李黎++龍曉鴻++江宜城

摘要：文章介紹了在土木工程專業(yè)的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中，通過多方位的教學(xué)環(huán)節(jié)、全過程的考核方法，在教師自己做到“講得好”的基礎(chǔ)上，如何實現(xiàn)讓學(xué)生“學(xué)得好”，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的分析計算能力、自學(xué)能力、表達(dá)能力、合作能力的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)力學(xué)；能力培養(yǎng)；考核方法；教學(xué)目標(biāo)

中圖分類號：G6420文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：

10052909（2016）04010404

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程是研究桿系結(jié)構(gòu)在外力和其他因素作用下的內(nèi)力、變形以及組成規(guī)律的一門學(xué)科，是土木工程專業(yè)最重要的核心學(xué)科基礎(chǔ)課。課程的主要任務(wù)是：在學(xué)習(xí)理論力學(xué)和材料力學(xué)課程的基礎(chǔ)上，認(rèn)識各種結(jié)構(gòu)并掌握結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律，掌握桿系結(jié)構(gòu)計算的基本原理和方法，了解各類結(jié)構(gòu)的受力性能和特點(diǎn)。通過課內(nèi)外各環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的分析計算能力、自學(xué)能力、表達(dá)能力、合作能力

，為學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程以及進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和科學(xué)研究打好基礎(chǔ)。

為了實現(xiàn)上述教學(xué)目標(biāo)，在課程中設(shè)置了課內(nèi)教學(xué)、課堂討論、課外小作業(yè)和大作業(yè)、認(rèn)識實習(xí)、課程論文、課程競賽、期末考試等教學(xué)環(huán)節(jié)，采用全過程的考核方法，以保證學(xué)生將這門課“學(xué)得好”。

一、多方位的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計

（一） 課內(nèi)教學(xué)安排

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的課內(nèi)學(xué)時為88學(xué)時。其中80學(xué)時為教師講解，主要圍繞著上述教學(xué)任務(wù)，通過理論推導(dǎo)、方法介紹、例題講解、總結(jié)歸納等途徑，使學(xué)生了解各種桿系結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律、計算原理和方法，并通過編寫課程教材、輔助教材、多媒體課件、課程網(wǎng)站資料、研討教學(xué)法等，盡力做到“教得好”。另外4個學(xué)時安排為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和討論，由于結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料力學(xué)在靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算（第3章）、靜定結(jié)構(gòu)的位移計算（第5章）、力法（第6章）、位移法（第7章）中有一些重合的地方，這四章的第一堂課由學(xué)生自己來講，然后由教師總結(jié)，指出在材料力學(xué)所講內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)力學(xué)還需進(jìn)一步研究的問題（具體安排和要求見表1）。這樣做的好處是：第一，讓學(xué)生參與到課程的教學(xué)與討論中，可以活躍課堂氣氛；第二，選擇的內(nèi)容學(xué)生有能力完成，自己講一遍比教師重復(fù)一遍效果要好；第三，可鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力、表達(dá)能力和合作能力。還有4個學(xué)時安排為課程論文的交流（具體見后）。

由教師課前提出自主學(xué)習(xí)和討論的范圍和內(nèi)容，每班學(xué)生分成4組，每組分別主持一章的討論，主持討論組至少有5位學(xué)生上臺發(fā)言，最后教師進(jìn)行總結(jié)并提出各章后續(xù)的學(xué)習(xí)任務(wù)。上臺講課學(xué)生在相應(yīng)的考核中加分

（二）課外作業(yè)

