劉永軍 宋巖升 王宇

摘要：針對(duì)近年來我國高校擴(kuò)招的情況，為充分體現(xiàn)因材施教的教育思想，沈陽建筑大學(xué)構(gòu)建全新的、包括基礎(chǔ)模塊、應(yīng)用與強(qiáng)化模塊、實(shí)踐模塊和競賽模塊的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程“四模塊體系”。實(shí)踐證明，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程“四模塊體系”符合學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)同類院校的課程建設(shè)具有一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)力學(xué)；四模塊體系；精品課程

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002-4107（2012）03-0004-02

自1999年我國高校擴(kuò)招以來，高校在校人數(shù)不斷增加，目前，我國已成為教育大國，高等教育也完成由精英教育到大眾教育的轉(zhuǎn)變。

沈陽建筑大學(xué)是一所“以建筑土木學(xué)科為優(yōu)勢，集工、管、理、文、農(nóng)、法等學(xué)科門類的多科性大學(xué)”，有本科生和碩士研究生兩個(gè)教育層次，2009年4月，被遼寧省人民政府確定為擬立項(xiàng)新增博士學(xué)位授予單位。目前，學(xué)校有本科專業(yè)38個(gè)，開設(shè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的專業(yè)有土木工程、理論與應(yīng)用力學(xué)、安全工程、工程管理等6個(gè)。近年來，這些專業(yè)的畢業(yè)生主要有三個(gè)去向：考取碩士研究生，比例約13%；直接就業(yè)，主要就業(yè)去向有施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、房地產(chǎn)等，比例約80%；其他包括出國、參軍、自主創(chuàng)業(yè)等，比例約7%。

隨著學(xué)校辦學(xué)自主權(quán)的擴(kuò)大，專業(yè)及課程指導(dǎo)委員會(huì)的工作內(nèi)容僅以理論指導(dǎo)、政策指導(dǎo)、質(zhì)量指導(dǎo)、信息指導(dǎo)為主，學(xué)校有權(quán)決定課程的設(shè)置以及對(duì)每門課程的具體要求。與此同時(shí)，國家對(duì)高等教育不斷提出新的要求，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，不斷深化人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革已成為擺在教師面前的重要任務(wù)。近年來，國內(nèi)高校進(jìn)行了各具特色的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程建設(shè)和改革，取得了一定的經(jīng)驗(yàn)和成果[1-4]?？紤]到學(xué)校辦學(xué)定位、學(xué)生就業(yè)需求和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，沈陽建筑大學(xué)對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程進(jìn)行了大膽改革，建立了全新的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程體系，把基礎(chǔ)與提高、理論與實(shí)踐、傳統(tǒng)與現(xiàn)代、課內(nèi)與課外有機(jī)結(jié)合，將結(jié)構(gòu)力學(xué)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)模塊、應(yīng)用與強(qiáng)化模塊、實(shí)踐模塊、競賽模塊四個(gè)部分，滿足不同學(xué)生的要求，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)及合作精神，充分體現(xiàn)因材施教的教育思想。

一、結(jié)構(gòu)力學(xué)課程“四模塊體系”的內(nèi)涵

（一）基礎(chǔ)模塊

本模塊為必修。根據(jù)教育部高校非力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)結(jié)構(gòu)力學(xué)與彈性力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)小組制定的“結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)基本要求（A類）”和“結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)基本要求（B類）”，將結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容分為兩個(gè)部分?；静糠种饕v授結(jié)構(gòu)力學(xué)經(jīng)典內(nèi)容（包括幾何組成分析，靜定結(jié)構(gòu)分析，超靜定結(jié)構(gòu)分析，矩陣位移法和結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算等），目的是保證課程基本教學(xué)質(zhì)量，是“保底”知識(shí)。內(nèi)容選擇上強(qiáng)調(diào)基本要求，著眼于基本概念、基本原理、基本方法。專題部分主要講授超靜定結(jié)構(gòu)概念分析、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算和結(jié)構(gòu)極限荷載等內(nèi)容，是結(jié)構(gòu)力學(xué)基本內(nèi)容的擴(kuò)充和提高，目的是在保證課程的基本教學(xué)質(zhì)量基礎(chǔ)上，即在“保底”的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)“開花”。

