培養(yǎng)創(chuàng)新能力的“結構力學”課程教學改革探索

張軍鋒 黃亮 郭院成

[摘 要] 在國家各行各業(yè)高速發(fā)展背景下，對于創(chuàng)新人才的需求正在逐步顯現(xiàn)，為了順應外部環(huán)境并謀求更好的發(fā)展，各所高校均加強了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)力度，更是為此大刀闊斧地開啟各項教學改革，一定程度上助力了高?？焖?、精準完成創(chuàng)新人才培養(yǎng)任務和使命。該文就圍繞創(chuàng)新人才的培養(yǎng)和教學改革兩方面展開深入探究，進一步闡述基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程專業(yè)“結構力學”課程教學改革策略，希望可以給相關院校和教師帶去改革與育人的靈感和思路。

[關鍵詞] 創(chuàng)新能力;土木工程專業(yè);結構力學課程;教學改革

眾所周知，土木工程關乎國家建設，且結構力學是土木工程專業(yè)中的一項基礎課程，理應受到高度關注和重視，而通過“結構力學”課程教學改革舉措達成培育創(chuàng)新人才目標，不失為一個較好的策略、值得深思的行為。如若可以將力學課程教學改革合理、科學實施，相信會產(chǎn)生不錯的育人效果。相信到那個時候，高校培育、儲備、輸出土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才將更具可能性和可行性。

一、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)而開啟“結構力學”課程教學改革的意義

從宏觀層面來說，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才是大勢所趨，是每一所高校都需要高度重視且努力達成的目標，亦是擺在每一所高校面前的發(fā)展課題和育人使命。因為創(chuàng)新寓意著改變，只有不斷改變、求新才可真正將國家?guī)胍粋€全新的發(fā)展境地，國家和社會在未來的發(fā)展才會更具可能性和潛力。而培育土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才，只是培育創(chuàng)新人才戰(zhàn)略中的一個縮影，想要完成這項艱巨任務，“結構力學”課程教學改革是可取的辦法，亦是最為直接、效果最為顯著的策略。由此使得基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“結構力學”課程教學改革更具重要現(xiàn)實意義[1]。

微觀層面來說，土木工程專業(yè)學生日常需要接觸和學習很多的課程，如“土力學”“混凝土結構設計”“鋼結構原理”“高層建筑結構設計”等，這些課程大多以概念為基礎、以力學計算為輔助、以工程應用為背景，會跟隨行業(yè)發(fā)展而做出調(diào)整，對于土木專業(yè)學生來說，教學時長占比重大、內(nèi)容抽象不好理解。對于學生來說，是一項艱巨的挑戰(zhàn)。以往教學、育人效果并不能令人滿意，且在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面存在不足和缺陷。只有通過課程改革，才可快速地對學生產(chǎn)生影響，才有機會挖掘和激發(fā)學生的創(chuàng)新能力。不做出課程上的改變，是萬萬不能達成培育創(chuàng)新人才任務的[2]。

與此同時，通過“結構力學”課程的教學改革，可以真正明確培養(yǎng)土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才的重要目標，才可真正意義上讓創(chuàng)新人才培養(yǎng)各項機制落實到實際、作用于學生，更為今后教育教學工作的開展指明了方向，不失為課程改革創(chuàng)新、院校更進一步并實現(xiàn)高速發(fā)展的有效舉措，因此，其改革意義不可小覷。

二、土木工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必要性和重要性

當今時代，創(chuàng)新這個名詞已經(jīng)深深烙印在每個人的心中。創(chuàng)新不僅是國家、社會做出改變和實現(xiàn)逆襲的關鍵，同樣也是每位土木工程專業(yè)學生工作、就業(yè)、發(fā)展的關鍵，培養(yǎng)土木專業(yè)學生創(chuàng)新能力是合情合理、順應時代發(fā)展的[3]。

具體說來，創(chuàng)新就是在知識、經(jīng)驗基礎上產(chǎn)生的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明，這是一種能力的代指，是學生收獲更光明的前途、國家實現(xiàn)巨大進步的關鍵因素。伴隨鐵路、港口、機場等大型建筑的崛起和工程高度、跨度及技術難度不斷升級，使得培育創(chuàng)新人才成為解決當下難題、縮短與發(fā)達國家差距的最好辦法。雖說不能短期見到成效，但是可為國家未來各項土木建設積蓄力量、做好準備，一樣非常重要。

