結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐探索

張?zhí)頊Y+楊亞平+趙偉東+王雪

摘要：文章針對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中現(xiàn)存的一些問題，探討了注重實(shí)際工程與課程的聯(lián)系、提高學(xué)生解決實(shí)際問題能力、考試考核方法改革等方面的改進(jìn)對結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)效果的影響。教學(xué)實(shí)踐表明，在這些方面的注重可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有效提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)力學(xué)；教學(xué)模式；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）10-0152-02

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程是土木工程、水利水電工程等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，一方面它以高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、程序設(shè)計(jì)等課程為基礎(chǔ)；另一方面，它又是鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)、高層建筑結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)等專業(yè)課的基礎(chǔ)。該課程不但為后續(xù)課程和課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了必需的基礎(chǔ)知識和計(jì)算方法，同時也是土木工程師必備的專業(yè)基礎(chǔ)技能。結(jié)構(gòu)力學(xué)在整個課程體系中處于承上啟下的核心地位，然而由于課程本身既注重理論又面向?qū)嵺`，以及以往教學(xué)中存在的一些問題，致使部分同學(xué)學(xué)習(xí)效果不夠理想，因此提高結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量顯得尤為重要。

一、現(xiàn)行教學(xué)中存在的問題

結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門傳統(tǒng)的經(jīng)典課程，在以往的教學(xué)中，教師大部分時間采用“滿堂灌”的形式進(jìn)行授課，雖然傳統(tǒng)教學(xué)有其優(yōu)點(diǎn)存在，但依然存在一些問題需要改進(jìn)。

1.重理論教學(xué)，輕實(shí)踐環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程本身具有理論性強(qiáng)、注重計(jì)算方法掌握的特點(diǎn)，所以不少教師只注重理論及計(jì)算方法的灌輸，忽略了其在工程實(shí)踐和實(shí)際生活中的應(yīng)用，這種教學(xué)方法雖然可以使學(xué)生學(xué)會解決課本上的習(xí)題，但對方法的掌握不夠牢固，在后續(xù)的課程或者今后的工程實(shí)踐中應(yīng)用的時候，往往需要再次學(xué)習(xí)。

2.學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差。在以往的教學(xué)中，教師占絕對主導(dǎo)地位，學(xué)生則完全處于一種被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，需要教師去督促學(xué)習(xí)，課堂上經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生睡覺、玩手機(jī)，教師自說自話或者學(xué)生之間交頭接耳；課下存在大批學(xué)生抄襲作業(yè)，拼湊完成教師布置的任務(wù)，甚至出現(xiàn)逃課等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象充分說明學(xué)生主觀能動性沒能得到發(fā)揮，學(xué)習(xí)沒有積極性，對課程沒能產(chǎn)生興趣。

3.兩極分化現(xiàn)象嚴(yán)重。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程最終的成績在許多班級呈現(xiàn)出嚴(yán)重的兩極分化現(xiàn)象，一部分學(xué)生甚至在課程后期處于放棄狀態(tài)，考試計(jì)算題“交白卷”現(xiàn)象也時有發(fā)生；學(xué)生在明知道該門課程在本專業(yè)中的重要程度的情況下，依然會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，值得我們教師進(jìn)行深入分析，加以解決。導(dǎo)致班級學(xué)習(xí)成績兩極分化現(xiàn)象嚴(yán)重的原因，從教師方面來說是因?yàn)槠渌捎玫慕虒W(xué)方式不得當(dāng)，沒有全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，對學(xué)生缺乏耐心；從學(xué)生方面來說是因?yàn)槠淙狈φ_的學(xué)習(xí)方法，學(xué)習(xí)習(xí)慣比較差。

4.考核方式單一。在以往的教學(xué)中，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程成績組成以最終的期末考試為主，然而期末考試往往是書面閉卷形式，這就給學(xué)生造成了很大的壓力和僥幸心理，同時也不利于學(xué)生創(chuàng)造性和主動性的發(fā)揮，阻礙了創(chuàng)新思維的培養(yǎng)與發(fā)展。雖然結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門注重理論和計(jì)算的課程，期末考試必不可少，但是這種形式太過注重結(jié)果而忽視了過程。針對于教師或者學(xué)生考核，單一的考核方式無法充分了解教師的教學(xué)能力和學(xué)生對于該課程的掌握情況，該課程作為一門大學(xué)時重要的專業(yè)課程，關(guān)注學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)情況是很有必要的。

二、教學(xué)改革的主要內(nèi)容

1.注重各章節(jié)內(nèi)容之間的聯(lián)系。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程內(nèi)容較多，課時量大，各章節(jié)之間聯(lián)系比較密切。教師在授課時如果注重各章節(jié)之間的聯(lián)系，并將其歸納梳理清楚，既可以幫助學(xué)生對繁多的內(nèi)容形成清晰的知識脈絡(luò)，又能靈活應(yīng)用不同方法來解決問題，加深理解。例如：幾何組成分析，可以幫助判斷結(jié)構(gòu)是靜定還是超靜定；靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析中彎矩圖的繪制在后續(xù)圖乘法、超靜定結(jié)構(gòu)的求解當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用；圖乘法在力法求解以及結(jié)構(gòu)自振頻率計(jì)算中又有重要的地位；等等。

