程麗紅　顧連勝　胡艷香　高金賀　張敏思（東華理工大學(xué)建筑工程學(xué)院，江西南昌330013）

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基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革的探索*

程麗紅顧連勝胡艷香高金賀張敏思
（東華理工大學(xué)建筑工程學(xué)院，江西南昌330013）

摘要：通過結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，從整合和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、改進(jìn)教學(xué)手段、改革考核方式這四個(gè)方面對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)提出了相應(yīng)的對策，旨在提升人才培養(yǎng)質(zhì)量和綜合能力。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才；結(jié)構(gòu)力學(xué)；教學(xué)改革

Abstract:The paper proposes corresponding measures by combining cultivation objects of practice-oriented talents from four aspects as follows:integrating and optimizing teaching contents，improving teaching methods，improving teaching means，and reforming assessment modes，which aims to enhance the quality of personnel training and comprehensive ability.

Keywords:practice-oriented talents；structural mechanics；teaching reform

“結(jié)構(gòu)力學(xué)”是土木工程學(xué)科主要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，旨在使學(xué)生掌握桿件體系內(nèi)力與位移計(jì)算的基本原理，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算的能力，并為其后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及從事生產(chǎn)實(shí)踐中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工等工作打下基礎(chǔ)。因此，“結(jié)構(gòu)力學(xué)”在整個(gè)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中占有重要地位。［1］

在東華理工大學(xué)土木工程專業(yè)現(xiàn)有的培養(yǎng)方案中，“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程理論授課學(xué)時(shí)為70學(xué)時(shí)，上機(jī)實(shí)踐學(xué)時(shí)為6學(xué)時(shí)；相對而言，理論學(xué)時(shí)長、實(shí)踐學(xué)時(shí)短。學(xué)生常有“理論易懂，題目難解”、“純理論知識(shí)枯燥乏味”等反映。學(xué)生從受力的角度去理解、分析工程應(yīng)用問題和在實(shí)際工程中提出力學(xué)問題的能力和素質(zhì)明顯不足。另外，隨著結(jié)構(gòu)分析軟件的不斷完善和發(fā)展，工程實(shí)際中復(fù)雜結(jié)構(gòu)的定量分析計(jì)算大多借助于專業(yè)分析軟件PKPM、廣廈CAD等進(jìn)行。因此，實(shí)際工程中需要的是力學(xué)概念清楚、工程思維能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新意識(shí)濃厚、具有扎實(shí)的定性分析能力的優(yōu)秀技術(shù)人才。

依據(jù)國家《中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》［2］，按照教學(xué)服務(wù)型功能和應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，課程建設(shè)應(yīng)把服務(wù)專業(yè)作為建設(shè)的指導(dǎo)原則，專業(yè)基礎(chǔ)課要結(jié)合專業(yè)，注重職業(yè)能力［3］。因此，為響應(yīng)高等工程教育提出的培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求，應(yīng)主動(dòng)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，整合和優(yōu)化“結(jié)構(gòu)力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，改革考核方式，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與工程實(shí)踐的統(tǒng)一與結(jié)合。

一、基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革具體對策和措施

（一）整合和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

1.對教學(xué)內(nèi)容有所側(cè)重合理分配學(xué)時(shí)

“結(jié)構(gòu)力學(xué)”內(nèi)容分為靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)兩大塊，這兩大塊涉及到的結(jié)構(gòu)形式基本相同，分別有梁、剛架、桁架、拱、組合結(jié)構(gòu)；“結(jié)構(gòu)力學(xué)”主要任務(wù)是計(jì)算內(nèi)力和位移。而超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算是以靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算為基礎(chǔ)，因此學(xué)生首先必須掌握靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和位移計(jì)算，教師在授課中對教學(xué)內(nèi)容要有所側(cè)重，對重點(diǎn)掌握的內(nèi)容多花精力和功夫講授，讓學(xué)生徹底掌握。

例如：在“理論力學(xué)”課程中已涉及到“桁架的內(nèi)力計(jì)算”中的“結(jié)點(diǎn)法”，不必浪費(fèi)大量學(xué)時(shí)重新詳細(xì)講解，只要回顧復(fù)習(xí)即可；對于“截面法”和“結(jié)點(diǎn)法與截面法的聯(lián)合應(yīng)用”這兩種方法就需要詳細(xì)講解；著重從幾何構(gòu)造分析角度講解桁架的組成、分類和不同類型桁架內(nèi)力的計(jì)算方法和技巧［4］。靜定多跨梁、靜定剛架等結(jié)構(gòu)內(nèi)力的求解方法和內(nèi)力圖的畫法與靜定單跨梁的方法相同，盡管“材料力學(xué)”課程中學(xué)習(xí)了簡支梁、懸臂梁等靜定單跨梁的內(nèi)力圖的畫法，在“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程中同樣重要，要求學(xué)生重點(diǎn)掌握。

2.將“結(jié)構(gòu)力學(xué)”與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類課程知識(shí)深度融合

