結(jié)構(gòu)力學(xué)課堂教學(xué)改革的嘗試

唐克東,傅 建

(華北水利水電學(xué)院,河南鄭州450011)

結(jié)構(gòu)力學(xué)課堂教學(xué)改革的嘗試

唐克東,傅 建

(華北水利水電學(xué)院,河南鄭州450011)

在實(shí)際教學(xué)中,注意依據(jù)學(xué)生的心理規(guī)律對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行改革嘗試,通過寓教于實(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過寓教于形增強(qiáng)學(xué)生的理解力,通過誘導(dǎo)啟發(fā)提高學(xué)生的自學(xué)能力和應(yīng)用能力。取得了令人滿意的效果。

心理規(guī)律;教學(xué)方法;教學(xué)效果

結(jié)構(gòu)力學(xué)是大土木工程(水工、工民建等)專業(yè)學(xué)生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。結(jié)構(gòu)力學(xué)掌握的好與不好直接影響到后續(xù)鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)[1]。在目前教學(xué)改革課時(shí)減少的情況下,如何充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)不僅講授大綱要求的內(nèi)容,還要讓學(xué)生適當(dāng)了解新的結(jié)構(gòu)分析知識(shí),是廣大教學(xué)工作者需要不斷探究的一個(gè)問題?？涿兰~斯說:“尋找并找出一種教學(xué)方法,使得教師因此可以少教,但是學(xué)生卻可以因此多學(xué),使學(xué)校因此可以少些喧囂、厭惡和無益的勞動(dòng),多具閑暇、快樂和堅(jiān)實(shí)的進(jìn)步?！庇需b于此,筆者特將幾點(diǎn)課堂教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)總結(jié)歸納如下。

一、寓教于實(shí),切入學(xué)生的興奮點(diǎn)

結(jié)構(gòu)力學(xué)是和實(shí)際工程聯(lián)系非常密切的一門課程,利用結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識(shí)可以解決水工結(jié)構(gòu)、工業(yè)與民用建筑中的很多問題,把結(jié)構(gòu)力學(xué)在實(shí)際工程中的應(yīng)用適時(shí)地介紹給學(xué)生,可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的積極性。學(xué)生一旦由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”,其學(xué)習(xí)的積極性、學(xué)習(xí)的效率、學(xué)習(xí)的效果是截然不同的?？涿兰~斯認(rèn)為:“興趣是創(chuàng)造一個(gè)歡樂和光明的教學(xué)環(huán)境的主要途徑之一?！睘榇?在緒論部分通過視頻介紹結(jié)構(gòu)力學(xué)在實(shí)際工程中的應(yīng)用來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2]。布魯納說:“使學(xué)生對(duì)一門學(xué)科有興趣的最好辦法勢(shì)必使之知道這門學(xué)科是值得學(xué)習(xí)的?！崩每蒲许?xiàng)目“黃河炳靈水電站廠房靜力計(jì)算”案例來介紹如何將一個(gè)實(shí)際結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為計(jì)算簡(jiǎn)圖,為什么可以將一個(gè)非桿系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為一個(gè)桿系結(jié)構(gòu)來計(jì)算。在講授幾何組成分析時(shí),結(jié)合參與完成的科研項(xiàng)目“阿深線黃河雙索面預(yù)應(yīng)力斜拉橋”來介紹幾何不變體系、幾何可變體系[3-4]。在講授靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖繪制時(shí),通過實(shí)驗(yàn)室很容易看到的簡(jiǎn)支試驗(yàn)梁來說明土木類教材彎矩圖畫在受拉側(cè)的原因,等等。以此增強(qiáng)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)用性方面的認(rèn)識(shí),從開始就讓學(xué)生養(yǎng)成利用所學(xué)的知識(shí)嘗試分析解決實(shí)際問題的好習(xí)慣,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。這樣,學(xué)生邊學(xué)邊應(yīng)用,學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性大大增加,取得了較好的教學(xué)效果。

