崔先澤

摘?要：本文以土木工程、水利水電工程專業(yè)學(xué)生為研究對象，將模塊化思想引入結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)與學(xué)習(xí)中，針對學(xué)生就業(yè)需求，將結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)劃分為課程信息模塊、課程內(nèi)容模塊、課程資源模塊和課程互動模塊四大塊。通過模塊劃分，充分調(diào)動我校學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及就業(yè)導(dǎo)向性，為培養(yǎng)就業(yè)導(dǎo)向下的合格學(xué)生提供了借鑒，為我校創(chuàng)建雙一流學(xué)科奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：模塊化教學(xué);結(jié)構(gòu)力學(xué);就業(yè)需求

一、背景

結(jié)構(gòu)力學(xué)是高等院校水利工程、土木工程等工科專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要針對結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律、結(jié)構(gòu)內(nèi)力特性、移動荷載下內(nèi)力分布、結(jié)構(gòu)位移計(jì)算、超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及結(jié)構(gòu)動力學(xué)計(jì)算等進(jìn)行分析。該課程可培養(yǎng)本科生進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算的基本能力，為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

由于結(jié)構(gòu)力學(xué)課程內(nèi)容多、范圍廣、課時少，加之學(xué)生的就業(yè)競爭壓力日趨激烈，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程現(xiàn)有的教學(xué)方法已不能適應(yīng)社會多元化的就業(yè)需求。學(xué)生本科畢業(yè)后，可選擇的渠道越來越多，如施工單位、勘查設(shè)計(jì)單位、甲方單位、監(jiān)理單位、考公務(wù)員及事業(yè)單位、跨學(xué)科就業(yè)等?，F(xiàn)有教學(xué)的模式并沒有以學(xué)生的就業(yè)需求為導(dǎo)向，無法提供滿足學(xué)生就業(yè)需求的個性化教學(xué)。因此，站在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高度，立足于學(xué)生的擇業(yè)需求，認(rèn)識和把握專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的必然性、重要性和緊迫性，開展結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)方法改革是高校教學(xué)改革的趨勢。

二、結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)研究現(xiàn)狀

國內(nèi)眾多高校在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程改革方面做出了有益的探索。哈爾濱工業(yè)大學(xué)針對累加式考核模式存在的問題進(jìn)行探討，提出改進(jìn)考核模式的措施，提升了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，構(gòu)建與時俱進(jìn)的教學(xué)考核模式[1]。同濟(jì)大學(xué)為解決現(xiàn)有教學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問題，讓學(xué)生更好地理解力學(xué)概念，將DIC全場應(yīng)變測量系統(tǒng)運(yùn)用于力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的應(yīng)變片和位移計(jì)測量。通過開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)力學(xué)可視化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可行性，進(jìn)而探討合適的結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)方案[2]。西南石油大學(xué)在教學(xué)中引入雨課堂，通過設(shè)計(jì)教學(xué)過程、充分考慮在線教學(xué)需求，完善整合教學(xué)內(nèi)容，充實(shí)教學(xué)方法及手段，實(shí)踐了基于雨課堂平臺的混合式“線上線下結(jié)合”的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”[3]。華北電力大學(xué)以大學(xué)生學(xué)為中心，基于移動互聯(lián)網(wǎng)背景，提出了一種線上和線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的興趣。此外，在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)過程中課題組教師還融入了思政教育，將思政教育與工程實(shí)踐相結(jié)合，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷[4]。

模塊化思想最早起源于制造業(yè)，后被引入服務(wù)領(lǐng)域[56]。模塊化是一種將復(fù)雜事物進(jìn)行分析的方法，可以將問題進(jìn)行分解、簡化，從而便于尋求子問題的解，最后綜合得出結(jié)論。在高校專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革方面的應(yīng)用中，采用模塊化理論進(jìn)行分析的研究甚少。本課題以我校土木工程、水利水電工程專業(yè)學(xué)生為研究對象，將模塊化思想引入結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)與學(xué)習(xí)中，針對學(xué)生就業(yè)需求，將結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)劃分為課程信息模塊、課程內(nèi)容模塊、課程資源模塊和課程互動模塊四大塊。通過模塊劃分，充分調(diào)動我校學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及就業(yè)導(dǎo)向性，為培養(yǎng)就業(yè)導(dǎo)向下的合格學(xué)生提供了借鑒，為我校創(chuàng)建雙一流學(xué)科奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、教學(xué)體系

就業(yè)需求驅(qū)動的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的模塊化教學(xué)體系主要包含課程信息模塊、課程內(nèi)容模塊、課程資源模塊和課程互動模塊。四個模塊互相支撐，共同組成結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的模塊化教學(xué)體系。

