略論力學競賽機制培養(yǎng)模式

時間:2022-10-11 04:23:00

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略論力學競賽機制培養(yǎng)模式

摘要:基礎力學競賽有助于激發(fā)學生的學習興趣,活躍學生的創(chuàng)新思維,拓展學生的知識視野,培養(yǎng)學生的科學素質(zhì),鍛鑄學生的團隊意識,進而對推進教學改革與教育創(chuàng)新,發(fā)現(xiàn)和選拔優(yōu)秀人才,促進精英教育起到一定的推動作用。為增強基礎力學競賽的積極作用,促進其良性運行和持續(xù)發(fā)展,應建立一個完整、科學的競賽運行機制,規(guī)范競賽管理的各個環(huán)節(jié),以提高基礎力學的教學質(zhì)量,培養(yǎng)高素質(zhì)精英型人才。

關(guān)鍵詞:基礎力學;競賽機制;力學教學;精英教育

在高等工科教育中,力學是一門基礎學科,在推動工程技術(shù)發(fā)展過程中具有重要的作用,也是應用性很強的技術(shù)科學。近年來,隨著全國高校教學改革的不斷深入,各工科專業(yè)力學基礎課程的學時不斷縮減,一定程度上對學生學習力學的積極性以及對力學重要性的認識有一定的不利影響,全國各高校也都在這種形勢下對如何搞好力學教學進行著不斷的探索。大連理工大學運載工程與力學學部為發(fā)揮學科優(yōu)勢,加強基礎力學教學,特成立了基礎力學教學研究所,并決定每年舉行基礎力學競賽,包括理論力學競賽和材料力學競賽。最初只有本校學生參賽,經(jīng)過3年的發(fā)展目前已擴大到大連市7所高校?;A力學競賽的定期舉辦,為每屆學生都提供了一種機會,活躍了學生的創(chuàng)新思維,拓展了學生的創(chuàng)新視野,培養(yǎng)了學生的科學素質(zhì),鍛鑄了學生的團隊意識,對推進教學改革與教育創(chuàng)新,發(fā)現(xiàn)和選拔優(yōu)秀人才,促進精英教育起到了推動作用。為了增強基礎力學競賽的影響力,以提高基礎力學的教學質(zhì)量,培養(yǎng)高素質(zhì)精英型人才,應建立一個完整、科學的競賽運行機制,規(guī)范競賽管理的各個環(huán)節(jié),促使競賽良性運行、健康發(fā)展,為學生提供一個鍛煉能力、展示自我的平臺。

一、完善競賽的管理制度,確保競賽持續(xù)發(fā)展基礎力學管理制度的建立與健全是競賽管理走向規(guī)范化、制度化的重要保障,是競賽成功舉辦、持續(xù)發(fā)展的前提。制訂競賽的規(guī)章制度主要是為了明確競賽的目標宗旨、出題原則、考試閱卷、宣傳手段等,在所有環(huán)節(jié)上均需精心策劃,嚴密組織,以確保競賽順利進行。

1.目標和宗旨。競賽的目的主要是為了激發(fā)學生學習基礎力學的興趣和熱情,通過競賽的形式,考查學生實際分析問題、解決問題的能力,強調(diào)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科學思維,注重對學生科學精神、協(xié)作意識、團隊精神、組織能力和競爭實力等綜合素質(zhì)的培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)和選拔優(yōu)秀人才,促進精英教育。另一方面,不同的學校,不同的老師,通過競賽來檢驗教學效果、更新教育理念、調(diào)整教學思路、完善教學手段、提高教學質(zhì)量、促進教育創(chuàng)新。

2.出題原則。基礎力學競賽不僅僅是一場考查大學生力學基礎知識和解題技巧的考試,而是一個考查大學生綜合能力和綜合素質(zhì)的平臺。競賽命題要涵蓋基礎力學的課程教學大綱全部內(nèi)容,計算題難度適中,可一題多解,強調(diào)解題的靈活性和各部分知識的綜合應用。概念題覆蓋面廣泛,強調(diào)知識掌握的全面性和對基本概念的透徹領(lǐng)悟。競賽內(nèi)容不再是單純考試型的題目,而是融基礎性、趣味性、靈活性、創(chuàng)新性于一體的描述題,不僅要反映學生解題的技巧,更要鍛煉學生處理和解決問題的能力。除了讓學生掌握基本的理論、方法和概念,還要培養(yǎng)學生去發(fā)現(xiàn)問題、提煉問題和解決問題的能力。試題不再是直接簡化后的力學模型,而是給出生活或工程中的一些有趣現(xiàn)象或故事,這樣就必須從實際問題中提煉出力學問題,即建立合理的力學模型,才能進一步解決這一問題。對實際問題進行抽象、歸納和簡化,抓住問題的核心與本質(zhì),在分析實際問題過程中不斷提高力學建模能力,從而可從多方面考查和提高學生的綜合素質(zhì)。