“結(jié)構(gòu)力學(xué)”在大一大二的基礎(chǔ)課和大三大四的專業(yè)課之間起著承前啟后的作用?！敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”中的一些知識(shí)點(diǎn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類課程如《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》、《混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》、《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》及相應(yīng)課程設(shè)計(jì)中有進(jìn)一步的應(yīng)用。例如：將“結(jié)構(gòu)力學(xué)”中“梁的軸力圖、剪力圖、彎矩圖”和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》中“梁的設(shè)計(jì)”兩部分知識(shí)教學(xué)結(jié)合起來，就能使學(xué)生對工程常用構(gòu)件“梁”有一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)，也讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更有針對性，并且能讓學(xué)生意識(shí)到結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)就是為了解決工程結(jié)構(gòu)問題；從而讓學(xué)生明白不僅僅要掌握構(gòu)件的內(nèi)力計(jì)算方法，更多的是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從受力的角度去理解和分析構(gòu)件的工程應(yīng)用問題，因此有必要將力學(xué)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類專業(yè)課程知識(shí)融合，從而學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力得到了培養(yǎng)和提高。

3.將“結(jié)構(gòu)力學(xué)”與執(zhí)業(yè)資格考試接軌

教師在選取教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)考慮到學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，不要一味要求學(xué)生掌握高深的原理和復(fù)雜的計(jì)算。土木建筑行業(yè)已建立起比較全面的執(zhí)業(yè)資格體系，注冊工程師考試大綱要求具備必要的結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)。因此，教師授課過程中可以突出“對證教學(xué)”，講授考試真題。從而為學(xué)生以后的考證奠定基礎(chǔ)，讓學(xué)生體會(huì)到“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程學(xué)習(xí)的重要性。

（二）改進(jìn)教學(xué)方法

1.問題牽引式教學(xué)方法，吸引學(xué)生注意力

“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程是與實(shí)踐緊密結(jié)合的專業(yè)基礎(chǔ)課，通過提出一些相關(guān)的工程問題，引出本節(jié)課的授課重點(diǎn)。例如講授靜定多跨梁時(shí)，引入跨海大橋工程圖片，因其跨度很大，引導(dǎo)學(xué)生思考不適于建造成簡支梁，可采用增加支墩的方法減少橋梁的計(jì)算跨度從而提高橋梁工程的承載能力。每增加一個(gè)支墩即增加了一跨，成為“多跨梁”，可能是“靜定多跨梁”，也可能是“超靜定多跨梁”。而“超靜定多跨梁”的內(nèi)力求解是以“靜定多跨梁”的內(nèi)力計(jì)算為基礎(chǔ)。進(jìn)而引出本節(jié)課要介紹的“靜定多跨梁”這一授課重點(diǎn)，從而引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，把學(xué)生置于整個(gè)教學(xué)過程的主體位置，形成教師引導(dǎo)、師生互動(dòng)的學(xué)習(xí)氣氛，從而牢牢地抓住學(xué)生的注意力。

2.問題互動(dòng)式教學(xué)方法，增加課堂趣味性

“問題”是教學(xué)互動(dòng)得以開展的基礎(chǔ)和條件。確保互動(dòng)式教學(xué)的實(shí)施，教師課前必須根據(jù)人才培養(yǎng)計(jì)劃和課程教學(xué)大綱，立足教學(xué)內(nèi)容在“教學(xué)熱點(diǎn)”、“教學(xué)重點(diǎn)”、“教學(xué)疑點(diǎn)”上精心設(shè)計(jì)互動(dòng)問題。例如講授“影響線的應(yīng)用”這小節(jié)時(shí)，為突出其探討的是移動(dòng)荷載作用問題，區(qū)別于其它章節(jié)的固定荷載作用問題?？商岢龉こ虇栴}如吊車梁的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生思考是以最大內(nèi)力來設(shè)計(jì)截面和選配材料；要求出最大內(nèi)力就必須知道荷載的最不利作用位置。而荷載的最不利位置的確定可以采用影響線這個(gè)強(qiáng)大的武器去尋找，從而得出吊車梁的最大內(nèi)力。采取教師講授與啟發(fā)式提問相結(jié)合的“以學(xué)生為中心”、“動(dòng)中學(xué)”的互動(dòng)式教學(xué)方法，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，踴躍發(fā)言，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。

3.案例舉證式教學(xué)方法，促進(jìn)工程銜接性

在教學(xué)過程中要注意理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。如講解“計(jì)算簡圖的繪制”時(shí)，分析常見的廠房、橋梁等實(shí)際結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)力學(xué)原理深入淺出；介紹梁、剛架、桁架、拱和組合結(jié)構(gòu)時(shí)，利用多媒體引入大量的工程圖片，使學(xué)生對各種結(jié)構(gòu)有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí)；講解“力矩分配法”時(shí)，引入多層多跨的房屋結(jié)構(gòu)為例，其因超靜定次數(shù)很多不便于用已學(xué)習(xí)過的“力法”及“位移法”求解，詳細(xì)介紹如何用本章的“力矩分配法”來求解。總之，將書本上的理論結(jié)合具體的工程實(shí)例深入分解工程項(xiàng)目，分解到學(xué)生學(xué)過的基本單元，幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)由點(diǎn)連成線、面，以故事、經(jīng)歷的形式傳遞給同學(xué)，促進(jìn)書本理論和工程實(shí)踐的銜接。