在《高等教育法》中，明確強調(diào)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才的培養(yǎng)任務，這也是高校對土木工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)加以關注和重視的重要原因。只有認真完成改革等各項任務，高校才可實現(xiàn)更好發(fā)展;對于學生來說，創(chuàng)新能力是諸多能力中的一種，可成為學習路上的助力，也可成為擇業(yè)、就業(yè)中的有利砝碼，可確保從莘莘學子的激烈競爭中脫穎而出?？傊瑢τ趯W生的重要性不言而喻，這也使得學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)被當作一件緊要的事情，對其加強關注和重視自然理所應當[4]。

當然，上升到國家層面、社會層面，培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力，有助于國家發(fā)展、社會進步，這是不言而喻且毋庸置疑的?？傊?，培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生的創(chuàng)新能力于這個時代背景中是合情合理且具有重要性和必要性的，因此，值得傾注更多精力予以關注和重視。

三、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程專業(yè)“結構力學”課程教學改革策略

培養(yǎng)創(chuàng)新人才作為一項長期且艱巨的任務，高校還需給予高度重視和十足支持，更要圍繞“結構力學”課程做出多項改變和調(diào)整，從各個角度和方面滲透，方可讓“結構力學”課程教學改革更具全面性和深入性。以下為個人經(jīng)驗下的“結構力學”課程教學改革策略，以供參考與借鑒。

（一）對課程內(nèi)容進行改革

作為培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力的最主要素材，有必要在全新教育教學目標下做出適當改變，除了要突出內(nèi)容的實用性，也要促成其與工程實踐的緊密結合，使得傳統(tǒng)結構力學教學通過案例講解、力學理論講解來進一步深化學生的理解和提升學習成效，利于學生對“結構力學”課程改觀并提高學習重視度[5]。如果例題和案例與工程實踐結合的不夠緊密，勢必會讓學生的思路更為局限化，很容易走進單純學習理論知識的誤區(qū)，不利于開闊學生視野和強化其認知，自然不易讓學生朝向提高綜合素養(yǎng)的道路前進，對于今后學生的擇業(yè)、就業(yè)也會造成一定阻礙。

除了要加強內(nèi)容與工程實踐的緊密性，還要突出重點、講解難點，要知道，難點和重點是學生實現(xiàn)深入學習的有利依托，且也是加深結構力學知識深刻理解的關鍵所在。只有攻克了難點和重點，才會逐步提升學習效率，這是顯而易見的。除此之外，還要增加電算及工程實例的分析計算，這是計算機技術不斷升級和廣泛覆蓋的結果，電算化也因此在結構力學計算中得到迅猛發(fā)展。以往教學中往往突出基本能力培養(yǎng)，而較大程度地忽視了電算訓練和實踐，為了彌補這方面的不足，理應在內(nèi)容上進行這方面的填充，使得學生可以更好、更快、更熟練地進行計算機建模、進行編程，可為未來的擇業(yè)、就業(yè)打下基礎和做好準備。

（二）對課程教學模式進行改革

在教學改革中，教學模式的改革是重點，亦是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重中之重，還需高校不遺余力地促成教學模式全方位改革。當下土木工程專業(yè)的學生，往往思維發(fā)散、活躍，對于新鮮事物有著強烈的好奇心，自學能力較強。為此，還需改變以往枯燥、乏味的教學模式，圍繞學生學習特點、年齡特點來探求現(xiàn)代化的教學模式，使得課堂教學更具新穎、創(chuàng)新特點?？山?jīng)常性地在課堂中組織各項活動、促成各項討論、展開各式各樣的互動和發(fā)言，使得學生有機會展現(xiàn)學習上的權利，使得學生的主人翁意識得以培養(yǎng)，這些均有利于激發(fā)學生的學習熱情、興趣，可真正意義上讓學生廣開思路、解決實際問題，這便是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程、鋪墊的過程。

