應(yīng)用型土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系的力學(xué)課程改革

摘 要：應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式作為當(dāng)前部分高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，其課程體系的建設(shè)必將與其他人才培養(yǎng)模式有所不同。力學(xué)課程作為土木工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，其課程對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)十分重要，本文將從教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方式改革及考試考查形式的改革等幾個(gè)方面對(duì)力學(xué)課程的建設(shè)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：土木工程 應(yīng)用型 力學(xué)課程

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（c）-0193-02

土木工程專業(yè)作為河北建筑工程學(xué)院的品牌特色專業(yè)，具有悠久的歷史。于2009年通過(guò)了住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部組織的全國(guó)土木工程專業(yè)教育水平評(píng)估，現(xiàn)為國(guó)家高校特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，河北省品牌特色專業(yè)，結(jié)構(gòu)工程學(xué)科為河北省重點(diǎn)發(fā)展學(xué)科。

本專業(yè)旨在培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德智體美全面發(fā)展，掌握土木工程學(xué)科基本原理和基本知識(shí)，在建筑工程、道路橋梁等土木工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、勘察、管理、教育、研究等領(lǐng)域獲得工程師基本訓(xùn)練的具有創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的高級(jí)工程技術(shù)人才和有工程技術(shù)基礎(chǔ)的經(jīng)營(yíng)管理應(yīng)用型人才。畢業(yè)生主要到建筑業(yè)企業(yè)、事業(yè)單位從事設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、科技創(chuàng)新、應(yīng)用技術(shù)和經(jīng)營(yíng)管理等方面的工作。

學(xué)院經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐積累，摸索出了“立足建筑、突出應(yīng)用”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)出了一大批品德好、素質(zhì)高的應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才。

我院力學(xué)課程歷史悠久、積淀深厚，具有優(yōu)良傳統(tǒng)，《工程力學(xué)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》都為學(xué)院精品課程，力學(xué)課程作為土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課也有其重要地位。為適應(yīng)學(xué)院的應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，力學(xué)課程也需要適應(yīng)時(shí)代，進(jìn)行改革與創(chuàng)新。

1 教材及教學(xué)內(nèi)容改革

1998年，為改變我國(guó)高等教育專業(yè)口徑過(guò)窄以及人才培養(yǎng)模式與經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和對(duì)外開(kāi)放不相適應(yīng)的情況，教育部制定實(shí)施了新的本科專業(yè)目錄及專業(yè)管理辦法。新的土木工程專業(yè)涵蓋了建筑工程、交通土建、城鎮(zhèn)建設(shè)、礦井、隧道等專業(yè)領(lǐng)域，成為一寬口徑的專業(yè)。如何實(shí)現(xiàn)新的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)出素質(zhì)高、能力強(qiáng)的專業(yè)人才，新的課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃、課程內(nèi)容的修訂等顯得尤為重要。

1.1 弱化理論證明，加強(qiáng)工程實(shí)踐內(nèi)容

應(yīng)用型人才的培養(yǎng)應(yīng)注重學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在力學(xué)理論課程中也應(yīng)有所體現(xiàn)，可在課程體系中刪去一些理論性較強(qiáng)而對(duì)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力不大的內(nèi)容，弱化一些理論證明部分的內(nèi)容，只注重學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。例如《結(jié)構(gòu)力學(xué)》中虛功原理的證明過(guò)程就可以刪去，只介紹其結(jié)論。

1.2 根據(jù)專業(yè)方向不同，調(diào)整知識(shí)結(jié)構(gòu)的側(cè)重點(diǎn)

專業(yè)方向不同，其側(cè)重點(diǎn)也不同。土木工程專業(yè)的力學(xué)類課程包括理論力學(xué)，材料力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)，彈性力學(xué)等基礎(chǔ)課程。傳統(tǒng)的課程體系中所針對(duì)的工程實(shí)例大多數(shù)以建筑工程方向?yàn)橹鳎窃谛碌男蝿?shì)下，我們必須要在課程中增加其他具體方向的工程實(shí)例，為非建筑工程方向的同學(xué)結(jié)合實(shí)際學(xué)好這門課程而努力。例如，路橋（交通土建）方向的結(jié)構(gòu)力學(xué)中，我們就應(yīng)該增加《結(jié)構(gòu)力學(xué)》中影響線一章的比重并設(shè)置與道路橋梁實(shí)際工程相關(guān)的例題。

