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“双一流”建设下“板壳理论”课程教学改革的探索

［摘要］“双一流”建设的提出与推进对高等学校“板壳理论”课程的教学改革有了更高的新要求。通过指出当前“板壳理论”课程的现状与不足，然后针对这些不足尝试了一些改革，通过教学内容的优化设置、教学手段与过程性评价机制的改革等几个方面来探讨，最后对改革后的教学效果进行分析与反思。实践证明，这样的改革有助于激发学生对“板壳理论”课程的学习兴趣，增强了学习动力和学习效率，建立严谨的力学逻辑思维，并切实提高研究生的创新能力和综合解决工程问题的能力。

［关键词］板壳理论；教学改革；过程性考核

［基金项目］2022年度西南石油大学校级教改项目“双一流”建设下板壳理论课程教学改革研究（2022JG037）；2023年度四川省力学类教指委教改项目“基于课程思政和仿真的工程力学课程教学改革”（2023JG-8）

［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］1674-9324（2024）44-0063-04［收稿日期］2023-08-29

研究生的课程学习在研究生成长中具有全面、综合和基础性作用，重视课程学习、加强课程建设、提高课程质量，是当前“双一流”建设下深化研究生教育改革的重要和紧迫任务。

“板壳理论”是油气储运、力学等专业硕士研究生专业课程之一。板壳理论以弹性力学为基础，将其基本理论具体应用到板壳结构中，是固体力学中具有现实意义的重要分支［1］。板壳理论是基于弹性力学与若干工程假设，研究工程中常见的板壳结构在外载荷作用下的应力分析、变形情况以及稳定性的学科［2］。“板壳理论”课程的目的是使学生掌握薄板和壳体的基本概念、分析板壳结构中采用的基本假设、推导板壳经典理论的基本方程、掌握解题思路和基本求解方法，了解工程中各类板壳结构的受力特征。由于板壳是优良的结构件，广泛应用于航天工程、海洋工程、容器制造工程、交通运输工程和军事工程中。对于力学及其他相关学科的广大研究生来说，掌握好板壳理论知识，可以为后续的科学研究奠定基础，也为国家的建设提供坚实的基础。

一、“板壳理论”课程教学痛点分析

（一）课程内容陈旧

“板壳理论”课程内容相对比较陈旧，授课内容缺乏前沿性，缺乏与其他学科交叉的内容，课程体系没有及时更新，课程内容设置有待优化［3］。由于板壳重量轻、耗材少，因此被广泛应用在各种工程结构中，如航天工程中的太阳能翼板、火箭尾翼等，海洋工程中的深海潜水器壳体等［3］。这类结构的力学建模和后续的应力分析需要用到板壳理论的知识。因此，“板壳理论”是与工程实践结合非常紧密的一门工科课程。在“板壳理论”的教学过程中，要给学生介绍基本的力学概念、基本假设以及诸多公式的理论推导过程。除此之外，也要给学生展示大量的工程实例，对典型案例进行详细的剖析，让学生可以清晰地理解理论知识如何在工程实际中发挥作用，将理论知识实际化。虽然之前的课程中也会为学生引入一些工程案例，但数量相对较少。因此，在课程内容中需要引入更多更经典的案例分析，优化课程内容和体系，让学生真正地可以用理论知识解决实际问题。

（二）教学方式比较单一

“板壳理论”的教学仍旧比较传统，无法满足现在研究生的个性化需求。“板壳理论”是一门理论和实践性较强的课程，涉及力学概念多，内容比较抽象，变形描述比较复杂，公式推导过程烦琐，涉及许多微分算子和偏微分方程［4］。高校教师在科研压力和教学压力下，没有太多精力去思考如何改进教学方式；如何在网络学习环境下吸引学生眼球；如何使学生在课堂上能集中注意力更好地吸收知识。再加上学生的课堂参与率低，教师自身上完这门课后没有满足感和成就感，基本就是为了完成教学任务，导致教学效果比较差，学习知识不易强化。课堂中以教师为中心，学生参与度比较低，学生大都认为及格就好。结课后学生对力学基本概念不清晰，缺乏用板壳力学知识解决工程实际应用的能力。

（三）力学思维如何建立，创新意识如何激发

让“板壳理论”的知识体系成为学生自有的力学思维和思想体系，让学生形成独立承担科学任务和社会责任的能力。创新意识是培养创造性人才的起点，也是创造性人才必须具备的。要让学生建立起力学思维和激发自身的创新意识是目前所有“板壳理论”教师需要去深度思索和改进的。

（四）课程思政如何融入

“板壳理论”是典型的工科课程，其知识体系和内容与思想政治等相差较远，所以如何恰当地融入课程思政是教师需要去深思熟虑的一个重要问题。“板壳理论”中涉及的知识范围非常广泛，只要教师进行深入挖掘，一定能够找到丰富的思政教育素材，从而为课程思政的融入奠定基础。

（五）学习效果的评价机制相对薄弱

“板壳理论”课程的考核方式是平时成绩+期末成绩，这种评价方式确实可以考查学生对基本假设、基本理论的掌握情况，但不能有效而全面地评价学生的综合能力。有效而全面的评价机制在研究生培养