秦 偉
(硅湖職業技術學院,蘇州 215300)
教育事業的飛速發展,對教學課程提出了更多要求。通過課程教學改革,能夠改變教師的教學理念。通過課程實踐,能夠促使學生將理論知識與實踐知識相結合。因此,有必要對土建類專業力學、結構、施工進階化課程教學改革與實踐展開分析。
在進行課程教學改革時,需要找尋一定的規律,保證教學改革能夠起到正面效果。學生在學習時,通常可以分為知識學習、技能學習、問題解決這三個學習過程。通過為學生創造出足夠的學習動機來激發學生的學習興趣,以此來提高學生的學習效率。此外,在學習過程中,要根據學生的認知能力進行教學分析,找出相對比較容易理解的教學方式,通過鼓勵教學,能夠增加學生在學習過程中的自信心,以此來協助學生建立起學習的興趣[1]。
教學并不是一個人就可以完成的,教師在課堂中負責教的部分,學生負責學的部分。通過教與學的結合,來讓學生掌握應該具備的知識技能。而教學思路,便是一種特定的教學邏輯,為達成教學目標而形成的教學結構。不同的教學思路所強調的教學過程也各不相同,對于力學教學而言,如果整個學期只通過一種教學思路進行教學,那么很容易對難以接受這種教學思路的學生造成非常大的影響。只有根據課堂內容不同,積極轉換教學思路,才更容易達成預計的教學目標。
實踐教學是土建類專業力學教學的重中之重,能夠培養學生的實際工程能力以及創新意識。在實踐過程中,既能夠起到鞏固理論知識的目的,同時又能提升學生的實踐操作能力,為后來步入社會打下基礎。
力學實踐教學改革能夠培養學生的創新能力以及發現問題、探究問題的能力。在改革過程中,可以對傳統實踐教學內容進行重點篩選,結合實際教學情況構建全新的教學體系。在改革過程中,需要將工程設計性、綜合性的教學實驗設為重點改革對象。其中,綜合性教學實驗因為其內容涉及廣泛,能夠鞏固學生對于基本理論知識的利用,能起到實踐課程的引領作用。而工程設計性教學實驗是工程簡化后的實驗,能夠有效鍛煉工程意識、培養學生創新意識、提升學生解決問題的能力,通過實驗也能幫助學生更快地適應社會。為了滿足學生的教學需要,培養更多高素質人才,土建類力學課程在進行課程教學改革時要從教學內容以及教學方式入手,提升學校的力學教學質量。
土建類專業在教學過程中,可以通過優化教學內容,來提升課程的教學質量。由于土建類專業的課程內容非常多,所以可以通過將有關聯的教學內容進行重組,構建出更加協調的教學體系。此外,在教學過程中,可以通過使用多媒體課件來進行輔助教學,通過更加鮮明的多媒體課件來提升學生的學習效率。由于土建類專業課程所需學習的內容非常繁重,因此在教學內容上可以根據重要程度進行取舍,以此來保證土建類專業課程的教學效果。
2.1.1 多媒體技術參與實踐教學
在力學教學中,通過多媒體課件可以將理論與實踐有效地結合起來。目前,MATLAB/MAPLE是非常好用的數學工具,無論是使用難易度還是功能種類都能滿足學生在學習力學時的基本要求。在進行力學教學時,通過多媒體軟件能豐富傳統的教學手段,而且在力學課程中,因為會涉及到很多受力、運動分析圖,所以傳統教學方法在教學過程中難免會因為圖不夠規范而影響到力學的實際教學成果。而通過多媒體課件,能夠通過動態圖紙以及動畫演示等功能,將機械運動規律清晰地表現出來,使學生能夠更快理解教學內容。對于土建類力學教學而言,多媒體教學工具通常會應用于基礎教學中,通過提升理論課程的教學質量,為后續的實踐教學打下堅實的基礎,此外,通過教學課件還可以讓學生了解到如何使用現代軟件去學習、解決新的力學問題[2]。
2.1.2 計算機輔助工程的應用
計算機輔助工程可以通過專業軟件,讓技術人員完成對重大工程的分析與計算,通過模擬仿真工程以及工程優化設計能夠有效輔助技術人員對工程進行創新研究。因此,計算機輔助工程能夠為力學教學帶來更多教育前景。
由于力學課程的教學內容非常豐富,所以通過CAE工具能夠大幅度降低力學的教學難度,提升整體教學質量。比如,在進行結構力學、材料力學的教學中,因為這兩門課程的實踐性相對比較強,因此在選擇教學方式時可以通過CAE工具來進行工程模擬,讓學生能夠更為清晰地了解到力學在工程當中的作用,提升學生對力學的學習積極性。結構、材料力學兩門課程主要是對桿件在外力作用下的受力情況進行分析,為桿件的材料選擇提供理論知識。學生學習吃力的主要原因就是對工程結構以及零部件缺乏了解,因為認知不足而影響到知識的吸收。而CAE工具的建模功能可以將工程圖像直觀地表現出來,有助于加深學生對力學的理解。
