土木卓越工程師視域下結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）核心課程實踐建設(shè)研究

馬魁 顏紅專

摘要：結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）作為土木工程專業(yè)重點建設(shè)的核心課程，在該課程建設(shè)過程中通過不斷的摸索，構(gòu)建理論與實踐開放的實踐教學(xué)體系內(nèi)容;同時在教學(xué)過程中以提升教學(xué)質(zhì)量為目的，以提升教學(xué)方法與手段、健全考核評價體系及師資建設(shè)為手段充分保障實踐環(huán)節(jié)有序地實施。以打造一條符合卓越工程師培養(yǎng)需求的核心課程實踐化改革之路。

關(guān)鍵詞：核心課程建設(shè);卓越工程師;實踐教學(xué);結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）

中圖分類號：G4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.05.077

響應(yīng)社會發(fā)展需求以及充分地融入國際發(fā)展平臺，我國高等工程教育辦學(xué)理念發(fā)生了重大變化。教育部針對高等工程教育提出的卓越工程師教育培養(yǎng)計劃是貫徹和充分地落實“兩規(guī)劃綱要”的重大改革措施，也是全面的促進(jìn)我國更好的實現(xiàn)工程教育強國的重大舉措。卓越計劃的實施體現(xiàn)了高等工程教育一方面特別重視國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，另一方面滿足發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才需求，體現(xiàn)了適度超前培養(yǎng)人才的戰(zhàn)略目標(biāo)。

結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）課程是土木工程專業(yè)重點建設(shè)的核心課程之一，其在土木工程專業(yè)中，起著承上啟下的作用。一方面是理論力學(xué)和材料力學(xué)的后續(xù)課程，另一方面又為后續(xù)的混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、土力學(xué)及地基基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)等專業(yè)課程提供了必需的力學(xué)基礎(chǔ)知識。該課程的知識及理論一方面可直接應(yīng)用于工程實踐，用來解決工程實踐問題;另一方面又可以作為鋪墊，為后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供必需的理論基礎(chǔ)，對提高學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力及科學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有極其重要的作用。同時，在土木工程專業(yè)研究生報考中縱多高校以結(jié)構(gòu)力學(xué)課程為報考科目。另外，畢業(yè)生畢業(yè)后在所從事的工作崗位，遇到結(jié)構(gòu)方面的問題也需要用結(jié)構(gòu)力學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行解答。這就對土木工程專業(yè)的學(xué)生提出了更高的要求。面對“卓越計劃”提出的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）核心課程建設(shè)改革勢在必行。以思索提高結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）課程教學(xué)質(zhì)量的方法為出發(fā)點，滿足卓越計劃的培養(yǎng)目標(biāo)和定位要求。在方法上除了課程上構(gòu)建合理的理論體系外，還應(yīng)重點構(gòu)建實踐教學(xué)體系與創(chuàng)新體系，同時還能在后續(xù)給予合理和有效地實施，以真正提升結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的建設(shè)質(zhì)量，實現(xiàn)培養(yǎng)卓越人才的目的。

1結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）教學(xué)現(xiàn)狀

一方面，作為應(yīng)用型本科院校的學(xué)生相對來說在專業(yè)基礎(chǔ)知識的積累方面比較薄弱，同時多數(shù)學(xué)生都以順利通過期末考試為目的的學(xué)習(xí)態(tài)度來面對這種復(fù)雜的偏理論知識的課程。在平時的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程學(xué)習(xí)中，對力學(xué)基本概念的理解不夠融會貫通，甚至有些概念模糊不清。由此需要深入分析處理復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)問題常常產(chǎn)生畏懼的心里，甚至喪失學(xué)習(xí)的積極性，缺乏對理論知識進(jìn)行工程實踐應(yīng)用的能力。另一方面，在該課程教學(xué)實施的過程中，由于各方面條件的限制、特別是在實踐能力培養(yǎng)方面存在“理論重，實踐輕;重課堂，輕課外”的問題，缺乏實踐創(chuàng)新性，并沒有完全實現(xiàn)該課程建設(shè)初期對培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的。這樣的教學(xué)效果無法真正滿足卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的需要。

