以后工作中有著更強(qiáng)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)導(dǎo)向也有必要改進(jìn)，不應(yīng)把將所有知識(shí)點(diǎn)教授給學(xué)生作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)該以學(xué)生是否基本具備設(shè)計(jì)和實(shí)施工程實(shí)驗(yàn)的能力，并能對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析的能力作為教師教學(xué)好壞的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。 總之，在工程

17、教育認(rèn)證體制下，工程專業(yè)教學(xué)目標(biāo)會(huì)隨著社會(huì)發(fā)展不斷調(diào)整，作為專業(yè)支持的《材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)也應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展與時(shí)俱進(jìn)，深化改革，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，為我國工程人才的培養(yǎng)盡一份力。 參考文獻(xiàn)： 【1】遲子芳.工程教育認(rèn)證環(huán)境下環(huán)境工程教改初探――以吉林大學(xué)為例【J】.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2014，（7）1，3. 【2】修開喜，朱泓.美國工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)我國專業(yè)認(rèn)證的啟示【J】.吉林教育，2013，（13）：43-44. 【3】中國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì).認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)【EB/OLI.http：///column.php. 【4】杜曉東，李合琴，張學(xué)斌.適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的工程材料課程教學(xué)改革思考【J】.大學(xué)教育，2014，（1）：117-118. 第 9 頁 共 9 頁