（三）改進(jìn)教學(xué)手段

1.傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合

講課提綱用板書表示：直觀展示教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，動(dòng)態(tài)展現(xiàn)教學(xué)思路，強(qiáng)化學(xué)生記憶，加深學(xué)生印象，以引起學(xué)生注意；具體講授內(nèi)容用多媒體幻燈演示：利用計(jì)算機(jī)把文字、圖像、聲音、動(dòng)畫等多種媒體信息按一定的教學(xué)策略、教學(xué)方式組合成教學(xué)程序，把抽象的力學(xué)原理具體化、形象化、準(zhǔn)確化，豐富教學(xué)內(nèi)容和信息量，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

對于“結(jié)構(gòu)力學(xué)”中典型例題的講解，本人結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，建議教師采取板書教學(xué)這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法將計(jì)算過程講透徹，給學(xué)生足夠的思考時(shí)間和做筆記的時(shí)間。

2.教師課堂講解與學(xué)生課下自學(xué)相結(jié)合

結(jié)合課堂所學(xué)內(nèi)容，提出相關(guān)問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課下預(yù)習(xí)及利用網(wǎng)絡(luò)、圖書、圖紙等多種形式，獲取最新知識(shí)，形成教學(xué)相長的良好教學(xué)氛圍。

（四）改革考核方式

“結(jié)構(gòu)力學(xué)”當(dāng)前普通采用的考核方式是期末閉卷考試，是在應(yīng)試教育思想指導(dǎo)下進(jìn)行的一種考試模式，不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)?！敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”作為土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課，其知識(shí)內(nèi)容直接或間接地應(yīng)用于大量的工程實(shí)踐，一次期末考試往往不能客觀地反映教師的教學(xué)水平和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。本著“重平實(shí)、重應(yīng)用”的原則，從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的角度出發(fā)，有必要對一次性閉卷考核方式進(jìn)行改革，以多種考核方式和期末閉卷考試相結(jié)合，共同考核學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)水平和工程實(shí)踐能力。例如：

1.突出教學(xué)過程管理，考核學(xué)生的課堂表現(xiàn)如出勤情況、回答問題情況、作業(yè)完成情況等，并適時(shí)公布記錄，這也體現(xiàn)了教師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)從而引領(lǐng)學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度；

2.采取小測驗(yàn)的形式，對學(xué)生進(jìn)行階段性知識(shí)掌握情況考核，既讓學(xué)生鞏固階段性知識(shí)，也為教師下一步的教學(xué)工作奠定基礎(chǔ)；

3.注重實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)，對工程應(yīng)用性較強(qiáng)的授課內(nèi)容，可采取布置大作業(yè)如設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型的形式進(jìn)行考核。

二、基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革研究的意義

1.通過整合和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，注重與相關(guān)專業(yè)課程的銜接與滲透，將教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際相結(jié)合，利用工程背景加強(qiáng)學(xué)生對結(jié)構(gòu)力學(xué)概念和原理的理解和應(yīng)用，既拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，又提高了學(xué)生運(yùn)用力學(xué)知識(shí)解決工程問題的能力。

2.通過改進(jìn)教學(xué)方法，采用問題牽引式、問題互動(dòng)式、案例舉證式教學(xué)方法，形成教師引導(dǎo)、師生互動(dòng)的學(xué)習(xí)氣氛，從而牢牢地抓住學(xué)生的注意力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；與工程案例相結(jié)合教學(xué)，突出學(xué)生的技能培養(yǎng)。

3.通過改進(jìn)教學(xué)手段，采用傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合、教師課堂講解與學(xué)生課下自學(xué)相結(jié)合，形成教學(xué)相長的良好教學(xué)氛圍。

4.從考核方面加強(qiáng)平時(shí)考核力度，通過改進(jìn)課程考核方式，可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有利于提高學(xué)生的開發(fā)創(chuàng)造能力、分析和解決問題的能力，也有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，從而提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-000X（2016）12-0134-02

*基金項(xiàng)目：江西省高等學(xué)校教學(xué)改革資助項(xiàng)目（編號(hào)：JXJG-14-6-7、JXJG-13-6-8、JXJG-14-6-24）；東華理工大學(xué)校級(jí)教改項(xiàng)目（編號(hào)：DHJG-15-01）。

作者簡介：程麗紅（1982-），女，漢族，江西臨川人，碩士，講師，主要從事土木工程專業(yè)力學(xué)類課程教學(xué)研究和高等教育研究工作。