
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2096-000X(2025)13-0091-05
Abstract:Underthe backgroundoftheconstructionof \"Emerging Enginering Education\"and\"curriculum ideologyand politics\",StructuralMechanics,asakeybasiccoursethedisciplineofcivilengineering,hasaprominentandimportantposition inthedisciplineconstructionandpersonneltraining,anditisofgreatsignificancetoefectivelyconductresearchonthecourse teachingandimprovethequality.Basedonthebibliometricanalysis,thispaper,throughthequantitativeanalysisoftheresearch papersotheteachingofstructuralmechanicsinthedatabaseofCNKItriestooutlinethehistoricallineage,basiccontentand researchcharacteristicsofthecourseresearchandefectivelyanalyetheresearchhotspotsinthisfieldinrecentyears,soasto providereferenceforfurtherdeepeningtheteachingresearchofthecourseandefectivelydrawingondiversifiedteaching concepts and teaching methods.
Keywords:curiculum ideologyandpolitics;Emerging Engineering Education;mechanics;StructuralMechanics;teaching
近年來,基于國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)形式和立德樹人的新要求,結(jié)合習(xí)近平總書記提出的“辦好中國(guó)特色社會(huì)主義大學(xué),要堅(jiān)持立德樹人,把培育和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀融人教書育人全過程”的指示,以“新工科(Emerging Engineering Education,3E)\"和“課程思政\"建設(shè)為導(dǎo)向的課程教學(xué)改革成為新需求。土木工程作為我國(guó)工科中的大類專業(yè),其在校普通本科生約50萬人、專科生約29萬人,合計(jì)約79萬人2,因此,提升土木工程專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量,對(duì)于新工科教育和課程思政的實(shí)施具有重要意義。結(jié)構(gòu)力學(xué)作為土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,課程的學(xué)習(xí)不僅影響學(xué)生對(duì)整個(gè)力學(xué)體系的理解和掌握,更影響著后續(xù)的混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等系列專業(yè)課程的學(xué)習(xí),因此,對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)開展研究,有效提升課程授課質(zhì)量,是結(jié)構(gòu)力學(xué)教師,尤其是青年教師面臨的重要任務(wù)。本文運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)手段,聚焦中國(guó)知網(wǎng)收錄的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)相關(guān)研究論文,通過量化分析,旨在梳理該課程研究的發(fā)展歷程、核心內(nèi)容及獨(dú)特研究風(fēng)格,并精準(zhǔn)剖析近年來該領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)問題,為后續(xù)課程教學(xué)研究的深化以及教學(xué)理念、方法的多元借鑒提供有益參考。
一 檢索方式
本文以中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)為依據(jù),采用專業(yè)檢索的方式,檢索格式為“SU σ= σ \"結(jié)構(gòu)力學(xué)\"AND( S U= “教學(xué)\"ORSU= “課程\")”,其含義為檢索文獻(xiàn)的主題必須包含“結(jié)構(gòu)力學(xué)\"這一完整連續(xù)的詞語,同時(shí),主題包括“教學(xué)\"或者“課程”兩個(gè)連續(xù)詞語中的一個(gè),其他采用默認(rèn)方式。檢索后共獲得文獻(xiàn)696篇,其中學(xué)術(shù)期刊582篇,學(xué)位論文2篇,會(huì)議論文42篇,圖書5本,特色期刊65本。檢索時(shí)間為2022年4月12日18:47。
二 教學(xué)研究的總體情況分析
該領(lǐng)域文獻(xiàn)的年度變化如圖1所示,從中可以發(fā)現(xiàn),對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)的研究總體上呈現(xiàn)顯著增加的趨勢(shì),1982年僅有1篇教學(xué)論文,2006年則從16篇開始迎來了大幅度的發(fā)展,2017年更是高達(dá)51篇。

