随着我国高等教育从大众化教育模式向普及化教育模式转型，能够接受高等教育的年轻人越来越多，高校学生的基本状况也呈现多样化，学生学习基础、学习态度和学习目标的差距越来越大^[1]，传统的教学方法和单一的培养目标已经无法适应高等教育的发展。同时，机械类专业基础课程是为专业课学习奠定必要基础的课程，具有理论性强、难度大的特点，学生学习多有厌惧，积极性不高。这就要求我们必须做出科学有效的改革，在专业基础课程教学过程中实现从“以教为主”向“以学为主”转变^[2]，协调好“教”与“学”的关系，通过开展“以学生为中心”的课堂教学设计，拓展学生在教学过程中的主动性，实施“以学为主”的教学方法增加学生学习兴趣，最终更好地完成教学任务，确保教学质量^[3]。

一、基础力学课程的特点

基础力学课程包括理论力学和材料力学，旨在帮助学生掌握力学的核心概念与原理，从而能够洞悉并解释日常生活中的力学现象。通过教学，培养学生的自学能力，提升其综合素质，为其进一步学习后继课程打下坚实的基础。相对公共基础课和专业课程，它具有以下特点。

（一）教学内容繁多。基础力学课程的教学内容丰富且深奥，它涵盖了从受力分析到运动分析、从力的外效应到力的内效应、从经典力学到分析力学等多个方面，课程知识体系广泛，每一部分都包含大量的知识点，充分展现了力学的丰富多样性，这无疑是对学生记忆和理解能力的极大挑战。

（二）数理基础要求高。在机械类基础力学课程学习前，需要学生掌握大量的数理知识，如微积分、线性代数、解析几何和大学物理等。学生们只有掌握较强的数学运算能力和物理理解能力，才能更好地理解和应用这些知识。如果学生对数理基础课程掌握得不够扎实，学习基础力学课程时会遇到较大的困难。

（三）需要逻辑分析能力。机械类基础力学课程要求学生具有敏捷的逻辑分析能力，只有这样，才能深刻理解力学的众多原理和公式，并将理论知识与实践操作完美结合，在实际应用中准确运用。如果学生缺乏逻辑思维能力，学生很难理解力学课程的诸多概念和理论，难以将各个知识点进行整合，无法清晰地把握课程的要义并形成完整的知识体系。

（四）课程内容自成体系。理论力学和材料力学的理论体系已经成型，各部分不仅自成体系，还独立于专业之外，如果过于强调体系的完整性可能会增加学生的学习负担，让他们对学习产生厌烦情绪。

二、目前学生学习存在的问题

随着高等教育的普及化，让更多的适龄青年能够跨入大学的校门，虽然极大地拓宽了高等教育的覆盖面，但也给高等教育带来了不小的挑战，亟需高校有针对性地进行解决。

2022年，在辽宁科技大学机械专业学生进行问卷调查中发现，很多学生存在以下问题，需要通过“以学生为中心”的教学方式来解决。

（一）学习目标不明。针对长期目标，仅有9.1%的学生对未来有明确的目标，对大学阶段进行了学业规划，针对短期目标，虽然有80%的学生定了目标，但或多或少仍然对所学专业和基础力学课程认知不足，甚至不了解力学课程与专业培养目标的关系，对课程学习的目标感到迷茫和困惑，认为所学知识没有用，导致在学习过程中无法充分发挥自己的潜力，导致成绩下降，甚至可能影响到未来的就业。

（二）学习动力不足。有60%以上的学生，每天用于学习的时间不足2小时，超过3小时的仅有11%。主要原因有三个，一是对所学课程不感兴趣，缺乏学懂弄通的意愿，未能投入足够的精力去进行学习；二是数理基础差，学习时感到压力巨大，认为无法完成学习任务，从而失去动力；三是手机和网络给大学生带来海量的信息和娱乐内容的同时，也让他们花费大量的时间和精力在虚拟世界中，削弱了他们的学习动力。

（三）学习能力不强。大部分学生都是在应试教育中成长起来的，习惯于完全依靠教师课堂讲授，缺乏尝试自主汲取新知识的勇气，重视对知识的记忆和重复，而忽视了对知识的理解和应用，强调解题思路的统一性，而缺乏思考问题的多面性，关注于考试内容的局限性和宽度，而忽视了知识的全面性和深度。这一切都导致学生缺少自主学习的意识和能力，学习效果不理想。

