汪洪菊 黨亞倩 樊友景
(鄭州工業應用技術學院建筑工程學院,河南 新鄭 451100)
?
民辦應用型本科結構力學教改模式研究★
汪洪菊 黨亞倩 樊友景
(鄭州工業應用技術學院建筑工程學院,河南 新鄭 451100)
針對應用型本科教學的培養目標,論述了當前民辦應用型本科院校《結構力學》課程的教學現狀,基于教師在教學過程中存在的幾個問題,提出了針對性、實用性、創新性的教改方法,探討并創建了民辦應用型本科的特色模式,以滿足民辦地方應用型人才培養的要求,提高民辦本科的教學質量。
結構力學,民辦高校,應用型本科,教改措施
民辦應用型本科教育的目標是培養服務于地方工程、經濟工程的應用型人才,重點突出學生的工程應用實踐能力[1],突出“應用”也是土木工程專業應用型本科教育的核心與關鍵。而結構力學課程是整個專業知識體系中重要的一門專業基礎課,起著溝通基本理論知識與工程實踐的橋梁作用。同時,結構力學知識也是從事設計、施工等工作崗位的必備力學知識之一,其具有理論性強、分析計算相對復雜多變的特點。
民辦應用型本科結構力學的教學應適應學生的學習基礎、理解能力和學習特點。重在公式、方法的理解和應用,記公式和方法的用途、各個符號的物理意義、適用范圍、解題步驟等,輕理論推導和證明。盡力使授課內容通俗易懂、重在應用和訓練。盡可能避免難題、怪題和需要繞圈子求解的問題,以適應民辦應用型高校學生的學習能力。
1.1 教師對學生的學習基礎、學習能力了解不夠深入
與一般本科院校相比,民辦應用型本科院校的生源質量不高,學生的學習基礎、學習能力與“一本、二本”學生也有一定差距。特別是文理兼收的民辦高校,一些高中學文科的學生沒學過物理知識,力學基礎差,加上自學能力不足,認為先修課程理論力學、材料力學都沒學好,結構力學也肯定學不好,造成了一定的心理壓力。而民辦高校教師的特點是年輕、教學經驗少、流動性大,對學生的現實狀態了解不夠深入,而未能及時采取有效的措施。
1.2 缺乏針對民辦高校的專門應用型教材
當前,大多數民辦應用型本科院校在選教材時仍然也選用同濟大學、清華大學等這些學校選用的經典力學教材,而忽視了民辦學生與一流大學學習能力的差異性,在講解過程中也只是一味的搬教材,教學效果很不理想[2]。十二五期間,國家推行了一些以“創新型人才培養”規劃、“卓越工程師”培養計劃等為基礎編寫的教材,但教材內容仍過分強調系統性、先進性,側重于對基本概念及理論的闡述,而對工程應用知識的講述則不足,且教材的編著者多為重點高校的教師,他們對民辦應用型本科學生的特點及現狀了解不夠深入,教材起點偏高,內容深而多,不能起到真正的輔助教學作用。
1.3 師資力量薄弱
首先,一般民辦應用型本科院校建校時間短,且由于待遇及發展問題,教師流動性較大,師資力量十分薄弱,特別是結構力學的師資往往都是兼職教師或剛畢業的研究生,兼職教師不能做到有效的教學及學生輔導,青年教師教學經驗欠缺,表達能力不足,有些學校甚至選用跟力學專業無關的教師授課。教師缺乏專業知識結構體系和工程背景,教學水平有待提高。其次,師資隊伍結構不合理,近幾年,一些學校不斷引進一些經驗豐富的已退休老教授,但除此之外均為教學經驗較少的年輕教師,缺少中間力量,教學效果不十分理想。
1.4 考核方式不科學
目前,對于檢測結構力學知識掌握程度大部分仍采用傳統的期末閉卷考試,對課程內容中的基本概念、幾何構造分析以及典型結構的位移計算、力法、位移法等重點計算內容進行歸納總結,學生通常為了考試合格而去死記硬背未掌握的計算題解題步驟,這從一定程度上限制了學生的發散思維和創新能力[3]。其次,期末考試的成績構成以及構成比例不合理,不能有效地促進學生學習的自覺性。比如,學生上交的作業大多數是互相抄襲,不能反映出學生的真實學習情況。因此,民辦應用型本科結構力學應探索新的考核內容和方式,注重考查學生運用知識分析、解決問題的能力,突出“應用性、創新性”。
2.1 教學內容的調整