1982年的文章探討了采用DITSF語言編寫的結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)程序CALSM,可運(yùn)行在CDCCYBER18-20型計(jì)算機(jī)(20世紀(jì)70年代美國(guó)控制數(shù)據(jù)公司生產(chǎn)的小型電腦),通過一個(gè)主程序、一個(gè)函數(shù)過程和28個(gè)子程序,實(shí)現(xiàn)桿系結(jié)構(gòu)的分析以承擔(dān)輔助教學(xué),提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的,從而減輕教學(xué)負(fù)擔(dān),提升教學(xué)質(zhì)量。隨后,1985年的論文則討論了20世紀(jì)80年代結(jié)構(gòu)力學(xué)課程改革的設(shè)想[4。1986年的三篇論文則分別討論了平面桿系結(jié)構(gòu)的虛功方程20世紀(jì)80年代電視大學(xué)電算教學(xué)復(fù)習(xí)提綱以及結(jié)構(gòu)力學(xué)改革中的教材選擇和電算改革等問題。
2006年對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)研究的16篇論文,則包含了更加豐富的內(nèi)容,主要為結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本知識(shí)點(diǎn)、結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)技術(shù)(如多媒體教學(xué)、雙語教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等)精品課程建設(shè)、結(jié)構(gòu)力學(xué)活動(dòng)報(bào)道和研究(中南地區(qū)高校第一屆“結(jié)構(gòu)力學(xué)競(jìng)賽”《船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)》在中國(guó)之歷史)等。由此可見,相比于20世紀(jì)80年代,結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)研究,無論是在深度還是在廣度,都出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容愈加多樣化,教學(xué)活動(dòng)的質(zhì)量和研究活動(dòng)有了顯著的提升。
2021年結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)研究的文獻(xiàn)則達(dá)到了34篇,論文數(shù)量愈發(fā)增多,除了傳統(tǒng)的對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)、結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)方法、計(jì)算機(jī)程序教學(xué)的討論研究以外,一些新的熱點(diǎn)引起了大家的關(guān)注,如疫情防控期間結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)的探討,教學(xué)手段進(jìn)一步豐富,包含了“釘釘 + 云班課”、“課堂派 + 騰訊會(huì)議”超星教學(xué)平臺(tái)、雨課堂等多種線上教學(xué)平臺(tái)。與此同時(shí),一些新的教學(xué)理念得以提出,如課程思政、翻轉(zhuǎn)課堂、成果導(dǎo)向教育(OBE)等,同時(shí),跨學(xué)科的方法論和知識(shí)點(diǎn)亦切人結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)之中,如哲學(xué)、心理學(xué)等。另外,外國(guó)來華留學(xué)生的英文結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)問題,也得到了大家的關(guān)注。
分析上述三個(gè)代表性年份的論文不難發(fā)現(xiàn)如下結(jié)論: ① 不同年代對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)的討論始終是課程教學(xué)研究的主題,例如文獻(xiàn)[5]討論的虛功方程,文獻(xiàn)[8]則討論了力法、位移法和漸進(jìn)法,文獻(xiàn)[9]則研究了矩陣位移法等。 ② 結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)的研究始終伴隨著信息科學(xué)的身影,從早期的CYBER18-20型計(jì)算機(jī)到多媒體技術(shù),再至今天多類線上教學(xué)方式,信息技術(shù)不僅改變了傳統(tǒng)的知識(shí)學(xué)習(xí)方式,更改變了知識(shí)的傳授方式,大大提升了課堂的效率。 ③ 結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)改革的研究一直是教師們關(guān)注的問題,但各階段的改革都具有顯著的時(shí)代背景和特色,從20世紀(jì)80年代課程教材的選擇和課程教學(xué)時(shí)數(shù)的確定,到21世紀(jì)初精品課程的建設(shè),直到今天結(jié)構(gòu)力學(xué)慕課、課程思政等;從僅關(guān)心本國(guó)學(xué)生的教學(xué)到雙語教學(xué),再到國(guó)外留學(xué)生的教學(xué)等,無不浸潤(rùn)著時(shí)代發(fā)展的特色,映襯著國(guó)家發(fā)展和中國(guó)融入世界的宏大背景。 ④ 跨學(xué)科的管理、教學(xué)、心理和哲學(xué)等理論逐漸融人結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)之中,這從側(cè)面反映了對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)研究的不斷深化,從早期僅關(guān)注學(xué)生的知識(shí)掌握程度,到充分運(yùn)用成果導(dǎo)向教育理論、心流理論、建構(gòu)主義認(rèn)知論等不同學(xué)科的理論融入結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)之中。 ⑤ 盡管時(shí)代不同,但是教師始終面臨著提升學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力和學(xué)習(xí)效率的基本矛盾,一方面這固然與課程的教學(xué)內(nèi)容有關(guān),但是也與時(shí)代發(fā)展學(xué)生成長(zhǎng)的背景和環(huán)境發(fā)生了劇烈的變化密不可分。因此,對(duì)學(xué)生興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力的提升,必然離不開對(duì)學(xué)生成長(zhǎng)時(shí)代背景的深刻考察。
