黃劍峰　楊松　龍立焱??

摘要：

以高等農(nóng)業(yè)院校水利土建類專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中表現(xiàn)出的解題方法多、學(xué)習(xí)難度大、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差、補考率高等問題，結(jié)合當前“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”及“工程教育專業(yè)認證”的要求和農(nóng)業(yè)院校工科學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，探索卓越工程師和工程教育專業(yè)認證環(huán)境下結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)改革與實踐。

關(guān)鍵詞：

結(jié)構(gòu)力學(xué)；農(nóng)業(yè)院校；教學(xué)改革

中圖分類號：G642；TU311文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2017）01009303

結(jié)構(gòu)力學(xué)是水利土建類等專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課程，以理論力學(xué)和材料力學(xué)等課程為基礎(chǔ)，要求進一步掌握平面桿件結(jié)構(gòu)分析計算的基本概念、基本原理和基本方法，了解各類結(jié)構(gòu)的受力性能，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析與計算等方面的能力，為學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程以及進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和科學(xué)研究打好力學(xué)基礎(chǔ)。力學(xué)作為水利工程、土木工程等學(xué)科的重要基礎(chǔ)支撐，對培養(yǎng)合格的水利工程、土木工程專業(yè)技術(shù)人才具有舉足輕重的重要作用，尤其是結(jié)構(gòu)力學(xué)在整個專業(yè)培養(yǎng)計劃中占有重要地位，是工科專業(yè)三大力學(xué)中的最后一門，綜合性強、解題技巧靈活?，F(xiàn)在，很多工科院校都把它作為研究生入學(xué)考試專業(yè)基礎(chǔ)課或復(fù)試必考課，也是注冊結(jié)構(gòu)工程師等建筑類注冊考試中的必考課程，學(xué)生要想真正掌握并不容易。學(xué)習(xí)該課程需要學(xué)生有高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)與概率統(tǒng)計、普通物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)等方面的基礎(chǔ)，且該課程的教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到學(xué)生后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的效果和專業(yè)技能的培養(yǎng)。

結(jié)構(gòu)力學(xué)理論力學(xué)、材料力學(xué)聯(lián)系緊密，學(xué)生如果沒有打下扎實的力學(xué)基礎(chǔ)，普遍感覺教材內(nèi)容偏深、偏難，學(xué)起來較為枯燥，補考率較高。這對學(xué)生畢業(yè)找工作影響較大，同時，也給后面將要學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)生產(chǎn)生不良影響。

云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院較早將結(jié)構(gòu)力學(xué)列為學(xué)校一類課程建設(shè)項目，學(xué)校目前涉及該門課程的還有建筑工程學(xué)院。2013年水利學(xué)院土木工程專業(yè)獲得省級“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”建設(shè)項目，同年水利水電工程專業(yè)也獲得了國家級“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”建設(shè)項目，2015年水利水電工程專業(yè)通過

了教育部工程教育專業(yè)認證。在這樣的環(huán)境下結(jié)構(gòu)力學(xué)課程在農(nóng)業(yè)院校土建水利類專業(yè)中的重要性越發(fā)凸顯?！白吭接媱潯钡呐囵B(yǎng)特點是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，學(xué)校按通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才，強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，國家開展工程教育專業(yè)認證，旨在進一步提高工程教育質(zhì)量，實現(xiàn)高等工程教育國際互認并建立與注冊工程師制度的銜接體系。工程教育專業(yè)認證的核心就是要確認工科專業(yè)畢業(yè)生達到行業(yè)認可的既定質(zhì)量標準要求，是一種以培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評價。工程教育專業(yè)認證要求專業(yè)課程體系設(shè)置、師資隊伍配備、辦學(xué)條件配置等都要圍繞學(xué)生畢業(yè)能力達成這一核心任務(wù)展開，并強調(diào)建立專業(yè)持續(xù)改進機制和文化以保證專業(yè)教育質(zhì)量和專業(yè)教育活力。中國于2013年6月加入《華盛頓協(xié)議》，這標志著中國工程教育的質(zhì)量得到了國際社會的認可。在此背景條件下，對水利水電工程、土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程進行教學(xué)改革已十分必要。

