獨(dú)立學(xué)院結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)探索

摘要 文章結(jié)合筆者在獨(dú)立學(xué)院教學(xué)過程中遇到的問題，在教學(xué)活動(dòng)中對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行了有益的探索。

關(guān)鍵詞 獨(dú)立學(xué)院 結(jié)構(gòu)力學(xué) 課程教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

結(jié)構(gòu)力學(xué)作為土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，它在專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中起著承上啟下的作用，既是對(duì)前面課程材料力學(xué)、理論力學(xué)的應(yīng)用、拓展和深化，也是研究高層結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)等力學(xué)理論的一個(gè)基礎(chǔ)。而力學(xué)課程在學(xué)科內(nèi)容上具有許多其他專業(yè)課所沒有的特點(diǎn)，表面是枯燥的公式和繁瑣的計(jì)算，如果找對(duì)了學(xué)習(xí)的竅門，可以說力學(xué)課程其實(shí)是充滿趣味的學(xué)科。不同層次的高校都在探討如何對(duì)力學(xué)課程進(jìn)行教學(xué)方法的改革與教學(xué)效果的提高，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的創(chuàng)新性，鍛煉學(xué)生處理問題的思維性。而對(duì)獨(dú)立學(xué)院教師而言，借鑒其他高校教師成熟的研究成果，結(jié)合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)，探尋一條符合客觀實(shí)際的力學(xué)課程教學(xué)道路，這方面的研究是刻不容緩的。

1 教學(xué)方法改革的想法與嘗試

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程本身建立在理論力學(xué)、材料力學(xué)及高數(shù)等學(xué)科的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生而言，難度較大。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)材料力學(xué)的過程中，已經(jīng)有了很大的畏難情緒，再加上相當(dāng)一部分獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生沒有良好的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣，導(dǎo)致了這門課程教學(xué)效果不盡如人意。

這門課程的特點(diǎn)是理論性特別強(qiáng)，而學(xué)生在學(xué)習(xí)中也形成了學(xué)習(xí)誤區(qū)，即重理論計(jì)算、輕工程實(shí)踐的應(yīng)用，花費(fèi)大量心思在問題的繁瑣的求解過程當(dāng)中，而在具體應(yīng)用中，例如畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，遇到了問題，卻不知道如何下手去進(jìn)行結(jié)構(gòu)的簡化，不會(huì)結(jié)合力學(xué)及施工方面的知識(shí)，對(duì)主次梁之間進(jìn)行剛接還是鉸接進(jìn)行正確的判斷。

筆者在教學(xué)活動(dòng)中不斷總結(jié)，借鑒其他院校教師值得學(xué)習(xí)的做法，結(jié)合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的實(shí)際情況，做了一些嘗試。

1.1 教學(xué)內(nèi)容上作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整

在教學(xué)內(nèi)容上，由于受課時(shí)及學(xué)生接受能力所限，教師不可能按照一本、二本的教學(xué)內(nèi)容，面面俱到地將內(nèi)容全部講解，而是應(yīng)在充分把握好教學(xué)計(jì)劃及教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際進(jìn)行對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩帷?/p>

在筆者所在的學(xué)院，在教學(xué)內(nèi)容的難重點(diǎn)上要做出區(qū)分。如，在“拱“這一章節(jié)，可以讓學(xué)生了解三鉸拱及無鉸拱的計(jì)算原理，而對(duì)于拱的合理軸線的確定等內(nèi)容，不必重點(diǎn)掌握；對(duì)于多次超靜定框架結(jié)構(gòu)的求解方法，除了彎矩分配法，無剪力法和D值法也是應(yīng)該重點(diǎn)講解的，這對(duì)于學(xué)生后面接觸到的畢業(yè)設(shè)計(jì)是很重要的求解方法。而D值法的介紹就要加強(qiáng)和混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程的銜接，進(jìn)行內(nèi)容上的整合，不要造成課程內(nèi)容的重疊。

而在結(jié)構(gòu)力學(xué)下冊(cè)中“結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)”這一章節(jié)，按照預(yù)定的計(jì)劃是講解到多自由度體系結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)。而幾屆學(xué)生教下來的結(jié)果是，學(xué)生對(duì)于單自由度結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)都聽不懂，更不要談多自由度結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)了，這里面主要的原因是學(xué)生的數(shù)學(xué)功底不夠牢靠。但是這部分內(nèi)容又是工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)課程的一部分理論基礎(chǔ)，必須將原理講解透徹，才不至于影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，于是在下一輪課時(shí)的安排上做了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