通過上述情況的分析,由于結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)研究具有顯著的時(shí)代特色,因此,筆者在檢索文獻(xiàn)原有數(shù)量的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步根據(jù)時(shí)間進(jìn)行精煉,精煉后共有文獻(xiàn)225篇,其中學(xué)術(shù)期刊194篇,會(huì)議3篇,圖書1本,特色期刊27篇。以此為基礎(chǔ)進(jìn)行隨后的量化分析,凝練時(shí)間為2022年4月13日16:57。
三 研究主題的量化分析和討論
(1) 主題總體分析
中國(guó)知網(wǎng)主題檢索在“題名、關(guān)鍵詞、摘要\"范圍中檢索,其出現(xiàn)頻次前30項(xiàng)的主題見表1。分析表1所示關(guān)鍵詞,其可主要分為四類: ① 本文所研究的對(duì)象,主要為結(jié)構(gòu)力學(xué)、力學(xué)課程、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、力學(xué)教學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)課程,共計(jì)287次。 ② 本文研究主題的背景,主要包括專業(yè)背景,如土木工程、土木工程專業(yè)、土木類,共計(jì)27次;學(xué)科背景,如應(yīng)用型本科、工科背景、應(yīng)用型、應(yīng)用型高校、新工科、應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),共計(jì)30次。 ③ 本文所研究的一般問題,包含教學(xué)改革、課程改革與實(shí)踐、教學(xué)改革探索、教學(xué)改革研究、教學(xué)方法、教學(xué)探索與實(shí)踐、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)模式、課程建設(shè)、教學(xué)探索、課程教學(xué)改革,共計(jì)91次。 ④ 本文所研究的具體問題,包含課程思政、混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、線上教學(xué),共計(jì)27次。

分析這些關(guān)鍵詞可得如下主要的結(jié)論: ① 當(dāng)今對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)的研究是在建設(shè)新工科這一大的背景下進(jìn)行的,在這一背景之下,工程學(xué)科教育的新理念、新模式、新方法、新內(nèi)容、新質(zhì)量亟待研究,這大大推升了土木工程學(xué)科,特別是作為其中專業(yè)基礎(chǔ)課程的結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究。 ② 在新工科建設(shè)的背景下,對(duì)土木工程人才的培養(yǎng),其創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力被提升到了最突出的高度,多學(xué)科的融合教育體系和多樣化的現(xiàn)代教學(xué)方法成為人才培養(yǎng)的必要支撐,恰是新的人才培養(yǎng)需求,催生了對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)在教學(xué)方法、教學(xué)模式、課程建設(shè)等多方面的教學(xué)改革研究。 ③ 結(jié)構(gòu)力學(xué)的教育研究,凸顯了對(duì)應(yīng)用型人才的重視,與學(xué)術(shù)型人才更為關(guān)注自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)以及人文科學(xué)領(lǐng)域客觀規(guī)律的研究不同,應(yīng)用型人才更加注重技術(shù)知識(shí)和技術(shù)應(yīng)用,同時(shí)突出學(xué)科知識(shí)的實(shí)踐驗(yàn)證0,因此,從應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)的改革研究與實(shí)踐,是一個(gè)總體的切入視角,也是當(dāng)前焦點(diǎn)。
(二) 主題年度交叉分析
2018—2022年各主題的年度分布情況如圖2所示,可以看出,課程思政這一主題是2021年最新出現(xiàn)且頻率較高的關(guān)鍵詞(7次),截至檢索時(shí)在2022年又出現(xiàn)2次,這說明對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程思政的研究是2021年到2022年研究關(guān)注的熱點(diǎn)。
中國(guó)知網(wǎng)以“SU ? “課程思政\"\"為格式的檢索表明以“課程思政”為關(guān)鍵詞的文獻(xiàn)情況,具體如圖3所示,可以發(fā)現(xiàn),相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量出現(xiàn)了爆發(fā)式增長(zhǎng),2017年僅有49篇文獻(xiàn),而2021年則達(dá)到了11354篇,由此可見該領(lǐng)域的研究熱度。同時(shí)以“結(jié)構(gòu)力學(xué)”和“課程思政”為主題的檢索結(jié)果則表明,該關(guān)鍵詞首現(xiàn)于文獻(xiàn)[11],并復(fù)現(xiàn)于文獻(xiàn)[12-18]。文獻(xiàn)[11]討論了人文素養(yǎng)培育視角下的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程思政問題,試圖將科學(xué)的求真精神與人文的求善精神統(tǒng)一于結(jié)構(gòu)力學(xué)的教育之中。文獻(xiàn)[12-18則就思政元素和以微信公眾號(hào)為代表的現(xiàn)代化的思政教學(xué)媒體為代表進(jìn)行了分析,這也從一個(gè)側(cè)面反映出,當(dāng)前結(jié)構(gòu)力學(xué)課程思政的研究,主要集中思政元素的討論和思政方式的實(shí)施之中。