二、寓教于形,增強(qiáng)學(xué)生的理解力

近年來隨著現(xiàn)代化辦公設(shè)備的不斷增加,多媒體技術(shù)的快速發(fā)展,PPT教學(xué)課件、基于Authorware開發(fā)的多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課件等各類多媒體教學(xué)課件層出不窮,但在實(shí)際應(yīng)用中卻出現(xiàn)了各種各樣的問題。很多學(xué)生不愿教師使用多媒體課件上課,學(xué)生的思維跟不上畫面的變化,容易疲勞,進(jìn)而導(dǎo)致失去學(xué)習(xí)的信心和興趣。但一些好的多媒體材料可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)一些抽象化概念的理解和記憶。

首先,充分利用“結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器”,增強(qiáng)學(xué)生的理解力。高等教育出版社出版的龍馭球院士主編的《結(jié)構(gòu)力學(xué)I》書后附有一張合著者袁駟老師主編的“結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器”光盤,這張光盤凝聚了袁駟老師兩項(xiàng)國(guó)家級(jí)課題的研究結(jié)晶,但很多學(xué)生不注意它,甚至根本沒想過看它。筆者每次上“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課時(shí),都會(huì)抽一點(diǎn)時(shí)間對(duì)它做一個(gè)簡(jiǎn)單介紹,既開闊了學(xué)生的視野,又可以使學(xué)生利用它理解一些抽象的概念,并在今后的學(xué)習(xí)以至工作中都可以充分發(fā)揮它的作用。例如,在講幾何組成分析時(shí),一些學(xué)生對(duì)很多可變體系的可能運(yùn)動(dòng)方式理解不了,借助多媒體設(shè)備使用“結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器”演示該可變體系的變形動(dòng)畫,就能使學(xué)生直觀清楚地看到變形情況,使問題變得容易理解和記憶,收到了很好的教學(xué)效果。

其次,充分利用“ANSYS商用軟件”,增強(qiáng)學(xué)生的理解力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和一個(gè)個(gè)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)工程的不斷建設(shè),國(guó)內(nèi)軟件市場(chǎng)也得到了迅猛的發(fā)展,一些大型通用軟件得到了很好的普及和推廣,大型商用軟件ANSYS就是其中之一。它強(qiáng)大的功能不僅被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)分析、多物理場(chǎng)耦合分析、電磁場(chǎng)分析等多個(gè)領(lǐng)域,為各行業(yè)的快速發(fā)展提供動(dòng)力,如巧妙加以利用還可以為教學(xué)工作提供一定的幫助。如講授影響線時(shí),學(xué)生往往對(duì)移動(dòng)荷載在梁上移動(dòng)時(shí)桿件內(nèi)力變化不易理解,并且很容易將影響線和內(nèi)力圖混淆,借助大型商用軟件ANSYS制作移動(dòng)荷載在梁上移動(dòng)時(shí)桿件內(nèi)力變化的動(dòng)畫,可以清楚地看到梁的各截面內(nèi)力隨荷載移動(dòng)的變化情況,既形象又生動(dòng),既能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也能加深理解和記憶。

總之,揚(yáng)多媒體之長(zhǎng),避多媒體之短,制作一些優(yōu)良的多媒體課件,合理利用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備,可以讓一些抽象的概念形象化,既便于學(xué)生理解,也便于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,達(dá)到通常粉筆加黑板難以達(dá)到的教學(xué)效果。一些公式推導(dǎo)過程還是傳統(tǒng)的板書占有一定的優(yōu)勢(shì),它便于學(xué)生跟著教師的思路理解、消化、吸收、記憶整個(gè)過程。因此,將多媒體教學(xué)手段和板書有機(jī)地結(jié)合在一起,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),可以起到事半功倍的效果。