（四）学习方法不多。很多学生不知道如何规划学习时间、安排学习任务、掌握重点和难点，以及如何有效地利用学习资源等。仅有36%的学生会预习教材，41%的学生认真复习课堂讲授的内容、自主完成课后习题，20%的学生会阅读相关资料、巩固学习成果。学生如果不知道如何有效地进行学习，就很难达到预期的学习效果。

（五）学习自评不够。学生对课程自评不积极，主要是因未与期末成绩挂钩而缺乏外在动力、因对自身能力不自信而缺乏内在动机、因反馈机制不健全而消极对待。在机械类专业基础力学课程中，为学生提供了可以自动评分的自测系统，只有不足60%的学生自觉参加课后自测。同时，缺乏互评环节，学生不知道其他同学学习情况，无法了解自己学习相对水平，起不到为学习提供参考的作用。

三、以学生为中心教学需解决的问题

针对以上情况，为了更好的实现“以学生为中心”必须先解决以下问题。

（一）亟需重构课程体系。随着高等教育改革的逐步推进，基础力学课程学时被削减。既要减学时不减知识体量，又要加大课程与专业契合，就要求围绕专业重构课程体系，将教学内容优化整合。

（二）亟需融入思政元素，提高学习热情。基础力学课程理论性强、难度较大，学生学习多有厌惧，积极性不高。应在课程实践中强化应用导向，以实用性激发动力性，知识传授与课程思政同向同行。

（三）亟需因材施教，精准导学。基础力学课程需要较强的数学基础和抽象分析能力，但随着高等教育转为普及化，学生这两方面的差距越来越大。课程中应采取个性化教学，教学因势利导，行学即有所得。

（四）亟需建设立体化教学平台。应将慕课、智慧课堂、网络教学等教学资源和教学手段融入到课程教学当中、建设线上—线下立体的教学平台，同时加强实践教学，增加与工程相关的实例和综合性实验，拓展学生的学习方法和途径。

（五）亟需改进学习效果评价体系。应增加学生自评环节和针对课程思政的评价，教师可以全面了解学生的学习情况和进步程度，及时调整教学策略和方法，提高教学质量和效果，学生可以通过自我评价，调整学习策略和方法，提高学习效果和质量。

四、课程教学中协调“教与学”关系的实践

针对以上问题，传统的教学方法和单一的培养目标是无法予以解决的，只有做出科学有效的改革，才能更好地完成教学任务，确保教学质量。

（一）教学内容和资源建设

将 “以学习者为中心”教学理念全面深入地贯彻到教学中，根据后续课程对本课程的教学评价、学生毕业设计出现的问题、校友及就业企业对基础力学课程的要求反馈，不断加深开展教学内容、体系和资源的现代化改革与研究。

1. 坚持成果导向，实现内容体系重构。根据机械类专业的毕业要求和培养目标，将教材内容进行整合重构，增加相关设备的运动分析、强度、刚度和稳定性分析等实例，重点强化理论应用，弱化纯粹公式推导，教学内容由“课程为本”向“专业为本”转变，贯彻OBE理念，提升学生的获得感。

2. 融入思政元素，获得家国情怀培育。将大国工匠精神等思政元素融入知识体系中，提供中国力学家传记和科学前沿发展作为阅读资料，使文化自信的树立与思政功能的发挥贯穿教学全过程，唤醒学生的家国情怀、工匠意识和守德精神。

3. 构建横向体系，促进学习目标分层。在以知识点分布的纵向内容体系外，建立以基本概念、原理、解题技巧为核心；以最新科研成果和行业力学实例为拓展；以科研训练为提升的横向体系。确保学生整体夯实核心、多数深入拓展、部分加强提升。

4. 搭建网络平台，完成立体资源创建。完成配套教学资源创建，包括每个知识单元的教案、课件、习题解答、课堂测试等；编写了《理论力学习题册》、《材料力学习题册》和《力学实验指导书》；编辑了《力学在机械工程的应用》等教学视频。使用学习通泛雅平台，并引入优质慕课的部分章节，在网络上搭建起信息平台，拓展了学习环境。

