余紅玲
[摘 ? ? ? ? ? 要] ?土木工程專業(yè)力學(xué)課程改革對(duì)培養(yǎng)現(xiàn)代化的土木工程專業(yè)人才起著非常重要的作用。土木工程專業(yè)人才作為現(xiàn)今建筑工程項(xiàng)目創(chuàng)新發(fā)展的人才類型之一,隨著工程項(xiàng)目建設(shè)難度和復(fù)雜度的提升,對(duì)土木工程專業(yè)力學(xué)人才要求也在不斷提升。這就需要積極促進(jìn)土木工程專業(yè)課程體系改革,不但要求力學(xué)人員掌握全新的專業(yè)理論體系,而且能夠在實(shí)踐操作上具有較強(qiáng)的技術(shù)水平?;谝陨戏治?,面對(duì)當(dāng)前土木工程專業(yè)力學(xué)課程教學(xué)中存在重理論輕實(shí)踐、專業(yè)力學(xué)課程體系未能有效銜接、專業(yè)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容較為滯后的現(xiàn)狀,需要結(jié)合實(shí)際狀況實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新改進(jìn),旨在為實(shí)際土木工程專業(yè)力學(xué)教學(xué)水平整體提升提供一定的借鑒。
[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?土木工程;力學(xué)教學(xué);課程改革
[中圖分類號(hào)] ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] ?2096-0603(2020)07-0194-02
課程教學(xué)改革作為當(dāng)前高校教學(xué)體系創(chuàng)新建設(shè)的重要踐行方面之一,各個(gè)高校力圖通過(guò)課程教學(xué)改革提升專業(yè)人才培養(yǎng)水平,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)相符合的人才。且隨著現(xiàn)今我國(guó)在不斷倡導(dǎo)建設(shè)世界一流大學(xué)、提升人才培養(yǎng)水平,土木工程專業(yè)力學(xué)教育切實(shí)需要響應(yīng)實(shí)際號(hào)召,調(diào)動(dòng)各方面資源促使力學(xué)專業(yè)課程實(shí)現(xiàn)改革創(chuàng)新,從而提升土木工程專業(yè)力學(xué)教學(xué)水平。此外,對(duì)土木工程施工建設(shè)而言,土木工程結(jié)構(gòu)力學(xué)狀態(tài)分析和科學(xué)化分布是非常重要的。只有土木工程結(jié)構(gòu)從力學(xué)層面上保持平衡性,才能夠保證土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,提升工程結(jié)構(gòu)的運(yùn)行壽命。相對(duì)這一方面而言,在土木工程結(jié)構(gòu)建設(shè)中,一旦某個(gè)方面應(yīng)力狀態(tài)改變,力學(xué)平衡被打破,那么極易導(dǎo)致土木工程出現(xiàn)塌陷的不良現(xiàn)象,造成不良的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)損失。整體上而言,高校作為專業(yè)人才培養(yǎng)的重要平臺(tái)之一,無(wú)論是土木工程專業(yè)這一教學(xué)專業(yè)本身創(chuàng)新發(fā)展需求,還是順應(yīng)建筑市場(chǎng)發(fā)展需求,都應(yīng)積極促使專業(yè)力學(xué)課程教學(xué)體系改革。以課程教學(xué)體系為載體,促使專業(yè)力學(xué)人才培養(yǎng)更加專業(yè)化,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做好土木工程專業(yè)力學(xué)人才儲(chǔ)備工作。
一、土木工程專業(yè)力學(xué)課程改革途徑分析
(一)優(yōu)化教學(xué)大綱,為實(shí)際教學(xué)發(fā)揮指導(dǎo)作用
土木工程專業(yè)開(kāi)學(xué)課程改革工作落實(shí)中,首先能夠從教學(xué)大綱優(yōu)化層面上落實(shí),為實(shí)際教學(xué)發(fā)揮有效的指導(dǎo)作用。具體而言,首先,針對(duì)專業(yè)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)優(yōu)化整合。這主要是針對(duì)部分土木工程專業(yè)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容存在很大重復(fù)的現(xiàn)象,尤其體現(xiàn)在原三大力學(xué)層面上。很多力學(xué)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)順序前后顛倒,與工程實(shí)際應(yīng)用思維存在相違背的現(xiàn)象。按照土木工程實(shí)際建設(shè)而言,對(duì)力學(xué)的應(yīng)用需要從明確力學(xué)概念、工程內(nèi)力分析和工程應(yīng)力分析以及應(yīng)變等方面實(shí)現(xiàn)分析管控。教材管理人員針對(duì)上述順序針對(duì)重復(fù)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)調(diào)整處理,刪除重復(fù)的內(nèi)容,突出力學(xué)概念的教導(dǎo)[1]。