三、啟發(fā)善誘,提高學(xué)生的自學(xué)能力和應(yīng)用能力

課堂教學(xué)是學(xué)生獲取知識(shí)的重要途徑,因此課堂教學(xué)改革也一直是教學(xué)改革的熱點(diǎn)問題。除了上面提到的借助優(yōu)秀的多媒體課件提高教學(xué)效果之外,改變“滿堂灌”的授課方式,采用啟發(fā)式教學(xué)是改變課堂教學(xué)模式的主要方法。古人強(qiáng)調(diào)“善誘者,善導(dǎo)”。現(xiàn)代教育理論認(rèn)為,教學(xué)的真正含義是變“學(xué)會(huì)”為“會(huì)學(xué)”。雖然啟發(fā)式教學(xué)是一個(gè)老生常談的話題,但真正做好啟發(fā)式教學(xué)還應(yīng)再下述幾方面下足功夫。

第一,深刻理解啟發(fā)式教學(xué),提高學(xué)生的自學(xué)能力。啟發(fā)的關(guān)鍵是充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)和思考的積極性和主動(dòng)性,使學(xué)生不僅要勤于學(xué),還要勤于思。啟發(fā)式教學(xué)應(yīng)重在傳授獲取知識(shí)的思路和方法上,進(jìn)一步提高學(xué)生的自學(xué)能力,以達(dá)到舉一反三的目的。每節(jié)課后盡量留下思考的內(nèi)容,以便有意識(shí)地促使學(xué)生進(jìn)行思考。對(duì)于學(xué)過的知識(shí),有意識(shí)地讓學(xué)生提前預(yù)習(xí),課上嘗試講解,以提高學(xué)生歸納總結(jié)的能力。例如,“結(jié)構(gòu)力學(xué)”中有“梁的內(nèi)力計(jì)算的回顧”一節(jié)內(nèi)容,這部分內(nèi)容是“材料力學(xué)”講過的內(nèi)容,筆者嘗試讓學(xué)生提前預(yù)習(xí),然后在課堂上進(jìn)行講解。這樣不但比較容易了解學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)掌握的程度,也提高了學(xué)生的自學(xué)能力和提煉總結(jié)的能力。

第二,循循善誘,逐漸培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。啟發(fā)式教學(xué)要求教師對(duì)每一節(jié)課都要進(jìn)行精心設(shè)計(jì),明確每節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn),設(shè)計(jì)好引出重點(diǎn)和難點(diǎn)的方式和方法,也就是要設(shè)計(jì)好引導(dǎo)的過程,從而使關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)變得容易消化吸收。著名教育家贊可夫曾說:“教會(huì)學(xué)生思考,這對(duì)學(xué)生來說,是一生中最有價(jià)值的本錢?！崩?斜簡(jiǎn)支梁的內(nèi)力計(jì)算可由水平簡(jiǎn)支梁過渡過來。在講解力法求解超靜定結(jié)構(gòu)時(shí),可讓學(xué)生思考使用靜力平衡條件是否還能求出全部支座反力和內(nèi)力?引導(dǎo)學(xué)生在超靜定結(jié)構(gòu)和靜定結(jié)構(gòu)之間架起一座橋梁,進(jìn)而找出解決問題的關(guān)鍵,從而掌握探尋未知世界的一種方法。

第三,師生互動(dòng),提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。真理越辯越清,越辯越明,知識(shí)也是如此。為此有意識(shí)地通過課堂提問、討論、學(xué)生上臺(tái)講解等方式,讓學(xué)生積極思考,通過直接回答或聽取其他同學(xué)的回答,快速思索最準(zhǔn)確的解答。特別應(yīng)注意充分利用習(xí)題討論課,鼓勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)發(fā)言,充分發(fā)表自己的見解,表達(dá)自己的分析過程;鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中說錯(cuò)也沒關(guān)系,要勇于思考、敢于思考、勤于思考,只有及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題才能及時(shí)解決問題。只有這樣,學(xué)生才能在教師的引導(dǎo)下,通過自己的大腦思維,將知識(shí)越辯越清,分析問題和解決問題的方法將掌握得越牢。

