基于主观能动性的力学教学方法改革探讨

基于主观能动性的力学教学方法改革探讨

张贤才 李丽民 唐 伟 周 基 （湖南科技学院 425199）

力学（理论力学、材料力学和结构力学）是土木工程专业必修的技术基础课，是后续混凝土结构、钢结构、桥梁工程等各课程的必备知识。本文从教师和学生两方面对力学课程的教学方法进行了探讨，总结得出一些新的教学措施，希望有助于提高此课程的教学效率。

力学 主观能动性 教学方法

一、引言

力学是土木工程各专业的技术基础课，对培养学生的工程概念和解决工程实际问题具有十分重要意义。目前，地方高等院校所开设的力学课程结构单一、内容陈旧且重复性较多。此外，教师在教学过程中也存在不少问题，如师资力量薄弱，课时少、内容多，学生学习起来难度大，等。随着科学技术的发展和新材料、新技术的运用，旧的力学体系和内容显然不能适应社会发展的要求，故力学教学改革势在必行.教师应寻求新形势下的力学教学方法，最大限度地激发学生的学习主动性和积极性。

二、主观能动性的教学改革

“主观能动性”又称自觉能动性、意识的能动性，是指人们在认识世界和改造世界的过程中有目的、有计划、积极主动的、有意识的活动能力。本文从两方面对其进行了阐述：一方面，教师的主观能动性体现在教学内容、次序的优化，教学方法、手段的改进，激发学生主观能动性措施等方面。另一方面，学生的主观能动性体现在学生与教师互换角色，让学生主动参加课堂教学，使其自主进行教学设计，组织课堂教学等方面。

（一）教学内容、次序的优化

目前，三大力学中存在内容重复较多和体系不合理等问题。在内容方面，如有关单自由度体系振动是理论力学与结构力学共有内容，结构位移的单位荷载法、能量法、结构稳定及超静定梁的计算等内容是材料力学与结构力学共有内容，动静法是理论力学与材料力学共有内容。在体系方面，如渐近法、图解法、无铰拱内力计算等内容篇幅较多，但其已很少应用，而一些新结构、新理论却未在教材中体现出来。因此，教师在教学过程中可以将三门力学课程内容进行重新整合、优化，形成三大模块，即基础模块、工程基础模块和专业模块。实践证明，依照模块教学不仅优化了各层次的教学内容，满足了不同专业的需求，而且强化了模块之间的衔接与配合，取得了较好的教学效果。

对于教学次序，总体上按照三大模块先后顺利进行，本文以材料力学为例。目前，材料力学的教学以“拉伸-剪切-扭转-弯曲”为主线，且每种基本变形以“内力-应力-变形”为序讲解，都采用统一的推导过程，即“平截面假设-几何关系-物理关系-静力平衡-应力公式”。显然，该种教学模式循环进行，重复内容多。经研究探索，我将教材内容做以下调整：（1）在讲解杆件轴向拉压变形时，重点讲授内力、应力、应变等重要概念，从简单的变形中使学生掌握研究各种基本变形的一般思路和方法。

（2）基于上述讲授的知识和方法，组织学生课堂大讨论，即讨论结构在各种变形条件下的共性问题，如内力、应力、应变等。通过讨论，让学生自己了解各种变形的共性，总结出研究杆件变形所需的基本方程和边界条件。

（二）教学方法、手段的改进

本文针对当前力学教学方法的局限性，对教学方法、手段进行了探讨，实现以教师为主导、学生为核心的教学理念，以便充分调动学生学习的主动性。

1.启发式教学

启发式教学是指教师根据教材重点、难点，分层次、有步骤地进行设问，逐步对学生进行引导，使他们得出结论，进而鼓励学生不断探索和掌握新知识、新内容。通过设置课堂小组讨论，让学生在相互交流中寻求解决问题的方法。该方法不仅调动了学生的积极性，活跃了课堂气氛，还使学生具备了解决实际问题的能力。

2.多媒体教学

多媒体教学是指运用多媒体将动画或实例进行演示，通过创设问题情境，吸引学生的注意力，使其全力投入课堂。多媒体教学可以激发学生的学习兴趣，节省板书时间，提高授课效率，具有传统教学所达不到的效果。但是，多媒体教学只是一种辅助教学手段，应避免其产生的缺陷。在授课时，教师应将传统授课方式与多媒体教学有机结合，发挥各自专长，这样才能收到最佳的教学效果。