3.考試閱卷??荚囘^程中監(jiān)考人員應嚴格執(zhí)行考場規(guī)則,認真履行職責,維持好秩序,做好試題保密和試卷的保管工作??忌C件齊備,按考號入座,關(guān)閉通訊設備,將物品放在指定地點,嚴格遵守考場紀律,杜絕舞弊抄襲。閱卷工作在指定地點進行,統(tǒng)一評分標準、嚴謹規(guī)范,學生信息密封,確保競賽的公平與公正。

歷次的考試各個考場紀律非常好,從未發(fā)現(xiàn)任何違規(guī)現(xiàn)象,表現(xiàn)出各校參賽學生的優(yōu)良品質(zhì)。

4.宣傳手段。對競賽的規(guī)則、競賽過程和競賽結(jié)果利用網(wǎng)絡的便利條件,加強宣傳工作。為了提高學生對基礎力學競賽的認識,調(diào)動其參與的積極性,應該通過校園網(wǎng)、海報、展板、條幅和專題網(wǎng)站等加強對競賽的全方位宣傳。這種宣傳不僅是獲獎后的報道和嘉獎,更應該包括競賽的目的和意義,使力學競賽成為受關(guān)注、有影響力和有吸引力的活動。

二、組建優(yōu)秀教師團隊,在教學中培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)競賽是對高?;A力學教學水平和教學改革成果的檢驗,是培養(yǎng)精英人才的有效手段。競賽中學生能夠表現(xiàn)出良好的綜合素質(zhì),離不開平時教師對他們的培養(yǎng)和指導。所以要組建一支由教學經(jīng)驗豐富、責任心強、有一定科研經(jīng)驗的教師為主體的團隊,在日常教學過程中,有針對性地對學生進行各方面素質(zhì)的訓練。

1.注重力學基礎及綜合求解能力的訓練。強調(diào)力學基礎的重要性,并要求學生加強對力學基礎的理解、思考和應用,到學生錯用某些力學基礎或?qū)αW基礎不理解的地方,要及時糾正或講解,最終達到學生能夠熟練與靈活地應用教材中的每一個基本概念、公式、原理、知識和方法。

提高學生公式推導和解算能力,微積分、極限等數(shù)學知識相關(guān)的問題,鼓勵學生從數(shù)學上尋求一些較為簡單的求解方法來簡化復雜問題,這樣也可以提高學生的創(chuàng)新思維能力。

2.注重理論知識的拓展及尋求獲得新知識能力。通過競賽活動,促使學生將課堂教學過程中學習到的理論知識運用到解決現(xiàn)實問題當中,提高學生的實際動手能力。使學生能運用習得的分析方法和掌握的知識去發(fā)現(xiàn)、分析和解決生活、學習和工作中出現(xiàn)的各種問題,并針對問題提出相應的解決辦法和改進建議,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。將實現(xiàn)自我價值的精神追求轉(zhuǎn)化為刻苦學習、勤于鉆研、奮發(fā)向上的行為表現(xiàn)。有利于鍛煉學生的實踐能力。提高學生學習理論課程的積極性、趣味性、挑戰(zhàn)性,培養(yǎng)學生追求科學發(fā)現(xiàn)、探索未知的百折不撓的心理品質(zhì)、積極主動的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新精神,以及不怕困難、努力攻關(guān)的頑強意志。

3.訓練創(chuàng)新性思維及觸類旁通的能力。創(chuàng)新思維不是與生俱來的,而是需要一個長期培養(yǎng)的過程,而在平常課程教學過程一般情況下此類訓練又較少。怎樣有意識地提高學生的創(chuàng)新思維能力呢?可采用引導式、探究式、啟發(fā)式和互動式等教學方法,并把案例教學法引入課堂,充分調(diào)動學生的積極性和主觀能動性。能夠發(fā)散思維,能從多個方面去思考,注意理論聯(lián)系實際,鼓勵學生多觀察、多思考、多探討和多理論聯(lián)系實際。

4.培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膽B(tài)度和勇于探索的精神。使學生養(yǎng)成動眼、動手、動腦的習慣,促使學生在學習過程中能不斷分析問題、推測推理、領(lǐng)悟知識,進一步培養(yǎng)學生的基本科研能力。鼓勵學生參與主講教師的科研項目,當好科研助手,通過和老師一起開展研究工作,一方面提高學生的科研創(chuàng)新能力,另一方面部分競賽項目可直接取自于教師的科研課題。

