《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教學(xué)改革的思路

溫中華，唐克東

(華北水利水電學(xué)院土木與交通學(xué)院，河南鄭州450011)

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教學(xué)改革的思路

溫中華，唐克東

(華北水利水電學(xué)院土木與交通學(xué)院，河南鄭州450011)

從《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教學(xué)出發(fā)，針對(duì)目前大學(xué)課程開(kāi)設(shè)以及社會(huì)需求等方面的實(shí)際情況，尋求教學(xué)改革與提高學(xué)生綜合能力的突破口。主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及考核方式幾個(gè)方面分析和探討了培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合能力的有效方法和途徑，提出教學(xué)改革的理由和思路。

結(jié)構(gòu)力學(xué);教學(xué)改革;思路

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》是土木工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。它的先修課有高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、理論力學(xué)、材料力學(xué)等，而結(jié)構(gòu)力學(xué)則是后續(xù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)和抗震設(shè)計(jì)等課程的基礎(chǔ)，因此結(jié)構(gòu)力學(xué)在整個(gè)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中占有重要地位。然而，隨著新型課程的開(kāi)設(shè)和各門(mén)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的增加，傳統(tǒng)課程都面臨著學(xué)時(shí)減少的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)力學(xué)也不例外。如何在學(xué)時(shí)減少的同時(shí)保證教學(xué)質(zhì)量，華北水利水電學(xué)院力學(xué)教研室專(zhuān)門(mén)成立了課題組，擬從以下幾個(gè)方面對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)進(jìn)行改革［1］(P205)。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革

結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在專(zhuān)業(yè)課與基礎(chǔ)課之間起著承上啟下的作用。近年來(lái)，隨著新型學(xué)科的發(fā)展，本科生開(kāi)設(shè)的課程越來(lái)越多，各門(mén)課程的學(xué)時(shí)也在不斷減少。結(jié)構(gòu)力學(xué)課時(shí)減少了，但內(nèi)容卻增加了，主要是增加了電算方面的內(nèi)容，因此，結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容必須作出相應(yīng)的調(diào)整。

第一，刪除與其他課程重復(fù)交叉的內(nèi)容。在理論力學(xué)靜力學(xué)中已經(jīng)學(xué)過(guò)的內(nèi)容，結(jié)構(gòu)力學(xué)沒(méi)有必要再重復(fù)。矩陣位移法這一章在結(jié)構(gòu)力學(xué)只有80學(xué)時(shí)的前提下沒(méi)有足夠的課時(shí)展開(kāi)講，若教師沒(méi)法安排課時(shí)，學(xué)生也聽(tīng)得一頭霧水，學(xué)得糊里糊涂;而這一章節(jié)的內(nèi)容在后續(xù)課程有限元法中對(duì)其相關(guān)知識(shí)有詳細(xì)的介紹，在結(jié)構(gòu)力學(xué)中不講解不影響與其他知識(shí)的銜接。

第二，適應(yīng)新形勢(shì)的要求，增加一些新的內(nèi)容。比如動(dòng)力計(jì)算這一章，在結(jié)構(gòu)力學(xué)講授80學(xué)時(shí)的課程設(shè)置中是不作為必講內(nèi)容的，而與此矛盾的是現(xiàn)在大學(xué)生百分之八十都要考研，多數(shù)院校都要考這一章。另外，學(xué)生走上工作崗位后要考注冊(cè)師等，動(dòng)力計(jì)算也是必考部分，因此這一章的內(nèi)容應(yīng)作為必要內(nèi)容。

第三，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)和學(xué)生的動(dòng)手能力，為學(xué)生走上工作崗位打好基礎(chǔ)。不少用人單位愿意接收高職高專(zhuān)的學(xué)生而不愿意接收本科生主要原因是他們的動(dòng)手能力太差。為此，在結(jié)構(gòu)力學(xué)這門(mén)課里也應(yīng)增加相關(guān)的實(shí)踐內(nèi)容。比如試驗(yàn)內(nèi)容，由于學(xué)時(shí)的減少，80學(xué)時(shí)的結(jié)構(gòu)力學(xué)在課程里是沒(méi)有安排實(shí)驗(yàn)課的;另外還應(yīng)增加模型制作部分的內(nèi)容，比如制作桁架、廠房結(jié)構(gòu)的實(shí)物模型等并分析其受力，進(jìn)一步突出結(jié)構(gòu)力學(xué)作為應(yīng)用力學(xué)服務(wù)于實(shí)際工程的能力。

二、改革《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課堂教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

力學(xué)知識(shí)如果單純采用從教師向?qū)W生灌輸?shù)膯蜗蜉敵龇绞?，就?huì)影響學(xué)生智慧火花的閃現(xiàn)和創(chuàng)造性思維的發(fā)生，而這是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的根本。因此教師應(yīng)在課堂上實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維［2］。

