結構力學課程思政與趣味化教學的實現

于曉明，王 偉，紀燕霞，李 潔

（1.宿遷學院建筑工程學院，江蘇 宿遷 223800；2.宿遷學院文理學院，江蘇 宿遷 223800）

0 引言

《結構力學》是土木工程專業一門具有較強理論性及應用性的專業基礎課程，它以《高等數學》《理論力學》《材料力學》等課程為基礎，旨在讓學生掌握平面桿系結構分析計算的基本概念、基本原理和基本方法，是后續《混凝土結構設計原理》和《鋼結構設計原理》等專業課程的學習和科學研究的重要基礎[1]。理論性強、知識點多和理解難度大等特點決定了學生要學好該課程將面臨較大的挑戰，學生在課上要緊跟教師的思路，理解教學的重點和難點，但學生很難在緊張的學習過程中始終保持精力集中，精力的分散降低了學習效率，甚至有部分學生因此慢慢放棄學習。為此，很多院校的結構力學教師在教學過程中運用多種教學方法和手段積極探索上述問題的解決方法。建設精品課程網站，錄制微課視頻[2]和收集各類教學資料等都可以輔助學生解決課程學習難度大的問題[3]，但課程學習的枯燥性依然使得學生的學習處于較為被動的地位，學生的學習效率依然無法得到提高；力學課程注重理論推導和計算決定了課程思政不易開展，該問題依然困擾著任課教師?；谏鲜隹紤]，將課程教學內容融入思政元素和趣味元素顯得尤為重要，兩者的融入不僅能夠明顯提高教學質量，而且能從根本上提高學生學習的主動性[4]。課程思政和趣味化教學對教師的教學提出了較高的要求，因為系統化的思政教育與趣味化教學并不容易實現，而且很多教師由于個人性格等原因顯得無從下手。本文主要根據個人的教學經驗總結如何實現課程思政和課程趣味化的途徑，希望本文能為在該方面有所考慮的教師提供一些思路。

1 教學過程設計

教學過程設計是教學設計的重要組成部分，該環節直接決定了教學實施的效果。為改變課程學習的枯燥性，在教學過程設計中教師應結合自己的特長和學生的興趣，圍繞教學目標和內容展開教學的思政教育和趣味化設計。教學過程中引入趣味化元素和正能量的思政案例不僅能夠活躍課堂氛圍、提高學生的學習積極性和教學質量，還能從更深層次激發學生的學習主動性和科學探索精神。

1.1 教學過程設計

教學過程設計是教師圍繞教學目標對整個教學過程進行的總體規劃和具體實施方案的設計，是教學設計中重要的環節。該設計以教學目標為出發點，根據教師和學生的特點綜合制定教學策略，運用教學手段組織教學并使得教學效果最優化，以實現教學目標為終點，參照教學評價進行優化。達成教學目標是教師和學生相互配合下需要完成的教學任務，教學目標的實現是課程目標實現的基礎，也是學生達成畢業指標的必要條件。教學評價直接反映了教學實施的過程中存在的問題，教學過程的設計和教學實施的效果，參照教學評價可以進一步優化教學設計，進一步確定教學實施需要努力和改進的方向。教學過程設計則是整個教學設計環節的重中之重，該設計直接決定了教學目標能否實現，也決定了教學評價的結果。

1.2 思政案例與趣味元素的設置

思政案例和趣味元素在教學過程設計中應根據具體的教學內容、內容的難易程度和預估的學生學習狀態等具體情況進行總體布局。思政案例和趣味元素的設置既不能過多以致打亂知識點講解過程的節奏和完整性，也不能設置偏少而起不到效果，于此同時尚應考慮其與課程內容要有較好的契合度。

思政案例和趣味元素的設置應充分考慮授課的節奏，盡量保證知識點講解過程的完整性。教學大綱決定了每次授課的具體內容和具體知識點，若一節課中包含多個小知識點，思政案例和趣味元素可設置在一個知識點講解完成之后，使學生在緊張的學習之后有精神上的放松和緩解，以便更好地進入下一個知識點的學習。若一節課知識點較少，可將該節課分為知識點講解、例題講解和練習等多個階段，趣味元素也可設置在知識點講解之后或某一個學習階段之后。思政案例和趣味元素也可視具體情況與知識點或階段融合進行，做到思政教育自然融入、學習過程有張有弛。

