李寶元 張靈通 張震 賀成林
摘?要:從新工科背景下“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程的建設(shè)要求出發(fā),針對(duì)目前“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程在應(yīng)用型本科高校中存在的系列問(wèn)題,基于OBE教育理念,探索培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的專業(yè)型人才,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)要求,積極推進(jìn)應(yīng)用型高校新工科建設(shè),繼續(xù)落實(shí)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程教學(xué)改革與改革實(shí)踐,為土木工程專業(yè)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程提供了改革思路。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)力學(xué);課程改革;新工科;OBE理念;人才培養(yǎng)
“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程是一門(mén)傳統(tǒng)學(xué)科,是土木工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的必修課程,它既傳承古典力學(xué)又融入現(xiàn)代科技,是一門(mén)既老又新、亦理亦工、內(nèi)涵豐富的學(xué)科和課程。普通本科生在學(xué)習(xí)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程之前要學(xué)習(xí)理論力學(xué)、材料力學(xué),在有一定力學(xué)基礎(chǔ)的前提下繼續(xù)學(xué)習(xí)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程,課程內(nèi)容主要研究桿件結(jié)構(gòu)。新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議強(qiáng)調(diào)堅(jiān)持“以本為本”,推進(jìn)“四個(gè)回歸”,加快建設(shè)高水平本科教育、全面提高人才培養(yǎng)能力,造就堪當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人[1]。在此背景下的新工科如何建設(shè),我校作為應(yīng)用型本科學(xué)校如何培養(yǎng)時(shí)代新人等問(wèn)題亟待解決,人才培養(yǎng)教學(xué)改革則是必經(jīng)之路。以“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程為例,“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程繼續(xù)沿用以往的平鋪式教學(xué)模式已經(jīng)不滿足時(shí)代要求,課程也要與時(shí)俱進(jìn),因此本文詳述了“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程教學(xué)改革的思路與愿景。
1?“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程分析
1.1?“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程現(xiàn)狀
搜集調(diào)查發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)有土木工程專業(yè)的各高校開(kāi)設(shè)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程大部分都是分上下兩學(xué)期,上冊(cè)課程學(xué)時(shí)較多,普遍安排在64學(xué)時(shí),下冊(cè)學(xué)時(shí)差異性較大,主要結(jié)合各自學(xué)生、學(xué)校的側(cè)重點(diǎn)安排,從學(xué)時(shí)安排上就可以看出“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程上冊(cè)是基礎(chǔ)教程,各學(xué)校雖然各有特點(diǎn),但是基本的教學(xué)要求大致一樣,下冊(cè)主要是專題部分,根據(jù)學(xué)校的學(xué)生接受能力、考研需求、工作需求等因素確定課時(shí)。
1.2?“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程存在的問(wèn)題
