土木工程专业力学课程改革的研究与实践

余红玲

[摘           要]  土木工程专业力学课程改革对培养现代化的土木工程专业人才起着非常重要的作用。土木工程专业人才作为现今建筑工程项目创新发展的人才类型之一，随着工程项目建设难度和复杂度的提升，对土木工程专业力学人才要求也在不断提升。这就需要积极促进土木工程专业课程体系改革，不但要求力学人员掌握全新的专业理论体系，而且能够在实践操作上具有较强的技术水平。基于以上分析，面对当前土木工程专业力学课程教学中存在重理论轻实践、专业力学课程体系未能有效衔接、专业力学教学内容较为滞后的现状，需要结合实际状况实现创新改进，旨在为实际土木工程专业力学教学水平整体提升提供一定的借鉴。

[关    键   词]  土木工程;力学教学;课程改革

[中图分类号]  G642                   [文献标志码]  A                    [文章编号]  2096-0603（2020）07-0194-02

課程教学改革作为当前高校教学体系创新建设的重要践行方面之一，各个高校力图通过课程教学改革提升专业人才培养水平，为社会经济发展培养相符合的人才。且随着现今我国在不断倡导建设世界一流大学、提升人才培养水平，土木工程专业力学教育切实需要响应实际号召，调动各方面资源促使力学专业课程实现改革创新，从而提升土木工程专业力学教学水平。此外，对土木工程施工建设而言，土木工程结构力学状态分析和科学化分布是非常重要的。只有土木工程结构从力学层面上保持平衡性，才能够保证土木工程结构的稳定性，提升工程结构的运行寿命。相对这一方面而言，在土木工程结构建设中，一旦某个方面应力状态改变，力学平衡被打破，那么极易导致土木工程出现塌陷的不良现象，造成不良的社会和经济损失。整体上而言，高校作为专业人才培养的重要平台之一，无论是土木工程专业这一教学专业本身创新发展需求，还是顺应建筑市场发展需求，都应积极促使专业力学课程教学体系改革。以课程教学体系为载体，促使专业力学人才培养更加专业化，为社会经济发展做好土木工程专业力学人才储备工作。

一、土木工程专业力学课程改革途径分析

（一）优化教学大纲，为实际教学发挥指导作用

土木工程专业开学课程改革工作落实中，首先能够从教学大纲优化层面上落实，为实际教学发挥有效的指导作用。具体而言，首先，针对专业力学教学内容实现优化整合。这主要是针对部分土木工程专业力学教学内容存在很大重复的现象，尤其体现在原三大力学层面上。很多力学教学内容教学顺序前后颠倒，与工程实际应用思维存在相违背的现象。按照土木工程实际建设而言，对力学的应用需要从明确力学概念、工程内力分析和工程应力分析以及应变等方面实现分析管控。教材管理人员针对上述顺序针对重复内容实现调整处理，删除重复的内容，突出力学概念的教导[1]。此外，在力学内容优化中，重点针对静力学和动力学部分实现专题研究，能够促使学生明确认识到各个力学与工程内部建设之间的关联性。其次，秉持提升学生能力的原则，创新完善课程教学内容。在土木工程专业开学体系形成中，专业教学人员能够明确社会经济发展对人才能力需求水平提升的要求。在全新的力学教学体系构建中，注重学生电算能力的提升，改变传统的手算模式。如在土木工程专业力学教学中，结构力学重点是针对超静定结构内力实现科学化计算的过程。但通过长时间的教学能够发现，这一方法应用是比较少的。在课程体系教学改革工作进行中，教学管理单位能够通过使用教学信息软件的开发和使用，提升学生的专业编程能力，将工程设计和施工建设有效结合在一起。并且在信息化技术创新教学体系中，能够与市场发展前沿部分有效结合在一起，此时学生能够切实认识到关于土木工程专业力学应用的最新知识信息，为专业人才深入到职业岗位中，提升岗位适应性奠定基础[2]。此外，在创新建设全新的教学体系中，教学团队创新改革还要注重通过力学设计大赛等多样化的活动激发学生创新性和模拟操作能力，引导学生根据土木工程受力状态将力学行为全面模拟出来，提升技术整体操作水平。最后，教学创新改革要具有长远的发展目标，注重精尖人才的培养。在创新教学改革工作中，土木工程专业力学人才培养能够形成卓越工程师的培养目标。在卓越工程师培养下，优化教学大纲。在教学大纲优化使用中，突破以往工程力学教学局限性，能够注重教学大纲形成的连贯性。从力学体系基础知识、平衡方程、平面体系的几何组成分析、静定结构的内力计算、基本变形、组合变形、静定结构的位移计算、超静定结构等方面按照特定的逻辑顺序实现操作处理。在学习顺序调整基础上，增加工程实例的引入和使用。通过工程实例和实际教学内容的有效结合，为学生进一步明确力学操作相关知识点，提升整体的实践操作能力奠定基础。

（二）重视实践环节，构建更高水平的实践教学平台

在面对土木工程专业力学课程体系教学改革工作中，能够突出实践教学环节，构建更高水平的实践教学平台。对土木工程专业人才培养来讲，要改变过去理论和实践脱节的现象，突出提升学生的实践能力是非常重要的。具体如下：

首先，改革以往的教学理念，形成对实践教学的科学化认识。在土木工程专业力学实践教学工作进行中，需要先促使教学理念实现更新，只有工作人员认识到关于实践教学的重要性，明确实践教学的真正内涵，才能够对实际实践教学工作有效落实发挥引导作用。在土木工程专业力学实践教学改革中，应该注重将实践教学贯彻在理论教学的全过程中，围绕学生科研能力、动手能力以及创新能力等方面落实，提升学生的综合实践素养。

