提高學生學習效果的教學方法探討

李黎++龍曉鴻++江宜城

摘要：文章介紹了在土木工程專業的結構力學課程教學中，通過多方位的教學環節、全過程的考核方法，在教師自己做到“講得好”的基礎上，如何實現讓學生“學得好”，以達到培養學生的分析計算能力、自學能力、表達能力、合作能力的教學目標。

關鍵詞：結構力學；能力培養；考核方法；教學目標

中圖分類號：G6420文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2016）04010404

結構力學課程是研究桿系結構在外力和其他因素作用下的內力、變形以及組成規律的一門學科，是土木工程專業最重要的核心學科基礎課。課程的主要任務是：在學習理論力學和材料力學課程的基礎上，認識各種結構并掌握結構的組成規律，掌握桿系結構計算的基本原理和方法，了解各類結構的受力性能和特點。通過課內外各環節培養學生的分析計算能力、自學能力、表達能力、合作能力

，為學習有關專業課程以及進行結構設計和科學研究打好基礎。

為了實現上述教學目標，在課程中設置了課內教學、課堂討論、課外小作業和大作業、認識實習、課程論文、課程競賽、期末考試等教學環節，采用全過程的考核方法，以保證學生將這門課“學得好”。

一、多方位的教學環節設計

（一） 課內教學安排

結構力學課程的課內學時為88學時。其中80學時為教師講解，主要圍繞著上述教學任務，通過理論推導、方法介紹、例題講解、總結歸納等途徑，使學生了解各種桿系結構的組成規律、計算原理和方法，并通過編寫課程教材、輔助教材、多媒體課件、課程網站資料、研討教學法等，盡力做到“教得好”。另外4個學時安排為學生自主學習和討論，由于結構力學與材料力學在靜定結構的內力計算（第3章）、靜定結構的位移計算（第5章）、力法（第6章）、位移法（第7章）中有一些重合的地方，這四章的第一堂課由學生自己來講，然后由教師總結，指出在材料力學所講內容的基礎上，結構力學還需進一步研究的問題（具體安排和要求見表1）。這樣做的好處是：第一，讓學生參與到課程的教學與討論中，可以活躍課堂氣氛；第二，選擇的內容學生有能力完成，自己講一遍比教師重復一遍效果要好；第三，可鍛煉學生的自學能力、表達能力和合作能力。還有4個學時安排為課程論文的交流（具體見后）。

由教師課前提出自主學習和討論的范圍和內容，每班學生分成4組，每組分別主持一章的討論，主持討論組至少有5位學生上臺發言，最后教師進行總結并提出各章后續的學習任務。上臺講課學生在相應的考核中加分

（二）課外作業

課外作業由兩種類型組成，第一種類型是緊隨課后布置的課外小作業，來自于教科書后的習題。布置這種作業目的在于：在教師的課堂講授后，讓學生及時通過作業練習，消化所學知識，掌握解題方法和過程。這樣的習題，往往練習目的單一，題目形式較小。因此，我們還設置了課外作業的第二種類型——大作業，主要針對的是計算工作量比較大、綜合性比較強的教學內容。例如：多層多跨框架結構的內力計算問題、超靜定梁影響線的制作問題。具體執行的方式是：教師在課堂上就大作業的內容先作簡要介紹，然后提供有關的輔助材料供學生參考（因為教材中相關內容的介紹比較簡單），學生通過自學后，再根據要求做出大作業。大作業任務書給出每位學生的結構參數和荷載都不同，要求學生必須獨立完成。這個課外作業環節主要是培養學生的計算分析能力、自學能力和表達能力。

（三）課程競賽和期末考試

在結構力學第3章靜定結構的內力計算結束后，我們安排了靜定結構內力計算競賽。這個環節的設置原因主要為：（1）靜定結構的內力計算是后續內容學習的基礎，通過參加競賽的準備復習過程，提高學生對這部分內容的熟練程度，可把這個基礎