傳統(tǒng)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程主要存在的問(wèn)題可以歸納為以下幾點(diǎn):(1)課程內(nèi)容本身比較抽象,理論性比較強(qiáng),學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)容易將理論和實(shí)際脫節(jié),造成一種工程實(shí)際中很少遇見(jiàn)這種計(jì)算方法的假象,導(dǎo)致學(xué)生不認(rèn)真對(duì)待。(2)傳統(tǒng)教學(xué)手段單一、方式單一,停留在教師講、學(xué)生聽(tīng),滿堂灌的填鴨式教學(xué)方法或教學(xué)形式中,課堂學(xué)習(xí)氛圍不積極,如果教師講課沒(méi)有吸引力那么學(xué)生的聽(tīng)課效果就很一般,所以就會(huì)造成課堂是教師的事,與學(xué)生無(wú)關(guān)的錯(cuò)誤思想。(3)隨著時(shí)代發(fā)展,多媒體教學(xué)進(jìn)入課堂已經(jīng)是普遍現(xiàn)象,但是存在授課過(guò)程中只考慮完成教學(xué)任務(wù)講多少頁(yè)P(yáng)PT,不注重學(xué)生掌握的情況,PPT中大量文字、公式一閃而過(guò),學(xué)生聽(tīng)課心思不在課堂,造成學(xué)習(xí)效果不好,課堂教學(xué)效率低。(4)目前教學(xué)背景下要求學(xué)生的應(yīng)用能力不斷提升,學(xué)生需要涉及的知識(shí)面要加寬,學(xué)習(xí)的課程除了專業(yè)課程還有很多非專業(yè)課程,為保證人才培養(yǎng)總學(xué)分、總學(xué)時(shí)不增加的要求,只能減少課程的課時(shí)量,課時(shí)量減少只能對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)講解,存在對(duì)知識(shí)不精通的情況。(5)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性不強(qiáng),對(duì)于新的知識(shí)缺少鉆研精神,會(huì)出現(xiàn)容易學(xué)的有興趣,難學(xué)的就放一邊,能學(xué)會(huì)的認(rèn)真聽(tīng),學(xué)不會(huì)的就放棄,缺乏遇到困難迎難而上的毅力和勇氣。(6)考核要求單一,過(guò)程考查較少。目前大多數(shù)應(yīng)用型本科高校對(duì)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程的考核都是以期末試卷分?jǐn)?shù)為結(jié)果,過(guò)程考查也僅限于作業(yè)、考勤及課堂表現(xiàn)幾方面,缺乏全過(guò)程的能力的培養(yǎng),對(duì)學(xué)生掌握、運(yùn)用、創(chuàng)新的能力不注重,導(dǎo)致學(xué)生只在期末認(rèn)真學(xué)重點(diǎn),平時(shí)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容沒(méi)有積極性。
2?“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程教學(xué)改革思路
“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程教學(xué)改革要從課程特點(diǎn)著手,抓住存在的問(wèn)題,以解決現(xiàn)有問(wèn)題為介質(zhì),實(shí)現(xiàn)“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程在目前新工科背景下應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)改革。具體可以從以下幾個(gè)方向探索“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程的教學(xué)改革。
2.1?聯(lián)系實(shí)際工程,增強(qiáng)知識(shí)運(yùn)用
“結(jié)構(gòu)力學(xué)”主要是通過(guò)講解各種計(jì)算方法傳授知識(shí),在講解計(jì)算方法的時(shí)候可以拿實(shí)際工程案例來(lái)進(jìn)行,運(yùn)用書(shū)本上的方法去驗(yàn)證,讓學(xué)生感受本課程在實(shí)際工程中的應(yīng)用。例如,在講解梁內(nèi)力計(jì)算的回顧這一內(nèi)容時(shí),讓學(xué)生先說(shuō)說(shuō)生活中見(jiàn)過(guò)哪些梁,為什么會(huì)有這些應(yīng)用,在問(wèn)題引入后,學(xué)生的好奇心被調(diào)動(dòng),則可以列舉工程中的簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力,畫(huà)出內(nèi)力圖,通過(guò)比較同學(xué)們很容易發(fā)現(xiàn)連續(xù)梁的彎矩要小于簡(jiǎn)支梁的彎矩,這也解釋了為什么工程中運(yùn)用連續(xù)梁的情況要比簡(jiǎn)支梁多,同學(xué)們生活中見(jiàn)到大部分都是連續(xù)梁的原因。通過(guò)這樣的實(shí)際應(yīng)用同學(xué)們很真實(shí)地感覺(jué)到書(shū)本上的知識(shí)在生活中處處存在,學(xué)習(xí)知識(shí)是很有必要的,就會(huì)認(rèn)真對(duì)待這門(mén)課程,學(xué)習(xí)時(shí)就會(huì)更加努力。
2.2?革新教學(xué)方法,豐富教學(xué)模式
