張佳麗 楊林林
《力學與結構基礎》是水利水電專業一門基礎課程,該課程在少學時的教學安排中表現出了一定特點。闡述并總結了該課程在少學時教學中的特點,并結合教學實踐經驗和不足而提出該課程在少學時教學中的建議,以教學方法的改進等。
力學與結構水利水電教學建議隨著水利水電工程技術的發展日新月異,水利水電工程建筑物結構的多種問題收到了行業內外的廣泛關注。為適應行業發展,高職學院的水利水電專業也在專業基礎課設置上提供了支持性課程。《力學與結構基礎》是高職水利專業中重要的基礎專業課程之一,為了突出高職的辦學特點和保證高職學生實踐技能的培養,將《力學》和《建筑結構》兩門專業基礎課程合并為《力學與結構基礎》。
一、高職水利專業作用和特點
水利水電工程技術無論在應對自然災害還是農業發展方面都發揮了重要作用,其設施在國民經濟發展中也起到了舉足輕重的作用。水利水電工程從設計、施工甚至運營中,都要特別注意其運行的安全性,以及設施使用的耐久性等,使其能充分發揮經其濟效益和社會效益。這就需要高職水利專業在進行課程設置時,要有力學和建筑結構類的課程。
二、《力學與結構基礎》課程的特點
力學是高職工科類專業重要的專業基礎課程之一,也是學習后繼建筑材料、水工建筑物等專業課的基礎。力學與很多領域的工程密切相關。通過力學課程的教學,不僅可以加深學生的對工程的概念,并且可以培養學生學習的能力和方法。力學主要包括兩大塊內容,即理論力學和結構力學。在教學中,我們常常把它比作“橋梁”,是連接后續深入課程的重要紐帶,只要打好力學基礎,再學其它專業課程就有了基礎,因為在水利水電后續專業課程中,會在先前的基礎上更加深化、更加實際地應用它。建筑結構和力學一樣,也是高職水利水電類專業重要的基礎課程之一,它主要包括了三塊內容,即鋼筋混凝土結構、砌體結構和鋼結構,而這些內容也正是后續專業課的重要基礎之一。
高職教學計劃中由于增強了實踐教學環節,從而減少了理論授課學時,本課程也隨著學時的減少而體現出以下特點:
1.內容多。《力學與結構基礎》作為兩門基礎課相結合的一門課,其內容量必然較多。若需要在一個學期完成,就必須在講授中有所側重。考慮到這是一門專業基礎課,是萬丈高樓打地基的課,因此做到內容不與后續專業課重復,將重點知識講透。講授知識不與后續知識重復,將基礎打牢打扎實,若內容貪多,泛泛而講,這樣基礎不扎實,也不利學生接受。
2.規范多。該門課程所涉及的規范很多,且變化迅速,舊標準總是在施行幾年后就會出新標準規范予以取代。比如,砌體結構設計,現在已更新使用的是《砌體結構設計規范》(GB50003-2011),新規范是在舊規范基礎上,進一步總結新型砌體材料在近些年的研究成果和工程實踐經驗,并參考了我國目前的經濟水平和工程實踐。另外,鋼筋混凝土結構也在舊規范基礎上予以創新,并在多種計算中予以修正,便是現在使用的《水工混凝土結構設計規范》(SL191—2008)。綜上所述,水利水電工程不但使用的規范較多,而且更新非常迅速,這就要求我們在教學不斷改進,跟蹤最新進展,跟上發展形勢。
3.公式多,符號多。力學和結構共有上百個公式,而符號則更多。如何有選擇,并能讓學生有效記住這些公式也是教學中一個難點。
4.學生基礎薄弱。高職學生有不少從中職升上來,他們的知識基礎較薄弱,要學好后續的專業課程,就需要把最基礎的知識打牢打扎實。
三、力學與基礎課程教學建議
針對該課程的特點,作為一線教師,要在充分考慮學生未來就業特點和就業方向,以及學生對知識接受能力的基礎上,來選擇教學側重點,制定授課計劃,并用靈活多樣的教學方式方法來開展教學工作。
1.優化教學內容。《力學與結構基礎》是兩門課程綜合后的課程,內容龐雜。應用型人才是需要具體的實踐問題解決能力,這就要求優化教學內容,圍繞應用和創新兩個角度開展。將繁瑣的理論知識采用工程案例教學,增強生動性、應用性和實踐性,同時做好與其它理論課的銜接。比如,將力學的理論力學內容進行擴充,而建筑結構部分則重點是講授鋼筋混凝土結構部分,包括鋼筋混凝土材料的基本性能,受壓構件計算,多層高層建筑結構抗震;而砌體結構和鋼結構只講授其基本的內容,多介紹其在工程中的應用實例,讓學生對這些結構有感性認識和結構理解。根據專業的要求,優化教學內容,制定有針對性的課程教學計劃和教學大綱。
2.結合模型教學。《力學和結構基礎》課程中有些內容過于抽象,講授有一定困難,且讓學生理解也不易,可以說是教學難點。但若結合實物或模型講解,就會變得容易。如在講鉸鏈接和固定鏈接時,結合模型實物來進行演示,把理論變成可視化的實物,甚至用平時我們常用的物品來進行說明,簡單易懂。
3.結合實例教學。對于一些講授起來較空較虛的內容,可以結合實際生活中發生的例子進行講解,能讓教學事半功倍。例如,在講毛石區別時,為了更加形象和具體,帶學生們去校內的石子路觀察和親身感受。又如在講解砌體結構中各種規格磚塊的尺寸時,可以根據教學內容準備不同規格磚塊帶上課堂讓學生傳看對比,或者是多找些各種磚的圖片或視頻進行演示,學生就非常容易理解接受。
4.結合英語教學。力學與建筑結構的計算中符號非常多。而這些符號為了進行區別和標記,其腳標大多用英文的首字母表示。為了讓學生更好理解和記憶這些符號,可以結合相關英文單詞進行講授,不但可以讓學生學習到專業詞匯,也能讓學生更加容易和輕松。例如,在講錨固深度符號時,錨固深度是la,地震的英文是earthquake,e是首字母,因此考慮抗震的錨固深度是laE。
5.參與互動和啟發式教學。目前教學仍然多采用的“教師教、學生聽”的填鴨式教學方法,教師按照課本順序講課,盡量做到知識結構完整,在非常有限的時間內講完全部課程。在這種情況下,學生往往只記住了理論知識,而實踐應用能力不強。這樣教學會讓學生感到無趣,降低了學生的學習興趣,最后造成教學效果不理想。
教師可以采用啟發式教學,就是教師以工程案例或自然現象為引例,在原來課程內容和學生的知識積累基礎上,啟發引導學生思考問題,去發現引例或現象中的不正常因素,并想幾點問題解決方案自,在互動討論中互相啟發、互相補充、互相激發,從而解決問題的一種新型教學方法。這種教學方法不僅能夠激發學生的積極性,而且能培養學生的求知欲。教師應該在教學中有意識地培養學生的自學能力,鼓勵并積極引導學生獨立思考,大膽懷疑、創新和嘗試,注重師生之間、生生之間的互動,使學生積極主動參與到教學中,最終實現培養學生的自學能力、實踐應用能力、創新能力的目標。
授人以魚不如授人以漁,教師對學生不僅僅是傳授知識,也是讓學生在開始職業生涯前具備好一些基本條件,是學生的引路人。教學方法千變萬化,核心是讓學生學到知識,且具備一定的適應社會的能力,學會找到問題、思考問題和解決問題的方法,教師要利用一切條件,多讓學生了解并鍛煉工作可能需要的素質和技能,培養出更好的高職人才。
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