2.理論講解聯(lián)系工程實(shí)際。結(jié)構(gòu)力學(xué)的理論和計(jì)算方法與實(shí)際結(jié)合是非常緊密的，所以在講授新內(nèi)容之前，教師可以通過介紹相關(guān)的工程實(shí)例，并通過分析或者提出疑問的方式來激發(fā)學(xué)生對新知識的興趣。例如：在講解建立力學(xué)模型時，多舉一些身邊的建筑作為實(shí)例進(jìn)行簡化，如所在的教學(xué)樓等；在講授力矩分配法時，拿一些土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)計(jì)算書來舉例說明；在學(xué)習(xí)共振時，讓學(xué)生先觀看橋梁因風(fēng)荷載破壞的視頻資料。學(xué)生在接觸結(jié)構(gòu)力學(xué)等專業(yè)課之前，一直在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)等理論性課程，不乏學(xué)生產(chǎn)生所學(xué)東西用不到的想法，所以在教學(xué)時，積極應(yīng)用工程實(shí)例能夠改變這種觀念，并能極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.師生互動營造良好的課堂氛圍?；钴S融洽的課堂氛圍，既能使教師發(fā)揮出自己的教學(xué)水平，又能使學(xué)生提高學(xué)習(xí)熱情，不會感覺到課程的枯燥。營造良好氛圍的主體在教師，教師一方面要通過制作精良的多媒體課件、語言表達(dá)、教態(tài)動作等方式來吸引學(xué)生的注意；另一方面，要加強(qiáng)和學(xué)生的互動交流。例如：創(chuàng)設(shè)一些能引發(fā)學(xué)生思考的問題進(jìn)行討論；讓學(xué)生參與到教師的教學(xué)過程中來；講評學(xué)生的作業(yè)，并指出出現(xiàn)的問題；等等。

4.經(jīng)常關(guān)注學(xué)困生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。分析兩極分化現(xiàn)象的原因，既有學(xué)生的原因，也有教師的原因。如果教師只按照自己的思維和進(jìn)度去講課，不關(guān)注學(xué)生的掌握情況，就可能導(dǎo)致課堂脫節(jié)，所以教師要實(shí)時掌握學(xué)生的動態(tài)，特別是學(xué)習(xí)能力較差學(xué)生對知識的掌握情況，進(jìn)而調(diào)整講課進(jìn)度。另外，還可以通過作業(yè)、課堂練習(xí)、小測驗(yàn)等形式進(jìn)行了解。在和學(xué)困生的交流中，教師要有耐心，平心靜氣的與他們進(jìn)行學(xué)習(xí)問題的溝通，切勿急躁，并且要注意照顧學(xué)生的自尊心，引導(dǎo)其慢慢恢復(fù)自信心，從而提起對課程的興趣，以達(dá)到提高學(xué)習(xí)成績的目的。

5.改革考試考核方法。作為一門注重計(jì)算方法的課程，期末考試在考核中的主導(dǎo)地位不可動搖，因?yàn)橥ㄟ^最終的期末考試才能較為完整地掌握學(xué)生的掌握程度，但是只注重期末考試也會有很多弊端，所以需要教師去豐富考核手段。

在重要章節(jié)講授完畢時，可以進(jìn)行階段性測試，加強(qiáng)對知識的掌握，這樣可以將漫長的課程變成階段化，防止部分學(xué)生在課程后期跟不上或者產(chǎn)生怠慢情緒。比如在講完靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算后，可以進(jìn)行“彎矩圖過關(guān)考試”，實(shí)踐證明，這樣可以有效提高學(xué)生在后續(xù)圖乘法和力法學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)效果，對提高及格率和防止兩極分化現(xiàn)象效果明顯。

分組布置能夠結(jié)合實(shí)際的大作業(yè)，例如：可以讓學(xué)生去計(jì)算學(xué)校操場的單杠或者籃球架在人的重量下發(fā)生的變形，讓學(xué)生自己搜集相關(guān)數(shù)據(jù)，建立計(jì)算模型，算出結(jié)果。這種方式可以提高學(xué)生的解決問題能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，同時能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生從被動接受轉(zhuǎn)變成主動學(xué)習(xí)。鼓勵學(xué)生參加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、本科生創(chuàng)新性實(shí)踐項(xiàng)目等活動，主動去應(yīng)用學(xué)到的知識，提高實(shí)踐能力，也可以將成果反映到平時成績當(dāng)中去。

三、結(jié)語

經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐證明，通過加強(qiáng)章節(jié)間的聯(lián)系，積極引入工程實(shí)例，注重營造課堂氛圍，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，應(yīng)用階段性考試以及大作業(yè)等考核方式，能夠很大程度地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、主觀能動性和合作意識。結(jié)構(gòu)力學(xué)在土木工程專業(yè)的地位至關(guān)重要，對該課程的教學(xué)研究和改革還需要不斷探索和發(fā)展。

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The Teaching Reform and Practical Exploration of Structural Mechanics Course

ZHANG Tian-yuan,YANG Ya-ping,ZHAO Wei-dong,WANG Xue

(School of Civil Engineering,Qinghai University,Xining,Qinghai 810016,China)

Abstract:Aiming at some problems existing in structural mechanics course teaching,this paper discusses the practical engineering contact course,improving students' ability to solve practical problems,the improvement of examination reform of examination methods and so on influence on structural mechanics teaching effect.Teaching practice shows that the focus on these aspects can improve the students' study enthusiasm and the teaching quality.

Key words:structural mechanics;teaching mode;the teaching reform