创建三维力学工程教学系统的实践研究

    一、力学工程教学系统建立的背景

    在我国，完善工程创新人才培养体系已成为各高等院校当务之急。达成共识的培养目标是：加强各层次学生的综合素质培养；实施领导力培训计划，培养学生在未来引领本国和世界工程科技发展的能力及具有国际视野和跨文化交流的能力。在实施这些能力的培养中，力学教育为高层次人才培养“搭”出了一座“桥”，即在“知识、能力、素质”方面的得天独厚的作用。众所周知，力学基础课程既是一门基础科学，又是一门技术科学，它是多种科学与工程的基础，长期以来在我国高等科院校的人才培养中发挥着重要作用。然而，力学课程教育不仅仅只是知识的传授，而更是能力的培养。因此，构建并实施强化学生的实践能力培养的教学体系，是实施高层次人才培养的有效途径。在完成力学基础知识学习的基础上，通过基础型实验模块培养学生基本技能和提出问题的能力，以强化学生工程实践能力；研究型实验模块培养学生的提炼工程问题的能力，即建模能力、工程设计能力与工程创新能力；综合实验模块培养学生解决工程中的科学问题的综合能力；通过各种科技活动和创新实验构成创新实践模块，培养学生创新能力。这样就构成了学生知识、能力、素质的培养主线。

    二、实践教学三维体系的建立

    为了充分发挥力学文化在培养人才综合能力方面的得天独厚的作用，强化教学过程中注重知识培养和能力培养的有效结合，根据创新能力培养规律，自主研发、科研转换了十大实验、实践教学平台，建立分层次合理的实验课程体系。实验课程设置体现学科专业特点，分层次、多模块，形成以创新实践能力培养为核心的实验课程体系，适应学生工程实践能力和创新能力的培养需要。根据学生在各个学习阶段对实验、实践的需求，将其分成三个维度。

    1.第一维度是知识培养主线。加强实验、实践的基础性，主要是基本知识的学习和实验的基本操作、基本技能的训练。通过这一阶段的训练，培养学生逻辑思维能力和良好的实验习惯。

    2.第二维度是能力培养主线。即建模能力、工程设计能力与工程创新能力的培养。通过精选综合实验，如材料性能、测试参数和增加使用先进手段、设备的定量的测量内容，融入力学前沿科研成果和与现代的科学技术发展相适应的实验内容；扩大综合性、设计性（并不是复杂的、难度大的实验）、开放性和系统性的实验内容。给学生提供一个在高水平的基础上进行训练的实验教学平台，使实验教学既是学生将其学到的知识用于实际的实践，也是科研培训的一个重要环节。