（二）應(yīng)用與強(qiáng)化模塊

本模塊為選修，內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的計(jì)算方法、結(jié)構(gòu)力學(xué)提高以及結(jié)構(gòu)力學(xué)前沿知識(shí)三個(gè)部分，目的是在保證課程的基本教學(xué)質(zhì)量基礎(chǔ)上，著眼知識(shí)的強(qiáng)化與提高，滿足部分學(xué)生考研、參加執(zhí)業(yè)注冊考試、擴(kuò)大知識(shí)面的要求。了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)由專業(yè)基礎(chǔ)課到專業(yè)課的自然過渡，為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及將來從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算等工作打下必要的力學(xué)基礎(chǔ)；結(jié)構(gòu)力學(xué)強(qiáng)化部分將對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)基本內(nèi)容中的重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行深入講解，剖析各校考研試題，是結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的再提高；以講座形式介紹結(jié)構(gòu)力學(xué)前沿知識(shí)，及時(shí)把學(xué)科最新發(fā)展成果和教師相關(guān)科研成果引入教學(xué)，使學(xué)生增加對(duì)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)的了解，為師生之間增添新的交流平臺(tái)。

（三）實(shí)踐模塊

本模塊為選修，面向全校學(xué)生，目的是通過實(shí)踐環(huán)節(jié)，根據(jù)“高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的要求，深化教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。主要包括開放性實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)及應(yīng)用兩部分內(nèi)容。通過研究性、開放性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供研究性實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)和空間，實(shí)現(xiàn)時(shí)間開放、空間開放、內(nèi)容開放、材料和設(shè)備開放。現(xiàn)有主要實(shí)驗(yàn)包括桁架結(jié)構(gòu)受力分析與測試，減振裝置、減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)模型制作與承載力測試等。計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)及應(yīng)用依托學(xué)校力學(xué)與結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，為學(xué)生應(yīng)用、開發(fā)結(jié)構(gòu)力學(xué)軟件和計(jì)算程序提供軟、硬件條件和具體指導(dǎo)。主要內(nèi)容包括在自行開發(fā)的有限元程序MiniFEM基礎(chǔ)上進(jìn)行二維及三維桿系單元開發(fā)，繪制超靜定結(jié)構(gòu)影響線及包絡(luò)圖的計(jì)算程序開發(fā)等。

（四）競賽模塊

本模塊的主要目的是通過競賽調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和競爭意識(shí)以及戰(zhàn)勝困難的決心、耐心和信心，為學(xué)生展示其學(xué)習(xí)成果提供平臺(tái)。內(nèi)容主要包括彎矩圖大賽、力學(xué)知識(shí)競賽和結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)大賽。其中，通過結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)大賽，遴選優(yōu)秀學(xué)生參加遼寧省及全國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽。

二、結(jié)構(gòu)力學(xué)課程“四模塊體系”的實(shí)踐

（一）“四模塊體系”滿足應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的基本要求

經(jīng)過近年來的探索與實(shí)踐，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程“四模塊體系”在沈陽建筑大學(xué)人才培養(yǎng)中已逐漸顯現(xiàn)出應(yīng)有的作用。土木工程等專業(yè)的畢業(yè)生深受用人單位歡迎，就業(yè)率在全省一直名列前茅。絕大部分畢業(yè)生既掌握了牢固的結(jié)構(gòu)力學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)，又具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力，進(jìn)入施工單位和設(shè)計(jì)單位后，能很快適應(yīng)工作，并具有良好的合作精神。部分學(xué)生從事軟件開發(fā)、力學(xué)分析工作，結(jié)構(gòu)力學(xué)中的程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用模塊對(duì)他們的成長起到了重要作用。

