三本院校力學教改深入探索

蔣玉飛 古 巍 方佳義

(四川大學錦江學院建筑與土木工程系，四川 彭山 620860)

0 引言

土木工程專業是實踐性較強的工科專業，突出“應用”是土木工程專業應用型本科教育的立足點，也是土木工程專業應用型本科教育的核心與關鍵。根據學生的實際情況，應用型本科土木工程專業的培養目標應該是“能施工、會管理、懂設計”［1］。培養目標強調施工能力，將施工能力的培養放在首位［2］。

“基礎力學”就應用型本科土木工程專業而言包括理論力學、材料力學和結構力學。由于基礎力學是其他許多學科領域研究的理論依據，因其理論體系龐大，知識點多，許多學生反映學習難度較大，再加上部分學生對該課程認識不清，認為該類知識在未來工作中的直接應用較少，從而產生懈怠心理。因此，如何改進教學方法，提高教學質量，增強學生學習積極性，是當前急需思考、研究和探索的問題。

1 目前應用型本科基礎力學的教學現狀

1.1 生源因素

根據筆者幾年來對應用型本科學生的基礎力學以及其他專業課的教學感受，獨立學院的學生從總體而言，在理解能力、接受能力、聽課效率、學習自覺性、知識面等方面與一本及二本學生存在一些差距。

首先，獨立學院實行招生計劃單列，按第三批本科錄取，平均分數與母體學校第一、二批本科錄取的分數有一定的差距，介于專科與普通本科之間。據有關資料顯示，重點大學的三本與一本錄取分數相差80分～100分，與二本的錄取分數相差30分～80分，可見學生學習基礎與“一、二本”學生有所差距，激勵響應程度也會不同。其次，“三本”學生一般經濟條件比較好，城鎮生源的比例和獨生子女的比例明顯高于其他院校，不少學生生活條件優越，他們往往以自我為中心，過于強調個人喜好，其受到挫折后的調整能力以及吃苦的能力不高，以上這些非智力因素往往導致學生的綜合素質偏低。

1.2 學時因素

當前全國大部分高校的基礎力學課程較以往都有了大幅的縮減，以某高校土木工程專業的理論力學和材料力學為例，從1979年的120學時到1985年變為100學時，1987年變為80學時，最后到2000年變為64學時，而且每學時只有45 min，相當于只有最初的45%課時。實驗也只做拉、壓、彎、扭實驗，理論力學基本不做實驗。因此，目前力學教學面臨的一個重要難題就是“內容多，課時少”。

為了在相對較少的學時內完成大量的教學內容，教師往往被迫加快教學速度，對有些知識無法展開，甚至刪減，快速的教學進度使學生課下很難及時消化，教學知識的連貫性也因此受到影響;而另一方面基礎力學習題種類繁多、靈活多變，學生普遍感到上課雖然能聽懂，但是課下做題很困難，以至于整個力學學習顯得很被動。

1.3 缺乏“對口”教材

當前應用型本科基礎力學教材仍然還在使用二三十年前“精英教育”模式下的經典教材，針對三本學生學習基礎差、學習自覺性不高的現狀，經典教材難度偏大，教學效果很不理想。雖然近年涌現了大量應用型本科基礎力學的教材，但教材內容仍然過分強調系統性和完整性，偏重基礎理論知識，而對應用知識的傳授卻不足，目前應用型本科教材多而混亂，偶爾有一兩本優秀教材，但是并未形成統一認可的教材體系。

1.4 教學內容與工程實踐脫節

傳統的課堂教學脫離工程實際，尤其注重習題的解答，學生有時會感到與實際相差甚遠，枯燥乏味，沒有興趣，甚至有時單純的認為會做題就可以了。然而工程中的許多結構問題都可以間接轉化為力學模型得以解決，由于教學內容缺乏理論和實踐的銜接，造成了專業技術人員的力學應用意識薄弱，往往使工程中簡單的力學問題得不到解決。

2 提高應用型本科基礎力學教學水平的方法

2.1 改進教學方法

三本學生學習基礎參次不齊，這不僅體現在高考入學分數上，更表現在學習態度、學習方法上。針對這種學習狀態，三本教師應該適當的調整自己的教學方法。

1)理論講解過程力求簡潔。三本學生基礎比較薄弱，并且其培養目標為應用型本科，因此在介紹理論知識部分的時候，簡明的講解基礎理論即可，這樣可以適當降低難度，提升學生學習的自信心。

2)結合工程實例教學。結合土木工程專業選用常見工程案例，將理論與工程設計、結構分析過程結合起來，更容易加深對力學原理、基本概念、計算方法的掌握和理解［3］。例如，講解桁架結構時，可以引用桁架屋頂為工程情景，講解工程實際和理論模型之間的轉化，進而講解模型的受力和變形特征。這樣既能掌握分析方法，又能做到課堂理論與實踐相結合，提高學生學習興趣和積極性，且在案例引入之后給學生幾分鐘思考時間，必要的時候進行適當的討論，教學效果會更好。

