建筑工程力學(xué)課程培養(yǎng)創(chuàng)新思維教學(xué)探索

劉靜靜 錢袁萍

建筑工程力學(xué)課程培養(yǎng)創(chuàng)新思維教學(xué)探索

劉靜靜 錢袁萍

（沙洲職業(yè)工學(xué)院，江蘇 張家港 215600）

圍繞力學(xué)課程教學(xué)如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，詳細分析了目前力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題，探討了力學(xué)課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法和途徑，并以“梁的強度計算”教學(xué)為例開展了力學(xué)課程培養(yǎng)創(chuàng)新思維教學(xué)實踐，為后續(xù)建筑工程技術(shù)等專業(yè)力學(xué)課程的創(chuàng)新教學(xué)改革提供借鑒。

建筑工程力學(xué)；創(chuàng)新能力；教學(xué)模式；教學(xué)改革

引言

我國擁有世界上最大的職業(yè)教育規(guī)模，為國家經(jīng)濟社會發(fā)展提供著人才支撐和技術(shù)積累。伴隨著我國新時代“互聯(lián)網(wǎng)+”、“中國制造2025”等重大戰(zhàn)略的實施，高職教育面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。新時代，高職教育應(yīng)開展以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識為導(dǎo)向的創(chuàng)新思維教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生獨立的創(chuàng)新思維與意識，激發(fā)學(xué)生對未知領(lǐng)域的探索。高職教育應(yīng)使每一位學(xué)生在新知識和新技能的學(xué)習(xí)中充分發(fā)現(xiàn)和開拓自己的創(chuàng)造力。因此，如何進行創(chuàng)新能力培養(yǎng)是每一位教師在課程教學(xué)中應(yīng)該思考并加以實踐解決的新問題。

1 建筑工程力學(xué)實施創(chuàng)新教育的必要性

1.1 建筑工程力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

建筑工程力學(xué)是高職院校建筑工程技術(shù)、工程造價等專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程，包括靜力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三部分，課程內(nèi)容經(jīng)典，結(jié)構(gòu)體系較為完善。目前，傳統(tǒng)教學(xué)模式主要以理論知識的講解和計算訓(xùn)練為主，學(xué)生學(xué)習(xí)較為被動。由于實驗條件的限制，實踐教學(xué)活動難以開展，導(dǎo)致學(xué)生仍停留在知識學(xué)習(xí)層面，知識應(yīng)用于實踐的意識不強。教學(xué)課時壓縮使學(xué)生與教師的互動交流不斷減少，創(chuàng)新能力培養(yǎng)只能流于形式。

改變力學(xué)課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式，首先要以創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)為目標(biāo)；通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛力；以信息技術(shù)為載體提高學(xué)生自學(xué)能力，加強師生間線上線下的交流互動；開展課后實踐拓展活動，將知識應(yīng)用于工程實踐，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

1.2 創(chuàng)新思維教育

創(chuàng)新思維是通過靈感、直覺或頓悟等非邏輯思維形式而形成。創(chuàng)新能力的形成需要通過一定方式的開發(fā)，需要有利于培養(yǎng)創(chuàng)新能力的環(huán)境和實踐活動，只有通過實踐才能最終形成創(chuàng)新能力，實踐是創(chuàng)新能力形成的動力。目前力學(xué)教學(xué)活動中過多強調(diào)邏輯思維的訓(xùn)練，忽略了創(chuàng)新思維培養(yǎng)中的關(guān)鍵——非邏輯思維的培養(yǎng)。因此，力學(xué)教學(xué)中要有意識的開發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生的非邏輯思維，從注重答案轉(zhuǎn)向注重力學(xué)概念運用的創(chuàng)新思維，從公式訓(xùn)練、解題為主的教學(xué)模式轉(zhuǎn)向建模訓(xùn)練和分析問題的本質(zhì)和內(nèi)涵為主的創(chuàng)新教學(xué)模式，注重對學(xué)生非邏輯思維的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出和主動探索問題的意識和能力。

2 建筑工程力學(xué)創(chuàng)新思維教學(xué)實踐

以梁的強度計算為例，對如何在建筑工程力學(xué)中開展創(chuàng)新教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維進行探索實踐。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計依托于實際專業(yè)崗位任務(wù)，教學(xué)過程堅持教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，做到“做中學(xué)、學(xué)中做”，同時以動態(tài)評價為思路，做到因材施教。

梁的強度計算教學(xué)中采用探究式教學(xué)法，依托課程網(wǎng)絡(luò)平臺、Flash游戲、模擬加載軟件、BIM三維建模軟件，有效減少了梁強度設(shè)計計算，幫助學(xué)生掌握工程梁構(gòu)件力學(xué)模型簡化，從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高力學(xué)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