三、加強實驗教學,鍛煉學生的實際動手能力和團隊協(xié)作精神基礎力學競賽,非常注重考查學生實際分析問題、解決問題的能力,強調(diào)培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、科學思維、協(xié)作意識、組織能力和競爭實力。將生活、工程與科技中提煉的力學問題轉(zhuǎn)化為頗為有趣的團體動手合作賽題,通過競賽進一步展現(xiàn)學生們的聰明才智,提高發(fā)現(xiàn)、提出和解決問題的能力,特別是團隊分工協(xié)作解決問題的能力,展現(xiàn)他們對科學問題的深刻理解、豐富的想象力以及訓練有素的動手能力。這方面可以通過力學實驗教學來實現(xiàn)。

1.將實驗創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提高到與理論創(chuàng)新能力同樣的高度。為了促進實驗動手創(chuàng)新能力和團隊合作創(chuàng)新精神的培養(yǎng),在實驗教學中必須加強學生的動手能力和綜合素質(zhì)訓練,充分發(fā)揮主觀能動性,自己動手制作作品,強調(diào)他們是一個團隊,必須精誠合作,發(fā)揮每一個人的積極性,加強集體主義榮譽感,而不要搞個人英雄主義。目前實驗教學還是基礎力學教學中的薄弱環(huán)節(jié),要全面提高力學教學質(zhì)量,必須理論教學和實驗教學相輔相成,共同發(fā)展。理論教學與實驗教學相結(jié)合,為推進和深化基礎力學教學改革積累經(jīng)驗。要不斷開闊設計教學實驗的思路,更新教學內(nèi)容、實驗內(nèi)容,設計出與工程實際相關(guān)的設計性、研究性和綜合性教學實驗,同時增強教學實驗的深度和廣度,增加層次性和趣味性。

2.加大實驗室開放制度。讓學生用更多的課余時間在實驗室中練習制作、編程、交流和思考。同時,也要求在基礎力學實驗里,減少或改進原來簡單和驗證性的實驗內(nèi)容,增加設計性、綜合性、程序設計方面的實驗內(nèi)容,從而培養(yǎng)學生對科學發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的濃厚興趣,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,開拓探究型的學習方法,形成發(fā)展型的知識結(jié)構(gòu)。

四、注重賽后總結(jié)經(jīng)驗,不斷提升競賽水平基礎力學競賽的結(jié)果體現(xiàn)了學生對知識的掌握程度和運用能力,反映了教學計劃、教學內(nèi)容的合理性。

每年基礎力學競賽結(jié)束后,召開一次研討會,通過總結(jié)交流,發(fā)現(xiàn)教與學中存在的問題,為教改提供借鑒。同時找出競賽中的經(jīng)驗與不足,不斷改進,使競賽能夠越辦越好,形成長效運行機制,更好地發(fā)揮其作用和影響力,圍繞競賽改進提高設想包括:1.使競賽與基礎力學課程內(nèi)容和課程體系改革密切結(jié)合,推動課程教學、教學改革和實驗室建設工作,逐步從理論力學和材料力學推廣到基礎實驗力學,使學生不僅僅是理論課程水平的檢驗,而是實驗創(chuàng)新的平臺。

2.通過參加競賽,促使學生提高學習主動性、拓寬知識面,對自己的力學學習進行一次檢驗,擴大力學知識的深度和廣度,為以后專業(yè)課的學習打下牢固的基礎。通過每年的競賽成績分析,學生的知識掌握水平相差很大,目前,采用的是統(tǒng)一的教學大綱和考核標準,為了讓不同的學生有不同的發(fā)展空間,正在探討摸索是不是可以采用分層次教學模式,從最基本的真我內(nèi)容到主動創(chuàng)新實踐案例教學等模式。

3.通過對競賽獲獎學生的表彰和宣傳,在校園里營造良好的學習和競爭氛圍,激發(fā)學生的學習興趣,達到以競賽促教學、以競賽促學風的目的,條件成熟逐步建設基礎力學網(wǎng)站,集競賽、課程教學、輔導答疑及研究為一體。

4.使基礎力學競賽成為大連市各校師生之間的一座交流合作平臺,開闊各校力學教學的思路和視野,分享教學成功經(jīng)驗,拓展完善教學內(nèi)容,進一步推進教學改革與教育創(chuàng)新,不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,促進基礎力學學科發(fā)展。

總之,構(gòu)建和完善基礎力學競賽機制,有利于推動教學改革,引導課外實踐活動的開展,培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì),提高學生學習力學的興趣,選拔和發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀力學人才,促進精英教育。因此,應該將競賽納入實踐教學與人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新的建設中,激發(fā)大學生的興趣和潛能,培養(yǎng)大學生的團隊協(xié)作意識和創(chuàng)新精神,實現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng),使其在培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力和團隊精神中發(fā)揮更大的作用。