教師以教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)運(yùn)用多種有效的教學(xué)方式。將OBE教育理念帶入課堂,以目標(biāo)成果為導(dǎo)向,以學(xué)生為本,增強(qiáng)學(xué)生主人翁的意識(shí),強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)到了什么而不是教師教了什么,將以往以教師為中心的課堂,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的課堂[2]。作為應(yīng)用型本科高校新工科的建設(shè)也要從教學(xué)上體現(xiàn)出來(lái),采用更具協(xié)作性的教學(xué)方式,讓學(xué)生掌握更多的控制權(quán),在思想上才能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),在未來(lái)主動(dòng)適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
2.3?提升教師專業(yè)化水平,提高教學(xué)質(zhì)量
教師專業(yè)水平直接影響教學(xué)質(zhì)量,影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果。學(xué)校新工科的建設(shè)是一個(gè)有利契機(jī),不僅針對(duì)新教師,而且也包含老教師,要注重對(duì)教師進(jìn)行新理念、新知識(shí)、新技術(shù)的培訓(xùn),以促進(jìn)教師教育教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變,明確新課程理念下,教師該做什么,成功的課應(yīng)該具備什么。在教學(xué)目標(biāo)上,不僅傳授知識(shí),還要訓(xùn)練技能,發(fā)展智力,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣,當(dāng)然這也需要教師自身具有高超的專業(yè)水平和高尚的道德情操。這些能力的培養(yǎng)都需要教研室、學(xué)院、學(xué)校共同制定相應(yīng)的規(guī)章制度,完善教師培養(yǎng)培訓(xùn)體系,扎扎實(shí)實(shí)提升教師專業(yè)水平,為教學(xué)質(zhì)量的提升打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.4?合理調(diào)整人才培養(yǎng)方案
人才培養(yǎng)方案是學(xué)校落實(shí)黨和國(guó)家關(guān)于人才培養(yǎng)總體要求,實(shí)施人才培養(yǎng)和開(kāi)展質(zhì)量評(píng)價(jià)的基本依據(jù)?!敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”課程教學(xué)要依據(jù)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的安排進(jìn)行,學(xué)生的學(xué)習(xí)成果反映了人才培養(yǎng)方案對(duì)于本校學(xué)生的適用性,隨著生源情況及時(shí)修訂改進(jìn)。例如,我校土木工程專業(yè)2021版人才培養(yǎng)方案“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程存在課時(shí)少的問(wèn)題,可以在下次修訂培養(yǎng)方案時(shí)組織專家論證,普查搜集學(xué)生意見(jiàn),適當(dāng)減少通識(shí)教育的課時(shí),增加專業(yè)教育課時(shí),找到適合應(yīng)用型高校土木工程人才培養(yǎng)的精確方案,實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為本的教育思想。
2.5?加強(qiáng)思想引導(dǎo),鑄就堅(jiān)強(qiáng)的意志
學(xué)生現(xiàn)在的生活環(huán)境舒適,沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)困難,遇到困難就選擇放棄,在思想上沒(méi)有認(rèn)識(shí)到堅(jiān)決克服困難、解決難題是人生必須經(jīng)歷的過(guò)程。作為高校教師,我們有責(zé)任也有義務(wù)對(duì)新時(shí)代大學(xué)生做好引導(dǎo),在專業(yè)課程中融入多樣的思政教育元素,將正確的社會(huì)主義價(jià)值理念及精神追求融入所講課程當(dāng)中,潛移默化地對(duì)學(xué)生的思想意識(shí)、行為舉止產(chǎn)生影響[3],達(dá)到潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的效果,從一點(diǎn)一滴中逐漸培養(yǎng)學(xué)生敢于直面困難、勇于奮斗、堅(jiān)持不懈的堅(jiān)強(qiáng)意志。
2.6?優(yōu)化課程考核方式