力學課程的教學中切忌“照本宣科”,在拓寬教學內容時也要做到結合教材。在教學課堂上,教師通過授課能夠提升學生的分析、計算、自學等能力,只有精心設計過的教學課程,才能在教學時起到事半功倍的效果。在教學過程中,通過多種教學模式,可以引導學生的學習興趣,并且讓學生找到解決問題的方法,課堂教學不應該成為知識學習的終點,而應該成為知識學習的過程。在實際教學過程,通過更多嘗試往往能夠找出更多好用的教學方法。例如,某教師在教學課堂中采用過一種教學方式,通過教師提出問題,用問題來激發學生的思維,之后教師給予學生一定的提示,直至學生求出問題的正確答案,在得到答案時,教師便正式開始對問題進行講解,增加學生對于題目的印象。這種教學方式有利有弊,有利的一面是可以明確提升學生的課堂參與感,通過興趣帶動學生學習,有助于鞏固課堂知識。而這種教學方式的弊端就是教學時間長,由于學生之間回答問題的速度各有不同,因此采用這種教學方式就會大量消耗課堂時間,因此,這類教學方式只有在鞏固已學知識時能夠用到,雖然這種教學方式依然有所不足,但是其依然擁有很大的實用性。通過更多的教學方式,能夠達到提升教學質量的目的[3]。
傳統結構力學可以分為經典、程序、定性結構力學三個不同的課程板塊。定性結構力學就是將基礎理論知識與計算方法在工程中應用出來。比如,在對工程的結構方案進行比較時,并不一定需要用到內力以及變形等數據信息,反而只需要確定方向以及相對大小即可完成對結構變形、內力的定性分析,從而得到內力圖的形狀等信息。在傳統結構力學的教學過程中,通常更加注重于理論知識,解決實際問題的能力并沒有進行過多地教學。這種傳統教學方式往往會導致學生在理論知識上花費太多的精力與時間,而當實際問題出現后,很多學生便會感到無從下手,并不知道如何使用結構力學的知識來解決實際發生的各種問題。定性分析能夠為解決結構力學中的實際問題帶來很大的幫助,因此在教學時可以適當改善教學方法提升對定性結構力學的教學。
通常情況下,結構力學在教學過程中是以教師講述為主,因此對于學生而言往往只能通過聆聽來進行學習,這種學習方式對于學生的注意力要求極高,很容易因為外界因素干擾到學生的學習效果。在實際教學中,教師可以適當加強與學生之間的互動,通過將結構力學帶入到現實案例中,提升學生的課堂參與感,而且通過師生之間的相互探討,還能使學生了解到結構力學的理論知識與實際工程之間的聯系,激發學生的學習興趣。
結構力學在學習時強調對分析、判斷、計算等能力的培養,在傳統教學過程中,一直擁有一個普遍問題,便是學生日常的考試訓練不足,導致考前經常進行臨時突擊,以此來應付考試,這種臨時突擊學習的方式并不好,因為學生的考試科目有很多,所以很難將所有科目一并兼顧,而且這樣提升的成績往往不夠穩定,當考試結束之后快速遺忘,不利于日后的大型考試以及實際問題的解決。這種教學問題的出現是應試教育的必然結果,短時間學會了理論知識,卻無法將理論知識與實際應用結合起來。對于考試成績而言,其往往只能反映出學生當前的記憶水平以及應試能力,并不能作為學生綜合素質的判斷方法。所以在進行教學改革時同樣可以從考試入手,通過筆試、口試等多種方法結合,全面提高學生力學方面的綜合能力,而且在學校中,可以促進學生進行開放性試驗、結構模型比賽等活動,以此來提高學生的力學學習氛圍,使學生的學習效果得到提升。
土建施工類專業通常會有專門設計的實踐場所,學生通過動手模擬,來提升自己的實際操作能力,在進行施工類教學時可以采用校內、校外兩種不同的教學模式。校內實踐教學主要用來加深對基礎理論知識以及施工工藝的了解,為學生后續步入社會做準備。在進行實際教學時,可以通過提升教師的教學能力,來強化學生的實踐能力。傳統教學過程中,教師通常會分為理論教師以及實踐教師,兩種教師的教學時間間隔過長,很難保證學生在學習完一段理論知識之后,能夠立刻將理論知識進行實踐,這樣就會影響到學生的學習效率。如果教學過程中,理論課程與實踐課程之間的教學間隔過久,還會導致學生在學習時出現混亂的情況,降低學生的學習效率。因此,通過加強教師的專業素質,打造優秀的“雙師型”教師,通過一對一班的針對性輔導,能夠讓學生的理論與實踐課程進度保持一致,以此來提升學生的學習質量,通過教師的理論、實踐同步性教學能夠為學生打下更加良好的力學基礎。
校外教學是通過校企合作讓學生進入到企業中,以此來磨練自己的實踐動手動力,而且能夠在培養學生動手能力的同時,提升企業的工作效率。在進行校外實踐時,學校可以通過教師陪同來提升學生的實踐安全性。
總而言之,土建類專業力學、結構、施工進階化課程教學改革非常重要,通過教學改革,能夠在提升學生創新能力的同時,加強學生理論、實踐的綜合素養,為學生后續步入社會帶來極大的幫助。