此外,在力學(xué)內(nèi)容優(yōu)化中,重點(diǎn)針對(duì)靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)部分實(shí)現(xiàn)專題研究,能夠促使學(xué)生明確認(rèn)識(shí)到各個(gè)力學(xué)與工程內(nèi)部建設(shè)之間的關(guān)聯(lián)性。其次,秉持提升學(xué)生能力的原則,創(chuàng)新完善課程教學(xué)內(nèi)容。在土木工程專業(yè)開(kāi)學(xué)體系形成中,專業(yè)教學(xué)人員能夠明確社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才能力需求水平提升的要求。在全新的力學(xué)教學(xué)體系構(gòu)建中,注重學(xué)生電算能力的提升,改變傳統(tǒng)的手算模式。如在土木工程專業(yè)力學(xué)教學(xué)中,結(jié)構(gòu)力學(xué)重點(diǎn)是針對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力實(shí)現(xiàn)科學(xué)化計(jì)算的過(guò)程。但通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的教學(xué)能夠發(fā)現(xiàn),這一方法應(yīng)用是比較少的。在課程體系教學(xué)改革工作進(jìn)行中,教學(xué)管理單位能夠通過(guò)使用教學(xué)信息軟件的開(kāi)發(fā)和使用,提升學(xué)生的專業(yè)編程能力,將工程設(shè)計(jì)和施工建設(shè)有效結(jié)合在一起。并且在信息化技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)體系中,能夠與市場(chǎng)發(fā)展前沿部分有效結(jié)合在一起,此時(shí)學(xué)生能夠切實(shí)認(rèn)識(shí)到關(guān)于土木工程專業(yè)力學(xué)應(yīng)用的最新知識(shí)信息,為專業(yè)人才深入到職業(yè)崗位中,提升崗位適應(yīng)性奠定基礎(chǔ)[2]。此外,在創(chuàng)新建設(shè)全新的教學(xué)體系中,教學(xué)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新改革還要注重通過(guò)力學(xué)設(shè)計(jì)大賽等多樣化的活動(dòng)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新性和模擬操作能力,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)土木工程受力狀態(tài)將力學(xué)行為全面模擬出來(lái),提升技術(shù)整體操作水平。最后,教學(xué)創(chuàng)新改革要具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo),注重精尖人才的培養(yǎng)。在創(chuàng)新教學(xué)改革工作中,土木工程專業(yè)力學(xué)人才培養(yǎng)能夠形成卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。在卓越工程師培養(yǎng)下,優(yōu)化教學(xué)大綱。在教學(xué)大綱優(yōu)化使用中,突破以往工程力學(xué)教學(xué)局限性,能夠注重教學(xué)大綱形成的連貫性。從力學(xué)體系基礎(chǔ)知識(shí)、平衡方程、平面體系的幾何組成分析、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算、基本變形、組合變形、靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算、超靜定結(jié)構(gòu)等方面按照特定的邏輯順序?qū)崿F(xiàn)操作處理。在學(xué)習(xí)順序調(diào)整基礎(chǔ)上,增加工程實(shí)例的引入和使用。通過(guò)工程實(shí)例和實(shí)際教學(xué)內(nèi)容的有效結(jié)合,為學(xué)生進(jìn)一步明確力學(xué)操作相關(guān)知識(shí)點(diǎn),提升整體的實(shí)踐操作能力奠定基礎(chǔ)。
(二)重視實(shí)踐環(huán)節(jié),構(gòu)建更高水平的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)
在面對(duì)土木工程專業(yè)力學(xué)課程體系教學(xué)改革工作中,能夠突出實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),構(gòu)建更高水平的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。對(duì)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)來(lái)講,要改變過(guò)去理論和實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象,突出提升學(xué)生的實(shí)踐能力是非常重要的。具體如下:
首先,改革以往的教學(xué)理念,形成對(duì)實(shí)踐教學(xué)的科學(xué)化認(rèn)識(shí)。在土木工程專業(yè)力學(xué)實(shí)踐教學(xué)工作進(jìn)行中,需要先促使教學(xué)理念實(shí)現(xiàn)更新,只有工作人員認(rèn)識(shí)到關(guān)于實(shí)踐教學(xué)的重要性,明確實(shí)踐教學(xué)的真正內(nèi)涵,才能夠?qū)?shí)際實(shí)踐教學(xué)工作有效落實(shí)發(fā)揮引導(dǎo)作用。在土木工程專業(yè)力學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革中,應(yīng)該注重將實(shí)踐教學(xué)貫徹在理論教學(xué)的全過(guò)程中,圍繞學(xué)生科研能力、動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力等方面落實(shí),提升學(xué)生的綜合實(shí)踐素養(yǎng)。
其次,以培養(yǎng)卓越土木工程師為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)人才的科學(xué)化培養(yǎng)。在卓越土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)科學(xué)化引導(dǎo)下,嚴(yán)格按照國(guó)家所規(guī)定的工程教育認(rèn)證體系,培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、設(shè)計(jì)決策能力、實(shí)施能力以及土木工程專業(yè)信息收集和鑒別能力,并且能夠提升學(xué)生的職業(yè)道德和崗位素養(yǎng),促使學(xué)生形成良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。在以上各方面能力提升基礎(chǔ)上,促使學(xué)生具有良好的資格認(rèn)證能力,引導(dǎo)學(xué)生參與到土木工程專業(yè)力學(xué)實(shí)踐學(xué)習(xí)中。
再次,優(yōu)化實(shí)踐操作環(huán)節(jié),創(chuàng)新實(shí)踐操作形式。在土木工程專業(yè)力學(xué)實(shí)踐教學(xué)工作創(chuàng)新落實(shí)中,優(yōu)化實(shí)踐操作環(huán)節(jié),采用多種方式創(chuàng)新實(shí)踐操作形式是非常重要的。實(shí)際土木工程專業(yè)實(shí)踐形式創(chuàng)新中,能夠嚴(yán)格以力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程項(xiàng)目施工為主要操作線,結(jié)合專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)思維認(rèn)知能力和課程學(xué)習(xí)重點(diǎn),改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。如學(xué)??梢詫⑼聊竟こ虒I(yè)力學(xué)教學(xué)課程實(shí)踐課時(shí)擴(kuò)展為18個(gè)課時(shí),并且拓展為3個(gè)學(xué)期全過(guò)程實(shí)施[3]。通過(guò)延長(zhǎng)實(shí)踐操作時(shí)間線,分層次、分級(jí)別促使學(xué)生參與到實(shí)踐操縱中,循序漸進(jìn)地提升自身的力學(xué)實(shí)踐操作能力。而在創(chuàng)新實(shí)踐操作形式中,能夠注重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和操作性實(shí)驗(yàn)等的一同落實(shí)。在教師引導(dǎo)下,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)土木工程的鋼筋抗彎性能和抗拉性能以及抗壓性能等實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)檢測(cè),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果明確鋼筋結(jié)構(gòu)力學(xué)性能是否穩(wěn)定。同時(shí),還能夠通過(guò)超靜定鋼架內(nèi)力測(cè)試、單自由度系統(tǒng)自由衰減振動(dòng)固有頻率阻尼比測(cè)定、單自由度系統(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)的幅頻特性測(cè)試等操作試驗(yàn),提升土木工程專業(yè)人員整體操作水平。以上力學(xué)教學(xué)體系的使用,不但能夠促使學(xué)生明確力學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和操作性實(shí)驗(yàn)的區(qū)別,而且通過(guò)在多次的實(shí)驗(yàn)中積累經(jīng)驗(yàn),為以后土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和相關(guān)操作奠定基礎(chǔ)。
