建筑工程力学课程培养创新思维教学探索

刘静静 钱袁萍

建筑工程力学课程培养创新思维教学探索

刘静静 钱袁萍

（沙洲职业工学院，江苏 张家港 215600）

围绕力学课程教学如何培养学生创新能力，详细分析了目前力学课程教学中存在的问题，探讨了力学课程创新能力培养方法和途径，并以“梁的强度计算”教学为例开展了力学课程培养创新思维教学实践，为后续建筑工程技术等专业力学课程的创新教学改革提供借鉴。

建筑工程力学；创新能力；教学模式；教学改革

引言

我国拥有世界上最大的职业教育规模，为国家经济社会发展提供着人才支撑和技术积累。伴随着我国新时代“互联网+”、“中国制造2025”等重大战略的实施，高职教育面临着严峻的挑战。新时代，高职教育应开展以培养学生创新能力和创新意识为导向的创新思维教学模式，培养学生独立的创新思维与意识，激发学生对未知领域的探索。高职教育应使每一位学生在新知识和新技能的学习中充分发现和开拓自己的创造力。因此，如何进行创新能力培养是每一位教师在课程教学中应该思考并加以实践解决的新问题。

1 建筑工程力学实施创新教育的必要性

1.1 建筑工程力学教学现状

建筑工程力学是高职院校建筑工程技术、工程造价等专业的基础必修课程，包括静力学、材料力学和结构力学三部分，课程内容经典，结构体系较为完善。目前，传统教学模式主要以理论知识的讲解和计算训练为主，学生学习较为被动。由于实验条件的限制，实践教学活动难以开展，导致学生仍停留在知识学习层面，知识应用于实践的意识不强。教学课时压缩使学生与教师的互动交流不断减少，创新能力培养只能流于形式。

改变力学课程的传统教学模式，首先要以创新能力和创新思维的培养为目标；通过学生自主学习，开发学生的创新潜力；以信息技术为载体提高学生自学能力，加强师生间线上线下的交流互动；开展课后实践拓展活动，将知识应用于工程实践，提高学生学习积极性。

1.2 创新思维教育

创新思维是通过灵感、直觉或顿悟等非逻辑思维形式而形成。创新能力的形成需要通过一定方式的开发，需要有利于培养创新能力的环境和实践活动，只有通过实践才能最终形成创新能力，实践是创新能力形成的动力。目前力学教学活动中过多强调逻辑思维的训练，忽略了创新思维培养中的关键——非逻辑思维的培养。因此，力学教学中要有意识的开发、培养学生的非逻辑思维，从注重答案转向注重力学概念运用的创新思维，从公式训练、解题为主的教学模式转向建模训练和分析问题的本质和内涵为主的创新教学模式，注重对学生非逻辑思维的训练，培养学生发现、提出和主动探索问题的意识和能力。

2 建筑工程力学创新思维教学实践

以梁的强度计算为例，对如何在建筑工程力学中开展创新教育、培养学生创新思维进行探索实践。教学内容设计依托于实际专业岗位任务，教学过程坚持教师为主导、学生为主体，做到“做中学、学中做”，同时以动态评价为思路，做到因材施教。

梁的强度计算教学中采用探究式教学法，依托课程网络平台、Flash游戏、模拟加载软件、BIM三维建模软件，有效减少了梁强度设计计算，帮助学生掌握工程梁构件力学模型简化，从而培养学生自主学习能力，提高力学学习兴趣，培养创新意识。

2.1 课前准备

课前利用云课堂课程平台布置梁强度计算作业，观看梁强度校核的微课和梁施工过程动画演示，完成在线测试。通过这些准备活动，使学生对梁强度设计理论及梁钢筋施工流程有了初步的了解，同时便于教师掌握每个学生的学习情况。

2.2 课堂教学

课上首先播放一则居民在阳台剁饺子馅时阳台发生垮塌的新闻报道视频，引入强度与破坏的概念，通过一则真实的工程事故引发学生的好奇心，引导学生思考：阳台的力学模型如何简化？阳台的垮塌与梁的强度设计之间有着怎样的联系？学生带着以上问题先观看阳台挑梁三维模型视频，回顾与梁强度计算和设计相关微视频，完成一个与工程梁构件模型简化相关的Flash游戏。在教师的引导下，学生通过自主探究，得出阳台的力学模型，从而避免了传统灌输式的教学方式。

接下来，教师提出问题：阳台为什么会发生垮塌？引发学生思考。教师展示按规范标准施工的悬臂梁的钢筋三维模型和垮塌阳台的钢筋三维模型，学生通过直观的三维对比发现垮塌阳台梁上部钢筋在梁的中部区域。教师进一步演示悬臂梁的力学模型的加载过程，使学生通过梁上颜色变化分辨出受拉和受压区域，得出悬臂梁中受力钢筋应放置在上部受拉区域才能保证悬臂梁不发生强度破坏。

在教师不断的提问、演示过程中激发学生思考，在不同的对比中让学生直觉或顿悟出不同梁的强度破坏区域，从而逐渐培养学生的创新思维能力即非逻辑思维能力。

图1 AN有限元模拟软件

图2 悬臂梁模型

2.3 课后拓展

课后学生完成线上作业测试，并可在互动区提问讨论。学生课后还可登录相关专业网站，学习和搜集力学与施工技术的前沿发展动态，学习施工中钢筋笼的绑扎和钢筋固定方法。

在建筑工程力学教学中，课程网络平台的建立实现了师生间的在线互动交流和评价考核，Flash游戏在建立起工程构件与力学模型联系的基础上，增加了课程的趣味性，虚拟加载软件使抽象、枯燥的理论计算生动、直观，BIM三维建模软件帮助学生建立起梁的受力与钢筋放置间的关系。同时，在整个教学活动中，学生完成的每一次任务都会获得相应的评价，包括平台自动评价、教师评价和学生互评等丰富多样的评价手段，在帮助教师掌握学生学情的同时提高学生学习积极性。

3 结束语

学习的目的在于运用，集成的目的在于创新，创新是一个民族的灵魂。[2]创新思维教学模式在建筑工程力学课程教学中的应用，不仅有益于提高学生的综合素质，还为后续专业课程的学习打下良好的基础。为此，建筑工程力学课程教学的重点应放在学生应用知识解决实际工程问题的能力上，将问题意识、创新思维、创新情感的训练贯穿于整个力学教学过程中。

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Exploration of Cultivating Innovative Thinking in the Course of Architectural Engineering Mechanics

Liu Jingjing, Qian Yuanping

( Shazhou Professional Institute of Technology, Zhangjiagang 215600, Jiangsu, China )

The paper centres on how to cultivate students' innovation ability in mechanics teaching, discusses current problems existing in teaching the subject, seeks ways to diversify teaching methods and explores teaching modes of mechanics teaching in order to develop student`s innovation ability and self-teaching, and takes the “beam strength calculation” as an example to carry out the teaching practice of cultivating innovative thinking in mechanics course, which provides reference for the innovative teaching reform of the following mechanics course of construction engineering technology specialty.

architectural engineering mechanics; innovation ability; teaching mode; teaching reform

G712；TU311-4

A

1009－8429(2019)02－0050－03

2019-05-19

2017江苏省高校哲学社会科学研究基金项目（2017SJB1442）；2019年苏州高职教改重点资助课题（SGJGA0114）。

刘静静（1987－），女，沙洲职业工学院建筑工程系讲师；

钱袁萍（1971－），女，沙洲职业工学院机电工程系副教授。