2.2 因材施教，根據學生能力不同，實施分層次教學

授課班級多為幾十甚至上百名學生，這些學生的學習基礎參差不齊，每個學生的學習特點、學習習慣更是千變萬化，通常教師采用的策略是“面向大多數”，處在兩頭的學生有些“吃不飽”，有些“吃不了”。根據這種情況，我們承認并尊重學生存在的差異，根據學生的考試成績、學習基礎、接受能力、知識面等個性差異，將學生分為A，B，C三個層次。學習基礎好，學習成績穩定，學習自覺性強的學生分為A類;學習基礎較好，成績不穩定，缺乏良好學習習慣的學生分為B類;學習基礎差，學習自覺性差，學習成績不理想的學生分為C類。在教學過程中，對不同層次的學生針對性提出階梯型的教學要求，實施分級教學以便學生更好地完成學習任務。

分層教學在我系的實際操作中，A類學生已經在新生報到時由學院統一選拔到了理科實驗班進行學習。這部分學生高考成績比較突出，在大學學習期間接受了專門配備的老師的授課與輔導，在學習的難度、深度及廣度方面均大于普通班的學生。所以這類學生的培養目標主要是使其有能力進入到更高層次的院校進行深造。B類學生則按照普通的教學機會進行培養。針對這類學生中比較拔尖有志繼續深造的學生，專門安排經驗豐富的授課教師為他們開設難度和深度比正常教學計劃更大的《材料力學Ⅱ》和《結構力學Ⅱ》，為他們今后的繼續深造學習打下基礎。針對C類學生，我系擬定了一個專門的培養方案，使這類學生在大學期間的學習內容與A，B層次的學生有所不同。

1)在這個培養方案中，C類學生基礎力學課程所采用的教材將會有所不同，會盡量選用一些課時較少、難度不大的教材。

2)教師的授課方式也要有所不同，例如對計算公式一般不加以推導，只進行定性的描述;對于較難的計算題目只做大概的描述，不詳細講解，也不要求學生掌握。

3)取消或歸并難度較大的力學課程。例如《理論力學》《材料力學》這兩門力學課的難度比較大，學生學習普遍比較吃力。所以針對C類學生，不再單獨開設這兩門課程，而是將《理論力學》里比較簡單的“靜力學”部分和《材料力學》里面比較簡單的基本變形和應力分析幾章合并為《工程力學》進行教學。這樣既保證了他們能夠學到專業課所需要的基本知識，又大大的減小了他們的學習難度，做到了分層次教學的目的。

2.3 編寫應用型本科的“對口”教材

組織具有豐富應用型本科基礎力學教學經驗的教師參與編寫教材，編寫內容強調“三本”特點和“因材施教”特色。教材概念簡明清楚，確保基礎理論，舍棄對某些專業問題的深入討論。教材內容力求以工程實例為背景，突出應用，注重與后續課程和工程實際密切結合，追求易教易學的效果。另外加強教材課后練習的整改，提煉經典練習，不求難度，加大習題量，題目形式也可以多樣化，適量增設選擇題和討論題，重在幫助學生掌握基礎理論知識，另外建議課后習題的設置方式適當與相關執業資格考試掛鉤，增強教材的實用性。教材寫作形式上力求活潑新穎，多引用來自施工現場的照片，趣味生動，吸引學生。教材之中可以適量介紹一些新結構、新模型，必要情況下對于復雜的計算可以引入計算機建模和求解。

2.4 傳統教學與多媒體教學相結合

“語言+板書”的傳統教學形式具有敘述清楚、邏輯嚴密、銜接自然等優勢，但仍屬于一種單向交流教學。而現在多媒體技術的興起拓展了力學的教學方式。利用多媒體能充分創造出一個圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學環境，易懂、易學、易教，并能對學生感官產生多重刺激，為教師教學的順利實施提供了良好的保障［4］。例如在學習“約束類型”時，可以應用超鏈接技術，先行播放工程實踐中常見的約束的三維動畫，例如講到固定端約束時可以播放飛機機翼與機體之間相互連接的動畫，以及建筑物中懸挑的雨篷與房屋結構之間的固結關系。讓學生首先很形象的看到實際生活中的固定端約束是怎么樣的，再通過電子教案講解基本理論，這樣就可以取得良好的教學效果。

3 結語

由于基礎力學課程是土木工程專業一門重要的專業基礎課，針對應用型本科的特殊性，教師應該結合學生的實際情況，最大限度的調動學生的積極性，在有限的學時里更好的提高教學質量。綜合以上各種改革方法的應用，提高了學生的學習興趣，提升了教學質量，滿足了對“三本”學生的教學要求。

［1］趙占彪，申向東.土木工程專業應用型人才培養模式的探討［J］.內蒙古農業大學學報(社會科學版)，2007(2):92-93.

［2］厲見芬，劉愛華，魯業鴻.社會導向型土木工程專業人才培養模式初探［J］.常州工學院學報，2008(2):17-18.

［3］徐杏華.基礎力學課程中的啟發式教學［J］.成人教育，2004(6):78-79.

［4］陶開宇.多媒體教學手段是一把雙刃劍［J］.航空教育，2003(12):58-59.