夯得更扎實些。（2）這章的內容與材料力學課程重合較多，因此在該章一結束就安排競賽是可行的，同時又讓學生及時看清自己的不足，增強緊迫感。（3）把這個環節稱作競賽而不是期中考試，主要是想通過評獎建立一個激勵機制（給獲獎者一定物質上的獎勵以及在研究生推免時給予適當的加分），以進一步調動學生學習的積極性。這個環節主要是想讓學生養成嚴謹求學的好習慣，練就高超的計算能力。

（四）認識實習

結構力學是土木工程的專業基礎課，是基礎

課與專業課之間的“紐帶”。從這門課開始學生應該逐漸認識各種各樣的結構，掌握它們的組成規律和受力特點。要讓學生獲得這些知識和能力，當然離不開課堂教學。但是為了避免學生只認得計算簡圖，而不認得真實結構；只會做題，不會設計，教師需要在課堂教學中理論聯系實際，利用現代多媒體技術，在講每一種結構的計算時把計算簡圖與實際結構進行對照，讓學生學會分辨各種結構。但是，僅靠教師在課堂上的講解，而沒有學生與工程、工地的“親密接觸”則達不到教學目標。為此，我們另一方面在第6章力法結束后（這時學生在課堂上已基本接觸到了各種平面結構），安排一次現場的認識實習。選擇建成的和在建的工程，由教師在現場教學生如何辨識結構，看懂力的傳遞路徑，然后再要求學生利用課外時間從身邊找出與書本上一一對應的結構，最后采用圖文并茂的形式寫出認識實習報告。這個環節主要是培養學生對專業的認知能力、自學能力、表達能力和實踐能力。

（五）撰寫課程小論文

在教學環節中安排撰寫課程小論文的環節，是出于這樣的考慮：（1）僅用“講課—作業—考試”這樣簡單的教學形式無法較好完成教學任務；（2）作為教師是不可能也不需要把所有的知識點在課堂上講完、講清楚的（安排再多的學時都沒用）；（3）相對教會學生解題技巧，更應該教會學生如何通過自學掌握獨立解決問題能力。撰寫課程“小論文”環節，具體操作是：由學生根據課程內容、自己的興趣和能力確定擬作研究的知識點，通過查閱和參考相關資料，進行系統的理論推導或引用相關理論進行大量的計算分析，得出正確的結論，最后安排一個交流環節，課內4個學時（見表2）。整個環節可由學生獨立完成，也可兩人合作完成?？己它c主要為：參考資料的閱讀情況，理論引用或推導是否正確，計算的工作量以及計算結果是否正確，得出的結論是否正確和有意義，整個研究思路是否正確，表達是否清晰，邏輯是否嚴謹。這個環節主要培養學生的自主學習能力、表達能力和合作能力。

二、全過程的考核方法

教師的“恒心+師德”是上述教學環節實施的必要條件，而合理的課程考核制度是達到我們期待目標的保證[1-3]。為此，我們逐漸完善了一套“全過程”的課程考核方法。結構力學課內的88學時，分兩個學期實施，第一學期為48學時，第二學期為40學時。

第一學期的考核內容為：

1）平時作業成績占15%。每次作業由研究生助教全批全改并打分，不交作業為零分，遲交作業為60分。其中5%考察的是計算能力，5%考察的是自學能力，3%考察的是書寫表達能力，2%考察的是學習態度。

2）靜定結構內力計算競賽占10%。競賽的題目類型有彎矩圖改錯、畫大致彎矩圖、畫內力圖等，結構形式有多跨靜定梁、剛架、桁架、組合結構等。題目量在20～25題之間，主要考察計算分析能力。