課外作業(yè)由兩種類型組成，第一種類型是緊隨課后布置的課外小作業(yè)，來自于教科書后的習(xí)題。布置這種作業(yè)目的在于：在教師的課堂講授后，讓學(xué)生及時通過作業(yè)練習(xí)，消化所學(xué)知識，掌握解題方法和過程。這樣的習(xí)題，往往練習(xí)目的單一，題目形式較小。因此，我們還設(shè)置了課外作業(yè)的第二種類型——大作業(yè)，主要針對的是計算工作量比較大、綜合性比較強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容。例如：多層多跨框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算問題、超靜定梁影響線的制作問題。具體執(zhí)行的方式是：教師在課堂上就大作業(yè)的內(nèi)容先作簡要介紹，然后提供有關(guān)的輔助材料供學(xué)生參考（因為教材中相關(guān)內(nèi)容的介紹比較簡單），學(xué)生通過自學(xué)后，再根據(jù)要求做出大作業(yè)。大作業(yè)任務(wù)書給出每位學(xué)生的結(jié)構(gòu)參數(shù)和荷載都不同，要求學(xué)生必須獨(dú)立完成。這個課外作業(yè)環(huán)節(jié)主要是培養(yǎng)學(xué)生的計算分析能力、自學(xué)能力和表達(dá)能力。

（三）課程競賽和期末考試

在結(jié)構(gòu)力學(xué)第3章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算結(jié)束后，我們安排了靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算競賽。這個環(huán)節(jié)的設(shè)置原因主要為：（1）靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算是后續(xù)內(nèi)容學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，通過參加競賽的準(zhǔn)備復(fù)習(xí)過程，提高學(xué)生對這部分內(nèi)容的熟練程度，可把這個基礎(chǔ)

夯得更扎實些。（2）這章的內(nèi)容與材料力學(xué)課程重合較多，因此在該章一結(jié)束就安排競賽是可行的，同時又讓學(xué)生及時看清自己的不足，增強(qiáng)緊迫感。（3）把這個環(huán)節(jié)稱作競賽而不是期中考試，主要是想通過評獎建立一個激勵機(jī)制（給獲獎?wù)咭欢ㄎ镔|(zhì)上的獎勵以及在研究生推免時給予適當(dāng)?shù)募臃郑?，以進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。這個環(huán)節(jié)主要是想讓學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求學(xué)的好習(xí)慣，練就高超的計算能力。

（四）認(rèn)識實習(xí)

結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程的專業(yè)基礎(chǔ)課，是基礎(chǔ)

課與專業(yè)課之間的“紐帶”。從這門課開始學(xué)生應(yīng)該逐漸認(rèn)識各種各樣的結(jié)構(gòu)，掌握它們的組成規(guī)律和受力特點(diǎn)。要讓學(xué)生獲得這些知識和能力，當(dāng)然離不開課堂教學(xué)。但是為了避免學(xué)生只認(rèn)得計算簡圖，而不認(rèn)得真實結(jié)構(gòu)；只會做題，不會設(shè)計，教師需要在課堂教學(xué)中理論聯(lián)系實際，利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，在講每一種結(jié)構(gòu)的計算時把計算簡圖與實際結(jié)構(gòu)進(jìn)行對照，讓學(xué)生學(xué)會分辨各種結(jié)構(gòu)。但是，僅靠教師在課堂上的講解，而沒有學(xué)生與工程、工地的“親密接觸”則達(dá)不到教學(xué)目標(biāo)。為此，我們另一方面在第6章力法結(jié)束后（這時學(xué)生在課堂上已基本接觸到了各種平面結(jié)構(gòu)），安排一次現(xiàn)場的認(rèn)識實習(xí)。選擇建成的和在建的工程，由教師在現(xiàn)場教學(xué)生如何辨識結(jié)構(gòu)，看懂力的傳遞路徑，然后再要求學(xué)生利用課外時間從身邊找出與書本上一一對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，最后采用圖文并茂的形式寫出認(rèn)識實習(xí)報告。這個環(huán)節(jié)主要是培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)知能力、自學(xué)能力、表達(dá)能力和實踐能力。