最后,營(yíng)造良好的實(shí)踐操作環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐操作熱情。土木工程專業(yè)力學(xué)課程改革中,為了激發(fā)學(xué)生參與到實(shí)踐環(huán)節(jié)中的熱情,創(chuàng)新形成良好的實(shí)踐操作環(huán)境是非常重要的。一方面,學(xué)??梢栽陧?xiàng)目發(fā)布下,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自身實(shí)踐可以自由組合,并且協(xié)作團(tuán)隊(duì)自身也可以協(xié)調(diào)處理,具有較大的自主性,激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性;另一方面,通過(guò)競(jìng)賽活動(dòng)的設(shè)計(jì),在學(xué)分設(shè)置和實(shí)習(xí)平臺(tái)銜接下,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
(三)創(chuàng)新構(gòu)建完善的評(píng)價(jià)方案,提升改革效果
無(wú)論是教學(xué)大綱的優(yōu)化還是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新完善都需要一個(gè)較為完善的評(píng)價(jià)方案。只有評(píng)價(jià)方案有效落實(shí),才能夠保證前期一切改革工作切實(shí)落實(shí),提升改革效果,為人才專業(yè)能力提升奠定基礎(chǔ)。在構(gòu)建完善的評(píng)價(jià)方案中,一方面,為了避免學(xué)生形成“臨時(shí)抱佛腳”的消極心態(tài),需要注重學(xué)生日常參與力學(xué)理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)的表現(xiàn)。通過(guò)學(xué)生之間互評(píng)小組的成立,增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,并且激發(fā)學(xué)生內(nèi)心的自信心。另一方面,創(chuàng)新考試方式。通過(guò)試卷答題、實(shí)踐模擬操作以及綜合測(cè)試等方面測(cè)試,根據(jù)學(xué)生多個(gè)考試過(guò)程參與表現(xiàn)評(píng)估[4]。最后,根據(jù)學(xué)生日常參與土木工程專業(yè)力學(xué)設(shè)計(jì)大賽以及所發(fā)表的相關(guān)論文匯總到成績(jī)中,定期選出卓越工程師。通過(guò)以上全面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,提升課程改革學(xué)習(xí)效率。
二、土木工程專業(yè)力學(xué)課程教學(xué)改革注重問(wèn)題分析
(一)注重高水平的教師隊(duì)伍的建設(shè)
土木工程專業(yè)力學(xué)課程教學(xué)改革工作進(jìn)行中,能夠注重高水平教師隊(duì)伍的建設(shè)對(duì)促使課程教學(xué)改革順利實(shí)現(xiàn)起著非常重要的保障作用。高水平的教師隊(duì)伍建設(shè),一方面,要注重對(duì)現(xiàn)有教師人員的培訓(xùn)教育,學(xué)習(xí)前沿的、先進(jìn)的理論知識(shí);另一方面,將某些大型建筑施工企業(yè)的工程師聘任為學(xué)校內(nèi)部實(shí)踐教師,并且與企業(yè)實(shí)現(xiàn)合作,輸送學(xué)生到工程項(xiàng)目施工中,跟隨工程師全過(guò)程操作學(xué)習(xí),在直觀化的學(xué)習(xí)中提升自身的實(shí)踐操作水平。
(二)注重信息化技術(shù)的使用
土木工程專業(yè)力學(xué)課程教學(xué)改革中,跟隨時(shí)代和社會(huì)發(fā)展變化,注重信息化技術(shù)的使用是非常必要的。學(xué)校根據(jù)信息化技術(shù)構(gòu)建專門(mén)的模擬操作平臺(tái),通過(guò)模擬操作平臺(tái)的建設(shè)促使學(xué)生能夠明確力學(xué)各個(gè)測(cè)算和計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,明確操作關(guān)鍵點(diǎn),為實(shí)際落實(shí)到應(yīng)用中奠定基礎(chǔ)[5]。如將BIM技術(shù)學(xué)習(xí)和使用引入專業(yè)力學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生掌握該技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì),為后期進(jìn)入崗位中,提升BIM技術(shù)整體操作水平奠定基礎(chǔ)。
綜上所述,土木工程專業(yè)力學(xué)課程教學(xué)改革工作的實(shí)現(xiàn)對(duì)提升整體的教學(xué)水平起著非常重要的作用。在實(shí)際課程改革工作落實(shí)中,能夠從優(yōu)化教學(xué)大綱、突出實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以及注重教學(xué)評(píng)估方案科學(xué)化形成等方面落實(shí)。同時(shí),能夠注重高水平教師隊(duì)伍建設(shè)和信息化技術(shù)使用,全面提升土木工程專業(yè)力學(xué)課程教學(xué)水平,培養(yǎng)與時(shí)代和社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的人才。
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◎編輯 原琳娜