一、課程現(xiàn)狀及存在問題

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程在水利學(xué)院水利水電工程、土木工程、農(nóng)業(yè)水利工程、水土保持工程專業(yè)中開設(shè)，經(jīng)過幾次修改現(xiàn)為64學(xué)時，在教育部出臺的《高等學(xué)校理工科非力學(xué)專業(yè)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》中，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)基本要求建議為60～80學(xué)時

（適合土木水利類專業(yè)），水利學(xué)院處于偏低位，按64學(xué)時的實際情況影響線的內(nèi)容無法講授完成，只能完成幾何組成分析、靜定結(jié)構(gòu)受力分析、虛功原理和結(jié)構(gòu)位移計算、力法、位移法和力矩分配法的講解。對于教學(xué)基本要求中的結(jié)構(gòu)動力計算只能在建筑抗震設(shè)計課程中適當安排學(xué)習(xí)。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)造成結(jié)構(gòu)力學(xué)補考率高、學(xué)生害怕學(xué)習(xí)的原因大致如下：一是擴招后師資有限，學(xué)生人數(shù)規(guī)模擴大，導(dǎo)致后排學(xué)生聽課效果不佳；二是結(jié)構(gòu)力學(xué)很多題目

解答方法多樣，這就造成很多學(xué)生學(xué)習(xí)起來有困難，加之受往屆學(xué)生的影響，在學(xué)習(xí)之前就有“結(jié)構(gòu)力學(xué)難學(xué)、補考率高”一些先入為主的概念，極大地影響了課程的正常學(xué)習(xí)；三是結(jié)構(gòu)力學(xué)中不同結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算與材料力學(xué)中梁的內(nèi)力計算聯(lián)系緊密，對學(xué)生材料力學(xué)的基礎(chǔ)要求較高；四是，學(xué)生突擊和依賴思想嚴重，把希望寄托在往年的考試試卷真題上，沒有認真踏實地搞清楚知識點的來龍去脈。

筆者結(jié)合農(nóng)業(yè)院校工科學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和多年教學(xué)經(jīng)驗，針對該課程教學(xué)中存在的問題，進行教學(xué)改革探索，以期在卓越工程師和工程教育專業(yè)認證大背景下能對課程的教學(xué)質(zhì)量提升和學(xué)生將來就業(yè)及參加全國建筑類注冊考試有一定的幫助。

二、課程教學(xué)改革探索與實踐

（一）加強專業(yè)入學(xué)教育，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

結(jié)構(gòu)力學(xué)作為水利工程、土木工程等專業(yè)的主干課程，在新生進校接受相關(guān)專業(yè)入學(xué)教育時就應(yīng)該反復(fù)強調(diào)其在整個學(xué)科體系中的核心作用，特別是結(jié)構(gòu)力學(xué)獨有的一些特點應(yīng)該在學(xué)習(xí)理論力學(xué)、材料力學(xué)課程時就應(yīng)引起足夠重視，學(xué)好結(jié)構(gòu)力學(xué)對學(xué)生將來參加全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽并獲獎非常重要。要讓剛?cè)胄５男律溃汗た扑鶎W(xué)的力學(xué)是以解決工程實際問題為目的，

實踐性很強。將這些信息傳入到大學(xué)新生中必定會對學(xué)習(xí)力學(xué)，特別是結(jié)構(gòu)力學(xué)產(chǎn)生重要影響。

在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程開始時給學(xué)生介紹參考書《趣味結(jié)構(gòu)力學(xué)》（單建編著，高等教育出版社），該書通過豐富的例題及工程實例，在闡明結(jié)構(gòu)力學(xué)基本概念和原理的基礎(chǔ)上，揭示了課程的趣味性，旨在激發(fā)土木工程及其它相關(guān)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的興趣，改進學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效率，并且通過結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)，提高分析問題和解決問題的能力和靈活性[2]。此外，在教材中適當穿插相關(guān)力學(xué)史、力學(xué)家以及典型力學(xué)工程案例的介紹，拓寬學(xué)生的知識視野，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如：結(jié)合2016年2月6日臺灣南部6.4級地震中臺南維冠大樓倒塌案例，說明結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工質(zhì)量對建筑物抗震能力的重要性，以理論聯(lián)系實踐貫穿整個課程教學(xué)，以激發(fā)和提高學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣。