（五）撰寫課程小論文

在教學(xué)環(huán)節(jié)中安排撰寫課程小論文的環(huán)節(jié)，是出于這樣的考慮：（1）僅用“講課—作業(yè)—考試”這樣簡單的教學(xué)形式無法較好完成教學(xué)任務(wù)；（2）作為教師是不可能也不需要把所有的知識點(diǎn)在課堂上講完、講清楚的（安排再多的學(xué)時都沒用）；（3）相對教會學(xué)生解題技巧，更應(yīng)該教會學(xué)生如何通過自學(xué)掌握獨(dú)立解決問題能力。撰寫課程“小論文”環(huán)節(jié)，具體操作是：由學(xué)生根據(jù)課程內(nèi)容、自己的興趣和能力確定擬作研究的知識點(diǎn)，通過查閱和參考相關(guān)資料，進(jìn)行系統(tǒng)的理論推導(dǎo)或引用相關(guān)理論進(jìn)行大量的計算分析，得出正確的結(jié)論，最后安排一個交流環(huán)節(jié)，課內(nèi)4個學(xué)時（見表2）。整個環(huán)節(jié)可由學(xué)生獨(dú)立完成，也可兩人合作完成?？己它c(diǎn)主要為：參考資料的閱讀情況，理論引用或推導(dǎo)是否正確，計算的工作量以及計算結(jié)果是否正確，得出的結(jié)論是否正確和有意義，整個研究思路是否正確，表達(dá)是否清晰，邏輯是否嚴(yán)謹(jǐn)。這個環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、表達(dá)能力和合作能力。

二、全過程的考核方法

教師的“恒心+師德”是上述教學(xué)環(huán)節(jié)實施的必要條件，而合理的課程考核制度是達(dá)到我們期待目標(biāo)的保證[1-3]。為此，我們逐漸完善了一套“全過程”的課程考核方法。結(jié)構(gòu)力學(xué)課內(nèi)的88學(xué)時，分兩個學(xué)期實施，第一學(xué)期為48學(xué)時，第二學(xué)期為40學(xué)時。

第一學(xué)期的考核內(nèi)容為：

1）平時作業(yè)成績占15%。每次作業(yè)由研究生助教全批全改并打分，不交作業(yè)為零分，遲交作業(yè)為60分。其中5%考察的是計算能力，5%考察的是自學(xué)能力，3%考察的是書寫表達(dá)能力，2%考察的是學(xué)習(xí)態(tài)度。

2）靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算競賽占10%。競賽的題目類型有彎矩圖改錯、畫大致彎矩圖、畫內(nèi)力圖等，結(jié)構(gòu)形式有多跨靜定梁、剛架、桁架、組合結(jié)構(gòu)等。題目量在20～25題之間，主要考察計算分析能力。

3）課堂討論占5%。其中1%考察出勤率，3%通過課堂討論的參與和表現(xiàn)考察自學(xué)能力，1%考察表達(dá)能力。

4）實習(xí)報告占10%。由教師帶領(lǐng)參觀部分和自看部分組成，教師帶領(lǐng)參觀部分占6%（考察表達(dá)能力），自看部分占4%（考察自學(xué)能力）。

5）期末考試占60%。其中40%考察的是計算分析能力，15%考察的是自學(xué)能力，5%考察的是書寫表達(dá)能力。

第一學(xué)期各種能力培養(yǎng)的考核比例見圖2。

第二學(xué)期的考核內(nèi)容為：

1）平時作業(yè)成績占15%，考核點(diǎn)同第一學(xué)期。

2）大作業(yè)占10%。學(xué)生可任選“多層多跨框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算”或“超靜定梁影響線的制作”獨(dú)立完成，每位學(xué)生的結(jié)構(gòu)參數(shù)與荷載均不相同。例如“多層多跨框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算”，要求對水平荷載分別采用分層法、二次分配法、求解器法進(jìn)行計算，并畫出內(nèi)力圖。對豎向荷載要求分別采用反彎點(diǎn)法、D值法、求解器法進(jìn)行計算，并畫出內(nèi)力圖。其中5%考察的是計算能力，2%考察的是自學(xué)能力，3%考察的是書寫表達(dá)能力。

