《结构力学》教学改革的思路

2011-08-15 00:55温中华唐克东
关键词:结构力学学时板书

温中华,唐克东

(华北水利水电学院土木与交通学院,河南郑州450011)

《结构力学》教学改革的思路

温中华,唐克东

(华北水利水电学院土木与交通学院,河南郑州450011)

从《结构力学》教学出发,针对目前大学课程开设以及社会需求等方面的实际情况,寻求教学改革与提高学生综合能力的突破口。主要从教学内容、教学方法、教学手段以及考核方式几个方面分析和探讨了培养和提高学生综合能力的有效方法和途径,提出教学改革的理由和思路。

结构力学;教学改革;思路

《结构力学》是土木工程及相关专业一门重要的专业基础课。它的先修课有高等数学、线性代数、计算机基础知识、理论力学、材料力学等,而结构力学则是后续钢筋混凝土结构、钢结构、地基基础和抗震设计等课程的基础,因此结构力学在整个专业培养计划中占有重要地位。然而,随着新型课程的开设和各门课程实践环节的增加,传统课程都面临着学时减少的问题,结构力学也不例外。如何在学时减少的同时保证教学质量,华北水利水电学院力学教研室专门成立了课题组,拟从以下几个方面对结构力学教学进行改革[1](P205)。

一、教学内容的改革

结构力学是土木工程类专业一门重要的专业基础课,在专业课与基础课之间起着承上启下的作用。近年来,随着新型学科的发展,本科生开设的课程越来越多,各门课程的学时也在不断减少。结构力学课时减少了,但内容却增加了,主要是增加了电算方面的内容,因此,结构力学教学内容必须作出相应的调整。

第一,删除与其他课程重复交叉的内容。在理论力学静力学中已经学过的内容,结构力学没有必要再重复。矩阵位移法这一章在结构力学只有80学时的前提下没有足够的课时展开讲,若教师没法安排课时,学生也听得一头雾水,学得糊里糊涂;而这一章节的内容在后续课程有限元法中对其相关知识有详细的介绍,在结构力学中不讲解不影响与其他知识的衔接。

第二,适应新形势的要求,增加一些新的内容。比如动力计算这一章,在结构力学讲授80学时的课程设置中是不作为必讲内容的,而与此矛盾的是现在大学生百分之八十都要考研,多数院校都要考这一章。另外,学生走上工作岗位后要考注册师等,动力计算也是必考部分,因此这一章的内容应作为必要内容。

第三,增加实践环节和学生的动手能力,为学生走上工作岗位打好基础。不少用人单位愿意接收高职高专的学生而不愿意接收本科生主要原因是他们的动手能力太差。为此,在结构力学这门课里也应增加相关的实践内容。比如试验内容,由于学时的减少,80学时的结构力学在课程里是没有安排实验课的;另外还应增加模型制作部分的内容,比如制作桁架、厂房结构的实物模型等并分析其受力,进一步突出结构力学作为应用力学服务于实际工程的能力。

二、改革《结构力学》课堂教学方法,培养学生的创造性思维

力学知识如果单纯采用从教师向学生灌输的单向输出方式,就会影响学生智慧火花的闪现和创造性思维的发生,而这是培养创新意识,实现素质教育的根本。因此教师应在课堂上实现启发式教学,培养学生的创造性思维[2]。

(一)教师要精心备课,设计出适合学生参与的最优教学方案

《结构力学》课程和教材都有严密的科学性和逻辑性,而每个学生有其个性,因此,上课之前,教师对学生的情况要了如指掌。为此,教师必须深入实际、调查研究,了解和掌握学生的知识基础、接受能力以及学习中的具体困难和问题等,备课的主要目的是研究教材和学生的特点,设计合适的教学方法,而这个设计过程就是如何贯彻启发式教学的过程。有了这些准备,教师才有可能在课堂上做到围绕教学目的要求,恰到好处地激发疑问,启发诱导,起到促进学生深思的作用[3]。

(二)教师在课堂上要采用启发式教学,引导学生发现问题,启迪个性思维

教师的主要作用是引导学生独立运用各种思维操作,分析问题,提出假设,验证假设,作出认识上的结论,从而独立地发现真理,获取知识。因此教师要根据每堂课的知识重点和内在关系,围绕关键性问题,由浅入深地引导学生自己研究,主动获得知识。同时要留给学生一定的思维空间,让他们通过自己的思维得出一些结论。总之,在课堂上教师要多引导学生联想思维,创新想法,激发学生的求知欲。

三、改革教学手段,采用多媒体与板书相结合的方法

板书是教师通过讲解和在黑板上的书写向学生传达教学信息、强化教学效果的一种传统的课堂授课方式。但是,结构力学概念多,理论性强,学生学习兴趣受到影响。多媒体技术为现代教育提供了便利,利用多媒体技术对文本、声音、图形、图像和动画进行综合处理,能够提高学生的学习兴趣。在结构力学中,由于存在着大量的定理、公式,多媒体虽然可以提高教学效率,优化教学过程,但不能完全代替板书。针对重要的公式,用板书进行相应的公式推导,带领学生进行同步思考,吸引学生的注意力、引导学生的思路,教学效果会更好[4](P54)。因此.在教学手段上要抛开运用单一板书或单一多媒体形式的观念,把多媒体和板书相结合,以便更好地提高教学质量。

四、改革考核方式

考试是检查教师教学效果、学生学习效果的重要途径。我院普遍采用的考试形式是闭卷考试,采用标准化的考试试题,其基本内容包括填空、选择、判断、问答、分析、计算等。标准化考试试题的优点是覆盖面广,但是,要求死记硬背的内容也很多,考试内容的深度也比较深,对学生的理论水平要求较高。但结构力学课程知识点多,直接或间接地涉及大量的工程实践问题,期末一次性考试往往并不能较为客观地反映教师的教学效果和学生的学习效果。为此,有必要将期末一次性闭卷笔试与课程大作业、开卷或半开卷考试等多种方式结合起来,以弥补单一考试的不足,规避单一考试的缺陷。例如,讲完某些重要章节之后,在完成平时作业的基础上,可布置一个综合性较强的大作业,以提高学生分析问题及进行相关计算的能力。为了考核学生对超静定结构计算及位移计算、可以采取课程大作业的方式,以求为毕业设计中的结构计算打下基础。

[1]龙驭球,等.结构力学教程[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]马群,佟晓君.材料力学课程教改研究[J].河北理工大学学报(社科版),2002,(S1).

[3]崔清洋.结构力学课程教改初探[J].力学与实践,1995,(2).

[4]冯莉.充分利用多媒体,提高理论力学教学质量[M].北京:高等教育出版社,2007.

Study on Teaching Reform of the Course of Structural Mechanics

WEN Zhong-hua,TANG Ke-dong
(School of Civil Enginecring and Communication,North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power,Zhengzhou450011,China)

The paper seeks the key of educational reform and enhancing comprehensive ability of students from teaching of structural mechanics by the fact of college course and social demand.It analyzes and discusses the effective method and way of training and improving comprehensive ability of students from teaching content,teaching method,teaching measures and examining way.The paper gives the reason and way of reform.

Structural mechanics;Teaching content;Teaching method;Examining way

G642

A

1008—4444(2011)06—0168—02

2011-09-17

华北水利水电学院2009年教改立项项目(华水政〔2009〕134号)

温中华(1972—),女,河南西平人,华北水利水电学院土木与交通学院副教授。

(责任编辑:刘明)

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