高被引文獻(xiàn)和高下載文獻(xiàn)其被引次數(shù)和相關(guān)的主題見表2。分析表2不難發(fā)現(xiàn),高被引文獻(xiàn)和高下載文獻(xiàn)主要涉及了結(jié)構(gòu)力學(xué)的改革背景、教學(xué)對(duì)象、教學(xué)方法、教學(xué)工具、教學(xué)理念五個(gè)方面。結(jié)構(gòu)力學(xué)當(dāng)前的改革背景包括文獻(xiàn)[19]討論的新工科背景以及文獻(xiàn)[12][11][20][15]所討論的課程思政兩大方面,特別是課程思政,盡管其被引次數(shù)不是最高的,但是下載次數(shù)充分表明了當(dāng)前對(duì)該問題的研究熱度,這與前述的分析是一致的。教學(xué)對(duì)象,除了傳統(tǒng)的國(guó)內(nèi)學(xué)生以外,對(duì)外國(guó)來華留學(xué)生的全英文教學(xué),引起了大家的普遍關(guān)注。教學(xué)方法則包括了混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)力學(xué)和情境創(chuàng)設(shè)幾個(gè)方面。具體工具則包括了雨課堂、學(xué)科思維導(dǎo)圖、微信公眾平臺(tái)、慕課四類,均為當(dāng)前比較主流的媒體工具或者學(xué)習(xí)平臺(tái)。教育理念則包含了OBE理念、建構(gòu)主義。上述方法盡管并不能讓我們透視四個(gè)領(lǐng)域的全部?jī)?nèi)容,但可以為青年教師迅速地切入這四方面的研究,提供有力的參考。

五期刊發(fā)文分析
本領(lǐng)域的主要發(fā)文期刊分析見表3,分析可以發(fā)現(xiàn),盡管這十本期刊發(fā)文量比較大,占到了總發(fā)文量的 5 7 . 6 5 % ,但是除《力學(xué)與實(shí)踐》之外,其他期刊均為省級(jí)期刊,這從側(cè)面反映出還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)研究的精度和深度。根據(jù)北大核心期刊目錄2021年的分類目錄,屬于高等教育(編號(hào)G64)的期刊共19種,通過檢索發(fā)現(xiàn)北大核心的論文僅有三篇[33-35],,分別討論了結(jié)構(gòu)力學(xué)的雙語教學(xué)[33]、學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)[34和教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)方式與手段的問題[35]。

此外,作為核心期刊的力學(xué)與實(shí)踐,自1992年發(fā)文以來3,共收錄有關(guān)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)研究的論文26篇,其中袁駟[、任偉杰等[38]、樊友景等[39]、向宏軍等[40]、孫苗苗等[24發(fā)表的文獻(xiàn)分別居于文獻(xiàn)被引次數(shù)的前五位,屬于高被引文獻(xiàn),其共同特征在于主要集中在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)方式的討論。與此同時(shí),以“(
教學(xué)\"OR SU
\"課程\")AND J N= (力學(xué)與實(shí)踐)\"進(jìn)行檢索,發(fā)現(xiàn)該期刊進(jìn)行課程研究的論文共494篇,始于對(duì)1981年7月在同濟(jì)大學(xué)召開的全國(guó)實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析教學(xué)交流會(huì)的報(bào)告、1982年3月份召開的力學(xué)教育工作委員會(huì)的討論摘要和阮孟光對(duì)理論力學(xué)和材料力學(xué)教師的培養(yǎng)問題的討論。結(jié)構(gòu)力學(xué)論文占比5 . 2 6 % ,與之相對(duì)的,理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)教學(xué)論文則為84篇( 1 7 . 0 0 % )、69篇( 1 3 . 9 7 % )、44篇(8 . 9 1 % ),顯然比結(jié)構(gòu)力學(xué)更受關(guān)注。
六結(jié)論
本文采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法,通過對(duì)中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)研究論文的量化分析,初步勾勒了從20世紀(jì)80年代至2022年有關(guān)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)研究的基本情況,主要的結(jié)論如下:
1)2018—2022年課程教學(xué)的研究主要集中在新工科和課程思政兩大背景下,努力在結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)中踐行新工科建設(shè)的育人要求和課程思政的人才思想建設(shè)是當(dāng)今的熱點(diǎn)。
2)對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)研究是各個(gè)時(shí)代共同之處,課程改革則是各個(gè)時(shí)代始終討論的話題,改革所面臨的問題具有強(qiáng)烈的時(shí)代特色。不斷適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求、國(guó)家建設(shè)的需求和人才培養(yǎng)的需求,探索課程的指導(dǎo)思想建設(shè)并為之實(shí)踐,是結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)研究的根本任務(wù)。3)采用多樣化的教學(xué)方法與教學(xué)工具,適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,是結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)研究的基本目標(biāo)。4)充分吸收教育學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)、工具等,提升教學(xué)的效率是結(jié)構(gòu)力學(xué)課程研究的基本路徑。
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