其次，以培养卓越土木工程师为目标，实现人才的科学化培养。在卓越土木工程人才培养目标科学化引导下，严格按照国家所规定的工程教育认证体系，培养学生的分析能力、设计决策能力、实施能力以及土木工程专业信息收集和鉴别能力，并且能够提升学生的职业道德和岗位素养，促使学生形成良好的团队合作精神。在以上各方面能力提升基础上，促使学生具有良好的资格认证能力，引导学生参与到土木工程专业力学实践学习中。

再次，优化实践操作环节，创新实践操作形式。在土木工程专业力学实践教学工作创新落实中，优化实践操作环节，采用多种方式创新实践操作形式是非常重要的。实际土木工程专业实践形式创新中，能够严格以力学分析、结构设计和工程项目施工为主要操作线，结合专业学生基础思维认知能力和课程学习重点，改革实验教学体系。如学校可以将土木工程专业力学教学课程实践课时扩展为18个课时，并且拓展为3个学期全过程实施[3]。通过延长实践操作时间线，分层次、分级别促使学生参与到实践操纵中，循序渐进地提升自身的力学实践操作能力。而在创新实践操作形式中，能够注重验证性实验和操作性实验等的一同落实。在教师引导下，引导学生对土木工程的钢筋抗弯性能和抗拉性能以及抗压性能等实现实验检测，根据实验结果明确钢筋结构力学性能是否稳定。同时，还能够通过超静定钢架内力测试、单自由度系统自由衰减振动固有频率阻尼比测定、单自由度系统强迫振动的幅频特性测试等操作试验，提升土木工程专业人员整体操作水平。以上力学教学体系的使用，不但能够促使学生明确力学验证性实验和操作性实验的区别，而且通过在多次的实验中积累经验，为以后土木工程结构设计和相关操作奠定基础。

最后，营造良好的实践操作环境，激发学生的实践操作热情。土木工程专业力学课程改革中，为了激发学生参与到实践环节中的热情，创新形成良好的实践操作环境是非常重要的。一方面，学校可以在项目发布下，引导学生通过自身实践可以自由组合，并且协作团队自身也可以协调处理，具有较大的自主性，激发学生的积极性和主动性;另一方面，通过竞赛活动的设计，在学分设置和实习平台衔接下，调动学生的学习热情。

（三）创新构建完善的评价方案，提升改革效果

无论是教学大纲的优化还是实践教学环节的创新完善都需要一个较为完善的评价方案。只有评价方案有效落实，才能够保证前期一切改革工作切实落实，提升改革效果，为人才专业能力提升奠定基础。在构建完善的评价方案中，一方面，为了避免学生形成“临时抱佛脚”的消极心态，需要注重学生日常参与力学理论学习和实践学习的表现。通过学生之间互评小组的成立，增强学生的团队协作能力，并且激发学生内心的自信心。另一方面，创新考试方式。通过试卷答题、实践模拟操作以及综合测试等方面测试，根据学生多个考试过程参与表现评估[4]。最后，根据学生日常参与土木工程专业力学设计大赛以及所发表的相关论文汇总到成绩中，定期选出卓越工程师。通过以上全面激发学生学习的自主性，提升课程改革学习效率。

二、土木工程专业力学课程教学改革注重问题分析

（一）注重高水平的教师队伍的建设

土木工程专业力学课程教学改革工作进行中，能够注重高水平教师队伍的建设对促使课程教學改革顺利实现起着非常重要的保障作用。高水平的教师队伍建设，一方面，要注重对现有教师人员的培训教育，学习前沿的、先进的理论知识;另一方面，将某些大型建筑施工企业的工程师聘任为学校内部实践教师，并且与企业实现合作，输送学生到工程项目施工中，跟随工程师全过程操作学习，在直观化的学习中提升自身的实践操作水平。

（二）注重信息化技术的使用

土木工程专业力学课程教学改革中，跟随时代和社会发展变化，注重信息化技术的使用是非常必要的。学校根据信息化技术构建专门的模拟操作平台，通过模拟操作平台的建设促使学生能够明确力学各个测算和计算以及实验操作过程，明确操作关键点，为实际落实到应用中奠定基础[5]。如将BIM技术学习和使用引入专业力学学习中，学生掌握该技术应用的优势，为后期进入岗位中，提升BIM技术整体操作水平奠定基础。

综上所述，土木工程专业力学课程教学改革工作的实现对提升整体的教学水平起着非常重要的作用。在实际课程改革工作落实中，能够从优化教学大纲、突出实践教学环节以及注重教学评估方案科学化形成等方面落实。同时，能够注重高水平教师队伍建设和信息化技术使用，全面提升土木工程专业力学课程教学水平，培养与时代和社会发展相适应的人才。

参考文献：

[1]杨博，孙海涛，杨柳，等.工程化教育背景下土木工程专业力学课程体系改革的探讨[J].教育与教学研究，2010（5）：69-70，89.

[2]马崇武，秦怀泉.土木工程专业力学课程教学体系的研究[J].东莞理工学院学报，2014（1）：95-98.

[3]海洪，宋岩升，王宇.基于“卓越计划”的“土建类”土木工程专业力学课程体系改革研究与实践[J].中国建设教育，2019（2）.

[4]游帆，王国杰.土木工程专业理论力学教学改革探讨[J].西部素质教育，2017，3（4）：69.

[5]陈孝珍，胡公哲.土木工程专业《理论力学》教学改革实践与探索[J].南阳师范学院学报，2017（12）.

◎编辑 原琳娜