摘 要:结构力学是土木工程专业的基础学科,为今后土木工程专业学习混凝土结构基本原理、混凝土结构设计、钢结构、桥梁结构等专业课程打下重要的力学基础。文章分析现今结构力学课程教学中出现的几个问题,并提出了几点改革措施,以强调学生的实践动手能力,力求培养综合性实用型人才。
关键词:土木工程;结构力学;教学改革;方法与实践
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2017)06-0073-02
Abstract: Structural mechanics is the basic discipline of civil engineering. It is an important foundation for civil engineering students to learn the basic principles of concrete structure, concrete structure design, steel structure, bridge structure and so on. This paper analyzes some problems in the teaching of structural mechanics, and puts forward some reform measures to emphasize students" practical ability, and strive to cultivate comprehensive and practical talents.
Keywords: civil engineering; structural mechanics; teaching reform; method and practice
一、结构力学教学现状分析
结构力学是土木工程专业一门重要的专业基础课,它作为专业课与基础课之间的桥梁,起着承上启下的作用,在培养学生分析解决问题的能力及创新性思维上发挥了不可或缺的作用,再者它与理论力学、材料力学及弹性力学在土木工程的课程学习中占着无可取代的地位,结构力学掌握程度的好坏直接影响到后续的钢结构、混凝土结构设计等专业课程的学习及学生综合素质的提高[1]。但在实际教学过程中,每届学生考试的通过率都比其他课程的通过率要低,几乎每届的通过率不超过70%,甚者2012级学生的通过率才60%,基于此现状,本人在力学课程教学上已有五年经验,对教材十几个章节的内容较为熟悉,也在教学过程中总结并分析出了如下几个问题:
(一)课程本身难度大
由于结构力学课程理论深奥繁杂,计算公式多重难解,且需要一定的理解能力,并非考前一两周突击就能通过考试的学科,它需要学生长期循序渐进的学习和积累才能掌握。经常听学生抱怨道学土木工程的学生就怕“高数”和“力学”这两个坎,可见此课程确实存在一定难度,但是此课程难度也并非无法承受,關键在于学生怎么去看待这个问题,当认清困难所在,持之以恒去努力,结果都不会太差。所以一半学时过后就是出现严重的两极分化,入门的学生后面会学得更加轻松,更加自信;而一开始就被课程难度吓到的同学就开始放弃学习了。因此,正确看待课程难度系数是学生首要掌握的能力。
(二)部分学生基础较差
由于部分同学基础差,再加之一些基础课程(如高数、大学物理、理论力学及材料力学等)学得不够扎实,而结构力学作为以上这些课程的后续课程,学生在课堂上就会感到听课比较吃力,学习困难。
(三)学生态度不端正
学生态度不端正具体表现在两个方面:其一、纪律懒散,时常上課迟到、玩手机甚至睡觉;其二、课下作业抄袭现象极为严重,一个班级四十多本作业,最后只有十个版本,其余的多半都是抄袭。
(四)学生对该课程未引起足够重视
由于力学是专业基础课,先于专业课授课,这就让学生认识不到学习力学对土木工程专业的用处,也不清楚结构力学课程对于后续专业课的理论基础和重要性,忽视对课程的学习。
(五)教学方式单一
传统的结构力学授课方式以板书为主,课堂多半时间都是以老师为中心,课堂气氛沉闷,忽略了与学生互动的环节,学生容易注意力不集中。因此,教学方式过于单一也会降低学生听课的积极性和效率。
二、结构力学教学方法与实践改革方案
基于以上结构力学现状分析,本人对结构力学各章节内容比较熟悉,对课本知识的整合及授课顺序做了一些调整,在传统的结构力学教学内容与传统课堂教学方式的基础上,综合多年教学经验总结出如下改进举措:
(一)结合不同专业方向设置课程内容
