结构力学课程思政与趣味化教学的实现

于晓明，王 伟，纪燕霞，李 洁

（1.宿迁学院建筑工程学院，江苏 宿迁 223800；2.宿迁学院文理学院，江苏 宿迁 223800）

0 引言

《结构力学》是土木工程专业一门具有较强理论性及应用性的专业基础课程，它以《高等数学》《理论力学》《材料力学》等课程为基础，旨在让学生掌握平面杆系结构分析计算的基本概念、基本原理和基本方法，是后续《混凝土结构设计原理》和《钢结构设计原理》等专业课程的学习和科学研究的重要基础[1]。理论性强、知识点多和理解难度大等特点决定了学生要学好该课程将面临较大的挑战，学生在课上要紧跟教师的思路，理解教学的重点和难点，但学生很难在紧张的学习过程中始终保持精力集中，精力的分散降低了学习效率，甚至有部分学生因此慢慢放弃学习。为此，很多院校的结构力学教师在教学过程中运用多种教学方法和手段积极探索上述问题的解决方法。建设精品课程网站，录制微课视频[2]和收集各类教学资料等都可以辅助学生解决课程学习难度大的问题[3]，但课程学习的枯燥性依然使得学生的学习处于较为被动的地位，学生的学习效率依然无法得到提高；力学课程注重理论推导和计算决定了课程思政不易开展，该问题依然困扰着任课教师。基于上述考虑，将课程教学内容融入思政元素和趣味元素显得尤为重要，两者的融入不仅能够明显提高教学质量，而且能从根本上提高学生学习的主动性[4]。课程思政和趣味化教学对教师的教学提出了较高的要求，因为系统化的思政教育与趣味化教学并不容易实现，而且很多教师由于个人性格等原因显得无从下手。本文主要根据个人的教学经验总结如何实现课程思政和课程趣味化的途径，希望本文能为在该方面有所考虑的教师提供一些思路。

1 教学过程设计

教学过程设计是教学设计的重要组成部分，该环节直接决定了教学实施的效果。为改变课程学习的枯燥性，在教学过程设计中教师应结合自己的特长和学生的兴趣，围绕教学目标和内容展开教学的思政教育和趣味化设计。教学过程中引入趣味化元素和正能量的思政案例不仅能够活跃课堂氛围、提高学生的学习积极性和教学质量，还能从更深层次激发学生的学习主动性和科学探索精神。

1.1 教学过程设计

教学过程设计是教师围绕教学目标对整个教学过程进行的总体规划和具体实施方案的设计，是教学设计中重要的环节。该设计以教学目标为出发点，根据教师和学生的特点综合制定教学策略，运用教学手段组织教学并使得教学效果最优化，以实现教学目标为终点，参照教学评价进行优化。达成教学目标是教师和学生相互配合下需要完成的教学任务，教学目标的实现是课程目标实现的基础，也是学生达成毕业指标的必要条件。教学评价直接反映了教学实施的过程中存在的问题，教学过程的设计和教学实施的效果，参照教学评价可以进一步优化教学设计，进一步确定教学实施需要努力和改进的方向。教学过程设计则是整个教学设计环节的重中之重，该设计直接决定了教学目标能否实现，也决定了教学评价的结果。

1.2 思政案例与趣味元素的设置

思政案例和趣味元素在教学过程设计中应根据具体的教学内容、内容的难易程度和预估的学生学习状态等具体情况进行总体布局。思政案例和趣味元素的设置既不能过多以致打乱知识点讲解过程的节奏和完整性，也不能设置偏少而起不到效果，于此同时尚应考虑其与课程内容要有较好的契合度。

思政案例和趣味元素的设置应充分考虑授课的节奏，尽量保证知识点讲解过程的完整性。教学大纲决定了每次授课的具体内容和具体知识点，若一节课中包含多个小知识点，思政案例和趣味元素可设置在一个知识点讲解完成之后，使学生在紧张的学习之后有精神上的放松和缓解，以便更好地进入下一个知识点的学习。若一节课知识点较少，可将该节课分为知识点讲解、例题讲解和练习等多个阶段，趣味元素也可设置在知识点讲解之后或某一个学习阶段之后。思政案例和趣味元素也可视具体情况与知识点或阶段融合进行，做到思政教育自然融入、学习过程有张有弛。