1.2 參編適合學(xué)生實(shí)際的教材

在當(dāng)前數(shù)目繁多的教材當(dāng)中，應(yīng)根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)教材進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x取，而教材的選用要按照最基本的一個(gè)原則：既要能使學(xué)生畢業(yè)時(shí)候具備作為本科畢業(yè)生應(yīng)有的理論基礎(chǔ)，又要符合獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用性和實(shí)用性強(qiáng)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。要選擇一本適合學(xué)生實(shí)際的教材并不是一件容易的事情。筆者在有了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，積極參編了應(yīng)用型本科教材，力求能夠適合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生使用。筆者參編的東南大學(xué)應(yīng)用型本科教材系列中的結(jié)構(gòu)力學(xué)，經(jīng)在校內(nèi)使用，反響較好，學(xué)生反映教材難度適中，內(nèi)容由淺入深，學(xué)習(xí)起來不覺得吃力。

同時(shí)，筆者還注意總結(jié)習(xí)題，在校內(nèi)自編了“結(jié)構(gòu)力學(xué)習(xí)題集”，配合參編教材使用。習(xí)題集中避免出現(xiàn)大量難度較大的題目，以基本題為主，旨在提高學(xué)生的基本功。

1.3 教學(xué)手段和方法上多聯(lián)系實(shí)例調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

筆者在剛開始教授結(jié)構(gòu)力學(xué)課程時(shí)，由于缺少教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，只是單純地照本宣科，教學(xué)手段單一，課堂單調(diào)、枯燥。教學(xué)的導(dǎo)入上，即使引入實(shí)例，也只是教材上實(shí)例的重復(fù)，自身缺少主動(dòng)性去結(jié)合工程實(shí)例，去發(fā)掘?qū)W生感興趣的案例進(jìn)行教學(xué)。

經(jīng)過了幾輪的教學(xué)磨練，漸漸對(duì)課程的大綱了解透徹，自身也在不斷進(jìn)行工程實(shí)踐能力的提高，在教學(xué)過程中能夠擺脫照本宣科的狀況，能夠注重力學(xué)教學(xué)和工程實(shí)際的結(jié)合。例如，在緒論里，通過講解學(xué)生所處教學(xué)樓的各梁、柱的位置及工程中對(duì)梁柱的搭接處理，從而引入介紹各種支座的形式，并將教學(xué)樓抽象為可以求解的力學(xué)模型，這個(gè)過程可以改變很多學(xué)生腦海中形成的力學(xué)就是紙上談兵的概念，使學(xué)生明確結(jié)構(gòu)力學(xué)和工程實(shí)際是緊密結(jié)合的。這一環(huán)節(jié)完成之后，可以讓學(xué)生發(fā)揮自己的想象力，拿自己的身體來與約束的形式做比較，看哪些部位屬于鉸聯(lián)系，哪些部位屬于固定端約束。學(xué)生對(duì)于類似這樣的教學(xué)環(huán)節(jié)，呼聲很高，覺得力學(xué)課程不再是枯燥的腦力勞動(dòng)，而是智力的游戲。

1.4 通過競賽等來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力

學(xué)院近幾年組織了學(xué)生參加了幾屆力學(xué)模型設(shè)計(jì)大賽，很多的同學(xué)對(duì)競賽很感興趣。在指導(dǎo)老師的幫助下，制作出了能承受一定荷載的各種形式的結(jié)構(gòu)去參賽，而且得到了一些榮譽(yù)。但是學(xué)生在制作初期充滿了困惑：如何制作輕質(zhì)高強(qiáng)的結(jié)構(gòu)？在課堂教學(xué)中，筆者專門安排出時(shí)間來分析學(xué)生制作的結(jié)構(gòu)模型，實(shí)地分析受荷情況，分析約束情況，讓學(xué)生用已學(xué)的力學(xué)知識(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，既讓學(xué)生將桁架、超靜定結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)充分結(jié)合運(yùn)用起來，又開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力和動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到力學(xué)不是一門充滿了枯燥的理論知識(shí)，而是一個(gè)可以充分發(fā)揮想象力的迷宮。

除了參加競賽之外，我校鼓勵(lì)并支持學(xué)生積極申報(bào)“江蘇省大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃”，希望以此為平臺(tái)，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。筆者也鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)其他獨(dú)立學(xué)院申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃的課題，開動(dòng)腦筋，積極創(chuàng)新，結(jié)合工程實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，能夠?qū)?shí)際問題提取出力學(xué)分析模型，并申報(bào)課題。

2 結(jié)論

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的體系現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，而教學(xué)方法的改革，卻是一個(gè)不斷進(jìn)行的熱點(diǎn)。如何根據(jù)學(xué)生的實(shí)際，針對(duì)一本、二本、三本各層次的學(xué)生，實(shí)事求是地提出相對(duì)應(yīng)的措施來改進(jìn)教學(xué)的手段，提高教學(xué)的效果，達(dá)到預(yù)定的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，是一個(gè)值得不斷深入探討的問題。對(duì)筆者而言，針對(duì)獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生，要達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用性人才的培養(yǎng)目標(biāo)，需要不斷思考、不斷學(xué)習(xí)、不斷借鑒、不斷實(shí)踐，讓學(xué)生真正地去掌握知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)。

參考文獻(xiàn)

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