建立多元化的考核機(jī)制,制定適合本校學(xué)生的考核內(nèi)容。例如在期末考試試卷中不僅僅是閉卷考試,也可以采用開(kāi)卷或是半開(kāi)卷的形式,在考試題目設(shè)置上不僅僅有教師出題,學(xué)生也可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)出題,給定分值,學(xué)生將題目寫(xiě)在試卷上然后求解,教師根據(jù)學(xué)生出題的難易程度和求解情況判分。在平時(shí)表現(xiàn)方面,不僅僅是教師對(duì)學(xué)生課堂提問(wèn)的情況,也可以加入學(xué)生提問(wèn)的環(huán)節(jié),對(duì)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)的提問(wèn),學(xué)生與教師可以共同進(jìn)步。在作業(yè)方面,除了教師布置的作業(yè)外,讓學(xué)生自己總結(jié)相關(guān)章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容,總結(jié)典型例題。除了常規(guī)評(píng)價(jià)外,增加學(xué)生間的互評(píng)環(huán)節(jié)與自評(píng)環(huán)節(jié),互評(píng)在學(xué)生上課討論中完成,自評(píng)在每章結(jié)束進(jìn)行,自我評(píng)價(jià)對(duì)本章的學(xué)習(xí)收獲情況。
2.7?整合課程資源,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)
“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程的網(wǎng)絡(luò)資源很多,可以選用適合本校學(xué)生實(shí)際情況的內(nèi)容在課堂上補(bǔ)充講解,充實(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容,將課前資源、課中資源和課后資源盡可能地鏈接到教學(xué)設(shè)計(jì)中,當(dāng)然整合課程資源,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在于學(xué)生能從中學(xué)到有用的知識(shí),能夠在課堂中學(xué)到實(shí)用的技能,能夠在本門(mén)課程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力。
3?新工科背景下“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程體系建設(shè)
“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程在學(xué)校人才培養(yǎng)方案中的位置要明確,作為土木工程專業(yè)必修的力學(xué)課程,通過(guò)學(xué)習(xí)課程學(xué)生能達(dá)到怎樣的成果,以成果為導(dǎo)向結(jié)合新工科學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)構(gòu)建課程體系。
3.1?制定合理的教學(xué)大綱
首先從教學(xué)大綱上著手,列入教學(xué)大綱中的教材及知識(shí)的廣度和深度,一般應(yīng)是學(xué)生必須達(dá)到的最低標(biāo)準(zhǔn)[4],另外教學(xué)大綱也是教師編寫(xiě)教案進(jìn)行教學(xué)的主要依據(jù),也是檢查和評(píng)定學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)和衡量教師教學(xué)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上要體現(xiàn)學(xué)科交叉融合的內(nèi)容,比如在知識(shí)點(diǎn)的講解、知識(shí)的運(yùn)用過(guò)程中要讓學(xué)生回憶起以前學(xué)過(guò)哪些課程的知識(shí),利用這些知識(shí)功底理解新的知識(shí),將新知識(shí)真正理解、學(xué)懂、弄通。
3.2?編制適合的教學(xué)計(jì)劃
教學(xué)計(jì)劃是課程設(shè)置的整體規(guī)劃,它規(guī)定不同課程類(lèi)型相互結(jié)構(gòu)的方式,也規(guī)定了不同課程在管理學(xué)習(xí)方式的要求及其所占比例,同時(shí),對(duì)學(xué)校的教學(xué)、生產(chǎn)勞動(dòng)、課外活動(dòng)等進(jìn)行全面安排,具體規(guī)定了學(xué)校應(yīng)設(shè)置的學(xué)科、課程開(kāi)設(shè)的順序及課時(shí)分配,并對(duì)學(xué)期、學(xué)年、假期進(jìn)行劃分[5]。在編制教學(xué)計(jì)劃時(shí)要注意課程內(nèi)容,不能每節(jié)課都是全堂講解,要合理安排時(shí)間,有教師講解部分,學(xué)生自主思考、練習(xí)部分,有師生互動(dòng)部分等內(nèi)容,讓課程內(nèi)容更加豐富多彩。
3.3?擁有精致的教案
