土木工程專業力學課程改革的研究與實踐

余紅玲

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?土木工程專業力學課程改革對培養現代化的土木工程專業人才起著非常重要的作用。土木工程專業人才作為現今建筑工程項目創新發展的人才類型之一，隨著工程項目建設難度和復雜度的提升，對土木工程專業力學人才要求也在不斷提升。這就需要積極促進土木工程專業課程體系改革，不但要求力學人員掌握全新的專業理論體系，而且能夠在實踐操作上具有較強的技術水平。基于以上分析，面對當前土木工程專業力學課程教學中存在重理論輕實踐、專業力學課程體系未能有效銜接、專業力學教學內容較為滯后的現狀，需要結合實際狀況實現創新改進，旨在為實際土木工程專業力學教學水平整體提升提供一定的借鑒。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?土木工程;力學教學;課程改革

[中圖分類號] ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2020）07-0194-02

課程教學改革作為當前高校教學體系創新建設的重要踐行方面之一，各個高校力圖通過課程教學改革提升專業人才培養水平，為社會經濟發展培養相符合的人才。且隨著現今我國在不斷倡導建設世界一流大學、提升人才培養水平，土木工程專業力學教育切實需要響應實際號召，調動各方面資源促使力學專業課程實現改革創新，從而提升土木工程專業力學教學水平。此外，對土木工程施工建設而言，土木工程結構力學狀態分析和科學化分布是非常重要的。只有土木工程結構從力學層面上保持平衡性，才能夠保證土木工程結構的穩定性，提升工程結構的運行壽命。相對這一方面而言，在土木工程結構建設中，一旦某個方面應力狀態改變，力學平衡被打破，那么極易導致土木工程出現塌陷的不良現象，造成不良的社會和經濟損失。整體上而言，高校作為專業人才培養的重要平臺之一，無論是土木工程專業這一教學專業本身創新發展需求，還是順應建筑市場發展需求，都應積極促使專業力學課程教學體系改革。以課程教學體系為載體，促使專業力學人才培養更加專業化，為社會經濟發展做好土木工程專業力學人才儲備工作。

一、土木工程專業力學課程改革途徑分析

（一）優化教學大綱，為實際教學發揮指導作用

土木工程專業開學課程改革工作落實中，首先能夠從教學大綱優化層面上落實，為實際教學發揮有效的指導作用。具體而言，首先，針對專業力學教學內容實現優化整合。這主要是針對部分土木工程專業力學教學內容存在很大重復的現象，尤其體現在原三大力學層面上。很多力學教學內容教學順序前后顛倒，與工程實際應用思維存在相違背的現象。按照土木工程實際建設而言，對力學的應用需要從明確力學概念、工程內力分析和工程應力分析以及應變等方面實現分析管控。教材管理人員針對上述順序針對重復內容實現調整處理，刪除重復的內容，突出力學概念的教導[1]。此外，在力學內容優化中，重點針對靜力學和動力學部分實現專題研究，能夠促使學生明確認識到各個力學與工程內部建設之間的關聯性。其次，秉持提升學生能力的原則，創新完善課程教學內容。在土木工程專業開學體系形成中，專業教學人員能夠明確社會經濟發展對人才能力需求水平提升的要求。在全新的力學教學體系構建中，注重學生電算能力的提升，改變傳統的手算模式。如在土木工程專業力學教學中，結構力學重點是針對超靜定結構內力實現科學化計算的過程。但通過長時間的教學能夠發現，這一方法應用是比較少的。在課程體系教學改革工作進行中，教學管理單位能夠通過使用教學信息軟件的開發和使用，提升學生的專業編程能力，將工程設計和施工建設有效結合在一起。并且在信息化技術創新教學體系中，能夠與市場發展前沿部分有效結合在一起，此時學生能夠切實認識到關于土木工程專業力學應用的最新知識信息，為專業人才深入到職業崗位中，提升崗位適應性奠定基礎[2]。此外，在創新建設全新的教學體系中，教學團隊創新改革還要注重通過力學設計大賽等多樣化的活動激發學生創新性和模擬操作能力，引導學生根據土木工程受力狀態將力學行為全面模擬出來，提升技術整體操作水平。最后，教學創新改革要具有長遠的發展目標，注重精尖人才的培養。在創新教學改革工作中，土木工程專業力學人才培養能夠形成卓越工程師的培養目標。在卓越工程師培養下，優化教學大綱。在教學大綱優化使用中，突破以往工程力學教學局限性，能夠注重教學大綱形成的連貫性。從力學體系基礎知識、平衡方程、平面體系的幾何組成分析、靜定結構的內力計算、基本變形、組合變形、靜定結構的位移計算、超靜定結構等方面按照特定的邏輯順序實現操作處理。在學習順序調整基礎上，增加工程實例的引入和使用。通過工程實例和實際教學內容的有效結合，為學生進一步明確力學操作相關知識點，提升整體的實踐操作能力奠定基礎。

（二）重視實踐環節，構建更高水平的實踐教學平臺

在面對土木工程專業力學課程體系教學改革工作中，能夠突出實踐教學環節，構建更高水平的實踐教學平臺。對土木工程專業人才培養來講，要改變過去理論和實踐脫節的現象，突出提升學生的實踐能力是非常重要的。具體如下：

首先，改革以往的教學理念，形成對實踐教學的科學化認識。在土木工程專業力學實踐教學工作進行中，需要先促使教學理念實現更新，只有工作人員認識到關于實踐教學的重要性，明確實踐教學的真正內涵，才能夠對實際實踐教學工作有效落實發揮引導作用。在土木工程專業力學實踐教學改革中，應該注重將實踐教學貫徹在理論教學的全過程中，圍繞學生科研能力、動手能力以及創新能力等方面落實，提升學生的綜合實踐素養。