3.考教分离

目前，考核教师的教学效果及学生对知识体系的把握程度仍通过传统的考试制度进行，其存在着较大弊端。因此，笔者实施考教分离制度，即根据教学、考试大纲建立试题库，并且适当降低卷面分数的比例，结合学生平时的学习情况适当提高平时成绩比例，在提高教学效果的同时调动学生的主动性。

（三）激发学生主观能动性的措施

传统课堂中，教师是课堂的主体占用课堂的绝大部分时间，而学生作为听众，只能被动地接受知识，偶尔通过回答“是”与“否”来体现自己“主人翁”地位。因此，教师要切实贯彻“授之以鱼不如授之以渔”的教学理念，使学生由被动接受知识变成主动探求知识，最大限度地发挥学生的学生主观能动性，提高他们的综合水平。

我通过实施“探究式课堂教学模式”即“小组讨论法”“问题解决式”“指导型”等教学模式使学生在获取新知识过程中，能亲身参与整个教学活动。在探究式课堂教学中，学生是探究的主体，教师则是参与者、辅导者。

1.“小组讨论”教学法

“小组讨论法”教学是指把一个班的学生分成若干小组，向每组布置课题任务，并在规定时间内完成，然后在课堂上进行研讨，教师只作为参与者对学生进行指导。通过讨论的方式可以使学生掌握相应的知识点，激发他们的创造性思维。

例如，在讲完杆件拉压变形之后，将土木1101班（40人）分成五组，给每组A4复印纸、两根筷子、细绳等材料制作图1所示结构，并按照图2进行加载，并让学生讨论这个过程中所涉及的力学知识。

2.“问题解决式”教学法

“问题解决式”教学是教师基于教材基本知识点设计相应的问题，学生解决问题的一种教学方法，其注重的是师生互动，以学生为主，教师为辅。学生在解决问题的过程中运用知识与思维能力，把理论知识变成解决实际问题的工具，进而增强他们的综合能力。

例如，讲梁的刚度问题时，让学生自主分析下图3结构中、梁的支撑关系并绘制其计算简图。

图3

3.“指导型”教学法

“指导型”教学是一种新的教学方法，它将传统教学与探究式教学有机结合，以学生为主导，教师为监控主体的教学行为。例如，在讲解约束与静定、超静定结构的关系时，插入南斯拉夫电影中“桥”的故事，让学生分析电影中游击队为什么选择桥梁工程师亲自炸桥。学生自己组织讨论，教师进行指导，使他们在相互交流中理解概念、掌握静定结构与超静定结构的受力状态，收到了良好的课堂教学效果，既能提高学生的参与意识、竞争意识和团队合作意识，又让他们在“互换角色”中学有所得。

三、结语

通过实施上述教改方法，课堂教学收到了良好的效果，学生由被动学习变为主动学习，而且多种教学方式的结合，使学生的理论知识更扎实，解决实际问题的能力大大提高。

[1]马崇武，徐有基，秦怀泉.土木工程专业力学课程改革的研究与实践[J].高教论坛，2007（2）.

[2]杨兰.学生的主观能动性：一种无形的教学载体[J].当代教育论坛，2013（5）.

[3]韦成龙.材料力学教学内容改革的研究与实践[J].力学与实践，2002（3）.

[4]黄婷.论探究式教学法在力学课程中的应用[J].广西民族师范学院学报，2012（3）.

[5]严跃成，申继红.力学课程案例教学方法探讨[J].高等建筑教育，2011（5）.

1.校改项目名称：基于主观能动性的力学教学改革与创新研究（编号：XKYJ2013025）。

2.校改项目名称：启发式、探究式、讨论式、参与式教学的研究与实践（项目编号：XKYJ2013026）。

3.省教改项目：新建地方本科院校“校企”联合培养工程管理专业应用型人才的创新模式研究与实践、应用技术型本科院校土木工程课程体系改革研究和实践。

（责编 赵景霞）

张贤才（1986-），男，汉族，江西抚州人，在读博士，研究方向：结构力学教学与研究。