教案是一個(gè)教師上課的重點(diǎn)資料,教師在準(zhǔn)備一堂課時(shí)要提前備好教案,教案準(zhǔn)備的充分與否決定了這節(jié)課的效果,所以教師在教案的準(zhǔn)備上要下功夫,要經(jīng)過(guò)多次打磨,讓教案更加精致受用。在教案的結(jié)構(gòu)上大致應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面:(1)教學(xué)內(nèi)容,明確本節(jié)課的授課內(nèi)容;(2)教學(xué)目的和要求,闡明學(xué)完本次課應(yīng)達(dá)到的效果目標(biāo),以及上課的基本要求;(3)教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn),剖析本節(jié)課的重難點(diǎn),讓學(xué)生知道關(guān)鍵點(diǎn)是什么;(4)教學(xué)方法,每次課的知識(shí)點(diǎn)教授的形式可以不一樣,所以每節(jié)課的教學(xué)方法不一定都一樣,要運(yùn)用學(xué)生能最容易理解的形式去講解;(5)教學(xué)組織與設(shè)計(jì),這部分內(nèi)容可以說(shuō)是教案的核心部分,要進(jìn)行學(xué)情分析,明確教學(xué)準(zhǔn)備及教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容,整節(jié)課怎樣進(jìn)行要嚴(yán)密組織及設(shè)計(jì);(6)作業(yè)、討論或思考,上課不能只有課上時(shí)間還需要留課下學(xué)習(xí)內(nèi)容;(7)課后小結(jié),對(duì)于本次課的總結(jié),包含學(xué)生課堂紀(jì)律、教學(xué)內(nèi)容完成情況、教學(xué)體會(huì)等內(nèi)容,為下次課的改進(jìn)提供思考。
3.4?了解學(xué)生
新時(shí)代背景下,作為任課教師不僅要知道學(xué)生的基本情況,如姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí),還要了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和思想狀況,學(xué)生的情感、態(tài)度、價(jià)值觀等內(nèi)容。例如學(xué)生基本功如何、學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣如何、學(xué)生對(duì)于本門(mén)課程的了解程度如何、學(xué)生的個(gè)人想法等。通過(guò)了解這些內(nèi)容后,教師在教學(xué)的過(guò)程中才能意識(shí)到以學(xué)生為中心如何去實(shí)現(xiàn)。
3.5?實(shí)踐環(huán)節(jié)多樣化
目前學(xué)生的實(shí)踐能力欠缺,學(xué)生基本上都是沒(méi)有任何實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),都只是紙上談兵,如果不能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,步入社會(huì)也是沒(méi)法適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,所以在學(xué)校、在課堂,教師就要不斷培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。另外,實(shí)踐能力的培養(yǎng)可以是多樣化的,例如“結(jié)構(gòu)力學(xué)”這門(mén)課,可以帶學(xué)生參觀認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu),可以帶學(xué)生自己練習(xí)解決結(jié)構(gòu)問(wèn)題的方法,以習(xí)題、作業(yè)、討論、現(xiàn)場(chǎng)等形式,無(wú)論以哪種形式,只要學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中能明白和理解知識(shí)點(diǎn),并能夠自我解決問(wèn)題即可。
結(jié)語(yǔ)
應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的核心內(nèi)容是課程,培養(yǎng)依據(jù)是專業(yè)人才培養(yǎng)方案,圍繞中心是學(xué)生,參與者是教師,所以做好應(yīng)用型本科新工科建設(shè)培養(yǎng)時(shí)代新人,要從培養(yǎng)方案、課程內(nèi)容、學(xué)生實(shí)情、教師專業(yè)水平等多方面共同入手考慮改進(jìn)措施。本文分析了“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程存在的問(wèn)題,在新工科建設(shè)大背景下探索課程改革的幾點(diǎn)思路,為提高“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)我校學(xué)生對(duì)此課程的理解與掌握,提升課程的實(shí)用性,增強(qiáng)學(xué)生的分析能力、計(jì)算能力、判斷能力、自學(xué)能力尋找方法,為應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)其他課程教學(xué)改革提供了新思路和參考。
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作者簡(jiǎn)介:李寶元(1992—?),男,漢族,甘肅武威人,碩士研究生,講師,主講結(jié)構(gòu)力學(xué)課程。
*通訊作者:張靈通(1988—?),男,漢族,河南柘城人,碩士研究生,副教授,主講混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程。