5. 强化应用训练，完善工程能力培养。在课堂教学中，将学生毕业设计中的力学问题、综合作业的成果以例题习题形式引入到课程当中，增设综合性、探究性、趣味性的实验，增加学生的科学探索兴趣和动手能力。

（二）课程教学的组织实施

“以学生为中心”开展课程教学，实现以教促学、以学评教，教与学实现融合统一。

1.实施直观感知教学，提高学生学习兴趣。围绕每个教学单元的教学目的，提出工程问题，引导学生总结出涉及的知识点，并分析解决该工程问题。学生分组讨论本教学单元的应用范围，在提升学生参与，提高学习兴趣，扩大课程信息的同时，充分提升学生的逻辑思维能力，强化求知主动性。

2. 引导学生分组学习，实现个性化教学。制定个性化学习目标，在课堂讨论、综合作业和辅导答疑中实现分层。课堂讨论采取先讨论再轮流发言的方式，达到以优带差的目的；综合作业采用自选研究对象、细化研究分工、分化研究程度、提交个性报告的方式，强化学生个性体验，衔接就业要求；辅导答疑利用课后测试结果，进行答疑辅导，解决学生知识空缺点，精准提升。

3. 协调课前课上课后，完成教学组织实施。课前利用线上平台预习。课上利用直观感知教学法授课，由教师主导学生分组讨论分析解决问题，当堂完成互动测试（下节课导课时反馈结果）。课后线上提交作业，完成综合作业。

（三）课程成绩评定方式

机械类专业基础力学课程的成绩评定分为平时成绩、实验成绩、期末成绩、阶段测试和综合作业成绩5个部分。其中前3部分，平时成绩通过出勤情况、课堂表现和课后作业对学生的学习过程和学习态度进行考核，实验成绩考核学生科学态度、工作作风和实践能力，期末考试综合考评学生对课程基本理论和计算方法的掌握情况，以及分析、解决问题的能力。在后两部分中增加了学生自评和互评的内容，每1-2次课程进行一次阶段测试，考核学生对知识的掌握情况，学生可以在规定的时间内进行多次测试，直到掌握大部分内容为止，课程中段安排分组完成完成的综合作业，考核学生团队协作能力、识别、表达、分析和解决问题能力，其成绩根据学生自评、组内互评、组间互评和教师评价加权给出。

（四）学生“学”的评价及反馈

学生“学”的评价分为直接评价和间接评价，其中直接评价以课程考核为评价依据，对课程目标（包括实验、实践教学环节）达成情况进行评价；间接评价是在课程教学活动结束后，以调查问卷的形式，了解修过课程的学生的主观评价。

根据评价结果，提出课程教学的持续改进计划，并在下一轮教学实践中实施。

（五）实践的成果

 通过改革，学生增加了学习课程的兴趣，提升了学生社会责任感和爱国情怀，基础好的学生有深入探索的机会，基础一般的学生有发展提高，基础差的学生能够达到教学的基本要求，从而达到了课程目标和专业毕业要求。任课教师在学生评教和同行评议中的得分均在全院前10%，关于基础力学课程教学内容和教学方法改革的两个教研项目分别获得辽宁省教学成果二等奖和三等奖，材料力学课程被评为国家级一流线下课程。

五、总结

机械类基础力学课程的教与学模式的改革与实践，需要从多个方面入手。通过优化教学内容、改革教学方法、加强实践教学和研究性学习、改革教学评价体系等措施的实施，不断提高机械类基础力学课程的教学质量，培养出更多高素质的机械工程人才，为我国机械工程领域的发展提供强有力的人才支持。

基金项目：辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目“专业认证背景下基础力学课程教与学模式研究与实践”

参考文献：

[1]那俊等. 满足不同能力水平学生学习需求的差异化教学设计[J]. 计算机教育，2020，(9): 5-9.

[2]黎一锴. 以学生为中心的高等工程教育教学模式初探[J]. 教育教学论坛, 2020,(11): 221-222.

[3]高翠娟. 以学习为中心的大学课堂教学改革策略[J]. 知识窗(教师版). 2020，(04): 85.

[4]王清清 方传智 刘彦春. 面向企业需求“机械设计基础”课程改革[J]. 教育教学论坛. 2015，(36): 39-40.

[5]吕海霆 刘军 王琳. 民办高校的机械基础课程群优化初探[J]. 中国校外教育. 2013，(15): 106.