基于安徽省力學(xué)大賽的力學(xué)課程教學(xué)改革探討

鄧宗立， 夏 璐

(安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 231603)

力學(xué)課程是高職土木類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其重要性是顯著的，地位十分突出。“全國周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽”即安徽省大學(xué)生力學(xué)大賽，作為檢驗(yàn)全國高校基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)成果的賽事，是一項(xiàng)適合我國科學(xué)技術(shù)和教育發(fā)展趨勢(shì)的賽事。最近幾年的比賽命題更加注重實(shí)踐性、趣味性和開放性等特點(diǎn)，試題貼近生活、工程實(shí)踐和科學(xué)前沿，著重考察參賽學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的深入領(lǐng)悟能力和靈活運(yùn)用基礎(chǔ)力學(xué)理論建立實(shí)際問題力學(xué)模型并求解的能力。力學(xué)大賽，為力學(xué)課程改革提供一個(gè)契機(jī)，指明了新的方向。國內(nèi)大多有土木類、機(jī)械類等專業(yè)的高職院校，一般都開設(shè)了力學(xué)課程，并對(duì)力學(xué)課程教學(xué)的改革做了較多的研究與實(shí)踐，但同時(shí)也存在一些問題。

1 力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題

1.1 學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，參賽率低

據(jù)調(diào)查，當(dāng)前高職院校土木類專業(yè)的學(xué)生對(duì)基本力學(xué)課程學(xué)習(xí)和掌握情況并不理想。就我院近兩年的力學(xué)參賽來看，由于學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，邏輯思維能力普遍較差，同時(shí)由于該課程理論性和邏輯性強(qiáng)，實(shí)踐性差，公式推導(dǎo)較多等特點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)建筑力學(xué)時(shí)很困難，主動(dòng)愿意參加力學(xué)競(jìng)賽的同學(xué)不足總?cè)藬?shù)的10%。

1.2 教學(xué)方法陳舊

從以往的競(jìng)賽題目來看，不僅注重基本理論知識(shí)，更加注重知識(shí)的創(chuàng)新性和靈活性運(yùn)用，然而有些教師在授課時(shí)教學(xué)方式方法過于死板，不能較好的把基本知識(shí)與工程實(shí)際構(gòu)件受力分析結(jié)合講解；不能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這使得傳統(tǒng)的教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容在競(jìng)賽模式下收到了沖擊。傳統(tǒng)的工程力學(xué)教學(xué)更注重書本的理論體系，以加減平衡力系原理為例。

首先給出它的定義，后講證明的過程，再給出一系列的推論，最后通過習(xí)題講它的應(yīng)用。這是一種傳統(tǒng)教學(xué)中的 “定義-定理-習(xí)題”模式，授課環(huán)節(jié)缺乏生動(dòng)性，學(xué)生在整個(gè)環(huán)節(jié)中是被動(dòng)的接受，而不是主動(dòng)參與的過程，后來的教學(xué)只會(huì)越來越枯燥，久而久之，學(xué)生對(duì)這門課程失去了興趣。

1.3 教材種類較多，千篇一律

目前建筑力學(xué)教材種類多，內(nèi)容千篇一律，把該課程看成單純的理論課程，只注重計(jì)算能力和解題技巧，運(yùn)用理論解決實(shí)際工程案例則較為少見，使得學(xué)生的職業(yè)能力得不到培養(yǎng)。由此可見，以力學(xué)大賽為抓手，重新探討新的教學(xué)方法，才能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性。

2 教學(xué)改革的探討

2.1 改革教學(xué)內(nèi)容

目前使用的建筑力學(xué)教材精簡了理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三大版塊，在實(shí)際教學(xué)中存在一些銜接不合理的地方，教材內(nèi)容理論性強(qiáng)、公式繁雜并且工程案例聯(lián)系較少，不符合高職院校的學(xué)生的特點(diǎn)，教與學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)。針對(duì)建筑工程專業(yè)的特點(diǎn)，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有教材對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，壓縮和刪減過時(shí)的內(nèi)容，增加新知識(shí)，新內(nèi)容不能過于抽象，語言要簡介明了，突出對(duì)各種概念和公理的理解。堅(jiān)持以工程實(shí)際作為教學(xué)載體，選取實(shí)際工程作為教學(xué)實(shí)例，讓學(xué)生明白如何對(duì)實(shí)際工程中的構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)簡化和受力分析。