因此面對現(xiàn)實，結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）核心專業(yè)課程建設(shè)改革是重中之重。在目前的趨勢下，需要摸索出適合自己的教學(xué)體系，尤其是要體現(xiàn)工程實踐發(fā)展需要的趨實踐化的教學(xué)體系改革。在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核體系級教師團隊建設(shè)中，讓我們的學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)上增強工程實踐創(chuàng)新意識。如何在結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）核心課程建設(shè)中實現(xiàn)理論與實踐充分地融，打造一條符合卓越工程師培養(yǎng)需求的核心課程建設(shè)實踐化教學(xué)改革之路，已成為施行“卓越計劃”培養(yǎng)目標(biāo)時必須要考慮的問題。

2結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）核心課程實踐化建設(shè)方法

2.1教學(xué)內(nèi)容實踐化引導(dǎo)擴充

在應(yīng)用型本科高校的學(xué)生中，雖然對純理論知識的學(xué)習(xí)缺乏足夠的興趣，但是強烈的好奇心促使他們對工程實踐知識充滿了強烈探索的好奇心。因此可以充分的針對學(xué)生的學(xué)習(xí)心態(tài)，在結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）課程教學(xué)內(nèi)容的安排上適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行實踐化引導(dǎo)擴充，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動探索性。結(jié)構(gòu)力學(xué)一課程介紹的知識內(nèi)容是分析研究工程結(jié)構(gòu)的基本原理，這些原理來源于工程實踐;同時在掌握這些知識的基礎(chǔ)上也可以對工程結(jié)構(gòu)的實踐問題展開分析。那么作為授課老師可以將該門課學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行知識目標(biāo)模塊化重構(gòu)，將每個知識目標(biāo)模塊學(xué)習(xí)的內(nèi)容明確、具體。另外老師在課內(nèi)傳遞的目標(biāo)模塊知識點其實都能夠找到與之對應(yīng)的工程應(yīng)用案例。那么教師在教學(xué)內(nèi)容上可以積極的引用工程實踐案例，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實踐化擴充。

同時在課程內(nèi)容課堂講解實施的過程中，對這些工程案例的解析應(yīng)該要跳出單純講故事敘述的誤區(qū)。否則就變成了教師在課堂上講故事，學(xué)生挺熱鬧的上課模式。作為老師，而是將講解重點放在理論知識是如何應(yīng)用于工程實踐這一思想上，引導(dǎo)學(xué)生思考理論與實踐的轉(zhuǎn)化與聯(lián)系的過程。通過引導(dǎo)性講述再加上相應(yīng)練習(xí)相結(jié)合的方式來安排課堂內(nèi)容。反過來，課堂上提到的工程實例最后可以布置為由學(xué)生自行分析思考的結(jié)構(gòu)問題，如支座簡化類型這一知識模塊，就可以結(jié)合工程實際，引導(dǎo)學(xué)生思考教室內(nèi)部柱子的支座形式和高架橋轉(zhuǎn)體橋面的支座形式。將工程實際問題引導(dǎo)簡化成讓學(xué)生利用理論知識就能解決的實際問題，在這個過程中鍛煉了學(xué)生主動去思索結(jié)構(gòu)問題的能力，鞏固提高了將理論知識轉(zhuǎn)化為工程實踐的應(yīng)用能力。在三鉸拱知識模塊中，可以引導(dǎo)學(xué)生思考河北趙縣趙州橋由石材砌筑而成的拱結(jié)構(gòu)。讓學(xué)生根據(jù)課堂上學(xué)習(xí)到的有關(guān)拱結(jié)構(gòu)的知識、合理拱軸線設(shè)計及拱結(jié)構(gòu)受力特點進(jìn)行分組討論，給出趙州橋可以選用石材的具體原因及揭秘其特殊的結(jié)構(gòu)軸線設(shè)計。通過對工程實例進(jìn)行細(xì)致深入的剖析，可以將有關(guān)聯(lián)的若干獨立知識點貫連到一起，實現(xiàn)融會貫通充分調(diào)動學(xué)生對理論知識學(xué)習(xí)的熱情，提高他們對工程實際問題的認(rèn)識力和理解力。