2.1 課前準(zhǔn)備

課前利用云課堂課程平臺布置梁強度計算作業(yè)，觀看梁強度校核的微課和梁施工過程動畫演示，完成在線測試。通過這些準(zhǔn)備活動，使學(xué)生對梁強度設(shè)計理論及梁鋼筋施工流程有了初步的了解，同時便于教師掌握每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

2.2 課堂教學(xué)

課上首先播放一則居民在陽臺剁餃子餡時陽臺發(fā)生垮塌的新聞報道視頻，引入強度與破壞的概念，通過一則真實的工程事故引發(fā)學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生思考：陽臺的力學(xué)模型如何簡化？陽臺的垮塌與梁的強度設(shè)計之間有著怎樣的聯(lián)系？學(xué)生帶著以上問題先觀看陽臺挑梁三維模型視頻，回顧與梁強度計算和設(shè)計相關(guān)微視頻，完成一個與工程梁構(gòu)件模型簡化相關(guān)的Flash游戲。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過自主探究，得出陽臺的力學(xué)模型，從而避免了傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)方式。

接下來，教師提出問題：陽臺為什么會發(fā)生垮塌？引發(fā)學(xué)生思考。教師展示按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施工的懸臂梁的鋼筋三維模型和垮塌陽臺的鋼筋三維模型，學(xué)生通過直觀的三維對比發(fā)現(xiàn)垮塌陽臺梁上部鋼筋在梁的中部區(qū)域。教師進一步演示懸臂梁的力學(xué)模型的加載過程，使學(xué)生通過梁上顏色變化分辨出受拉和受壓區(qū)域，得出懸臂梁中受力鋼筋應(yīng)放置在上部受拉區(qū)域才能保證懸臂梁不發(fā)生強度破壞。

在教師不斷的提問、演示過程中激發(fā)學(xué)生思考，在不同的對比中讓學(xué)生直覺或頓悟出不同梁的強度破壞區(qū)域，從而逐漸培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力即非邏輯思維能力。

圖1 AN有限元模擬軟件

圖2 懸臂梁模型

2.3 課后拓展

課后學(xué)生完成線上作業(yè)測試，并可在互動區(qū)提問討論。學(xué)生課后還可登錄相關(guān)專業(yè)網(wǎng)站，學(xué)習(xí)和搜集力學(xué)與施工技術(shù)的前沿發(fā)展動態(tài)，學(xué)習(xí)施工中鋼筋籠的綁扎和鋼筋固定方法。

在建筑工程力學(xué)教學(xué)中，課程網(wǎng)絡(luò)平臺的建立實現(xiàn)了師生間的在線互動交流和評價考核，F(xiàn)lash游戲在建立起工程構(gòu)件與力學(xué)模型聯(lián)系的基礎(chǔ)上，增加了課程的趣味性，虛擬加載軟件使抽象、枯燥的理論計算生動、直觀，BIM三維建模軟件幫助學(xué)生建立起梁的受力與鋼筋放置間的關(guān)系。同時，在整個教學(xué)活動中，學(xué)生完成的每一次任務(wù)都會獲得相應(yīng)的評價，包括平臺自動評價、教師評價和學(xué)生互評等豐富多樣的評價手段，在幫助教師掌握學(xué)生學(xué)情的同時提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

3 結(jié)束語

學(xué)習(xí)的目的在于運用，集成的目的在于創(chuàng)新，創(chuàng)新是一個民族的靈魂。[2]創(chuàng)新思維教學(xué)模式在建筑工程力學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用，不僅有益于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，還為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。為此，建筑工程力學(xué)課程教學(xué)的重點應(yīng)放在學(xué)生應(yīng)用知識解決實際工程問題的能力上，將問題意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新情感的訓(xùn)練貫穿于整個力學(xué)教學(xué)過程中。

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Exploration of Cultivating Innovative Thinking in the Course of Architectural Engineering Mechanics

Liu Jingjing, Qian Yuanping

( Shazhou Professional Institute of Technology, Zhangjiagang 215600, Jiangsu, China )

The paper centres on how to cultivate students' innovation ability in mechanics teaching, discusses current problems existing in teaching the subject, seeks ways to diversify teaching methods and explores teaching modes of mechanics teaching in order to develop student`s innovation ability and self-teaching, and takes the “beam strength calculation” as an example to carry out the teaching practice of cultivating innovative thinking in mechanics course, which provides reference for the innovative teaching reform of the following mechanics course of construction engineering technology specialty.

architectural engineering mechanics; innovation ability; teaching mode; teaching reform

G712；TU311-4

A

1009－8429(2019)02－0050－03

2019-05-19

2017江蘇省高校哲學(xué)社會科學(xué)研究基金項目（2017SJB1442）；2019年蘇州高職教改重點資助課題（SGJGA0114）。

劉靜靜（1987－），女，沙洲職業(yè)工學(xué)院建筑工程系講師；

錢袁萍（1971－），女，沙洲職業(yè)工學(xué)院機電工程系副教授。