1.3 結(jié)合工程實(shí)際，著重鍛煉同學(xué)分析實(shí)際工程的能力

另外一個(gè)方面，傳統(tǒng)的力學(xué)課程里面，力學(xué)計(jì)算主要是針對(duì)已有力學(xué)模型的抽象計(jì)算，怎樣將實(shí)際工程中的具體問(wèn)題簡(jiǎn)化為可計(jì)算的力學(xué)模型即建模問(wèn)題涉及較少，僅在《結(jié)構(gòu)力學(xué)》一書中有計(jì)算簡(jiǎn)圖的簡(jiǎn)化部分內(nèi)容，在其他的專業(yè)課程如《混凝土結(jié)構(gòu)中》也有所體現(xiàn)，但是在大部分情況下，當(dāng)遇到工程實(shí)際問(wèn)題時(shí)，大部分同學(xué)不知道怎樣進(jìn)行力學(xué)分析，所以，應(yīng)在課程設(shè)置中突出工程觀點(diǎn)，把解決實(shí)際問(wèn)題的能力作為授課的重點(diǎn)貫穿于教學(xué)之中，結(jié)合第二課堂、畢業(yè)設(shè)計(jì)，選擇有工程背景的實(shí)際問(wèn)題，鍛煉同學(xué)們分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。

1.4 把握時(shí)代脈搏，教學(xué)內(nèi)容要緊跟科學(xué)發(fā)展前沿

針對(duì)當(dāng)前出現(xiàn)的新型結(jié)構(gòu)形式，在課程的設(shè)置上也要跟上潮流，其結(jié)構(gòu)形式及受力分析，要不斷的隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展而更新。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)類型多為桿系結(jié)構(gòu)，所以基礎(chǔ)力學(xué)多以桿系結(jié)構(gòu)為主要研究對(duì)象，對(duì)板殼結(jié)構(gòu)和實(shí)體結(jié)構(gòu)的研究相對(duì)較少。但是在經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的今天，出現(xiàn)了多種新型結(jié)構(gòu)并已應(yīng)用于實(shí)際工程，例如國(guó)家游泳中心“水立方”的根據(jù)細(xì)胞排列形式和肥皂泡天然結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而成的膜結(jié)構(gòu)，但是在高校力學(xué)課程的教學(xué)中卻沒(méi)有體現(xiàn)，只有部分體現(xiàn)在了專業(yè)課中簡(jiǎn)單介紹過(guò)。這些新型結(jié)構(gòu)的基本力學(xué)原理應(yīng)在基礎(chǔ)力學(xué)的課程教學(xué)中介紹，能讓同學(xué)們更好的了解這些結(jié)構(gòu)形式，將來(lái)更好的在實(shí)踐中運(yùn)用。

2 教學(xué)手段與措施的改革

現(xiàn)階段高校的理論課授課方式主要是傳統(tǒng)式板書教學(xué)、多媒體教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等，力學(xué)課程作為理論性強(qiáng)、計(jì)算工作量較大的課程，采取什么樣的教學(xué)方式更為合適，也是我們需要探討的問(wèn)題。

2.1 傳統(tǒng)板書教學(xué)與多媒體教學(xué)的比較

采用板書教學(xué)方式，授課教師的書寫工作量大，經(jīng)常是一個(gè)例題的計(jì)算就要占滿一面黑板的版幅，板書式教學(xué)信息量也相對(duì)較小，但是其優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生可以跟著教師的解題思路與過(guò)程走，接受起來(lái)更為容易些；多媒體教學(xué)信息量大，教學(xué)效果直觀，易于增加同學(xué)感性認(rèn)識(shí)，但是對(duì)于理論的推導(dǎo)與計(jì)算學(xué)生感覺(jué)接受起來(lái)比較困難，尤其是計(jì)算題的計(jì)算過(guò)程，相比較板書而言不容易理解掌握。所以究竟采取什么樣的方式，還需具體問(wèn)題具體分析，找到適合的方式方法。多年來(lái)，高校的力學(xué)課教師一直在探索由傳統(tǒng)的教學(xué)模式向啟發(fā)式、討論式教學(xué)方式轉(zhuǎn)變，取得了一定的效果。