為適應民辦應用型本科人才培養的需要,針對結構力學課程的特點,以及民辦應用型本科院校的學生及學校特點,在教學內容上可圍繞以下幾個方面進行調整:1)在課堂教學過程中刪去一些理論性較強且對培養學生應用實踐能力作用不大的內容,如變形體虛功原理的推導、證明等。2)對于靜定結構和一般的超靜定結構,要求每位學生都能計算,這有利于學生對基本概念、基本原理與基本方法的理解和應用;對于較復雜的超靜定結構,只要求學生能運用學過的基本原理和方法對其進行定性分析。3)對于靜定結構內力分析中與理論力學重復且難度不大的知識點可略講,或采用翻轉課堂、討論式教學方法等,比如靜定結構總論、桁架內力求解等。
2.2 教學方法和教學手段的多樣化
結構力學有理論性強、計算復雜的特點,學生常有上課聽得懂,下課不會做題,難以與工程實際結合在一起。所以采用有效的教學方法和教學手段就顯得至關重要。1)教學方法要多樣化。可采用的教學方法有討論式、啟發式、翻轉課堂、歸納對比式、分組教學、案例式教學(單層工業廠房、簡單框架結構)等。比如,在講結構力學的研究對象時,可引入一些橋梁垮塌事故分析,能使學生樹立強烈的責任感及學力學的應用性。2)加強典型題目的綜合訓練。每次知識點講解結束,布置一定量的典型例題,老師及時批改,也可學生之間互相批改,以便學生自己發現錯誤,加深理解。對于學生易出錯的具有代表性的習題,要從教學方法和學生兩方面進行分析,使學生更好的掌握解題方法。3)采用理論與工程實踐相結合的手段。一方面教師在講解新知識點前,可通過圖片和視頻等手段,創造實際工程情境,引出將要教學的內容,有助于提高學生的學習動機。另一方面,在講解完相關理論知識點后,可以通過分析典型的工程案例加強理解,從而潛移默化地將工程思維滲透到學生的學習過程中。在講到超靜定結構剛架時,可通過框架結構的教學樓、磚混結構的宿舍樓、高層剪力墻結構住宅等不同結構形式進行簡單對比與分析。增加實踐教學可通過增設實驗課時,如增設桁架結構的受力實驗、組合結構的受力實驗等。同時,還可引入結構力學求解器軟件教學、工程案例教學等內容,保證課程與工程實踐緊密結合,進而構建出名副其實的應用性課程[4]。4)創建網絡教學平臺。網絡教學的平臺主要包括精品課、共享資源、慕課、微課等形式。對于重難點內容可采用慕課、微課形式,學生可進行反復觀看,逐步理解。
2.3 考核方式的改革
傳統的期末閉卷考核方式不能完全反映學生的真實水平及綜合能力,是不科學的。對結構力學考核方式進行了以下改革:1)加強日常教學管理。教師要對學生平時的課堂表現及作業完成情況、答疑情況進行考核。2)進行重點知識點內容考核,做到及時了解學生對知識的掌握程度,通過測試結果調整教學進度,重在壓實基礎,并把每次測試結果計入期末考試總成績當中。3)對考試題型進行改革,改變傳統以典型計算題目為主的試題類型,增加分析題、繪圖題或工程案例分析題,如對某一結構進行幾何組成分析,實際工程計算簡圖的簡化,多跨連續梁內力圖的繪制等。
2.4 適當安排教學節奏,提升自有教師教學能力
民辦學校基本都面臨自有教師數量不足,教師素質有待提高,上課班級人數較多的問題[5]。對此,首先應制定適合民辦應用型本科的教學大綱,大綱授課學時、教學內容、教學目標制定合理,教學時間安排分散,將授課學生數量降至教師可控范圍內[6]。另外,學校還應不斷引進高學歷、工程經驗豐富的人才,并不斷加強青年教師的專業學習,提高其專業教學能力,從而提高教學效果。
2.5 創建課程特色
結構力學作為一門重要的專業基礎課,經過課程組多年的建設和實踐,逐漸形成以下主要特色:
1)組織教學經驗豐富、有民辦應用型本科教學經歷的教授及骨干教師編寫教材。針對三本學生學習基礎差、學習自覺性不高的現狀,同時根據三本應用型本科學生的學習特點、教學條件、教學目標等對教材內容進行合理取舍,比如刪除漸近法中的無剪力分配法、力矩分配法與位移法的聯合運用。
2)自行研制結構力學教學課件,錄制教學視頻,建立課程網站。首先,要制定一套完全適合應用型本科的特點教學課件,課件可通過圖片、動畫顯示、視頻等引入工程情景,提高學生學習興趣。其次,對授課效果較好的教師錄制教學視頻。并將課件、視頻傳至網絡教學平臺,給學生提供多平臺學習機會。