思政案例和趣味元素应考虑到知识点难易程度和预估学生的学习状态设置。课程的难点往往是学生理解难度较大的知识点，这类知识点在学习时，学生容易产生疲劳，注意力下降。教学时，一方面要用通俗易懂的方式讲解，另一方面可以利用思政案例和趣味元素激发学生的学习斗志或缓解学生紧张的状态。因此，在教学设计时应合理地将思政案例和趣味元素进行布局，将两者与内容讲解举例深度融合能够起到事半功倍的效果，可以在轻松的氛围中化解知识难点。当然，除了知识难点所在的课时中会出现学生精力不集中和精神不足外，该现象还可能发生在节日假期过后、早上或是下午的第一、二节等时期。教师授课时往往会碰到这样的情形：教师某一次课中所讲知识点并不难，但随着授课的进行学生却表现出兴致不高、无精打采或是打瞌睡等现象，而这些时刻往往有一定的规律性。在这样的情形中，教师要做到及时发现，并采取一定措施和办法缓解沉闷的氛围，课后将该现象产生的原因做好记录。教师在后续的教学设计中，根据前期的记录和经验总结规律，在有规律的特殊时期准备思政案例和趣味元素调节学习氛围。

思政案例和趣味元素的设置应考虑到其与教学内容的契合度，该设置应自然、不突兀。设置时应尽量以该内容能够与教学内容深度融合为佳、有趣励志为上，当然若不能很好地满足上述条件，最好不要显得太突兀，应表现为短暂自然的过渡。思政案例和趣味元素内容的选择也应结合具体的知识点和章节确定。

思政案例和趣味元素的设置应根据具体教学内容和情况在教学设计中精心安排，合理的思政案例和趣味元素布局对教学都可以起到事半功倍的效果。趣味化教学让课程的学习变得轻松，思政案例的融入让学生的学习更有动力。

2 教学过程设计的课程思政与趣味化实现

教学过程设计中教师可以综合运用教学案例、多媒体辅助系统、教具和语言艺术等方法和手段实现课程思政与趣味化。在课程的实践中，教师和学生具有较高的热情，双方围绕教学目标互动积极，交流充分，教师主导作用和学生主体作用发挥充分，在教学目标得到实现后双方都能感到成功的喜悦和满足。

2.1 巧用教学案例实现课程思政与教学趣味化

结构力学源于实践，应用于实践，其应用价值是这门课带给学生知识的收获，实践背后的故事是课程带给学生的精神食粮，这些收获自然会激发学生学习的自主性和学习热情。深入挖掘内容的趣味元素和知识背后的励志故事，可以不断激励学生充满激情的快乐前行。

绪论是课程内容的精华所在，也是其应用价值的集中体现，精心准备并讲好第一课可以给学生留下美好的第一印象。在绪论的讲解中，结合中国著名建筑案例讲解课程的研究对象、研究内容，说明课程学习的任务，总结课程的目的和意义，使学生感受课程的价值和大国工匠精神；介绍学习方法和学习安排使学生知道自己如何学习好本课程及其可行性；结合建筑结构设计的流程和课程体系的设置突出该课程在行业工作和学业学习的地位与作用，使学生知道课程的重要性和自身的使命感，今后的学习需要端正学习态度并给予足够的重视。

结构力学教学内容的每个知识点都有着其广泛或特定的应用背景，教师根据不同的知识点选择恰当的教学案例，创造具有思政教育的情景，以解决问题为导向，学生在教师的引导下探索地解决问题，完成知识和思政教育目标。静定结构内力计算是学习后续各章基础，同时也能够解决一部分结构的内力计算问题，教师可以假设教学班级为一个设计部门，正在解决某种静定结构超载破坏的事故调查分析，或是解决紧急情况下某静定结构在预设荷载作用下的内力计算这一关键任务，以此展开情景化教学。按此方法，教师在结构位移计算和力法内容的讲解中，也可以营造作为设计部门，如何解决施工单位提出的按设计图纸施工一个桁架结构时挠度超限的问题，或是解决生产车间发现自动安装部位存在位置偏差等具体问题展开教学。