2.2 改進(jìn)教學(xué)方法

(1)采用“問題驅(qū)動(dòng)式”教學(xué)手段。主要環(huán)節(jié)分為：問題提出→開展討論→問題完成→效果評(píng)價(jià)。以解決問題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念而不是像以往傳授知識(shí)為主的教學(xué)理念，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)從而擺脫“滿堂灌”式枯燥的教學(xué)方式。在教學(xué)中，問題是教學(xué)的核心，設(shè)計(jì)出具體明確的、具有啟發(fā)性和一些挑戰(zhàn)性的“問題”，讓學(xué)生帶著這些問題去思考。在這些問題的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生啟迪心智，帶著強(qiáng)烈的探索知識(shí)、解決問題的迫切心理，通過自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考深入地分析問題，理解重點(diǎn)化解難點(diǎn)，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到明顯的提高。

(2)采用案列教學(xué)法，提高教學(xué)效率。因?yàn)楣こ塘W(xué)多以力學(xué)模型為主，教學(xué)內(nèi)容在存在著很多抽象復(fù)雜的問題。通過多媒體圖片、動(dòng)畫和施工錄像能讓學(xué)生能夠更清晰直觀的理解，同時(shí)以工程實(shí)際案例作為教學(xué)載體，營造工程氛圍，可以彌補(bǔ)學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)踐不足的現(xiàn)象。老師可以在某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)介紹完后，引入生活中常見的力學(xué)案例讓學(xué)生思考，讓學(xué)生意識(shí)到所學(xué)的知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活中的息息相關(guān)性。例如在講解壓桿穩(wěn)定性這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，可結(jié)合實(shí)際工程中的腳手架立桿作為案例，設(shè)置例題，讓學(xué)生計(jì)算和判斷桿件的穩(wěn)定性，并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)提出一些增加立桿穩(wěn)定性的措施，可以得到較好的教學(xué)效果。

2.3 改革教學(xué)模式

通過輔導(dǎo)學(xué)生參加2016年、2017、2018年的安徽省大學(xué)生力學(xué)大賽，將輔導(dǎo)中運(yùn)用的教學(xué)模式加以進(jìn)一步研究、改進(jìn)、推廣，達(dá)到“以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促改”的目的。現(xiàn)將力學(xué)課程內(nèi)容按照“一拖三”教學(xué)模式進(jìn)行分解。所謂“一拖三”是指“一條主線、三個(gè)模塊”。“一條主線”是：外力分析→內(nèi)力分析→應(yīng)力分析；“三個(gè)模塊”分別是：靜力基礎(chǔ)→材力基礎(chǔ)→變形分析。按照“設(shè)置實(shí)際構(gòu)件→給定工作任務(wù)→分析工作任務(wù)→學(xué)習(xí)理論知識(shí)→研究討論解決問題→完成工作任務(wù)”的思路，在班級(jí)內(nèi)成立討論小組，展開教學(xué)活動(dòng)。實(shí)現(xiàn)以工作任務(wù)促進(jìn)理論學(xué)習(xí)，以理論學(xué)習(xí)指導(dǎo)實(shí)踐的良性循環(huán)。在課堂教學(xué)中緊密圍繞“一條主線、多項(xiàng)任務(wù)”這個(gè)思路，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教師起引導(dǎo)作用，嘗試翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，體現(xiàn)事物的認(rèn)知規(guī)律。通過這樣系統(tǒng)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，不僅掌握了理論知識(shí)，可以在力學(xué)大賽中獲得較好名次，又具備了解決實(shí)際工程問題的能力。

3 結(jié)束語

目前應(yīng)當(dāng)以省力學(xué)大賽為抓手，“以賽促教，以賽促學(xué)”，從培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能出發(fā)，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，因材施教，對(duì)教學(xué)方法和手段進(jìn)行不斷地改進(jìn)、創(chuàng)新；采用“一拖三”的教學(xué)模式，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合，使學(xué)生在具體學(xué)習(xí)中積極思考，主動(dòng)探索，不斷提高學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和工程素養(yǎng)。