由于当前土木工程专业主要分为三大专业方向,即建筑工程、交通土建和岩土工程,而传统的结构力学教材中所针对的工程实例多半是建筑工程方向的[2],为了使交通土建工程方向的同学能结合实际学好这门课程,除了既有教材的工程实例外,还应按照该专业的侧重点调整各章节比重、工程实例及学时。例如交通土建专业里“路”和“桥”的受力分析是移动荷载,其对结构的影响非常大,因此,交通土建工程方向的结构力学课程中关于“影响线”这一章内容的比重应加大,并增加与之相对应的工程实例。同时讲解相应内容时根据不同方向例题要加以调整。
(二)注重教学模式多元化
应注重多媒体教学与传统教学两种模式的相互结合,避免形式的单一化。结构力学传统的教学模式是以板书、教科书为载体,采取口授方式进行教学[3]。教师能够通过学生在课堂的表现及时了解学生的状态和情绪,并根据教学内容的难易程度及时的调整,控制授课的节奏,从而使得学生紧跟教师的思维。此种教学模式的优点显著,但是传统的教学模式受到板书和教科书的限制,承载的信息量十分有限,且由于推导公式过程复杂和繁琐,此种教学模式相对枯燥单调,效率相对较低。随着信息技术的改革,多媒体教学方式的出现,使得抽象枯燥的教学内容通过图、文、声、像等形式展现,非常的生动具体,这有助于学生对基本概念和基本理论的理解和掌握。由于课件包含的信息量大,是调节教学内容多和教学课时少的有效途径。
综上,在结构力学这门课程的教学中,应按具体需求使用不同的教学方式,针对不同的授课内容选择与之相适应的授课方式。
(三)增加实践性教学
在课堂授课过程中,我经常先是讲原理,之后讲例题,这些例题一部分来自课本,一部分来自参考资料上找出的具有代表性、有助于基本概念和基本原理理解的例题。根据学生听课的反应和与学生的交流中得知,他们上课时是能听懂例题的,但是往往课后不加以巩固,导致不会解题,究其原因就是实践性教学不够。因此,鼓励学生多参加学校、全区和全国举办的“结构设计大赛”“力学竞赛”等,学生在自己动手做模型的过程中,对结构力学知识的理解更加深刻,从而获得成就感,学习的结构力学的动力也会增大。
(四)分组协助式自主学习
几乎所有老师都认为课堂学生的学习氛围很重要,而现在的教学方式普遍都是被动教学,老师满怀激情地传授知识,而学生被动地接收知识,自主性不够,往往导致的后果就是学生一旦遇到困難的地方听不懂就丧失信心及兴趣,因此对于一个班级整体学习氛围的提升显得非常关键,我本人在实践教学中采用了一种分组协助式学习法,即将一个班级40人左右按学习能力均匀地分成五至六组,由知识掌握熟练的学生担任组长,组长来带动本组组员学习,加强课下组员之间的学习沟通,并设置期中考试来验收每组的学习效果,适当给予一些奖惩制度,如此一来学生的自主积极性明显加强了,课堂气氛显著活跃了,可见,增强学生自主学习是非常有效的学习方法。
(五)改进考核方式
传统的结构力学考核方式是平时成绩加考试成绩,一般情况是“三七开”,这种考核方式太过突出学生考试能力,忽略了学生的实践能力,这样培养出来的学生常出现“高分低能”现象,缺乏实践能力,毕业后无法快速适应工作岗位。因此,有必要进行考核方式的改革,现提出几点改革方法:第一,增加一次期中考试,把握学生学习过程,将此次期中考成绩折算到平时成绩里,体现学习的过程性。第二,增加一项实验成绩,其比例按照实验成绩:平时成绩:考试成绩=3:2:5,而實验成绩包括参与学生参加的和结构力学有关的竞赛,如“结构设计大赛”“力学竞赛”等,以此种方式鼓励学生多参加竞赛来增强学生的实践能力。
三、结束语
随着土木工程专业的发展,应用型人才培养是结构力学课程建设新的定位目标。尤其对于在面临转型的本科院校而言,相关课程的教学改革已势在必行,而结构力学作为专业基础课程必须要不断改进教学模式,与时俱进。只有这样,才能在基本的力学分析和计算能力的基础上增强学生动手和实践能力,从而增强学生的市场竞争力,以此达到课程实践改革的的培养目的。因此教师加强教学方式方法的研究与改革是提高教学质量的必经之路。在实践教学过程中,要做一个合格的结构力学老师必须要掌握以下几点基本本领:严谨的理论分析能力、多种教学手段并用、重视理论与实践的联系、提高学生的学习热情。
参考文献
[1]罗强.应用型人才培养模式下的结构力学教学[J].攀枝花学院学报,2010,27(6):113-115.
[2]张明月,田悦.土木工程专业应用型人才培养模式下结构力学教学方法研究[J].时代教育,2015,15:19-20+4.
[3]杨从娟.《结构力学》多媒体教学的问题与思考[J].理工高教研究,2007,26(1):131-132.
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