混合課堂模式應(yīng)用于農(nóng)業(yè)工程結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)探討

孔潔　陸鈺婷

摘要調(diào)查了安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)2008～2010級(jí)農(nóng)業(yè)建筑工程、農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，認(rèn)為結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀非常不理想，并結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析了其中的原因。提出了混合課堂應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)的探討，結(jié)合對(duì)2011～2013級(jí)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)效果驗(yàn)證，認(rèn)為該教學(xué)模式可有效提高農(nóng)業(yè)工程結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞結(jié)構(gòu)力學(xué)；混合課堂；工程認(rèn)知

中圖分類號(hào)S-01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2017）36-0256-03

AbstractBy researching the teaching status of structural mechanics of Agriculture Architecture Engineering and Agriculture Hydraulic Engineering of 2008-2010 grade students in Anhui Agriculture University，it was thought that the teaching status of structural mechanics was very unsatisfactory. Combining with years of teaching experience， the author analysed the reasons and put forward the application of blend model in the course of structural mechanics. And through the practice teaching effect verification for correlative speciality 2011-2013 grade students， the teaching model can effectively improve the teaching effect and improve the quality of students learning.

Key wordsStructural mechanics；Blend class；Cognitive engineering

結(jié)構(gòu)力學(xué)作為農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)的核心專業(yè)課，以理論力學(xué)、材料力學(xué)、建筑材料等課程為基礎(chǔ)，又是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土設(shè)計(jì)等專業(yè)課的基礎(chǔ)，并且是將來學(xué)生研究生入學(xué)考試的必考科目和工作崗位上必須熟練運(yùn)用的專業(yè)知識(shí)?？梢哉f是農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)學(xué)生本科階段最重要的課[1]。筆者通過分析結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，提出了混合課堂模式應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)的探討，并通過實(shí)踐教學(xué)效果驗(yàn)證，以期有效提高教學(xué)效果。

1教學(xué)效果現(xiàn)狀調(diào)查

根據(jù)2008～2010級(jí)農(nóng)業(yè)建筑工程、農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)

結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查，表明教學(xué)效果非常不理想，調(diào)查結(jié)

果見表1和表2。①期末考試評(píng)比以期末考試卷面成績(jī)（卷面滿分100）為標(biāo)準(zhǔn)。大于等于90分為優(yōu)秀，大于等于75分低于90分為良好，大于等于60分低于75分為合格，低于60分為不合格。②上課出勤狀況以學(xué)期10次隨機(jī)點(diǎn)名出勤狀況為標(biāo)準(zhǔn)。全勤為優(yōu)秀，請(qǐng)假2次以內(nèi)為良好，缺課2次以內(nèi)為合格，缺課或請(qǐng)假3次以上為不合格。③作業(yè)完成狀況以學(xué)期8次作業(yè)完成情況為標(biāo)準(zhǔn)。無缺交記錄且作業(yè)準(zhǔn)確率高為優(yōu)秀，無缺交記錄但作業(yè)準(zhǔn)確率一般為

根據(jù)表1調(diào)查數(shù)據(jù)，選取優(yōu)秀率和不合格率進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得表2。

綜合考量考試、上課出勤、作業(yè)完成情況可以得出結(jié)論：2008～2010級(jí)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)效果狀況較差。

2原因分析

交流其他院校對(duì)于結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，各大高校面臨同樣的教學(xué)窘境，究其原因，筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為大致有以下2點(diǎn)。

2.1課程本身難度大結(jié)構(gòu)力學(xué)是理論力學(xué)和材料力學(xué)的延伸，在結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)習(xí)中，理論力學(xué)、材料力學(xué)中的知識(shí)點(diǎn)變?yōu)橐阎獥l件，并輔以大量以積分、微分為基礎(chǔ)的公式推導(dǎo)。對(duì)前期力學(xué)基礎(chǔ)及高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來說學(xué)習(xí)量巨大，加之結(jié)構(gòu)力學(xué)本身具有抽象性強(qiáng)、基本假設(shè)多、受力情況復(fù)雜多變、支座形式多樣、受力情況不確定、構(gòu)件受力動(dòng)態(tài)變化，以及很多分析是基于經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)得來的等因素導(dǎo)致課程難以理解，解題過程復(fù)雜。

2.2課時(shí)減少與課程內(nèi)容增加的矛盾在教學(xué)改革的大背景下，各專業(yè)課的課時(shí)被大幅削減，結(jié)構(gòu)力學(xué)也不例外。例如，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)由原來的120個(gè)學(xué)時(shí)削減到現(xiàn)在的96個(gè)學(xué)時(shí)，減少了近25%的課時(shí)量。學(xué)科內(nèi)容卻在原有基礎(chǔ)上增加了求解器的掌握與使用等相關(guān)課程內(nèi)容。力學(xué)課程作為一門力學(xué)，需要有更多的練習(xí)來鞏固力學(xué)原理。如何提高教學(xué)過程中課程練習(xí)的質(zhì)量就顯得尤為重要。

