基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革研究

結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，它具有理論性強(qiáng)、邏輯思維嚴(yán)密的特點(diǎn)。本文結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，從教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式這三個(gè)方面對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革提出一些意見(jiàn)與建議，旨在提高結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在整個(gè)土木工程專業(yè)課程體系中起著承上啟下的作用。它既是其先導(dǎo)課程理論力學(xué)、材料力學(xué)等的延展與深化，又是學(xué)習(xí)其后續(xù)課程，如混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)等的理論基礎(chǔ)。當(dāng)前結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)面臨教師難教、學(xué)生難學(xué)以及課時(shí)少的現(xiàn)狀。依據(jù)國(guó)家《中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》，按照教學(xué)服務(wù)型功能和應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，響應(yīng)高等工程教育提出的培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求，將結(jié)構(gòu)力學(xué)課程進(jìn)行以下幾方面的改革。

一、教學(xué)方法的改革

1、對(duì)比學(xué)習(xí)，加深印象，幫助理解

將課程中的一些容易混淆的知識(shí)點(diǎn)，采用對(duì)比教學(xué)方法，來(lái)幫助同學(xué)們抓住問(wèn)題的本質(zhì)，從而達(dá)到加深印象、幫助理解的目的。例如，對(duì)于單跨梁而言，某個(gè)截面的彎矩影響線的圖形與它的彎矩圖的圖形非常相似，通過(guò)對(duì)比畫圖過(guò)程中涉及到的荷載位置及截面位置的變化與否，以及兩個(gè)圖形的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)表示含義的不同，能使同學(xué)們明白“圖形相似，意義有別”。再比如，力法和位移法是求解超靜定結(jié)構(gòu)的兩種最基本的經(jīng)典解法。兩種方法的諸多要素都是對(duì)偶的，力法的基本未知量是力，而位移法的基本未知量是結(jié)點(diǎn)位移；力法的解題思路是把超靜定結(jié)構(gòu)拆成靜定結(jié)構(gòu)，而位移法的解題思路是把整體結(jié)構(gòu)拆成一根一根桿件。在課堂講授時(shí)，可以對(duì)比這些要素，使同學(xué)們對(duì)知識(shí)點(diǎn)形成比較深刻的印象，培養(yǎng)學(xué)生歸納對(duì)比的學(xué)習(xí)能力。

2、列舉工程實(shí)例，理論聯(lián)系實(shí)際

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為結(jié)構(gòu)力學(xué)理論性強(qiáng)，許多知識(shí)點(diǎn)抽象難懂，但實(shí)際上，相比較理論力學(xué)、材料力學(xué)這些基礎(chǔ)工程力學(xué)課程，結(jié)構(gòu)力學(xué)與工程實(shí)際的聯(lián)系更為緊密。在教學(xué)過(guò)程中，要注重理論聯(lián)系實(shí)際，這樣一方面可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性；另一方面，可以培養(yǎng)學(xué)生利用力學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。例如，在講解桿件結(jié)構(gòu)五種類型時(shí)，可以引入大量工程實(shí)例圖片。講解桁架時(shí)，結(jié)合塔吊及公路鐵路兩用橋連接部位的結(jié)構(gòu)形式；講解剛架時(shí)，結(jié)合學(xué)生所在的教學(xué)樓（一般均為框架結(jié)構(gòu)）的結(jié)構(gòu)形式；講解拱時(shí)，可以引入趙州橋這一經(jīng)典案例。再比如，講解移動(dòng)荷載和影響線的概念時(shí)，可以從汽車過(guò)黃河大橋這一生活化的例子引入。總之，結(jié)構(gòu)力學(xué)理論來(lái)源于工程實(shí)踐又用于指導(dǎo)實(shí)際工程，只有與工程實(shí)踐相結(jié)合的結(jié)構(gòu)力學(xué)才是充滿生命力和趣味性的。注重理論聯(lián)系實(shí)際，可以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的工程素養(yǎng)。

3、互動(dòng)式教學(xué)，摒棄“填鴨式”模式

如今，課堂講授時(shí)，一味地采用灌輸式教學(xué)，教師自己唱獨(dú)角戲，從頭講到尾的“填鴨式”教學(xué)方法早已過(guò)時(shí)。在倡導(dǎo)“創(chuàng)新勝于一切”的今天，啟發(fā)式教學(xué)，互動(dòng)式教學(xué)成為新的教學(xué)方法的寵兒。教師根據(jù)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，以及每堂課的教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)問(wèn)題。在課堂上，不斷地提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考，加強(qiáng)師生互動(dòng)。這樣，不僅活躍了課堂氣氛，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。例如，在講解“影響線的應(yīng)用”這一節(jié)時(shí)，考慮工程實(shí)際提出問(wèn)題：怎樣設(shè)計(jì)一根吊車梁。引導(dǎo)學(xué)生思考要確定吊車梁的截面尺寸必須知道梁受到的最大內(nèi)力，要確定梁受到的最大內(nèi)力必須知道梁上作用荷載的最不利位置，要確定荷載的最不利位置，最實(shí)用最強(qiáng)大的工具就是采用影響線。這樣層層推進(jìn)，以學(xué)生為中心，引發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力。