應(yīng)用與強(qiáng)化模塊在一定程度上滿足了學(xué)生考研的需要。每年都有一批學(xué)生考取國內(nèi)各類高校和科研院所的研究生。這些學(xué)生不僅力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，還有較寬的知識(shí)面，學(xué)生質(zhì)量受到好評(píng)。近年來，土木工程專業(yè)學(xué)生考研比例穩(wěn)定在8%左右，理論與應(yīng)用力學(xué)專業(yè)學(xué)生考研比例穩(wěn)定在25%左右。此外，劉永軍等結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和國家執(zhí)業(yè)注冊考試輔導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)提出的確定結(jié)構(gòu)超靜定次數(shù)的拆桿法[5]，較一般教材中介紹的判斷方法更易于掌握和操作，受到學(xué)生和相關(guān)工程設(shè)計(jì)人員的好評(píng)。

實(shí)踐模塊和競賽模塊培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，提高了校園的科研和學(xué)術(shù)氛圍。借鑒國內(nèi)其他高校教學(xué)改革成果，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生將結(jié)構(gòu)力學(xué)基本原理、方法與工程實(shí)踐相結(jié)合，屢次在全國及遼寧省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽中獲獎(jiǎng)。

（二）“四模塊體系”的實(shí)踐推動(dòng)了學(xué)生考評(píng)體系改革

新的課程體系需要新的評(píng)價(jià)模式。以往學(xué)生學(xué)習(xí)過程中普遍存在的問題是平時(shí)訓(xùn)練不夠，考前臨時(shí)突擊，死記硬背，應(yīng)付考試。另一方面，即便是考試成績較好的學(xué)生，在后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)過程中也不能熟練地應(yīng)用力學(xué)知識(shí)解決專業(yè)問題。學(xué)會(huì)理論，卻不會(huì)應(yīng)用，實(shí)際上是應(yīng)試教育的不良結(jié)果?？荚嚸}和評(píng)分“標(biāo)準(zhǔn)化”，考試形式和方法“單一化”，考試成績主要反映學(xué)生的記憶力水平和應(yīng)試能力，而很少能夠反映學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。團(tuán)隊(duì)教師以考試改革為突破口，探索了與“四模塊體系”配套的學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方案，采用“一紙開卷”、“試題分組”、“筆試口試相結(jié)合”、“綜合性問題分析”等多種方式進(jìn)行考核，并對(duì)在開放性試驗(yàn)、彎矩圖大賽、結(jié)構(gòu)模型大賽中取得優(yōu)異成績的學(xué)生的平時(shí)成績予以適當(dāng)加分，這些改革措施充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、參加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和大賽的積極性，取得良好效果[6]。

（三）“四模塊體系”的實(shí)踐促進(jìn)了青年教師隊(duì)伍建設(shè)

新的課程體系對(duì)青年教師提出了新的要求。目前，青年教師已成為沈陽建筑大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的骨干力量，承擔(dān)了多項(xiàng)教研、教改項(xiàng)目，理論水平不斷提高，教學(xué)能力日益增強(qiáng)。2004年，青年教師參加全國青年教師結(jié)構(gòu)力學(xué)課程講課競賽中獲得二等獎(jiǎng)一項(xiàng)；2006年在全國青年教師結(jié)構(gòu)力學(xué)課程講課競賽中，青年教師與其他高校教師同臺(tái)競技，獲得一等獎(jiǎng)一項(xiàng)、二等獎(jiǎng)一項(xiàng)。經(jīng)過團(tuán)隊(duì)的不斷努力，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程在2008年被評(píng)為遼寧省精品課程。

沈陽建筑大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程“四模塊”教學(xué)體系的提出和建設(shè)是結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)全體教師教研、教改成果的綜合體現(xiàn)。實(shí)踐證明，結(jié)構(gòu)力學(xué)“四模塊體系”符合學(xué)校實(shí)際，對(duì)同類院校課程建設(shè)具有一定的借鑒意義。

2010年6月，教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”正式啟動(dòng)，沈陽建筑大學(xué)成為第一批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”實(shí)施高校。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中起著溝通理論知識(shí)和工程實(shí)踐的橋梁作用?！白吭接?jì)劃”要求工程師不僅專業(yè)知識(shí)豐富，解決問題能力強(qiáng)，更要具備較高的綜合素質(zhì)，這成為今后結(jié)構(gòu)力學(xué)課程建設(shè)和改革的新目標(biāo)。

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