(一)教師要精心備課，設(shè)計(jì)出適合學(xué)生參與的最優(yōu)教學(xué)方案

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程和教材都有嚴(yán)密的科學(xué)性和邏輯性，而每個(gè)學(xué)生有其個(gè)性，因此，上課之前，教師對(duì)學(xué)生的情況要了如指掌。為此，教師必須深入實(shí)際、調(diào)查研究，了解和掌握學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、接受能力以及學(xué)習(xí)中的具體困難和問(wèn)題等，備課的主要目的是研究教材和學(xué)生的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合適的教學(xué)方法，而這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程就是如何貫徹啟發(fā)式教學(xué)的過(guò)程。有了這些準(zhǔn)備，教師才有可能在課堂上做到圍繞教學(xué)目的要求，恰到好處地激發(fā)疑問(wèn)，啟發(fā)誘導(dǎo)，起到促進(jìn)學(xué)生深思的作用［3］。

(二)教師在課堂上要采用啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，啟迪個(gè)性思維

教師的主要作用是引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用各種思維操作，分析問(wèn)題，提出假設(shè)，驗(yàn)證假設(shè)，作出認(rèn)識(shí)上的結(jié)論，從而獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)真理，獲取知識(shí)。因此教師要根據(jù)每堂課的知識(shí)重點(diǎn)和內(nèi)在關(guān)系，圍繞關(guān)鍵性問(wèn)題，由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生自己研究，主動(dòng)獲得知識(shí)。同時(shí)要留給學(xué)生一定的思維空間，讓他們通過(guò)自己的思維得出一些結(jié)論?？傊?，在課堂上教師要多引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想思維，創(chuàng)新想法，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

三、改革教學(xué)手段，采用多媒體與板書(shū)相結(jié)合的方法

板書(shū)是教師通過(guò)講解和在黑板上的書(shū)寫(xiě)向?qū)W生傳達(dá)教學(xué)信息、強(qiáng)化教學(xué)效果的一種傳統(tǒng)的課堂授課方式。但是，結(jié)構(gòu)力學(xué)概念多，理論性強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣受到影響。多媒體技術(shù)為現(xiàn)代教育提供了便利，利用多媒體技術(shù)對(duì)文本、聲音、圖形、圖像和動(dòng)畫(huà)進(jìn)行綜合處理，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在結(jié)構(gòu)力學(xué)中，由于存在著大量的定理、公式，多媒體雖然可以提高教學(xué)效率，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，但不能完全代替板書(shū)。針對(duì)重要的公式，用板書(shū)進(jìn)行相應(yīng)的公式推導(dǎo)，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行同步思考，吸引學(xué)生的注意力、引導(dǎo)學(xué)生的思路，教學(xué)效果會(huì)更好［4］(P54)。因此．在教學(xué)手段上要拋開(kāi)運(yùn)用單一板書(shū)或單一多媒體形式的觀念，把多媒體和板書(shū)相結(jié)合，以便更好地提高教學(xué)質(zhì)量。

四、改革考核方式

考試是檢查教師教學(xué)效果、學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要途徑。我院普遍采用的考試形式是閉卷考試，采用標(biāo)準(zhǔn)化的考試試題，其基本內(nèi)容包括填空、選擇、判斷、問(wèn)答、分析、計(jì)算等。標(biāo)準(zhǔn)化考試試題的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋面廣，但是，要求死記硬背的內(nèi)容也很多，考試內(nèi)容的深度也比較深，對(duì)學(xué)生的理論水平要求較高。但結(jié)構(gòu)力學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)多，直接或間接地涉及大量的工程實(shí)踐問(wèn)題，期末一次性考試往往并不能較為客觀地反映教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。為此，有必要將期末一次性閉卷筆試與課程大作業(yè)、開(kāi)卷或半開(kāi)卷考試等多種方式結(jié)合起來(lái)，以彌補(bǔ)單一考試的不足，規(guī)避單一考試的缺陷。例如，講完某些重要章節(jié)之后，在完成平時(shí)作業(yè)的基礎(chǔ)上，可布置一個(gè)綜合性較強(qiáng)的大作業(yè)，以提高學(xué)生分析問(wèn)題及進(jìn)行相關(guān)計(jì)算的能力。為了考核學(xué)生對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算及位移計(jì)算、可以采取課程大作業(yè)的方式，以求為畢業(yè)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)計(jì)算打下基礎(chǔ)。

［1］龍馭球，等．結(jié)構(gòu)力學(xué)教程［M］．北京:高等教育出版社，2005．

［2］馬群，佟曉君．材料力學(xué)課程教改研究［J］．河北理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社科版)，2002，(S1)．

［3］崔清洋．結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教改初探［J］．力學(xué)與實(shí)踐，1995，(2)．

［4］馮莉．充分利用多媒體，提高理論力學(xué)教學(xué)質(zhì)量［M］．北京:高等教育出版社，2007．

Study on Teaching Reform of the Course of Structural Mechanics

WEN Zhong-hua，TANG Ke-dong
(School of Civil Enginecring and Communication，North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power，Zhengzhou450011，China)

The paper seeks the key of educational reform and enhancing comprehensive ability of students from teaching of structural mechanics by the fact of college course and social demand．It analyzes and discusses the effective method and way of training and improving comprehensive ability of students from teaching content，teaching method，teaching measures and examining way．The paper gives the reason and way of reform．

Structural mechanics;Teaching content;Teaching method;Examining way

G642

A

1008—4444(2011)06—0168—02

2011－09－17

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))

溫中華(1972—)，女，河南西平人，華北水利水電學(xué)院土木與交通學(xué)院副教授。

(責(zé)任編輯:劉明)