3)建立良好的課程相關性。通過知識講授,掌握桿件結構的計算簡圖、計算原理和計算方法,了解各類結構的受力性能;同時把建筑結構設計中的工程實例銜接到結構力學之中,比如混凝土結構課程設計中的單向板肋梁樓蓋設計,畢業設計中框架結構的計算簡圖及荷載的簡化,梁、板、柱等基本構件的內力計算穿插進來,從而培養學生的專業興趣及分析能力。
民辦本科院校的發展始終受到廣泛關注,尤其是民辦本科院校在逐漸轉向應用型本科教學時所面臨的教學中的突出問題,以結構力學為代表的相關理論性強的相關課程的教學效果不很理想,針對民辦應用型本科結構力學課程在教學中存在的瓶頸問題進行分析,并提出有針對性的教學改革措施,創建課程特色,加強結構力學與工程實踐的聯系,提高學生的應用型學習能力、學習效果,真正實現地方應用型本科的教學目標。
[1] 史秋衡,王愛萍.應用型本科教育的基本特征[J].職業教育,2015(3):243-244.
[2] 蔣玉飛,古 巍,方佳義.三本院校力學教改深入探索[J].山西建筑,2012,38(19):268-269.
[3] 趙麗君.應用型本科結構力學課程的教學改革探討[J].科技視界,2015(7):80-81.
[4] 耿翠珍,張智卿.《結構力學》課程應用性建設的教學探索[J].浙江樹人大學學報,2016,16(1):62-65.
[5] 鄭 文,賀弘揚.地方應用型本科結構力學教學的一些思考和建議[J].中小企業管理與科技旬刊,2014(21):243-244.
[6] 李十泉,孟 瑋.以土木工程專業為例談獨立學院結構力學教學[J].山西建筑,2013,39(12):253-254.
On teaching reform model forStructuralMechanicsfor civil-run application-oriented college education★
Wang Hongju Dang Yaqian Fan Youjing
(CollegeofArchitecturalEngineering,ZhengzhouUniversityofIndustrialTechnology,Xinzheng451100,China)
According to the cultivation aims of the application-oriented college teaching, the paper indicates the teaching status for the course ofStructuralMechanicsof the civil-run application-oriented colleges, points out the according, practical and innovative teaching reform based on some problems in teachers during the teaching, and explores the featured model for the civil-run application-oriented colleges, so as to meet the demands for cultivating the regional application-oriented talents and promote the teaching quality of the civil-run colleges.
structural mechanics, civil-run college, application-oriented college, teaching reform measures
1009-6825(2017)10-0230-03
2017-01-22★:鄭州工業應用技術學院教改項目(JG-160203)
汪洪菊(1987- ),女,碩士,助教
G642.0
A