思政案例和趣味元素應考慮到知識點難易程度和預估學生的學習狀態設置。課程的難點往往是學生理解難度較大的知識點，這類知識點在學習時，學生容易產生疲勞，注意力下降。教學時，一方面要用通俗易懂的方式講解，另一方面可以利用思政案例和趣味元素激發學生的學習斗志或緩解學生緊張的狀態。因此，在教學設計時應合理地將思政案例和趣味元素進行布局，將兩者與內容講解舉例深度融合能夠起到事半功倍的效果，可以在輕松的氛圍中化解知識難點。當然，除了知識難點所在的課時中會出現學生精力不集中和精神不足外，該現象還可能發生在節日假期過后、早上或是下午的第一、二節等時期。教師授課時往往會碰到這樣的情形：教師某一次課中所講知識點并不難，但隨著授課的進行學生卻表現出興致不高、無精打采或是打瞌睡等現象，而這些時刻往往有一定的規律性。在這樣的情形中，教師要做到及時發現，并采取一定措施和辦法緩解沉悶的氛圍，課后將該現象產生的原因做好記錄。教師在后續的教學設計中，根據前期的記錄和經驗總結規律，在有規律的特殊時期準備思政案例和趣味元素調節學習氛圍。

思政案例和趣味元素的設置應考慮到其與教學內容的契合度，該設置應自然、不突兀。設置時應盡量以該內容能夠與教學內容深度融合為佳、有趣勵志為上，當然若不能很好地滿足上述條件，最好不要顯得太突兀，應表現為短暫自然的過渡。思政案例和趣味元素內容的選擇也應結合具體的知識點和章節確定。

思政案例和趣味元素的設置應根據具體教學內容和情況在教學設計中精心安排，合理的思政案例和趣味元素布局對教學都可以起到事半功倍的效果。趣味化教學讓課程的學習變得輕松，思政案例的融入讓學生的學習更有動力。

2 教學過程設計的課程思政與趣味化實現

教學過程設計中教師可以綜合運用教學案例、多媒體輔助系統、教具和語言藝術等方法和手段實現課程思政與趣味化。在課程的實踐中，教師和學生具有較高的熱情，雙方圍繞教學目標互動積極，交流充分，教師主導作用和學生主體作用發揮充分，在教學目標得到實現后雙方都能感到成功的喜悅和滿足。

2.1 巧用教學案例實現課程思政與教學趣味化

結構力學源于實踐，應用于實踐，其應用價值是這門課帶給學生知識的收獲，實踐背后的故事是課程帶給學生的精神食糧，這些收獲自然會激發學生學習的自主性和學習熱情。深入挖掘內容的趣味元素和知識背后的勵志故事，可以不斷激勵學生充滿激情的快樂前行。

緒論是課程內容的精華所在，也是其應用價值的集中體現，精心準備并講好第一課可以給學生留下美好的第一印象。在緒論的講解中，結合中國著名建筑案例講解課程的研究對象、研究內容，說明課程學習的任務，總結課程的目的和意義，使學生感受課程的價值和大國工匠精神；介紹學習方法和學習安排使學生知道自己如何學習好本課程及其可行性；結合建筑結構設計的流程和課程體系的設置突出該課程在行業工作和學業學習的地位與作用，使學生知道課程的重要性和自身的使命感，今后的學習需要端正學習態度并給予足夠的重視。

結構力學教學內容的每個知識點都有著其廣泛或特定的應用背景，教師根據不同的知識點選擇恰當的教學案例，創造具有思政教育的情景，以解決問題為導向，學生在教師的引導下探索地解決問題，完成知識和思政教育目標。靜定結構內力計算是學習后續各章基礎，同時也能夠解決一部分結構的內力計算問題，教師可以假設教學班級為一個設計部門，正在解決某種靜定結構超載破壞的事故調查分析，或是解決緊急情況下某靜定結構在預設荷載作用下的內力計算這一關鍵任務，以此展開情景化教學。按此方法，教師在結構位移計算和力法內容的講解中，也可以營造作為設計部門，如何解決施工單位提出的按設計圖紙施工一個桁架結構時撓度超限的問題，或是解決生產車間發現自動安裝部位存在位置偏差等具體問題展開教學。