二、教學(xué)手段的改革

1、傳統(tǒng)板書與多媒體教學(xué)相結(jié)合

單一的使用傳統(tǒng)板書教學(xué)或只機(jī)械性的利用多媒體教學(xué)都達(dá)不到良好的教學(xué)效果。傳統(tǒng)板書教學(xué)與多媒體教學(xué)各自都有優(yōu)缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)利用板書進(jìn)行講授，再加上口頭表述。這種教學(xué)方法利于教師把控教學(xué)節(jié)奏，突出教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)難點(diǎn)，并能與學(xué)生進(jìn)行很好的互動(dòng)及情感交流，較易發(fā)現(xiàn)同學(xué)們情緒上的變化，以便及時(shí)的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。雖然傳統(tǒng)板書教學(xué)有這么多的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)它也存在如教學(xué)模式單一、課堂枯燥無(wú)趣、吸引不了學(xué)生注意力、教學(xué)效率低下、學(xué)生接受程度低等諸多的缺點(diǎn)。尤其是在互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展、講求效率至上的今天，這些缺點(diǎn)更不容忽視。而多媒體教學(xué)正好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)板書教學(xué)的不足。多媒體教學(xué)是利用文字、圖片、音頻、視頻、動(dòng)畫“五位一體”的教學(xué)方式將教學(xué)信息傳遞給學(xué)生的一種新型教學(xué)手段。多媒體教學(xué)的直觀性、形象性、生動(dòng)性能最大程度的吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；同時(shí)，它的快捷性、高效性正好可以解決當(dāng)下高校教學(xué)課時(shí)量少、學(xué)時(shí)緊張的難題。但一味地使用多媒體教學(xué)，容易使教師成為課件的播放員，學(xué)生上課不認(rèn)真聽(tīng)講，等著下課拷貝課件，易使學(xué)生形成消極的學(xué)習(xí)態(tài)度。因此，應(yīng)將傳統(tǒng)板書教學(xué)與多媒體教學(xué)有效的結(jié)合起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，爭(zhēng)取達(dá)到較好的教學(xué)效果。具體來(lái)說(shuō)，基本概念的介紹、有關(guān)力學(xué)與工程實(shí)際的結(jié)合，具體的講授可以采用多媒體教學(xué)，而經(jīng)典例題的講解、重要公式的推導(dǎo)可以使用傳統(tǒng)板書教學(xué)。

2、講授與課下網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)互動(dòng)相結(jié)合

隨著智能手機(jī)的普及和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的優(yōu)化，使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與互動(dòng)成為一種新的教學(xué)時(shí)尚，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂講授的不足。課下，教師可以使用QQ、微信、微博等即時(shí)網(wǎng)絡(luò)通訊工具與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，這種互動(dòng)可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)、空間進(jìn)行。依托微信公眾平臺(tái)建立結(jié)構(gòu)力學(xué)公眾號(hào)，創(chuàng)建“訂閱”和“服務(wù)”兩個(gè)功能模塊。在“訂閱”模塊中，將課程講授內(nèi)容，以若干知識(shí)點(diǎn)和例題的形式，定期推送給同學(xué)們，也可以將行業(yè)內(nèi)最新的科研成果、教改信息課堂及考試安排等添加到微信公眾平臺(tái)，方便學(xué)生利用“碎片化時(shí)間”進(jìn)行學(xué)習(xí)。在“服務(wù)”功能模塊，學(xué)生可以通過(guò)后臺(tái)提出各種學(xué)習(xí)上或生活上的問(wèn)題，實(shí)時(shí)的與老師進(jìn)行互動(dòng)，為解決學(xué)生課下找老師問(wèn)問(wèn)題難提供了有效途徑，也方便了教師與學(xué)生的情感交流，進(jìn)而增加了學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的親近感與親切感。

三、考核方式的改革

考試是檢查學(xué)生理論水平及知識(shí)掌握程度的重要方式之一，在“應(yīng)試教育”的大環(huán)境下，結(jié)構(gòu)力學(xué)絕大多數(shù)采用的考核方式是期末閉卷考試。這種“一錘定音”式的考核方式，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)，也不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，更不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。本著創(chuàng)新、實(shí)用原則，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)期末閉卷考試方式進(jìn)行以下幾方面的改革：

1、采取小組比賽的形式進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。將班級(jí)學(xué)生按座次就近分組，給各組出難度系數(shù)相近的題目，小組討論得出結(jié)果，哪一組最先解出題目且正確，得最高分，5分一個(gè)臺(tái)階，依次遞減，得分計(jì)入平時(shí)成績(jī)。這樣一方面活躍了課堂氣氛，另一方面也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)意識(shí)，時(shí)間意識(shí)，達(dá)到很好的學(xué)習(xí)效果。

2、平時(shí)成績(jī)與期末考試成績(jī)有機(jī)結(jié)合。可以將學(xué)生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、出勤情況等計(jì)入平時(shí)成績(jī)，與最后的期末考試成績(jī)各占一定的比例。這樣能時(shí)時(shí)監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

3、注重學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在學(xué)期末，舉行一次結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)大賽，學(xué)生自愿組隊(duì)參加，運(yùn)用所學(xué)的結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)，自己動(dòng)手做模型，完成一次自我挑戰(zhàn)，無(wú)形中培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)及實(shí)踐應(yīng)用能力。

（作者單位：商丘學(xué)院應(yīng)用科技學(xué)院）