張延慶 (北京工業(yè)大學建筑工程學院)

結(jié)構(gòu)力學的創(chuàng)新在于實用
——“結(jié)構(gòu)力學”精品課程建設體會

張延慶 (北京工業(yè)大學建筑工程學院)

張延慶,北京工業(yè)大學建筑工程學院教授，博士生導師。1982年畢業(yè)于華東石油學院（現(xiàn)石油大學），后在力學教研室任教。1984年考入浙江大學力學系攻讀碩士學位；1987年考入中國礦業(yè)大學攻讀礦山建設專業(yè)博士學位。1990年獲得博士學位后在石油大學任教。1993年他被評為石油大學（華東）優(yōu)秀中青年骨干教師；他的板殼有限元研究成果1994年獲得了中國石油學會青年科技成果獎；1995年擔任石油大學建筑工程系副主任；1996年被評為教授，1998年擔任山東省政協(xié)委員、力學學會理事、《工程力學》學報編委。1999年做為北京引進的優(yōu)秀人才，先后擔任了北京工業(yè)大學建筑工程學院院長助理、副院長。負責省部級自然科學基金項目等科研項目近10項，發(fā)表論文近50篇。主編教材3本，主編石油科技論文集3部。

土木工程是伴隨著人類社會的進展而發(fā)展起來的，它所建造的工程設施反映出各個歷史時期社會經(jīng)濟、文化、科學、技術發(fā)展的面貌，是社會歷史發(fā)展的見證。遠古時代，人們就開始修筑簡陋的房舍、道路與橋梁，以滿足簡單的生活和生產(chǎn)需要。后來，隨著人類社會的進展，興建了城池、運河、宮殿、寺廟以及其他建筑物。許多著名的工程設施顯示出人類在這個歷史時期的創(chuàng)造力。例如，中國的長城、都江堰、大運河、趙州橋、應縣木塔，埃及的金字塔，希臘的巴臺農(nóng)神廟，以及其他許多著名的教堂、宮殿等。

現(xiàn)代土木工程不斷地為人類社會創(chuàng)造嶄新的物質(zhì)環(huán)境，成為人類社會現(xiàn)代文明的重要組成部分。21世紀的今天，隨著我國加入世界貿(mào)易組織、首都經(jīng)濟建設步伐的加快，我國急需大量土木工程專業(yè)高級技術人才，集工程、經(jīng)濟、管理、藝術和社會能力于一身的實用創(chuàng)新型復合人才是土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標。

土木工程是具有很強的實踐性的學科。在早期，土木工程是通過工程實踐，總結(jié)成功的經(jīng)驗，尤其是吸取失敗的教訓發(fā)展起來的。隨著近代科學的發(fā)展和社會對土木工程的需求，將近代力學同工程實踐結(jié)合起來，逐漸形成以結(jié)構(gòu)力學為主的結(jié)構(gòu)分析學科，作為土木工程學科的基礎支撐學科，學好結(jié)構(gòu)力學是成為一名合格的土木工程師的基本條件。

結(jié)構(gòu)力學是土木工程類各專業(yè)的重要的學科基礎課，結(jié)構(gòu)力學的教學質(zhì)量直接關系到培養(yǎng)學生的基本知識和基本技能的成敗。結(jié)構(gòu)力學是一個理論性非常強的學科，是土木工程學生進行專業(yè)學習的開始，學生在學習中難點較多，基本上每個章節(jié)均是全新內(nèi)容，同時，由于對專業(yè)了解不夠，學生們頭腦中缺乏結(jié)構(gòu)的概念，學習中比較吃力。為適應素質(zhì)教育的要求，結(jié)構(gòu)力學課程要逐步更新教學內(nèi)容，緊密結(jié)合工程實際，加強基本概念、基本原理、基本公式訓練，培養(yǎng)學生宏觀工程素質(zhì)和能力。

北京工業(yè)大學的結(jié)構(gòu)力學課程一直受到學校各級領導的重視，建校之初成立結(jié)構(gòu)力學教研室，2006年成立土木系，結(jié)構(gòu)力學等基礎課程組建教學部。課程組結(jié)合學生需要和專業(yè)建設，對結(jié)構(gòu)力學課程的教學內(nèi)容、教材建設、教學手段、師資隊伍建設等方面做了大量工作，精心打造北京市精品課程，形成了我校結(jié)構(gòu)力學課程的特色：

實用創(chuàng)新的理念：根據(jù)土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標及該校結(jié)構(gòu)分析類課程體系改革的具體情況，提出“結(jié)構(gòu)力學的創(chuàng)新在于實用”的理念。此理念貫穿于自編教材《結(jié)構(gòu)力學》，并落實到教學的各個環(huán)節(jié)。

教學相長的理念：增加課堂上的師生互動，建立“以學生為主體、以教師為主導”的教學模式，教師既傳授知識，也激發(fā)學生的主動性，培養(yǎng)學生的自學能力。同時促使教師認真鉆研，提高業(yè)務水平。