（二）合理安排教學(xué)內(nèi)容，授課方式多樣化

課時少內(nèi)容多仍是當前農(nóng)業(yè)院校結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中存在的最大問題

，要在完成基本教學(xué)要求的前提下取得好的教學(xué)效果必須合理安排教學(xué)內(nèi)容，采用多種授課方式。

在內(nèi)容選擇方面，

少花學(xué)時或者弱化

結(jié)構(gòu)力學(xué)教材中一些與其它課程內(nèi)容重復(fù)的部分[3]，比如靜定平面桁架的內(nèi)容與理論力學(xué)中平面匯交力系中的內(nèi)容幾乎一樣，將省下的學(xué)時用在加強彎矩圖繪制能力的培養(yǎng)上更有意義。

在平時教學(xué)中安排一定數(shù)量的習(xí)題討論課，針對學(xué)生上課能聽懂，課后做作業(yè)無從下手的問題，在習(xí)題討論課時

以學(xué)生為主，將一些典型例題和易錯題讓不同層次的學(xué)生在黑板上完成，其它學(xué)生作點評，老師作總結(jié)。此外，還要讓學(xué)生通過習(xí)題討論體會結(jié)構(gòu)力學(xué)一題多解的解題思路。比如幾何組成分析中，通過找出不同的剛片，應(yīng)用不同的幾何組成規(guī)則，很多題都有2種以上的解法；力法求解超靜定結(jié)構(gòu)中選用不同的基本體系，解題方法也可以有多種。

在授課方式上，板書與多媒體教學(xué)并重，教學(xué)過程可以采用案例式教學(xué)、討論式教學(xué)、對比式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、拓展式教學(xué)、混合式教學(xué)等[4]，如針對不同結(jié)構(gòu)類型的內(nèi)力計算可以引入不同的工程案例。如通過介紹古代趙州橋講拱結(jié)構(gòu)，通過分析輸電塔架講桁架，通過汽車過橋講影響線等。習(xí)題討論課采用討論式教學(xué)，超靜定結(jié)構(gòu)計算中的力法和位移法采用對比式教學(xué)；

草繪彎矩圖和圖乘法的講解可采用拓展式教學(xué)；還可以多措并舉，多種教學(xué)方法組合，最終的目的是為了取得最佳的教學(xué)效果。此外，在平時上課過程中還要穿插對結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)習(xí)方法的講解，

告訴學(xué)生要想真正學(xué)好結(jié)構(gòu)力學(xué)，課堂聽講與課后復(fù)習(xí)消化吸收非常重要。在平時做題過程中要學(xué)會總結(jié)歸納，避免題海戰(zhàn)術(shù)，做到精讀、精做、精思。

（三） 改革考核方法，提高教學(xué)效果

傳統(tǒng)考核方法有閉卷考試、開卷考試、半開半閉相結(jié)合考試等形式。水利學(xué)院結(jié)構(gòu)力學(xué)課程考試一直采用閉卷考試，閱卷采用流水作業(yè)，考試題型有選擇、判斷、填空、作圖、計算等。改革后，將試卷的客觀題控制在20%左右，主觀題占80%，保證每屆考題中主觀題不出現(xiàn)一模一樣的題目，客觀題盡量保證不重復(fù)。這樣較好地規(guī)避了投機取巧的問題。實踐表明：對考試作弊和一些學(xué)習(xí)歪風(fēng)

起到了一定的扭轉(zhuǎn)作用，但首次補考率較高的問題一直存在，后續(xù)重修率很難改觀。

傳統(tǒng)的通過一次卷面考試定成績的考核方式不能完全反映學(xué)生的真實學(xué)習(xí)情況，甚至?xí)霈F(xiàn)有的學(xué)生考試成績很高，但實踐能力很差，在結(jié)構(gòu)大賽時表現(xiàn)更為突出，因此，改革考核方式迫在眉睫。

