結(jié)構(gòu)力學(xué)課程多媒體教學(xué)研究

邊亞?wèn)|

0 引言

結(jié)構(gòu)力學(xué)作為土木工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程,其涉及基本內(nèi)容與增選、專題內(nèi)容,包括靜定結(jié)構(gòu)分析、超靜定結(jié)構(gòu)分析、矩陣位移法、動(dòng)力計(jì)算、能量原理、穩(wěn)定計(jì)算及極限荷載等內(nèi)容[1,2]。該課程既需要學(xué)生具有良好的數(shù)學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ),又需要學(xué)生靈活運(yùn)用理論知識(shí),加強(qiáng)與工程實(shí)際的聯(lián)系。

隨著信息技術(shù)的普及應(yīng)用,多媒體作為一種教學(xué)手段在課程教學(xué)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。多媒體課件是指利用計(jì)算機(jī),綜合處理和控制符號(hào)、語(yǔ)言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息,把多媒體的各個(gè)要素按教學(xué)要求通過(guò)集成工具軟件進(jìn)行合成,是針對(duì)具體學(xué)科的學(xué)習(xí)內(nèi)容而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的教學(xué)軟件[3]。

采用多媒體手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué),能夠緩解目前學(xué)時(shí)緊張的狀況,在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)學(xué)生興趣方面也有較大的優(yōu)勢(shì)。

1 結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的差異,相對(duì)偏少的學(xué)時(shí),抽象、枯燥的理論講述,大量習(xí)題的講解,理論向?qū)嵺`的引申,與基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程的過(guò)渡等方面,都表明結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門(mén)既不好教又不好學(xué)的課程。教師豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、合理的進(jìn)度安排、學(xué)生的積極參與及認(rèn)真學(xué)習(xí)的態(tài)度是保證課堂教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

按照教育部力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)非力學(xué)類專業(yè)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制定的《結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)基本要求》,普通本科院校結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)部分的課內(nèi)學(xué)時(shí)在60～80之間,較1998年之前的要求學(xué)時(shí)壓縮了近1/3。在學(xué)時(shí)減少的情況下,若仍采用黑板加粉筆的課堂教學(xué)手段,則無(wú)法完成規(guī)定的課程內(nèi)容。目前,結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)多采用多媒體或多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合的方式。

結(jié)構(gòu)力學(xué)的課程特點(diǎn)決定了學(xué)生必須經(jīng)過(guò)大量習(xí)題的演練,才能較好地掌握。從學(xué)生普遍反應(yīng)來(lái)看,多媒體似乎不適用于力學(xué)例題及習(xí)題的講解。傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在習(xí)題講解方面突顯出來(lái),學(xué)生能夠隨著教師的講解思路進(jìn)行深層次的思考。相比多媒體而言,傳統(tǒng)教學(xué)手段似乎更能激發(fā)學(xué)生的思考樂(lè)趣,教師與學(xué)生的思路在黑板加粉筆的模式下更容易融合到一起。

結(jié)構(gòu)力學(xué)討論的多是簡(jiǎn)化、抽象的力學(xué)模型,學(xué)生看不見(jiàn)摸不著,往往無(wú)法聯(lián)想,與工程實(shí)踐較難結(jié)合。教學(xué)中,存在著從具體到抽象,從實(shí)例到模型的講授,多媒體在該方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。

2 多媒體教學(xué)實(shí)踐

多媒體教學(xué)手段相比傳統(tǒng)的課堂教學(xué),其科學(xué)性、先進(jìn)性、優(yōu)越性及實(shí)用性是不言而喻的,并且易于復(fù)制、移植及推廣應(yīng)用,能普遍提高教師的授課質(zhì)量,鞏固教學(xué)效果。

實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)中,不是所有的教師都適合采用多媒體授課,也不是所有的學(xué)生都能接受這種教學(xué)方式。通過(guò)分析,發(fā)現(xiàn)有如下因素限制了多媒體的應(yīng)用:

1)部分教師直接采用教材附帶或網(wǎng)絡(luò)下載課件,不加任何修改即進(jìn)行課程教學(xué)。課件的可復(fù)制性與可移植性,導(dǎo)致相當(dāng)一部分教師無(wú)視課件制作者的授課思路、進(jìn)度安排甚至課件內(nèi)容與自己的實(shí)際情況是否一致,就原封不動(dòng)地照抄照搬、照本宣科。

2)對(duì)于不能熟練駕馭課程教學(xué)的新教師或不熟悉多媒體課件的教師而言,課堂節(jié)奏不能自如控制,會(huì)導(dǎo)致教師被多媒體演示進(jìn)度牽著鼻子走的情況出現(xiàn)。學(xué)生對(duì)此的反映就是授課重點(diǎn)不突出、語(yǔ)調(diào)過(guò)于單一、講解速度偏快、沒(méi)有充足的時(shí)間做記錄等不利于掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容的問(wèn)題。