注重理論聯(lián)系實際：與專業(yè)認識實習課程聯(lián)系，使學生盡早接觸工程實際；鼓勵任課教師指導學生畢業(yè)設計，增加任課教師的工程分析能力，以利于培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)和綜合應用知識的能力。

結(jié)合本校學生實際編寫實用創(chuàng)新教材。教材編寫中重點突出，將基本概念、基本素質(zhì)和基本技能的培養(yǎng)放在首位，力求做到概念清楚、簡明扼要，在拓寬專業(yè)面的同時貫徹少而精的原則，同時注意了實用創(chuàng)新型系列教材的基本原則，吸取以往教學經(jīng)驗和有關教材的長處，保持結(jié)構(gòu)力學基本理論的系統(tǒng)性,在內(nèi)容上滿足土木工程專業(yè)中的各個方向的教學要求，注重教材的實用性，采用了教學和自學相結(jié)合的學習方式，深入淺出，并將作者在工程結(jié)構(gòu)分析中的新成果融入其中，注意培養(yǎng)學生的綜合分析能力和科學作風，為學習有關專業(yè)課程、為畢業(yè)后從事結(jié)構(gòu)設計、施工和科研工作打好理論基礎。

在實際的課堂教學上，針對學生的特點改革教學方法與教學手段，為了使教學內(nèi)容反映“寬口徑、厚基礎、重素質(zhì)”的教育思想，在課程內(nèi)容上滿足各個專業(yè)的需要，教研室全體教師對課程的每一章內(nèi)容經(jīng)過討論和研究，確定講授的內(nèi)容、掌握的基本點、難點、講授方法等，本著以基

本原理、基本方法為主線增加課容量。為了增加學生的學習興趣，將工程應用的范例引入到課堂教學中。在課堂教學中，力爭做到精講多練，培養(yǎng)學生扎實的基本功。在教學過程中，注重理論聯(lián)系實際、注重培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)和綜合分析能力。在結(jié)構(gòu)力學課程體系的改革中，既注重結(jié)構(gòu)力學基本概念、基本理論和基本方法的講解，著重培養(yǎng)學生運用力學的概念去分析和解決問題的能力，同時有意識的增加結(jié)構(gòu)分析在工程應用的內(nèi)容，使學生了解和掌握結(jié)構(gòu)分析領域更深層次的力學問題和解決方法，了解結(jié)構(gòu)分析及設計的新方法。

通過深入的教學改革與實踐，我校結(jié)構(gòu)力學課程取得了一系列的建設成果：

（1）更新理念，精心編寫實用教材

根據(jù)土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標及我校結(jié)構(gòu)分析類課程體系改革的具體情況，提出“ 結(jié)構(gòu)力學的創(chuàng)新在于實用”的理念，以此為指導，編寫實用創(chuàng)新型教材《結(jié)構(gòu)力學》，由科學出版社于2006年出版，2008年獲北京市精品教材。

（2）聯(lián)系實際，提高學生綜合能力

將結(jié)構(gòu)分析融入專業(yè)的認識實習，使學生盡早接觸工程實際，提倡任課教師指導學生畢業(yè)設計，增加任課教師的工程分析能力，以利于培養(yǎng)學生的綜合應用知識的能力。

通過結(jié)構(gòu)力學精品課程的建設，探討靈活多樣的教學方法，提高結(jié)構(gòu)力學課程的教學效果，使學生熟練掌握基本概念、基本理論和基本方法，具有快速、準確的計算和分析能力。在歷屆結(jié)構(gòu)大賽和畢業(yè)設計中取得良好成績，教學效果得到授課學生和后續(xù)課程任課教師及用人單位的認可。

（3）教學相長，增強團隊整體實力

堅持“以學生為主體、以教師為主導”的教學模式，教師既傳授知識，也激發(fā)學生的主動性，培養(yǎng)學生的自學能力。同時促使教師認真鉆研，提高業(yè)務水平。主持的教學研究課題8項，作為骨干參加的教學研究課題7項，結(jié)構(gòu)力學教材被評為北京市精品教材，3項成果獲2008年北京工業(yè)大學教育教學研究優(yōu)秀成果一等獎，學生在國際國內(nèi)一系列競賽中獲獎，更大比例的學生繼續(xù)深造，參加科研項目（含主持）30余項發(fā)表主要科研論文50余篇。

土木工程學科即是古老的學科，也是新興的學科，她伴隨著人類社會的進展而發(fā)展，它所形成的產(chǎn)品是社會歷史發(fā)展的見證。為了國家的興旺發(fā)達，為了社會的科學發(fā)展，培養(yǎng)實用創(chuàng)新型土木工程專業(yè)復合人才是我們的目標。在培養(yǎng)學生的過程中堅持“教學相長”的理念，提高自身結(jié)構(gòu)分析的能力，促進結(jié)構(gòu)力學學科發(fā)展，更好的支撐土木工程學科的發(fā)展。