力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐論文
1經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容及要求
依據(jù)國內(nèi)應(yīng)用型人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的建設(shè)現(xiàn)狀，經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本教學(xué)要求為:學(xué)生在掌握了扎實(shí)的基本力學(xué)概念與力學(xué)原理的基礎(chǔ)上，學(xué)會處理工程實(shí)際問題的分析和計(jì)算方法。具體在教學(xué)內(nèi)容上，就是在掌握靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算方法、超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算方法(主要指力法與位移法)的基礎(chǔ)上，能夠熟練掌握一種工程實(shí)用手算方法(漸近計(jì)算法)，并能使用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，能對結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行初步的定性分析。
2工程實(shí)用手算法教學(xué)內(nèi)容及要求
依據(jù)目前土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)計(jì)劃的要求，確定了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程工程實(shí)用手算法的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求為:能夠應(yīng)用力矩分配法計(jì)算連續(xù)梁與無側(cè)移剛架的內(nèi)力，能夠應(yīng)用二次彎矩分配法與分層計(jì)算法計(jì)算剛架在豎向荷載作用下的內(nèi)力，能夠應(yīng)用反彎點(diǎn)法與D值法計(jì)算剛架在水平荷載作用下的內(nèi)力。其中，第一部分教學(xué)內(nèi)容主要通過經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)的課堂教學(xué)來完成，教學(xué)課時數(shù)為4學(xué)時;第二、三部分教學(xué)內(nèi)容主要通過高層建筑結(jié)構(gòu)課程的課堂教學(xué)來完成，教學(xué)課時數(shù)為6學(xué)時。
3工程實(shí)用電算法教學(xué)內(nèi)容及要求
工程實(shí)用現(xiàn)代電算方法的教學(xué)內(nèi)容主要包括力學(xué)求解器與PKPM設(shè)計(jì)軟件的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。其中，結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器的教學(xué)主要通過經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)的.課堂教學(xué)來完成，教學(xué)課時數(shù)為6學(xué)時;PKPM設(shè)計(jì)軟件的教學(xué)工作主要通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)來完成。本部分的基本教學(xué)要求為:學(xué)生能夠熟練地應(yīng)用力學(xué)求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)作業(yè)自檢，并能在課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)中運(yùn)用力學(xué)求解器與PKPM設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的內(nèi)力、變形計(jì)算。
4課程教學(xué)方法、手段及措施建設(shè)
4．1課堂教學(xué)方法建設(shè)
在課堂教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程在數(shù)學(xué)—力學(xué)—結(jié)構(gòu)工程課程體系中的橋梁地位和關(guān)鍵作用，使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)本課程的重要性，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和積極性。同時，還要注重課堂教學(xué)內(nèi)容的邏輯性和科學(xué)性，教學(xué)內(nèi)容以基本概念、基本原理和基本方法為主，突出重點(diǎn)，分散難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力。堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，教學(xué)方法適宜、先進(jìn)、靈活，注意培養(yǎng)學(xué)生的能力和學(xué)習(xí)方法。課程組教師對教學(xué)方法進(jìn)行了充分的交流和討論，根據(jù)課程的特點(diǎn)，并結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在課堂教學(xué)中主要采用了啟發(fā)式、討論式和質(zhì)疑式教學(xué)方法［4］，有效地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生的潛能。
4．2課堂教學(xué)手段建設(shè)