3)目前常見(jiàn)的課件內(nèi)容多數(shù)都是教材內(nèi)容的簡(jiǎn)單復(fù)制,在演示上缺乏變化,抓不住學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣點(diǎn)。習(xí)題講解更是如此,解答與題目同時(shí)顯示,體現(xiàn)不出求解的漸進(jìn)性。對(duì)于學(xué)生而言,解題思路不明晰,步驟不易掌握。

上述在多媒體教學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)的普遍問(wèn)題,導(dǎo)致了部分教師或?qū)W生排斥結(jié)構(gòu)力學(xué)的多媒體授課。實(shí)際上,即便采用黑板加粉筆的課堂教學(xué)手段,也有相當(dāng)一部分教師無(wú)法較好的完成授課任務(wù)。這種情況的出現(xiàn),一方面取決于教師的責(zé)任心是否強(qiáng),另一方面取決于教學(xué)手段的應(yīng)用是否合理。

只有不會(huì)教的老師,沒(méi)有用不好的教學(xué)手段。在教學(xué)實(shí)踐中,合理采用多媒體能取得較好的教學(xué)效果,以下是針對(duì)上述問(wèn)題提出的課件制作及演示改善策略:

1)文本內(nèi)容是課程內(nèi)容的濃縮與精煉,演示時(shí)盡量不出現(xiàn)大段與教材內(nèi)容一致的文字。對(duì)于應(yīng)當(dāng)突出的重點(diǎn)內(nèi)容,應(yīng)根據(jù)使用習(xí)慣或偏好設(shè)置文本框的填充顏色。

2)精心進(jìn)行結(jié)構(gòu)圖示的繪制,盡量采用同一樣式、粗細(xì)的線條,對(duì)于需要重點(diǎn)突出的部分可采用不同顏色予以繪制。

3)利用好現(xiàn)有的工具軟件進(jìn)行動(dòng)畫(huà)制作。動(dòng)畫(huà)并不局限于圖形或工程對(duì)象的動(dòng)態(tài)顯示,對(duì)于文本同樣適用。文本采用動(dòng)態(tài)演示,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使其有持續(xù)的關(guān)注點(diǎn);能夠避免學(xué)生在瀏覽完靜態(tài)的全幅演示后,感覺(jué)教師之后的講解枯燥無(wú)味而不注意聽(tīng)講。在掌握課堂節(jié)奏駕馭技巧的前提下,采用動(dòng)態(tài)演示的例題及習(xí)題講解方式,無(wú)疑可以取代傳統(tǒng)教學(xué)模式。

當(dāng)然,對(duì)于動(dòng)畫(huà)演示操作不熟練或者對(duì)于課程內(nèi)容不熟練的教師而言,采用這種方式有一定的難度。適度的以及與課程內(nèi)容緊密相關(guān)的動(dòng)畫(huà)演示,對(duì)于提高教學(xué)效果有非常重要的作用。但是,與課程內(nèi)容無(wú)關(guān)的動(dòng)畫(huà)演示,只能轉(zhuǎn)移學(xué)生的注意力,有害無(wú)益。

4)注意加強(qiáng)與工程實(shí)踐的結(jié)合。a.利用實(shí)物圖片加強(qiáng)簡(jiǎn)化模型與工程實(shí)例的對(duì)比分析效果;b.做好基本理論、基本原理的應(yīng)用范圍講授,真正將理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。

5)對(duì)于沒(méi)時(shí)間制作課件或缺乏經(jīng)驗(yàn)的教師,一定不能不加改變現(xiàn)有的課件,就直接進(jìn)行課程教學(xué)。對(duì)課件的修改,實(shí)際上是根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行二次加工的過(guò)程,也是本人授課思路的一次整理與固化。

6)教學(xué)實(shí)踐中,教師要注意與學(xué)生的溝通,交互是促進(jìn)兩者在具體教學(xué)目標(biāo)指導(dǎo)下進(jìn)行雙向交流的工具。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的接受程度,及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度,并根據(jù)學(xué)生的反饋及時(shí)更新課程教學(xué)模塊。

3 結(jié)語(yǔ)

只有在遵照一般教學(xué)規(guī)律的前提下,將多媒體融入到教學(xué)環(huán)節(jié)中,才能取得良好的教學(xué)效果。多媒體的優(yōu)勢(shì)在于復(fù)雜圖形的繪制,能夠節(jié)省大量黑板繪圖的時(shí)間;而傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于講解的循序漸進(jìn),學(xué)生能夠隨著教師的講解步驟進(jìn)行深層次的思考。制作優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)力學(xué)課件,也能在一定程度上彌補(bǔ)多媒體演示與課堂教學(xué)方面的不足。

[1]龍馭球,包世華.結(jié)構(gòu)力學(xué)Ⅰ——基本教程[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]龍馭球,包世華.結(jié)構(gòu)力學(xué)Ⅱ——專題教程[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]于明艷.淺談如何利用多媒體課件提高教學(xué)效果[J].科教文匯,2009(12):99-100.

[4]卿 靜.啟發(fā)式教學(xué)在結(jié)構(gòu)力學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].山西建筑,2009,35(12):202-203.