土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課堂教學(xué)高效性的探討

鄭訓(xùn)臻 趙梁科

摘要：結(jié)構(gòu)力學(xué)作為土木工程專業(yè)學(xué)生的必修的課程，在課程體系中具有承上啟下地位。本文從教師教學(xué)方法、學(xué)生如何學(xué)習(xí)以及第二課堂的建立三個(gè)方面探討如何提高課堂教學(xué)的高效性。

關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)力學(xué)；課堂教學(xué)；高效性

引言

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》明確提出：將“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）列為未來(lái)10年中國(guó)全日制工科高等教育的重大改革項(xiàng)目。該計(jì)劃明確要求學(xué)生熟練掌握課堂上的理論知識(shí)，并且培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。因此，如何利用課堂有限的時(shí)間掌握扎實(shí)的知識(shí)是目前需要解決的問(wèn)題。筆者將從教師教學(xué)方法、學(xué)生如何學(xué)習(xí)以及第二課堂的建立三方面對(duì)提高課堂教學(xué)的高效性進(jìn)行了論述。

一、教師教學(xué)方法

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》作為一門(mén)理論性、應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科。它的理論性在于其基本概念和計(jì)算公式較多，并且每個(gè)公式都有其特定的應(yīng)用條件，只有將這些基本概念和計(jì)算公式熟練應(yīng)用才能對(duì)這本課程的知識(shí)脈絡(luò)有個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。而它的應(yīng)用性在于結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)必須有理論力學(xué)和材料力學(xué)的鋪墊，同時(shí)其又是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)工程等課程的基礎(chǔ)。因此，教師的教學(xué)方法顯得尤為重要。為此，筆者在教學(xué)實(shí)踐中引入了以下幾種方法。

（一）板書(shū)+多媒體教學(xué)模式

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展，多媒體教學(xué)已經(jīng)成為高校教師的普遍教學(xué)方法。多媒體教學(xué)可以給學(xué)生接受信息的能力帶來(lái)顯著的提升，但同時(shí)也給學(xué)生帶來(lái)困擾，比如說(shuō)因接收的信息量大而分不清主次、思維模式受到老師思維的影響、老師失去教學(xué)熱忱成為解說(shuō)員。

因此，利用板書(shū)長(zhǎng)時(shí)間地向?qū)W生傳遞信息的特點(diǎn)，講解重要的概念及基本公式、重點(diǎn)題型、和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分析等內(nèi)容。再結(jié)合多媒體圖、文、聲并茂的特點(diǎn)，將學(xué)生難理解抽象化的概念具體化。這樣既增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又使枯燥無(wú)味的課堂高效化。

（二）研討式教學(xué)

研討式教學(xué)是以學(xué)生自主型、主動(dòng)型學(xué)習(xí)為主，著眼于發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性去解決關(guān)鍵問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性并積極與老師互動(dòng)的過(guò)程，讓學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)思考的能力，在師生之間、同學(xué)之間通過(guò)課程教學(xué)實(shí)現(xiàn)教學(xué)和研究、探討的組合。這種教學(xué)方法不僅可以使學(xué)生對(duì)新知識(shí)的認(rèn)知更主動(dòng)、更具體、更全面，還鍛煉了學(xué)生對(duì)知識(shí)的提煉、構(gòu)思、書(shū)面和口頭的表達(dá)能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。筆者的實(shí)踐教學(xué)階段分為五個(gè)環(huán)節(jié)，具體如下：

1.發(fā)布一個(gè)任務(wù)，并將學(xué)生按照寢室進(jìn)行分組。

2.學(xué)生通過(guò)查閱資料、制作PPT、演講、答辯等過(guò)程講述本團(tuán)隊(duì)的知識(shí)。（學(xué)生可以通過(guò)組內(nèi)討論、組內(nèi)演講、組內(nèi)投票選出演講人；并且演講時(shí)間控制在10-15分鐘）

3.教師根據(jù)小組表現(xiàn)給予一定的分?jǐn)?shù)。

4.教師對(duì)各小組進(jìn)行補(bǔ)充并公布成績(jī)。

5.課程結(jié)束時(shí)將成績(jī)進(jìn)行匯總排名并給予獎(jiǎng)勵(lì)。（教師根據(jù)情況自定）

二、學(xué)生如何學(xué)習(xí)

在課堂形態(tài)的新變革的背景下，筆者將學(xué)生學(xué)習(xí)主要分為課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后答疑等三個(gè)階段。學(xué)生可通過(guò)學(xué)校圖書(shū)館、百度、中國(guó)知網(wǎng)等信息平臺(tái)查閱章節(jié)內(nèi)容和與本章節(jié)有關(guān)的工程實(shí)例進(jìn)行課堂預(yù)習(xí)，對(duì)自己發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題做出標(biāo)注。

在課堂上，積極配合老師，緊跟老師的步伐，并根據(jù)老師的講解發(fā)散自己的思維，積極回答老師的問(wèn)題，著重聽(tīng)自己預(yù)習(xí)時(shí)所模糊的知識(shí)并把關(guān)鍵性問(wèn)題記錄在課本上。

在每個(gè)章結(jié)束老師的答疑階段時(shí)，學(xué)生應(yīng)和老師講述自己不理解的概念和題型，并做好記錄；也可以通過(guò)微課平臺(tái)進(jìn)行復(fù)習(xí)。在這三個(gè)階段的過(guò)程中學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的掌握更熟悉，更有效。并對(duì)自身學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和自我管理能力有較大的提高。

三、第二課堂的構(gòu)建

隨著土木工程專業(yè)的教學(xué)改革，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程課時(shí)減少，教學(xué)課時(shí)內(nèi)無(wú)法充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦能力。在此背景下，本學(xué)院開(kāi)展了“第二課堂”活動(dòng)。如力學(xué)競(jìng)賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽等，通過(guò)參加比賽，讓同學(xué)更好地理論聯(lián)系工程實(shí)際，加強(qiáng)對(duì)課堂知識(shí)的認(rèn)知。比如說(shuō)校級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比賽，由教師命題，命題可以根據(jù)當(dāng)下發(fā)生的熱點(diǎn)問(wèn)題（比如防震、高架橋等）學(xué)生采用用不同厚度竹皮、竹條、502膠水、剪刀、水口鉗等工具制作一個(gè)結(jié)構(gòu)模型。結(jié)構(gòu)類型可以各種形式，但一定要可以承受荷載。規(guī)定在一定的時(shí)間內(nèi)每個(gè)小組提交一份作品，其中包括模型方案，計(jì)算書(shū)、模型。教師可以根據(jù)模型質(zhì)量、外形美觀、結(jié)構(gòu)合理性、答辯等四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分。最后，對(duì)模型進(jìn)行加載，并以模型的載荷比評(píng)定成績(jī)。

在這種模式下，學(xué)生對(duì)教材的知識(shí)有了更深入、系統(tǒng)的了解，同時(shí)加強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、合作能力。

四、結(jié)語(yǔ)

對(duì)于結(jié)構(gòu)力學(xué)課堂高效的探索仍在進(jìn)行，經(jīng)過(guò)初期的探索學(xué)生獲得了吉林省第八屆大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)、第十一屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)、全國(guó)周培源力學(xué)競(jìng)賽優(yōu)秀獎(jiǎng)、第二屆全國(guó)城市地下空間模型比賽三等獎(jiǎng)，多名考研學(xué)生發(fā)來(lái)捷報(bào)。綜上所述，課堂高效性不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備、還提高了考研率與就業(yè)率。