3混合課堂模式應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)的提出與實(shí)施

3.1競(jìng)賽劃分在授課期間穿插競(jìng)賽，有利于調(diào)動(dòng)年輕人的好勝心理，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，且實(shí)施起來簡(jiǎn)單易行，具有可操作性。定期舉辦與課程內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)競(jìng)賽，將知識(shí)競(jìng)賽分成3個(gè)部分——求解器應(yīng)用競(jìng)賽、綜合問題解決競(jìng)賽、工程認(rèn)知競(jìng)賽。隨著工程信息化時(shí)代的到來以及工程結(jié)構(gòu)形式日益復(fù)雜化，在工程實(shí)踐中，求解器以準(zhǔn)確、高效基本取代了手算進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)與計(jì)算。求解器競(jìng)賽促使學(xué)生自主掌握新知識(shí)，并在新知識(shí)中獲取自我提升滿足感，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)自信；綜合問題解決競(jìng)賽促使學(xué)生通過競(jìng)賽構(gòu)建知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，把零散的知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通，構(gòu)成清晰、整合的知識(shí)體系；工程認(rèn)知能力競(jìng)賽促使學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)與工程實(shí)際聯(lián)系思考，充分增加了學(xué)習(xí)興趣。

此外，授課教師在參加競(jìng)賽的過程中對(duì)競(jìng)賽結(jié)果的思考，也有利于教師客觀地認(rèn)識(shí)學(xué)生對(duì)各部分知識(shí)的掌握情況，發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)過程中的疏漏與不足，促使授課教師積極反思，在后續(xù)的教學(xué)中有針對(duì)性地加以改進(jìn)。

3.2實(shí)施應(yīng)用根據(jù)安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)時(shí)安排情況，共計(jì)96課時(shí)，安排16周的教學(xué)時(shí)間。求解器應(yīng)用競(jìng)賽具體實(shí)施辦法：課程教師在教學(xué)前期鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)求解器的相關(guān)知識(shí)，并每周組織一次討論課，集中解決學(xué)生在自學(xué)過程中遇到的難題。課程教師在教學(xué)第5周課余時(shí)間組織一次上機(jī)考察，根據(jù)學(xué)生答題速度、準(zhǔn)確率等因素綜合考量打分（滿分100分）作為學(xué)生第1次競(jìng)賽成績(jī)。

綜合問題解決能力競(jìng)賽具體實(shí)施辦法：課程教師在教學(xué)中期鼓勵(lì)學(xué)生將前后的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合分析、多種方法解決習(xí)題。課程教師在教學(xué)第10周課余時(shí)間組織一次小型考查，建議出一道難度適中的位移計(jì)算習(xí)題，要求學(xué)生用力法、位移法、力矩分配法分別計(jì)算該題的答案，根據(jù)學(xué)生答題速度，答案的完整情況等因素綜合考量打分（滿分100分）作為學(xué)生的第2次競(jìng)賽成績(jī)。

工程認(rèn)知能力競(jìng)賽具體實(shí)施辦法：以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)每年舉辦的“科技文化節(jié)”為契機(jī)，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手制作一個(gè)與實(shí)際工程有關(guān)的實(shí)物模型。例如簡(jiǎn)易橋梁、簡(jiǎn)易桁架等，并附設(shè)計(jì)說明書一份，課程教師根據(jù)模型制作的外觀，設(shè)計(jì)說明書中的力學(xué)原理、設(shè)計(jì)思路等因素綜合考量打分（滿分100分），作為學(xué)生的第3次競(jìng)賽成績(jī)。

4教學(xué)效果驗(yàn)證

筆者在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)2011～2013級(jí)農(nóng)業(yè)建筑工程、農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)學(xué)生配合下驗(yàn)證了該教學(xué)效果，得出表3、表4。為使其具有對(duì)比性，表格所取參數(shù)及參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)均同表1和表2。

對(duì)2批次共6屆學(xué)生的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析比對(duì)，如圖1、2：

由圖可以看出，在期末考試、上課出勤、作業(yè)完成情況3項(xiàng)評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的指標(biāo)中，2011～2013級(jí)學(xué)生的優(yōu)秀率均明

顯高于2008～2010級(jí)學(xué)生，不合格率均低于2008～2010級(jí)學(xué)生。由此可以得出，混合課堂模式應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)的課程教學(xué)中是具有必要性及實(shí)際意義的。

5結(jié)語

鑒于以上提出的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的重要性以及教授中存在的困難，其教學(xué)方法探討越來越受到人們的重視，如何在有限的課時(shí)下提高這門課的教學(xué)質(zhì)量，是每位相關(guān)教師都需要考慮的問題[6]。

該研究提出混合課堂模式應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)是目前教學(xué)模式的精彩補(bǔ)充，且在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)已經(jīng)得到驗(yàn)證并已應(yīng)用，其可實(shí)現(xiàn)及可操作性較強(qiáng)[7]。在實(shí)際教學(xué)過程中，如何改進(jìn)、如何更加合理、優(yōu)化地發(fā)揮該機(jī)制的最大潛力，使其根據(jù)各學(xué)校的具體情況，達(dá)到顯著提高結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)效果和教學(xué)效率的目的，仍是一個(gè)需要不斷探索的過程。

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