其次，以培養卓越土木工程師為目標，實現人才的科學化培養。在卓越土木工程人才培養目標科學化引導下，嚴格按照國家所規定的工程教育認證體系，培養學生的分析能力、設計決策能力、實施能力以及土木工程專業信息收集和鑒別能力，并且能夠提升學生的職業道德和崗位素養，促使學生形成良好的團隊合作精神。在以上各方面能力提升基礎上，促使學生具有良好的資格認證能力，引導學生參與到土木工程專業力學實踐學習中。

再次，優化實踐操作環節，創新實踐操作形式。在土木工程專業力學實踐教學工作創新落實中，優化實踐操作環節，采用多種方式創新實踐操作形式是非常重要的。實際土木工程專業實踐形式創新中，能夠嚴格以力學分析、結構設計和工程項目施工為主要操作線，結合專業學生基礎思維認知能力和課程學習重點，改革實驗教學體系。如學校可以將土木工程專業力學教學課程實踐課時擴展為18個課時，并且拓展為3個學期全過程實施[3]。通過延長實踐操作時間線，分層次、分級別促使學生參與到實踐操縱中，循序漸進地提升自身的力學實踐操作能力。而在創新實踐操作形式中，能夠注重驗證性實驗和操作性實驗等的一同落實。在教師引導下，引導學生對土木工程的鋼筋抗彎性能和抗拉性能以及抗壓性能等實現實驗檢測，根據實驗結果明確鋼筋結構力學性能是否穩定。同時，還能夠通過超靜定鋼架內力測試、單自由度系統自由衰減振動固有頻率阻尼比測定、單自由度系統強迫振動的幅頻特性測試等操作試驗，提升土木工程專業人員整體操作水平。以上力學教學體系的使用，不但能夠促使學生明確力學驗證性實驗和操作性實驗的區別，而且通過在多次的實驗中積累經驗，為以后土木工程結構設計和相關操作奠定基礎。

最后，營造良好的實踐操作環境，激發學生的實踐操作熱情。土木工程專業力學課程改革中，為了激發學生參與到實踐環節中的熱情，創新形成良好的實踐操作環境是非常重要的。一方面，學校可以在項目發布下，引導學生通過自身實踐可以自由組合，并且協作團隊自身也可以協調處理，具有較大的自主性，激發學生的積極性和主動性;另一方面，通過競賽活動的設計，在學分設置和實習平臺銜接下，調動學生的學習熱情。

（三）創新構建完善的評價方案，提升改革效果

無論是教學大綱的優化還是實踐教學環節的創新完善都需要一個較為完善的評價方案。只有評價方案有效落實，才能夠保證前期一切改革工作切實落實，提升改革效果，為人才專業能力提升奠定基礎。在構建完善的評價方案中，一方面，為了避免學生形成“臨時抱佛腳”的消極心態，需要注重學生日常參與力學理論學習和實踐學習的表現。通過學生之間互評小組的成立，增強學生的團隊協作能力，并且激發學生內心的自信心。另一方面，創新考試方式。通過試卷答題、實踐模擬操作以及綜合測試等方面測試，根據學生多個考試過程參與表現評估[4]。最后，根據學生日常參與土木工程專業力學設計大賽以及所發表的相關論文匯總到成績中，定期選出卓越工程師。通過以上全面激發學生學習的自主性，提升課程改革學習效率。

二、土木工程專業力學課程教學改革注重問題分析

（一）注重高水平的教師隊伍的建設

土木工程專業力學課程教學改革工作進行中，能夠注重高水平教師隊伍的建設對促使課程教學改革順利實現起著非常重要的保障作用。高水平的教師隊伍建設，一方面，要注重對現有教師人員的培訓教育，學習前沿的、先進的理論知識;另一方面，將某些大型建筑施工企業的工程師聘任為學校內部實踐教師，并且與企業實現合作，輸送學生到工程項目施工中，跟隨工程師全過程操作學習，在直觀化的學習中提升自身的實踐操作水平。

（二）注重信息化技術的使用

土木工程專業力學課程教學改革中，跟隨時代和社會發展變化，注重信息化技術的使用是非常必要的。學校根據信息化技術構建專門的模擬操作平臺，通過模擬操作平臺的建設促使學生能夠明確力學各個測算和計算以及實驗操作過程，明確操作關鍵點，為實際落實到應用中奠定基礎[5]。如將BIM技術學習和使用引入專業力學學習中，學生掌握該技術應用的優勢，為后期進入崗位中，提升BIM技術整體操作水平奠定基礎。

綜上所述，土木工程專業力學課程教學改革工作的實現對提升整體的教學水平起著非常重要的作用。在實際課程改革工作落實中，能夠從優化教學大綱、突出實踐教學環節以及注重教學評估方案科學化形成等方面落實。同時，能夠注重高水平教師隊伍建設和信息化技術使用，全面提升土木工程專業力學課程教學水平，培養與時代和社會發展相適應的人才。

參考文獻：

[1]楊博，孫海濤，楊柳，等.工程化教育背景下土木工程專業力學課程體系改革的探討[J].教育與教學研究，2010（5）：69-70，89.

[2]馬崇武，秦懷泉.土木工程專業力學課程教學體系的研究[J].東莞理工學院學報，2014（1）：95-98.

[3]海洪，宋巖升，王宇.基于“卓越計劃”的“土建類”土木工程專業力學課程體系改革研究與實踐[J].中國建設教育，2019（2）.

[4]游帆，王國杰.土木工程專業理論力學教學改革探討[J].西部素質教育，2017，3（4）：69.

[5]陳孝珍，胡公哲.土木工程專業《理論力學》教學改革實踐與探索[J].南陽師范學院學報，2017（12）.

◎編輯 原琳娜