另外，要從單一的課堂講授向多元化教學模式過渡。以往結構力學教學課堂中，往往采用單一的講授方式來進行教學，這會讓學生的課堂主體地位喪失、教師的課堂權利更大，不利于產(chǎn)生較好的教學、育人效果?？梢赃@樣說，學生的創(chuàng)新意識、思維會在無形中被遏制與扼殺，想要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，想必會有較大難度[6]。因此，有必要從單一的課堂講授向多元化教學模式過渡，使得課堂教學更具靈活性，使得學生有機會在課堂中思考、分析、探究、討論、想象、總結等，才能真正帶領學生投身更深入的學習中，既可激發(fā)學生學習力學的興趣，又可為學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)、創(chuàng)新思路的產(chǎn)生創(chuàng)造契機，利于學生創(chuàng)新能力一點一點獲得提升。

為了讓多元化教學模式產(chǎn)生更好的教學、育人效果，專業(yè)教師還可以匹配多媒體教學來達成雙重任務，旨在吸引學生眼球、提高學生學習專注度，方可讓學生的思考跟上教師的教學進度，利于降低抽象內(nèi)容給學生造成的困擾。要知道，多媒體教學可讓抽象內(nèi)容更為形象化、直觀化，自然可讓學生對學習內(nèi)容一目了然并爛熟于心。值得一提的是，多媒體教學是具有靈活性的，可彌補傳統(tǒng)教學的不足，自然可以彌補傳統(tǒng)教學對學生創(chuàng)新能力的壓抑缺陷，方可讓課堂教學朝向理想化狀態(tài)發(fā)展。

（三）對考核制度進行改革

在“結構力學”教學改革過程中，考核制度也需進行適當改革。只有如此，才可強化對學生學習水平的認知，才可透過考核數(shù)據(jù)探究學生創(chuàng)新能力程度，不失為一個培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的土木工程專業(yè)人才的較好改革辦法。建議將學生課堂表現(xiàn)、日常成績、學習積極性等做好記錄，切實全方位地了解學生各方面狀況。有了這份資料，方可提升創(chuàng)新能力培養(yǎng)精準度和針對性。

與此同時，也要積極籌備有關教師教學的考核制度，建議采取行為主導型的績效考核方法，要以制定專業(yè)課教師工作中的行為標準或規(guī)范為參照，對專業(yè)課教師行為與高校行為標準做對照，從而清晰當下的“結構力學”課程教師的綜合表現(xiàn)。有助于教師加強自身了解并做好定位，有助于提升教師的能動性，也有利于課堂教學中問題的挖掘和解決。

（四）對課后作業(yè)進行改革

要知道，作業(yè)是課堂授課的最主要補充手段，亦是鞏固學生所學的最主要辦法。應當將以往課后作業(yè)從“重理論、重難點”的單一制定范疇中抽離出來，切實加強課后作業(yè)與工程實際的緊密性，從而讓課后作業(yè)更具靈活性、趣味性、實用性，才可更全面地對學生各項能力進行鍛練，才可讓學生的思維發(fā)散、展開想象和激發(fā)靈感。要知道，創(chuàng)新能力視域下，解題能力不是培養(yǎng)的重點，讓學生發(fā)現(xiàn)解題規(guī)律、掌握和運用知識才是重點，這是在學生經(jīng)驗不斷累積下的成果，也會對學生產(chǎn)生創(chuàng)新想法提供助力。只有這樣，才可讓學生經(jīng)過思考、經(jīng)過總結后的知識更具轉化能力、應用能力，才可更好地為創(chuàng)新能力培養(yǎng)充當墊腳石，如此，學生創(chuàng)新能力提升才會更具可能性。

（五）對培訓機制進行改革

這里的培訓，有兩方面內(nèi)涵，一方面是學生培訓，另一方面是教師培訓。就學生培訓來說，要避免以往單一的培訓面貌，務必在全新時期對學生群體的理論知識、實踐能力做到全方位培訓，高校也可為此承辦校內(nèi)培訓室，也可在企業(yè)助力下，共同開發(fā)實踐基地，使得土木工程專業(yè)學生有機會積累較為豐富的實踐經(jīng)驗。只有做好經(jīng)驗儲備，才可激發(fā)學生更多創(chuàng)新思路、創(chuàng)新意識，才可將這些意識、思想層面的觀點轉化為實際行動，利于學生創(chuàng)新能力的不斷提升。為了強化學生的創(chuàng)新能力，合作企業(yè)也可為學生實習創(chuàng)造機會，使得學生在真實的工作環(huán)境中開闊眼界、磨煉技藝、增長見識和激發(fā)創(chuàng)新意識，只有如此，學生的創(chuàng)新能力才可有條不紊地培養(yǎng)和提升。