教学过程设计中结合工程案例与课程内容本身的趣味性元素也会取得良好的教学效果。在平面体系的几何组成分析讲解中，二元片虽然看起来可有可无，没什么存在的意义，但通过教师的举例可让学生发现二元片具有使桁架结构无限放大的功能，以此能够构造桥梁、塔吊和屋架等常见结构，也可以通过去掉二元体来简化一个看起来较为复杂的结构，以此引起学生浓厚的兴趣。进一步教师可用国产贝雷桥的建造等实例验证上述办法的可行性，并将装配式结构的思想和民族自豪感在学生心中埋下种子。在对称性利用的内容讲解中，充分利用人类以对称建筑结构为美的特点，通过举例让学生知道建筑的对称美不仅体现在建筑外表，也体现在建筑的内在。讲解时，首先给出我国著名对称结构的结构图、变形图和内力图，学生通过观察就可以发现对称结构在对称荷载和反对称荷载作用下都有一定的规律。通过总结的规律可以将结构的计算分析进行简化，这样做不仅可以起到事半功倍的效果，而且做题中会产生很多发现的乐趣，最后仍然利用规律绘制原结构的内力图。教师继续引导学生探索，可以发现任何对称结构在任意荷载作用下的分析都可以分解为在对称荷载和反对称荷载作用下分析的奇妙现象，上述的整个教学过程会使学生内心产生深深的满足感和民族自豪感。

2.2 活用多媒体与教具增加课堂趣味性

多媒体已经成为现代教育中不可或缺的一种教学工具，多媒体技术可以直观、清晰和生动形象的将教学内容展示给学生，正确、恰当地运用多媒体技术能够大大的提升教学效率。教师在准备课件时可充分利用颜色突出教学重点，运用声音提示学生，运用动画和图片形象展示，也可以运用超链接引入其他教学所需。在上述技术中教师很容易嵌入一些趣味性的元素，例如：搞笑的网络表情，趣味的视频和声音片段等，这些元素都能够使得本来呆板的课堂氛围变得活跃，学生的紧张情绪得到缓解，学习积极性得到提高，其有意作用非常大。

教具通常在结构力学教学中是针对具体知识点的应用，通常是以一个具体的结构或节点呈现。教具使得抽象的问题变得非常的直观，带给学生强烈的新鲜感，同时引起学生的好奇心。节点类型的介绍中，虽然教师可以用多媒体、画图或用语言来描述具体的节点和他们的区别，但相应的节点模型带给学生的视觉冲击和感觉相比上述手段的效果则有大大改进，给学生的印象也更加深刻。位移法的基本原理是结构力学的教学难点，教师觉得该内容难讲，学生觉得该原理难理解，其主要原因是该原理太过抽象。位移法教具的应用会让教师讲解的过程变得非常直观，学生的理解变得非常轻松，也可轻松化解教学难点。结构力学教具可用于各章内容的教学，这些教具可通过专业的公司购买，也可由教师或学生制作，虽然有时手工制作的教具有些简陋，但笔者的实践证明，学生的兴趣不会因此而减少。

2.3 善用语言表达与互动营造趣味化氛围

有人说上课好比话剧演出，整个演出的效果则与主角的语言表达和互动有很大关系，之前所有课前准备几乎都是在配合授课的现场。精彩的语言表达除具备基本的熟练度外还需要有鲜明的语言风格并注意语调和语速。表达的风格根据需要可选择：讲述风格、学术风格、演讲风格、辩论风格、相声风格、幽默风格和夸张风格等，教师如能熟练地在不同语言风格中切换，讲述时有起伏、有重点、有留白，这将让学生的听讲变为一种欣赏和享受。为了营造轻松的氛围，教师准备一些与授课内容相关的趣闻趣事的段子也是必不可少的，这些段子不仅增加了学生的谈资、增长了行业知识，也有可能让学生爱上这门课。

提问是最为常用的一种互动方法，但不限于此。提问的问题通常是教师在做教学过程设计时确定好的，值得注意的是提问不只是教师提问与指定学生回答一种形式，还可以根据课程内容和现场氛围选择抽签式回答、分组协作回答和学生指定同学回答等。当然互动的方法也还可以用增加学生平时分或获得其他特权作为奖励，开展教师问学生答、学生问教师答、学生相互问答和做题pk等多种形式。互动的过程常被认为是一个简单的环节，但从趣味角度考虑它应是有很多方面可深入思考的环节。将教学内容转变为知识游戏，高效互动、轻松打造快乐教学氛围，学生在游戏中学，不犯困、不枯燥，这些都需要教师更多的思考和尝试。

3 总结

《结构力学》课程的理论性强，知识点多和理解难度大等特点决定了学生学好该课程会感觉吃力和枯燥。课程思政与教学趣味化不仅可以活跃课堂氛围、提高学生的学习积极性，更能从更深层次激发学生的学习主动性和科学探索精神。本文结合作者的教学经验尝试从教学内容讲解的设计、多媒体与教具使用和语言表达与互动等方面实现课程思政与教学趣味化。文中详细介绍了上述几个方面的应用方法和举例，具有一定的可操作性和可复制性，希望本文能为同行教育和教学质量的提高提供一定的借鉴。