首先，鼓勵學(xué)生積極參加各類結(jié)構(gòu)大賽。對于在在競賽中獲獎的學(xué)生，除了有相應(yīng)獎勵外還考慮在平時成績上有所加分。2015年學(xué)院有1位學(xué)生獲得全國三等獎、2位學(xué)生獲得全國優(yōu)秀獎，沒有獲獎的學(xué)生只要堅持參與者均在評定最終成績時有所考慮。

其次，鼓勵大家自學(xué)。學(xué)院規(guī)定凡是報名不上課的學(xué)生，作業(yè)和習(xí)題討論課必須參加，最后期末考試卷面必須75分以上才能通過。這種方式雖然與卓越計劃的培養(yǎng)要求相吻合，但對農(nóng)業(yè)院校里的工科學(xué)生還不太切合實際。大部分學(xué)生基礎(chǔ)較差，全部自學(xué)只針對極少數(shù)學(xué)生，少數(shù)內(nèi)容簡單、難度不大的章節(jié)可以安排學(xué)生自學(xué)。

最后，在教學(xué)中有意安排制作結(jié)構(gòu)模型，一方面可以為參賽做準備，另一方面也克服了結(jié)構(gòu)力學(xué)理論教學(xué)與實踐脫節(jié)的問題。增加實踐環(huán)節(jié)有益于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性的提高，最終使大家在認識有所改變，愿意學(xué)，并且認為學(xué)有用。

除此之外，還可嘗試采用多階段考試的方法，每學(xué)完一章進行一次測試，最后綜合每次結(jié)果評定最終成績，淡化一考定勝負的傳統(tǒng)考核影響。期末考可以結(jié)合歷年全國建筑類注冊考試中有關(guān)結(jié)構(gòu)力學(xué)的題目，在平時教學(xué)中可以提醒學(xué)生主動去關(guān)注。通過不同的考核方式來全面綜合地考察、評定學(xué)生對結(jié)構(gòu)力學(xué)的掌握和理解情況，從而更好地反饋和指導(dǎo)教學(xué)，不斷提高教學(xué)效果。

三、結(jié)語

在教育部鼓勵部分地方高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型，卓越工程師教育和工程教育專業(yè)認證快速發(fā)展的大背景下，高等農(nóng)業(yè)院校水利土建類專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程改革勢在必行。首先應(yīng)從大學(xué)新生入學(xué)專業(yè)教育入手強調(diào)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的重要性，讓學(xué)生對結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)習(xí)既有壓力又有動力；其次，精選教學(xué)內(nèi)容，合理運用多種教學(xué)模式和教學(xué)手段，因材施教；最后完善合理的考核方法，增加實踐環(huán)節(jié)，真正使學(xué)生學(xué)有所用。

筆者希望文章能拋磚引玉，對高等農(nóng)業(yè)院校工科結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)改革提供思路和參考，最終使結(jié)構(gòu)力學(xué)這門課程的教學(xué)真正為水利土建類專業(yè)“卓越工程師”的培養(yǎng)和工程教育專業(yè)認證發(fā)揮更大的作用。參考文獻：

[1]教育部高等學(xué)校力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會，高等學(xué)校理工科非力學(xué)專業(yè)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求[M].高等教育出版社，2012.

[2]單建，趣味結(jié)構(gòu)力學(xué)[M].2版.北京：高等教育出版社，2015.

[3]陽令明，張儉民.地方院校結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革探索[J]. 高等建筑教育， 2016， 25（1）：88-91.

[4]耿翠珍.《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程教學(xué)改革初探[J]. 浙江樹人大學(xué)學(xué)報， 2012， 12（3）：44-48.

Abstract：

Structural mechanics courses in hydraulic and civil engineering specialties in agricultural universities show features of more problemsolving methods and learning difficulties， as well as studentspoorer learning enthusiasm and higher makeup rate. Based on this background，combined with the policy of excellent engineer education training plan as well as engineering education professional accreditation requirements and the learning characteristics of engineering students in agricultural universities， this paper explored the way to structural mechanics teaching reform under the environment of excellence engineer training and engineering education professional accreditation.

Keywords： structural mechanics； agricultural universities； teaching reform

（編輯梁遠華）