對于教師方面的培訓，高校不應將培訓重點只放在專業(yè)教師知識層面、技能層面兩方面，還應擴寬培訓范疇，如培訓創(chuàng)新能力、思想道德、教學能力等，使得結構力學專業(yè)教師在教學改革過程中得以煥然一新并為教學改革的成功做出突出貢獻。要切實讓土木工程專業(yè)的教師發(fā)揮出不可替代的推動作用，方可為培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生的創(chuàng)新能力提升提供萬全保障。

四、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土木工程專業(yè)“結構力學”課程教學改革的思考與建議

雖說當前很多高校均以高度的重視開啟各項教學改革戰(zhàn)略，但是教學改革成效千差萬別，這與認知、改革方向等內(nèi)容存在關聯(lián)性。為了確保高校的“結構力學”課程教學改革朝向更好的方向發(fā)展，這里提出幾點建議，希望可以助力高校順利完成教學改革的重任。

首先，務必要將創(chuàng)新能力與動手能力貫穿整個教學過程，使得土木工程專業(yè)的學生能夠邊動手、邊創(chuàng)新，使得學生能夠朝向既定育人目標方向發(fā)展和進步?！敖Y構力學”課程教師也要結合這個目標對課程時長、課程內(nèi)容、培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求等做好全面規(guī)劃，更要循序漸進地推進各項工作，使得培育工作更具針對性和側重點，切實突出創(chuàng)新能力、動手能力于其中的地位和意義。這里建議將土木工程專業(yè)學生的實踐環(huán)節(jié)調(diào)整為每4周一次，每次實踐時長為2周，確保學生能夠通過長達2周的實踐，來進一步了解材料性能、構件設計、構件加工等內(nèi)容。要鼓勵和引導學生以小組的形式完成實踐任務，更要由每位小組組長分配每位組員的職責和具體任務，使得人人有任務、人人有優(yōu)勢、人人都有機會提升實踐能力和創(chuàng)新能力。還可以通過小組間的優(yōu)秀成果對比來進一步激發(fā)每個小組及組員的實踐斗志，方可讓創(chuàng)新能力培養(yǎng)更具高效性。

其次，“結構力學”課程專業(yè)教師。要勇于在教學改革過程中發(fā)現(xiàn)以往教學中的不足和缺陷，更要積極總結大大小小問題，深入問題中進行探究和思考，切實以更好的手段解決這些問題，從而減少結構力學教學改革中的阻力。為了確保教師將這些問題看得全面和徹底，可積極聽取其他教師的建議、學生的觀點和提議，方可讓教師發(fā)現(xiàn)不容易發(fā)現(xiàn)的問題，才可更好地解決這些問題并助力教學改革走向成功。如當下常見的實踐課程少、學生學習權利不受重視、課件內(nèi)容簡單等問題，都可成為教學改革道路上的助力和輔助，還需高校加強關注和重視。

最后，師資力量需要得到合理配置。要知道，師資力量只有得到合理配置，才可讓“結構力學”課程教學改革更為順利，因為師資力量是達成教學改革的關鍵因素，對教學改革的成功與否起到關鍵作用，因此，還需高度重視師資力量的合理配置，這會對學生產(chǎn)生較大的助益。

五、結語

綜上所述，在創(chuàng)新人才備受歡迎和渴求的時代，各所高校都需緊鑼密鼓地開展創(chuàng)新能力培養(yǎng)工作，依托教學改革達成該項任務不失為一個較好的思路和策略，還需高校為此付出較多的支持。就土木工程專業(yè)來說，是關注國家建設的重要科目，培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生的創(chuàng)新能力自然不能馬虎，可通過“結構力學”課程教學改革實現(xiàn)該目標。值得一提的是，教學改革的實現(xiàn)需要從多角度、多方面入手，方可讓改革力度加強并產(chǎn)生更好的教學、育人成效，這些均是相輔相成的，相信在不懈努力之下，必將取得較好的改革成果。

參考文獻

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