課程信息模塊包含課程概括、教學(xué)信息與學(xué)習(xí)指導(dǎo)三部分。課程概括包含結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)目的、教學(xué)背景及教學(xué)方法等，可為工科學(xué)生提供對該課程的基本概念，使學(xué)生明白為何要上該課程、該課程應(yīng)該如何上等。使學(xué)生擁有充足的動力進(jìn)行該課程的學(xué)習(xí)，并使學(xué)生今早建立起對該課程的認(rèn)識。教學(xué)信息包括教學(xué)內(nèi)容、互動方法、教學(xué)設(shè)計(jì)等，通過教學(xué)內(nèi)容使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的重難點(diǎn)，構(gòu)建課程知識體系，搭建課程知識框架。通過互動方法使學(xué)生與教師充分互動，最大限度地調(diào)動學(xué)生的積極性，減少無效及低效的學(xué)習(xí)時間，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式。教學(xué)設(shè)計(jì)主要包含課堂教學(xué)、課后練習(xí)及考核方法的設(shè)計(jì)，通過課堂、課后及考核三位一體的教學(xué)及考核模式，搭建完善的教學(xué)設(shè)計(jì)體系。

課程內(nèi)容模塊包含理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三大部分。其中理論力學(xué)主要包含靜力學(xué)、動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)三個基本板塊，靜力學(xué)側(cè)重研究剛體的靜力平衡問題，動力學(xué)側(cè)重研究物體在動力荷載作用下的響應(yīng)特性，運(yùn)動學(xué)側(cè)重研究剛體的機(jī)械運(yùn)動特性。材料力學(xué)主要針對桿件等結(jié)構(gòu)的內(nèi)力狀態(tài)（包括軸力、剪力、彎矩等）進(jìn)行研究，分析材料的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性問題。結(jié)構(gòu)力學(xué)主要針對桿件體系進(jìn)行研究，主要包括結(jié)構(gòu)幾何組成分析、內(nèi)力分析、位移計(jì)算、力法及位移法求解超靜定結(jié)構(gòu)等。三大基礎(chǔ)力學(xué)是層層遞進(jìn)、互相補(bǔ)充的。理論力學(xué)以平衡為基準(zhǔn)，是各類力學(xué)的基礎(chǔ)，材料力學(xué)以內(nèi)力為對象，是從細(xì)部分析材料受力特性，結(jié)構(gòu)力學(xué)以桿件體系為對象，從宏觀上分析結(jié)構(gòu)受力。

課程互動模塊包含試驗(yàn)天地、在線測試及在線答疑三大部分。其中實(shí)驗(yàn)天地通過給出結(jié)構(gòu)力學(xué)基本概念、原理、方法及相關(guān)力學(xué)現(xiàn)象的動態(tài)演示，結(jié)合結(jié)構(gòu)力學(xué)中常規(guī)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)（包括結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器、結(jié)構(gòu)動力學(xué)試驗(yàn)等），幫助學(xué)生建立利用結(jié)構(gòu)力學(xué)知識完成工程實(shí)際問題的思維模式。在線測試通過網(wǎng)絡(luò)平臺提供往年考核試卷、單元測試、外?？佳姓骖}、考研模擬試卷等，學(xué)生可通過在線測試，及時了解學(xué)習(xí)情況，掌握學(xué)習(xí)進(jìn)度、分析與外校優(yōu)秀學(xué)生差距并可針對性地展開復(fù)習(xí)。在線答疑通過在線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（例如QQ群、微信群、釘釘群等），進(jìn)行常見問題解答、考研咨詢、課程輔導(dǎo)等，同時還提供討論區(qū)，方便同學(xué)們進(jìn)行在線交流，進(jìn)而做到對所學(xué)知識的盡快掌握。

課程資源模塊包含練習(xí)題庫、學(xué)習(xí)網(wǎng)站和名師講學(xué)三大部分。其中練習(xí)題庫通過建立課程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行電子化來實(shí)現(xiàn)對已有題型的整合，擺脫現(xiàn)有教學(xué)中優(yōu)秀習(xí)題流失嚴(yán)重、習(xí)題傳播面狹窄等問題。練習(xí)題庫的建立一方面可使教師的教學(xué)更加方便，另一方面也可為學(xué)生搭建一個更加高效的學(xué)習(xí)平臺。學(xué)習(xí)網(wǎng)站包括自建網(wǎng)站、公共網(wǎng)站與外校網(wǎng)站，自建網(wǎng)站面向校內(nèi)學(xué)生，將定期上傳學(xué)習(xí)資料并提供學(xué)生學(xué)習(xí)交流與答疑的平臺;公共網(wǎng)站為各大網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，鼓勵學(xué)生積極主動從各學(xué)習(xí)平臺上獲取學(xué)習(xí)資料并在校內(nèi)分享;外校網(wǎng)站主要指其他開設(shè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的高校所建立的學(xué)習(xí)平臺與資源網(wǎng)站，通過資源整合及資料共享，使我校學(xué)生能夠及時跟進(jìn)優(yōu)秀高校的學(xué)習(xí)進(jìn)度及深度。