2.2完善實踐教學(xué)內(nèi)容

對結(jié)構(gòu)力學(xué)問題展開分析的方法主要有三種：側(cè)重手算的理論研究法、來源于結(jié)構(gòu)實驗的實驗研究法、借助于軟件分析的數(shù)值計算法。其實在三種方法內(nèi)部，理論研究法的結(jié)果可以通過實驗法和計算機數(shù)值模擬兩種方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)理論知識中，一方面需要鞏固基礎(chǔ)內(nèi)容;另一方面又需要一種可以用來驗證繁雜的理論手工計算結(jié)果是否準(zhǔn)確的方法。專業(yè)的數(shù)值模擬軟件教學(xué)正好可以滿足要求，那么在教學(xué)內(nèi)容上可以安排數(shù)值軟件實踐教學(xué)內(nèi)容正好與課堂理論知識的講解配合。因此，在結(jié)構(gòu)力學(xué)實踐教學(xué)方面，還應(yīng)增加實踐教學(xué)的環(huán)節(jié)，包括現(xiàn)場的工程結(jié)構(gòu)受力分析教學(xué)和計算機數(shù)值模擬教學(xué)。結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）作為一門實踐性較強的課程，采用現(xiàn)場工程結(jié)構(gòu)受力分析教學(xué)能更好的反應(yīng)工程實踐，但是受到客觀條件的限制，不可能經(jīng)常進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)受力分析。因此，采用計算機進(jìn)行數(shù)值模擬就非常實用了，在一定程度上可以填補現(xiàn)場實踐教學(xué)的不足。為此，應(yīng)在教學(xué)內(nèi)容中增加該部分實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實驗室模擬中體驗工程實踐。

2.3提升教學(xué)方法與手段

在教學(xué)過程中，為了充分地提高學(xué)生的實踐能力及創(chuàng)新能力，在課堂上機動靈活地采用多種教法方法。促進(jìn)學(xué)生積極思考、參與工程實踐問題的分析，培養(yǎng)其職業(yè)能力。

（1）采用項目導(dǎo)向教學(xué)法：首先將學(xué)習(xí)內(nèi)容分類整理構(gòu)建成項目學(xué)習(xí)模塊單元，其次學(xué)生在模塊項目單的引導(dǎo)下進(jìn)一步對學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行分析、討論，從而充分地理解需要解決的問題，接下來在老師的指導(dǎo)或幫助下或通過主動地收集資源，完成相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

（2）采用案例教學(xué)法：課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中引入工程案例，讓學(xué)生在案例中發(fā)現(xiàn)問題，從而帶著好奇心去探索解答，從而極大的調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。案例教學(xué)法來源于真實的工程，能充分吸引并調(diào)動學(xué)生的好奇心，從而實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，分析及解答工程實踐問題的能力。

（3）采用技能競賽激勵法：為更進(jìn)一步的提高學(xué)習(xí)的動力，可以將課程的學(xué)習(xí)與結(jié)構(gòu)力學(xué)及結(jié)構(gòu)競賽緊密結(jié)合。把學(xué)科競賽的內(nèi)容搬到日常的課堂教學(xué)中，提高學(xué)生的動手能力。

2.4健全考核評價體系

采用過程性考核與期末考試相結(jié)合。結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）是一門實踐性較強的課程，僅僅通過考試難以達(dá)到考核評判學(xué)生對課程知識的掌握情況，因此考核形式中可采用過程性考核和期末考試相結(jié)合的方式。其中過程性考核主要考核學(xué)生平時的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，其包括學(xué)生完成工程模塊任務(wù)的方案、結(jié)果、出勤情況以及溝通協(xié)作精神。而學(xué)期末設(shè)置期末考試，主要考核課程重要知識點及能力。

2.5師資團隊建設(shè)

師資隊伍是核心課程建設(shè)的核心，為高校培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才提供基本保障。為此，加強師資團隊建設(shè)，完善師資團隊建設(shè)，以整體上提高團隊教師業(yè)務(wù)水平。促進(jìn)教師在教學(xué)思想和教學(xué)觀念及教學(xué)方法上轉(zhuǎn)變。提升團隊發(fā)展，以實現(xiàn)教學(xué)風(fēng)格的多元化建設(shè)。在團隊內(nèi)部，采用經(jīng)驗豐富教師和青年教師搭配、輪流、互動聽課授課制度。充分發(fā)揮不同的教學(xué)方法、特點、風(fēng)格等的優(yōu)勢，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

3結(jié)語

結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）核心課程建設(shè)通過不斷的摸索，構(gòu)建理論與實踐開放的實踐教學(xué)體系;同時在教學(xué)過程中以提升教學(xué)質(zhì)量為目的，以提升教學(xué)方法與手段、健全考核評價體系及師資建設(shè)為手段，以充分保障實踐環(huán)節(jié)的實施。最終實現(xiàn)培養(yǎng)出有較強團隊協(xié)作能力，足夠的創(chuàng)新能力和實踐能力的學(xué)生。同時為他們后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)和未來的崗位需求打下堅實的基礎(chǔ)。以探索一條符合卓越工程師培養(yǎng)需求的實踐化改革之路。

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