教學過程設計中結合工程案例與課程內容本身的趣味性元素也會取得良好的教學效果。在平面體系的幾何組成分析講解中，二元片雖然看起來可有可無，沒什么存在的意義，但通過教師的舉例可讓學生發現二元片具有使桁架結構無限放大的功能，以此能夠構造橋梁、塔吊和屋架等常見結構，也可以通過去掉二元體來簡化一個看起來較為復雜的結構，以此引起學生濃厚的興趣。進一步教師可用國產貝雷橋的建造等實例驗證上述辦法的可行性，并將裝配式結構的思想和民族自豪感在學生心中埋下種子。在對稱性利用的內容講解中，充分利用人類以對稱建筑結構為美的特點，通過舉例讓學生知道建筑的對稱美不僅體現在建筑外表，也體現在建筑的內在。講解時，首先給出我國著名對稱結構的結構圖、變形圖和內力圖，學生通過觀察就可以發現對稱結構在對稱荷載和反對稱荷載作用下都有一定的規律。通過總結的規律可以將結構的計算分析進行簡化，這樣做不僅可以起到事半功倍的效果，而且做題中會產生很多發現的樂趣，最后仍然利用規律繪制原結構的內力圖。教師繼續引導學生探索，可以發現任何對稱結構在任意荷載作用下的分析都可以分解為在對稱荷載和反對稱荷載作用下分析的奇妙現象，上述的整個教學過程會使學生內心產生深深的滿足感和民族自豪感。

2.2 活用多媒體與教具增加課堂趣味性

多媒體已經成為現代教育中不可或缺的一種教學工具，多媒體技術可以直觀、清晰和生動形象的將教學內容展示給學生，正確、恰當地運用多媒體技術能夠大大的提升教學效率。教師在準備課件時可充分利用顏色突出教學重點，運用聲音提示學生，運用動畫和圖片形象展示，也可以運用超鏈接引入其他教學所需。在上述技術中教師很容易嵌入一些趣味性的元素，例如：搞笑的網絡表情，趣味的視頻和聲音片段等，這些元素都能夠使得本來呆板的課堂氛圍變得活躍，學生的緊張情緒得到緩解，學習積極性得到提高，其有意作用非常大。

教具通常在結構力學教學中是針對具體知識點的應用，通常是以一個具體的結構或節點呈現。教具使得抽象的問題變得非常的直觀，帶給學生強烈的新鮮感，同時引起學生的好奇心。節點類型的介紹中，雖然教師可以用多媒體、畫圖或用語言來描述具體的節點和他們的區別，但相應的節點模型帶給學生的視覺沖擊和感覺相比上述手段的效果則有大大改進，給學生的印象也更加深刻。位移法的基本原理是結構力學的教學難點，教師覺得該內容難講，學生覺得該原理難理解，其主要原因是該原理太過抽象。位移法教具的應用會讓教師講解的過程變得非常直觀，學生的理解變得非常輕松，也可輕松化解教學難點。結構力學教具可用于各章內容的教學，這些教具可通過專業的公司購買，也可由教師或學生制作，雖然有時手工制作的教具有些簡陋，但筆者的實踐證明，學生的興趣不會因此而減少。

2.3 善用語言表達與互動營造趣味化氛圍

有人說上課好比話劇演出，整個演出的效果則與主角的語言表達和互動有很大關系，之前所有課前準備幾乎都是在配合授課的現場。精彩的語言表達除具備基本的熟練度外還需要有鮮明的語言風格并注意語調和語速。表達的風格根據需要可選擇：講述風格、學術風格、演講風格、辯論風格、相聲風格、幽默風格和夸張風格等，教師如能熟練地在不同語言風格中切換，講述時有起伏、有重點、有留白，這將讓學生的聽講變為一種欣賞和享受。為了營造輕松的氛圍，教師準備一些與授課內容相關的趣聞趣事的段子也是必不可少的，這些段子不僅增加了學生的談資、增長了行業知識，也有可能讓學生愛上這門課。

提問是最為常用的一種互動方法，但不限于此。提問的問題通常是教師在做教學過程設計時確定好的，值得注意的是提問不只是教師提問與指定學生回答一種形式，還可以根據課程內容和現場氛圍選擇抽簽式回答、分組協作回答和學生指定同學回答等。當然互動的方法也還可以用增加學生平時分或獲得其他特權作為獎勵，開展教師問學生答、學生問教師答、學生相互問答和做題pk等多種形式。互動的過程常被認為是一個簡單的環節，但從趣味角度考慮它應是有很多方面可深入思考的環節。將教學內容轉變為知識游戲，高效互動、輕松打造快樂教學氛圍，學生在游戲中學，不犯困、不枯燥，這些都需要教師更多的思考和嘗試。

3 總結

《結構力學》課程的理論性強，知識點多和理解難度大等特點決定了學生學好該課程會感覺吃力和枯燥。課程思政與教學趣味化不僅可以活躍課堂氛圍、提高學生的學習積極性，更能從更深層次激發學生的學習主動性和科學探索精神。本文結合作者的教學經驗嘗試從教學內容講解的設計、多媒體與教具使用和語言表達與互動等方面實現課程思政與教學趣味化。文中詳細介紹了上述幾個方面的應用方法和舉例，具有一定的可操作性和可復制性，希望本文能為同行教育和教學質量的提高提供一定的借鑒。