3）課堂討論占5%。其中1%考察出勤率，3%通過課堂討論的參與和表現考察自學能力，1%考察表達能力。

4）實習報告占10%。由教師帶領參觀部分和自看部分組成，教師帶領參觀部分占6%（考察表達能力），自看部分占4%（考察自學能力）。

5）期末考試占60%。其中40%考察的是計算分析能力，15%考察的是自學能力，5%考察的是書寫表達能力。

第一學期各種能力培養的考核比例見圖2。

第二學期的考核內容為：

1）平時作業成績占15%，考核點同第一學期。

2）大作業占10%。學生可任選“多層多跨框架結構的內力計算”或“超靜定梁影響線的制作”獨立完成，每位學生的結構參數與荷載均不相同。例如“多層多跨框架結構的內力計算”，要求對水平荷載分別采用分層法、二次分配法、求解器法進行計算，并畫出內力圖。對豎向荷載要求分別采用反彎點法、D值法、求解器法進行計算，并畫出內力圖。其中5%考察的是計算能力，2%考察的是自學能力，3%考察的是書寫表達能力。

3）課堂討論占5%，考核點同第一學期。

4）撰寫課程小論文占10%。其中2%考察的是計算能力，6%考察的是自學能力，2%考察的是書寫表達能力。

5）期末考試占60%，考核點同第一學期。

第二學期各種能力培養的考核比例見圖3。

兩個學期各種能力培養的平均考核比例見圖4。

由于采用了全過程的課程考核方法，學生通過本門課程的學習，不僅掌握了各種結構的計算方法，而且其自學能力、表達能力、自律能力均得到了提升。

三、取得的效果

（一）對學生的評價更科學

以2012級某個班為例，該班共有學生33人，若以期末考試作為最終成績，那么該班的成績分布如圖5所示，其中90分以上占12.1%，70分以上占69.7%，70分以下占18.2%。若以小作業、大作業、課程論文、課堂討論、期末考試5個方面對學生進行綜合評價（比例如前所述），其成績分布如圖6所示，其中90分以上占9.1%，70分以上占81.8%，70分以下占9.1%。顯然后者的考核結果使更多的學生處于70～80分區域。更主要的是通過“全過程”的考核，迫使學生一直處于“忙碌”的學習狀態。書本知識通過每天看書、聽課、做作業、討論等，漸漸地滲入到他們的大腦中，逐漸變成了自己的認知和能力，從而可避免記得快、忘得快，成績好、能力差的現象。

（二）對學生的能力培養更全面

例如：第3章、第5章、第6章、第7章的第一節課由學生來講，原先是有擔心的，但事實證明學生完全有能力做到這一點，而且通過他們自己的準備，其效果比教師講要好。又如對認識實習分兩部分的做法，其執行效果也不錯，經統計有85%的學生都自己去找結構“看”，然后用圖文并茂的方式在實習報告中展現出來。再如對寫課程小論文的環節，我們的體會是：只要教師的指導工作做到位，學生是可以較好地實現教學目標的。具體做法是：（1）要求明確，教師應給出課程小論文的指導書（包括格式、內容和字數要求）；（2）要有示范，教師可以上屆學生的論文為例進行講評；（3）要有提示，教師在講課過程中應提示學生需進一步討論的知識點。這種做法我們已在教學中堅持執行了近6年，總體來說，學生的論文質量越來越好，其中有4篇在教學期刊上進行了發表。

（三）對后續專業課的支撐更有力

大作業的布置對學生做畢業設計有很好的作用，如多層多跨框架結構的內力計算、多層多跨框架結構的地震作用計算、連續梁的影響線制作，大作業使學生在做畢業設計前得到了很好的練習。又如撰寫課程論文的鍛煉，使學生對論文的格式、邏輯表達有所了解，對論文的介紹（作PPT）也有了經驗，為后續專業課程學習打好知識和能力的基礎。

總之作為一名教師首先應保證自己的課“講得好”，能吸引學生聽課，然后把課程考核的規則制定好，以調動學生學習的積極性和自覺性，唯有如此才能保證學生“學得好”。參考文獻：

[1]黃濟，王策三. 現代教育論[M]. 北京：人民教育出版社，1996.

[2] 文輔相. 中國高等教育目標論[M]. 武漢：華中理工大學出版社.1995.

[3] 張楚廷.高等教育哲學[M]. 長沙：湖南教育出版社.2004.