在傳統(tǒng)教學(xué)手段基礎(chǔ)上，課程組教師自主編制了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程多媒體教學(xué)輔助課件。通過多媒體課件可以展示傳統(tǒng)課堂教學(xué)手段所無法表達(dá)的內(nèi)容，比如在介紹如何把實(shí)際結(jié)構(gòu)簡化為理想的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖時，可以利用圖片向?qū)W生展示各種實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)，這樣的表達(dá)簡單、清楚、準(zhǔn)確，易于學(xué)生的理解與掌握;在介紹結(jié)構(gòu)變形的發(fā)展過程時，可以利用多媒體課件的動畫功能，使學(xué)生一目了然。總之，利用多媒體課件的演示功能，可以把實(shí)際工程搬進(jìn)課堂，真正做到理論與實(shí)際相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了課堂上的實(shí)踐性教學(xué)，充分提高了學(xué)生分析實(shí)際問題、解決實(shí)際問題的能力［5，6］。為便于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，課程組教師建成了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。把電子版的教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、教案、教學(xué)課件、自學(xué)參考書庫、習(xí)題庫、考研資料庫等資源上傳到網(wǎng)上，供學(xué)生使用。同時通過網(wǎng)絡(luò)平臺布置作業(yè)，并對學(xué)生進(jìn)行答疑和輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)了教師與學(xué)生的適時交流互動。
4．3實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)
實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)主要是指綜合訓(xùn)練與工程實(shí)踐兩個階段，具體包括各專業(yè)課的課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)工作。在這兩個階段，要求課程組教師全部深入到學(xué)生的課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)工作中，提高學(xué)生的工程實(shí)用手算計(jì)算方法與現(xiàn)代電算方法的應(yīng)用能力。在各專業(yè)課的課程設(shè)計(jì)中，要求學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容選取恰當(dāng)?shù)墓こ虒?shí)用手算法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，并要求80%的學(xué)生能應(yīng)用力學(xué)求解器進(jìn)行電算校核，以達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，首先要求學(xué)生能夠根據(jù)工程特點(diǎn)選取正確的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖，然后再選取恰當(dāng)?shù)墓こ虒?shí)用手算法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，并要求50%的學(xué)生能夠應(yīng)用力學(xué)求解器或PKPM設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行電算校核，以達(dá)到工程實(shí)踐的目的。
4．4創(chuàng)新素質(zhì)教育建設(shè)
一方面，課程組教師將個人的科研成果引入教學(xué)，并積極為授課班級的學(xué)生開展學(xué)術(shù)講座，以拓寬學(xué)生的知識面與眼界，提高其學(xué)習(xí)的積極性。在此基礎(chǔ)上，還積極引導(dǎo)大學(xué)生進(jìn)行科研立項(xiàng)。近年來，課程組教師平均每年指導(dǎo)大學(xué)生科研立項(xiàng)30余項(xiàng)，大大調(diào)動了大學(xué)生投身科研的積極性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富了學(xué)生的知識。另一方面，選取部分優(yōu)秀學(xué)生參加省級結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽。首先在校內(nèi)組建5個～10個參賽小組，每組由兩名課程組教師帶隊(duì)，指導(dǎo)學(xué)生完成設(shè)計(jì)作品后，進(jìn)行校內(nèi)比賽，然后根據(jù)比賽結(jié)果選取3個～5個小組參加省級比賽。近年來，多項(xiàng)學(xué)生作品獲得了省級一等獎、二等獎，課程組教師獲得了多項(xiàng)省級優(yōu)秀組織獎。本文來自于《山西建筑》雜志。山西建筑雜志簡介詳見
4．5考核方法建設(shè)
本著“重平實(shí)、重應(yīng)用”的原則，將期末一次性考試變?yōu)槎鄬哟�、多方式的考核，具體內(nèi)容包括:加強(qiáng)日常教學(xué)管理，對學(xué)生的課堂出勤率、回答問題及作業(yè)完成情況進(jìn)行考核;采取每章小測驗(yàn)的形式，對學(xué)生進(jìn)行階段性知識掌握情況考核，以反饋學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況，為下一步的教學(xué)工作奠定基礎(chǔ);注重學(xué)生實(shí)用能力的培養(yǎng)，對部分工程實(shí)用性較強(qiáng)的內(nèi)容，采取布置大作業(yè)的形式進(jìn)行考核;期末考試只對經(jīng)典理論部分進(jìn)行考核。
5結(jié)語
經(jīng)過四年的實(shí)踐與探索，目前已基本形成了以“知識—訓(xùn)練—實(shí)踐”為主線的良性循環(huán)的新型結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)模式。該教學(xué)模式突出了經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)的核心地位，兼顧了工程實(shí)用手算法與現(xiàn)代電算法的綜合訓(xùn)練與工程實(shí)踐，不僅提高了學(xué)生對力學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生具備了扎實(shí)的基礎(chǔ)力學(xué)知識，而且提高了學(xué)生的結(jié)構(gòu)分析能力、工程實(shí)用手算能力與電算能力，確保了土木工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。
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