基于安徽省力學大賽的力學課程教學改革探討

鄧宗立， 夏 璐

(安徽水利水電職業技術學院，安徽 合肥 231603)

力學課程是高職土木類專業的專業基礎課程，其重要性是顯著的，地位十分突出。“全國周培源大學生力學競賽”即安徽省大學生力學大賽，作為檢驗全國高校基礎力學教學成果的賽事，是一項適合我國科學技術和教育發展趨勢的賽事。最近幾年的比賽命題更加注重實踐性、趣味性和開放性等特點，試題貼近生活、工程實踐和科學前沿，著重考察參賽學生對基礎理論的深入領悟能力和靈活運用基礎力學理論建立實際問題力學模型并求解的能力。力學大賽，為力學課程改革提供一個契機，指明了新的方向。國內大多有土木類、機械類等專業的高職院校，一般都開設了力學課程，并對力學課程教學的改革做了較多的研究與實踐，但同時也存在一些問題。

1 力學課程教學中存在的問題

1.1 學生基礎薄弱，參賽率低

據調查，當前高職院校土木類專業的學生對基本力學課程學習和掌握情況并不理想。就我院近兩年的力學參賽來看，由于學生基礎薄弱，邏輯思維能力普遍較差，同時由于該課程理論性和邏輯性強，實踐性差，公式推導較多等特點，學生在學習建筑力學時很困難，主動愿意參加力學競賽的同學不足總人數的10%。

1.2 教學方法陳舊

從以往的競賽題目來看，不僅注重基本理論知識，更加注重知識的創新性和靈活性運用，然而有些教師在授課時教學方式方法過于死板，不能較好的把基本知識與工程實際構件受力分析結合講解；不能有效激發學生的學習興趣，這使得傳統的教學方式和教學內容在競賽模式下收到了沖擊。傳統的工程力學教學更注重書本的理論體系，以加減平衡力系原理為例。

首先給出它的定義，后講證明的過程，再給出一系列的推論，最后通過習題講它的應用。這是一種傳統教學中的 “定義-定理-習題”模式，授課環節缺乏生動性，學生在整個環節中是被動的接受，而不是主動參與的過程，后來的教學只會越來越枯燥，久而久之，學生對這門課程失去了興趣。

1.3 教材種類較多，千篇一律

目前建筑力學教材種類多，內容千篇一律，把該課程看成單純的理論課程，只注重計算能力和解題技巧，運用理論解決實際工程案例則較為少見，使得學生的職業能力得不到培養。由此可見，以力學大賽為抓手，重新探討新的教學方法，才能調動學生的學習興趣和主觀能動性。

2 教學改革的探討

2.1 改革教學內容

目前使用的建筑力學教材精簡了理論力學、材料力學和結構力學三大版塊，在實際教學中存在一些銜接不合理的地方，教材內容理論性強、公式繁雜并且工程案例聯系較少，不符合高職院校的學生的特點，教與學嚴重脫節。針對建筑工程專業的特點，應對現有教材對教學內容進行調整，壓縮和刪減過時的內容，增加新知識，新內容不能過于抽象，語言要簡介明了，突出對各種概念和公理的理解。堅持以工程實際作為教學載體，選取實際工程作為教學實例，讓學生明白如何對實際工程中的構件進行力學簡化和受力分析。

2.2 改進教學方法

(1)采用“問題驅動式”教學手段。主要環節分為：問題提出→開展討論→問題完成→效果評價。以解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念而不是像以往傳授知識為主的教學理念，使學生處于積極的學習狀態從而擺脫“滿堂灌”式枯燥的教學方式。在教學中，問題是教學的核心，設計出具體明確的、具有啟發性和一些挑戰性的“問題”，讓學生帶著這些問題去思考。在這些問題的驅動下，學生啟迪心智，帶著強烈的探索知識、解決問題的迫切心理，通過自主學習、獨立思考深入地分析問題，理解重點化解難點，使學生的綜合素質得到明顯的提高。

(2)采用案列教學法，提高教學效率。因為工程力學多以力學模型為主，教學內容在存在著很多抽象復雜的問題。通過多媒體圖片、動畫和施工錄像能讓學生能夠更清晰直觀的理解，同時以工程實際案例作為教學載體，營造工程氛圍，可以彌補學生實習、實踐不足的現象。老師可以在某一個知識點介紹完后，引入生活中常見的力學案例讓學生思考，讓學生意識到所學的知識與現實生活中的息息相關性。例如在講解壓桿穩定性這一節內容時，可結合實際工程中的腳手架立桿作為案例，設置例題，讓學生計算和判斷桿件的穩定性，并結合施工現場提出一些增加立桿穩定性的措施，可以得到較好的教學效果。

2.3 改革教學模式

通過輔導學生參加2016年、2017、2018年的安徽省大學生力學大賽，將輔導中運用的教學模式加以進一步研究、改進、推廣，達到“以賽促學、以賽促教、以賽促改”的目的。現將力學課程內容按照“一拖三”教學模式進行分解。所謂“一拖三”是指“一條主線、三個模塊”。“一條主線”是：外力分析→內力分析→應力分析；“三個模塊”分別是：靜力基礎→材力基礎→變形分析。按照“設置實際構件→給定工作任務→分析工作任務→學習理論知識→研究討論解決問題→完成工作任務”的思路，在班級內成立討論小組，展開教學活動。實現以工作任務促進理論學習，以理論學習指導實踐的良性循環。在課堂教學中緊密圍繞“一條主線、多項任務”這個思路，充分發揮學生的主觀能動性，教師起引導作用，嘗試翻轉課堂教學方法，體現事物的認知規律。通過這樣系統的學習訓練，不僅掌握了理論知識，可以在力學大賽中獲得較好名次，又具備了解決實際工程問題的能力。

3 結束語

目前應當以省力學大賽為抓手，“以賽促教，以賽促學”，從培養學生職業技能出發，打破傳統教學模式，因材施教，對教學方法和手段進行不斷地改進、創新；采用“一拖三”的教學模式，將理論教學與實踐教學有機地結合，使學生在具體學習中積極思考，主動探索，不斷提高學生的基礎知識和工程素養。