略論力學競賽機制培養模式

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摘要：基礎力學競賽有助于激發學生的學習興趣，活躍學生的創新思維，拓展學生的知識視野，培養學生的科學素質，鍛鑄學生的團隊意識，進而對推進教學改革與教育創新，發現和選拔優秀人才，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發展，應建立一個完整、科學的競賽運行機制，規范競賽管理的各個環節，以提高基礎力學的教學質量，培養高素質精英型人才。

關鍵詞：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，在推動工程技術發展過程中具有重要的作用，也是應用性很強的技術科學。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揮學科優勢，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，經過3年的發展目前已擴大到大連市7所高校。基礎力學競賽的定期舉辦，為每屆學生都提供了一種機會，活躍了學生的創新思維，拓展了學生的創新視野，培養了學生的科學素質，鍛鑄了學生的團隊意識，對推進教學改革與教育創新，發現和選拔優秀人才，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量，培養高素質精英型人才，應建立一個完整、科學的競賽運行機制，規范競賽管理的各個環節，促使競賽良性運行、健康發展，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，確保競賽持續發展基礎力學管理制度的建立與健全是競賽管理走向規范化、制度化的重要保障，是競賽成功舉辦、持續發展的前提。制訂競賽的規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，在所有環節上均需精心策劃，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，強調培養學生的創新意識和科學思維，注重對學生科學精神、協作意識、團隊精神、組織能力和競爭實力等綜合素質的培養，發現和選拔優秀人才，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、調整教學思路、完善教學手段、提高教學質量、促進教育創新。

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的平臺。競賽命題要涵蓋基礎力學的課程教學大綱全部內容，計算題難度適中，可一題多解，強調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，強調知識掌握的全面性和對基本概念的透徹領悟。競賽內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，還要培養學生去發現問題、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，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。

3.考試閱卷?？荚囘^程中監考人員應嚴格執行考場規則，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，統一評分標準、嚴謹規范，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，從未發現任何違規現象，表現出各校參賽學生的優良品質。

4.宣傳手段。對競賽的規則、競賽過程和競賽結果利用網絡的便利條件，加強宣傳工作。為了提高學生對基礎力學競賽的認識，調動其參與的積極性，應該通過校園網、海報、展板、條幅和專題網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注、有影響力和有吸引力的活動。

二、組建優秀教師團隊，在教學中培養學生的綜合素質競賽是對高校基礎力學教學水平和教學改革成果的檢驗，是培養精英人才的有效手段。競賽中學生能夠表現出良好的綜合素質，離不開平時教師對他們的培養和指導。所以要組建一支由教學經驗豐富、責任心強、有一定科研經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的訓練。

1.注重力學基礎及綜合求解能力的訓練。強調力學基礎的重要性，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對力學基礎不理解的地方，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、極限等數學知識相關的問題，鼓勵學生從數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現、分析和解決生活、學習和工作中出現的各種問題，并針對問題提出相應的解決辦法和改進建議，從而培養學生的創新思維和創新意識。將實現自我價值的精神追求轉化為刻苦學習、勤于鉆研、奮發向上的行為表現。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、挑戰性，培養學生追求科學發現、探索未知的百折不撓的心理品質、積極主動的創新意識與創新精神，以及不怕困難、努力攻關的頑強意志。

3.訓練創新性思維及觸類旁通的能力。創新思維不是與生俱來的，而是需要一個長期培養的過程，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新思維能力呢？可采用引導式、探究式、啟發式和互動式等教學方法，并把案例教學法引入課堂，充分調動學生的積極性和主觀能動性。能夠發散思維，能從多個方面去思考，注意理論聯系實際，鼓勵學生多觀察、多思考、多探討和多理論聯系實際。

4.培養學生科學嚴謹的態度和勇于探索的精神。使學生養成動眼、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、領悟知識，進一步培養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，強調培養學生創新意識、科學思維、協作意識、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化為頗為有趣的團體動手合作賽題，通過競賽進一步展現學生們的聰明才智，提高發現、提出和解決問題的能力，特別是團隊分工協作解決問題的能力，展現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。

1.將實驗創新能力的培養提高到與理論創新能力同樣的高度。為了促進實驗動手創新能力和團隊合作創新精神的培養，在實驗教學中必須加強學生的動手能力和綜合素質訓練，充分發揮主觀能動性，自己動手制作作品，強調他們是一個團隊，必須精誠合作，發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節，要全面提高力學教學質量，必須理論教學和實驗教學相輔相成，共同發展。理論教學與實驗教學相結合，為推進和深化基礎力學教學改革積累經驗。要不斷開闊設計教學實驗的思路，更新教學內容、實驗內容，設計出與工程實際相關的設計性、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容，增加設計性、綜合性、程序設計方面的實驗內容，從而培養學生對科學發現、發明的濃厚興趣，激發學生的創新思維，開拓探究型的學習方法，形成發展型的知識結構。

四、注重賽后總結經驗，不斷提升競賽水平基礎力學競賽的結果體現了學生對知識的掌握程度和運用能力，反映了教學計劃、教學內容的合理性。

每年基礎力學競賽結束后，召開一次研討會，通過總結交流，發現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容和課程體系改革密切結合，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，采用的是統一的教學大綱和考核標準，為了讓不同的學生有不同的發展空間，正在探討摸索是不是可以采用分層次教學模式，從最基本的真我內容到主動創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，分享教學成功經驗，拓展完善教學內容，進一步推進教學改革與教育創新，不斷提高人才培養質量，促進基礎力學學科發展。

總之，構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，培養學生的綜合素質，提高學生學習力學的興趣，選拔和發現優秀力學人才，促進精英教育。因此，應該將競賽納入實踐教學與人才培養模式改革創新的建設中，激發大學生的興趣和潛能，培養大學生的團隊協作意識和創新精神，實現素質教育和創新人才培養，使其在培養學生的實踐能力、創新能力、創業能力和團隊精神中發揮更大的作用。