3）課堂討論占5%，考核點(diǎn)同第一學(xué)期。

4）撰寫課程小論文占10%。其中2%考察的是計算能力，6%考察的是自學(xué)能力，2%考察的是書寫表達(dá)能力。

5）期末考試占60%，考核點(diǎn)同第一學(xué)期。

第二學(xué)期各種能力培養(yǎng)的考核比例見圖3。

兩個學(xué)期各種能力培養(yǎng)的平均考核比例見圖4。

由于采用了全過程的課程考核方法，學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí)，不僅掌握了各種結(jié)構(gòu)的計算方法，而且其自學(xué)能力、表達(dá)能力、自律能力均得到了提升。

三、取得的效果

（一）對學(xué)生的評價更科學(xué)

以2012級某個班為例，該班共有學(xué)生33人，若以期末考試作為最終成績，那么該班的成績分布如圖5所示，其中90分以上占12.1%，70分以上占69.7%，70分以下占18.2%。若以小作業(yè)、大作業(yè)、課程論文、課堂討論、期末考試5個方面對學(xué)生進(jìn)行綜合評價（比例如前所述），其成績分布如圖6所示，其中90分以上占9.1%，70分以上占81.8%，70分以下占9.1%。顯然后者的考核結(jié)果使更多的學(xué)生處于70～80分區(qū)域。更主要的是通過“全過程”的考核，迫使學(xué)生一直處于“忙碌”的學(xué)習(xí)狀態(tài)。書本知識通過每天看書、聽課、做作業(yè)、討論等，漸漸地滲入到他們的大腦中，逐漸變成了自己的認(rèn)知和能力，從而可避免記得快、忘得快，成績好、能力差的現(xiàn)象。

（二）對學(xué)生的能力培養(yǎng)更全面

例如：第3章、第5章、第6章、第7章的第一節(jié)課由學(xué)生來講，原先是有擔(dān)心的，但事實證明學(xué)生完全有能力做到這一點(diǎn)，而且通過他們自己的準(zhǔn)備，其效果比教師講要好。又如對認(rèn)識實習(xí)分兩部分的做法，其執(zhí)行效果也不錯，經(jīng)統(tǒng)計有85%的學(xué)生都自己去找結(jié)構(gòu)“看”，然后用圖文并茂的方式在實習(xí)報告中展現(xiàn)出來。再如對寫課程小論文的環(huán)節(jié)，我們的體會是：只要教師的指導(dǎo)工作做到位，學(xué)生是可以較好地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的。具體做法是：（1）要求明確，教師應(yīng)給出課程小論文的指導(dǎo)書（包括格式、內(nèi)容和字?jǐn)?shù)要求）；（2）要有示范，教師可以上屆學(xué)生的論文為例進(jìn)行講評；（3）要有提示，教師在講課過程中應(yīng)提示學(xué)生需進(jìn)一步討論的知識點(diǎn)。這種做法我們已在教學(xué)中堅持執(zhí)行了近6年，總體來說，學(xué)生的論文質(zhì)量越來越好，其中有4篇在教學(xué)期刊上進(jìn)行了發(fā)表。

（三）對后續(xù)專業(yè)課的支撐更有力

大作業(yè)的布置對學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計有很好的作用，如多層多跨框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算、多層多跨框架結(jié)構(gòu)的地震作用計算、連續(xù)梁的影響線制作，大作業(yè)使學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計前得到了很好的練習(xí)。又如撰寫課程論文的鍛煉，使學(xué)生對論文的格式、邏輯表達(dá)有所了解，對論文的介紹（作PPT）也有了經(jīng)驗，為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)打好知識和能力的基礎(chǔ)。

總之作為一名教師首先應(yīng)保證自己的課“講得好”，能吸引學(xué)生聽課，然后把課程考核的規(guī)則制定好，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性，唯有如此才能保證學(xué)生“學(xué)得好”。參考文獻(xiàn)：

[1]黃濟(jì)，王策三. 現(xiàn)代教育論[M]. 北京：人民教育出版社，1996.

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[3] 張楚廷.高等教育哲學(xué)[M]. 長沙：湖南教育出版社.2004.