四、情感交融,營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍

德國(guó)教育學(xué)家第斯多惠說過:“教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng),而在于激勵(lì)、喚醒和鼓舞。”學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師的任務(wù)是將知識(shí)傳授給學(xué)生。因此,注重與學(xué)生的溝通和交流,及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)生活中存在的問題和想法,并及時(shí)予以幫助和解決,讓學(xué)生從內(nèi)心深處真正把老師不僅當(dāng)作“良師”而且還當(dāng)作“益友”,這樣有助于營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍,從而使學(xué)生對(duì)任課教師、對(duì)本門課程都充滿感情,這必將使得學(xué)生從內(nèi)心深處變得想學(xué)、愛學(xué)而且會(huì)學(xué)。

我國(guó)著名的教育家陶行知先生早就提出應(yīng)按照各個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)、才能、性格,在一定環(huán)境和條件下予以培養(yǎng),這是教育成功的前提。蘇聯(lián)的教育家贊可夫也認(rèn)為:“教師能否對(duì)每個(gè)學(xué)生的思想、情感、動(dòng)機(jī)、愿望進(jìn)行了解,并用正確的方式強(qiáng)化和轉(zhuǎn)變,是教育成功的必要條件?！倍挥型ㄟ^與學(xué)生坦誠(chéng)的溝通和交流,才能真正了解每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)、才能、性格,并根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況制定出更加合理的授課方案;通過交流才能真正發(fā)現(xiàn)需要幫扶的學(xué)生,以避免他們掉隊(duì);通過交流才能真正發(fā)現(xiàn)需要給尖子生額外布置一些更有挑戰(zhàn)性的作業(yè),以使他們飛得更高更遠(yuǎn)。

五、結(jié)語

教師不僅需要精通本專業(yè)知識(shí),還應(yīng)該懂得如何抓住學(xué)生的心理變化規(guī)律,依據(jù)其心理變化規(guī)律,采用不同的方式方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)欲望。依據(jù)其心理變化規(guī)律,加以誘導(dǎo),教會(huì)學(xué)生思考,使其能夠在“學(xué)會(huì)”的基礎(chǔ)上變?yōu)椤皶?huì)學(xué)”。注意和學(xué)生情感交流,使學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí),并在學(xué)習(xí)中得到快樂!

[1] 黃曉吉.《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程教學(xué)實(shí)踐的思考和教學(xué)方法的改革[J].華東交通大學(xué)學(xué)報(bào),2007,(12).

[2] 唐壽高.《板橋力學(xué)》教學(xué)方法改革與實(shí)踐[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2007,(6).

[3] 左曉寶.結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)方法與實(shí)踐[J].理工高教研究,2008,(5).

[4] 鄭國(guó)棟.李校兵.《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教學(xué)改革初探[J].中國(guó)水運(yùn),2007,(5).

The Structural Mechanics Reform of Classroom Teaching

TANG Ke-dong,FUJian
(North Ch ina Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power,Zhengzhou450011,China)

In practice,teaching,attention to the psycho logical law on the basis of student teaching reform attempts,through the Instruction in fact stimulate students interest in learning,th rough the Instruction in shape to enhance the students understanding,enhance students inspired by inducing self-learning ability and application of capacity.Has achieved satisfactory results.

Psycho logical law s;Teaching method;Teaching effect

G642.0

A

1008—4444(2010)01—0114—03

2009-09-25

河南省陶行知研究會(huì)“十一五”規(guī)劃2009年度重點(diǎn)課題(HNTY090049);華北水利水電學(xué)院2009年教改立項(xiàng)項(xiàng)目(華水政〔2009〕134號(hào))。

唐克東(1963—),男,河北文安人,華北水利水電學(xué)院副教授。

(責(zé)任編輯:宋孝忠)