2.2 課堂討論在課堂中的應(yīng)用

在一些原理性的教學(xué)過(guò)程中，課堂討論也可以成為一種行之有效的教學(xué)方式。這里談到的課堂討論不是我們平常教學(xué)時(shí)應(yīng)用到的，即在教師已經(jīng)有既定結(jié)論的形式上的討論，而是真正的全開(kāi)放式的討論，即選擇與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)且具有前瞻性、實(shí)踐性的課題，組織同學(xué)們進(jìn)行討論，形式可以多樣化，如分組討論、辯論等，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，開(kāi)拓思路。例如，針對(duì)某個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)的求解，在未確定求解方法（力法、位移法、力矩分配法）前，可組織同學(xué)們進(jìn)行討論，探討采用哪種求解方法計(jì)算量小，更容易求解等。再討論完用哪種方法求解更為簡(jiǎn)便之后，還可繼續(xù)討論采用什么樣的合理的基本結(jié)構(gòu)，誰(shuí)能夠使計(jì)算簡(jiǎn)便迅速等等。

2.3 將實(shí)踐環(huán)節(jié)引入課堂教學(xué)中

對(duì)于教學(xué)手段的改革，更重要的是應(yīng)在理論教學(xué)的同時(shí)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)有些高校在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中已經(jīng)引入實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，如武漢理工大學(xué)的等強(qiáng)懸臂梁動(dòng)力性能實(shí)驗(yàn)和桁架結(jié)構(gòu)分析方法研究等，我們也應(yīng)該探討適合本校學(xué)生的實(shí)踐性活動(dòng)，為學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，提高動(dòng)手能力，培養(yǎng)工程意識(shí)奠定基礎(chǔ)，真正為把同學(xué)們培養(yǎng)成為高水平的應(yīng)用型人才。

3 考試考查形式的改革

考試是高校教育教學(xué)制度的一個(gè)重要內(nèi)容，考試是學(xué)校檢查教學(xué)效果、評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量、衡量是否達(dá)到教育教學(xué)目的的重要途徑和手段。然而，高校考試及其制度的弊端與負(fù)面影響也日漸顯露，考試制度改革已成為當(dāng)前高等教育研究的重要課題。

力學(xué)課程的考試方式也發(fā)生了很大變化，部分高校由原來(lái)的閉卷筆試到現(xiàn)在的網(wǎng)上測(cè)驗(yàn)答疑、題庫(kù)出題測(cè)試、程序大作業(yè)、學(xué)習(xí)報(bào)告、小論文、開(kāi)卷考試、半開(kāi)卷考試、口試等多種方式。但由于除閉卷考試和開(kāi)卷、半開(kāi)卷考試以外的考核方式都不太容易實(shí)施，大多數(shù)的院校依然采用閉卷考試或開(kāi)卷、半開(kāi)卷考試的形式，而且基本上都是一刀切，所有的學(xué)生都采用同樣的考試形式。

在考試的形式上，我們也可以在原有形式上進(jìn)行創(chuàng)新。例如，半開(kāi)卷考試，可以要求學(xué)生仿照注冊(cè)師考試的要求，只能帶《規(guī)范》，或者一些基本的計(jì)算公式，或者是采用部分高校實(shí)行的“一頁(yè)開(kāi)卷”（即學(xué)生只能帶一張A4紙進(jìn)入考場(chǎng)，紙上記載什么內(nèi)容由學(xué)生自己決定），這樣的話，一方面可以讓學(xué)生不必死記公式而加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解，另一方面，則加強(qiáng)其對(duì)所學(xué)知識(shí)總結(jié)歸納的能力，使其能抓住學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。

總之，考試只是一種手段，讓學(xué)生理解和掌握知識(shí)才是最終的目的，利用合理的的考試考查方式促進(jìn)同學(xué)們對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)才是我們追求的目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的21世紀(jì)，現(xiàn)有的人才培養(yǎng)體系已不能很好地滿足社會(huì)對(duì)土木工程人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求，尤其是應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。課程內(nèi)容適應(yīng)時(shí)代的調(diào)整，課程體系適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要都已是刻不容緩需要解決的問(wèn)題，也是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。作為土木工程專業(yè)教學(xué)中的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，力學(xué)課程也需要順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，優(yōu)化課程內(nèi)容設(shè)置，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，注重啟發(fā)式教學(xué)法，及時(shí)向?qū)W生傳授新型結(jié)構(gòu)及現(xiàn)代計(jì)算理論的知識(shí)及方法，增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為我國(guó)的建設(shè)事業(yè)培養(yǎng)合格的人才。

參考文獻(xiàn)

[1]劉鳴，王新華，賈紅英.從土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)看結(jié)構(gòu)力學(xué)課程建設(shè)[J].高等建筑教育，2006，9，15（3）：67-70.

[2]呂恒林，宋明志，周淑春.結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)的幾點(diǎn)建議[J].理工高教研究，2007，2，26（1）：114-115.