结构力学课程教学改革探索

时间:2022-10-30 18:20:05 来源:网友投稿

摘要:本文从结构力学课程教学实际出发,然后针对目前存在的问题,从教学内容、教学手段、学习质量监控及评估体系三个方面对结构力学教学改革进行了探索并提出改革措施,以促进结构力学教学改良和发展。

关键词:结构力学;教学改革;教学质量

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)20-0115-02

一、前言

结构力学课程是土木工程专业的一个重要的基础课程。该门课程是在高等数学、线性代数、理论力学、材料力学等课程结束才开始学习的课程,同时结构力学也是钢筋混凝土结构和砌体结构、土力学与地基基础、钢结构和结构抗震设计等核心专业课的力学基础,是连接基础课和专业课的纽带,在整个专业培养计划体系中占有举足轻重的地位。结构力学教学效果的好坏不仅直接影响到学生对专业课程的掌握,而且还会影响到学生在实际工程中分析问题和解决问题的能力。学生在课程设计、毕业设计的过程中也要反复用到结构力学的知识。如何提高结构力学的教学质量,提高学生运用所学力学知识分析和解决实际工程问题的能力,是结构力学课程教学改革需要主要解决的问题。

二、教学内容改革

1.整合教学内容,提高教学质量。结构力学教学内容一般包括:结构体系的机动分析、静定结构的内力和位移计算、静定和超静定拱、静定结构的影响线、力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法、结构动力学和结构力学求解器、塑性极限分析、结构的灵活性和稳定性。结构力学在专业课与基础课之间起着桥梁作用,但随着新学科的发展,越来越多的课程开放实践,结构力学的时间减少,所以建议在理论力学知识,如桁架梁结构的静态和静态力计算。矩阵位移法在本章中因为内容复杂,一般没有足够的时间进行讲解,需要把握好重点、难点,对课程内容进行适当提炼。用最少的课时,达到要求的教学效果。有些学校不是关于动态内容,而是动态计算,是现代结构计算的重要組成部分,也是大多数高校研究生和注册结构工程师考试的内容,因此应该是教学的重点。

2.增加实践环节。结构力学的课程主要是理论研究,但它可以使学生了解抽象的、困难的和难以掌握的知识。例如,结构设计和开放实验,让学生创造性的设计房屋和桥梁模型,分析几何组成,计算结构的强度、刚度和稳定性,并通过试验测定了结构模型的强度、刚度和稳定性。同时,对实验和理论之间的差异进行了分析,并提出了优化方法。结构模型设计和制作的趣味性和概念性,大大拓展了学生的视野,学生可以把理论与实际结合,激活其用力学概念进行结构设计的潜质,锻炼其工程思维能力,从而取得良好的教学效果。

三、教学手段改革

1.重视传统教学与多媒体教学的有效结合。教师在黑板上解释和写的过程中向学生传达课程信息。随着计算机的广泛使用,多媒体技术在课堂教学中的应用越来越广泛。多媒体技术为现代教育提供了方便,利用多媒体技术对图像、声音、动画、文本、图形、线条等进行处理,可以提高学生的学习兴趣。但在抽象理论的解释中缺乏优势。例如,在计算结构力学公式时,如位移计算中的乘法公式、位移法等。如果直接用PPT演示,推导过程讲解太快,不宜于学生的理解和接受。教师在黑板上用文字说明,只有通过口头的、循序渐进的推导,并与学生互动,才能让学生在思考和速度上跟上节奏。可以引导学生同步思考,吸引学生的注意力,引导学生的思维,也可以使学生和教师产生教学良性互动,使教学效果达到最佳。因此,教学方法是充分利用自己在黑板上的写和多媒体相结合,从而提高教学质量。

2.重视网络教学的应用。网络教学已成为21世纪教学平台的一个组成部分,教师将课堂上讨论的问题在网站上展示,引导学生预习、复习和学习,从而提高课堂效率,丰富学生的力学知识有较强的自学能力,满足学生的求知欲,提高教学效率。网络是一个搭建沟通中心的平台,在以上问题的师生,让学生参与进来,通过沟通、讨论,消除混乱,加深对知识的理解和升华,取得良好的教学效果。

四、建立全过程学习质量监控及评估体系

建立全过程的学习质量监控体系,把学生的学习质量把控在整个教学过程。良好的质量评估体系会激励学生全程参与课程教学,让学生从被动学习到主动学习,从而成为课程主体,让学生从一开始上课就全心投入直至课程结束,保持课程知识体系的连续性。

建设质量监测评价体系的研究,应遵循“双评价、教与学、教与学”的互动评价体系,对教师和学生都有好处。确保质量的指导思想,树立以人为本、监控平台的结构和功能,根据监测对象的多维监控系统分为监控中心,可以快速响应各种学习活动的教学科目的学习跟踪、主体认识、指导、监控的要求,给出评价结果。多维监测的实施,学生做到全程、全员、全方位的监控,过程因素的教学和学习活动的识别,识别的影响教学质量的因素及该项目的主要内容学习。首先是出勤率。结构力学课程知识具有很强的连续性。经常性的缺课会让学生在下次课听课时,无法理解本节课讲述的内容,无法跟上讲课进度。为了避免学生不必要的缺课,可以进行课堂随机点名,课堂考勤作为平时成绩的一部分,保证学生课程学习知识的连续性。然后就是课堂提问。课堂提问一方面可以了解课堂的知识,另一方面可以在学生的监督中发挥作用。把课堂提问的问题回答情况计入平时成绩。学生为了得到一个较好的平时成绩,必须回答正确课堂的问题,这就需要在课堂上认真听讲。再者就是作业监控。因为结构力学课程的特点,学生必须在课下完成一定的作业,以此来检查对所学知识的掌握情况。作业是检查学生学习结构力学效果的一个重要工具,但是结构力学课程作业抄袭现象比较普遍。为了避免学生抄袭,可以增加作业题库容量,针对同一类型的习题,让学生完成自己学号最后两位对应的相应题目。对教师来说,要提前建好作业题库,而且还要建立比较完整的题目解答过程,方便教师的作业批改及课后对题目中错误的改正。这样,任课教师的工作量就比较繁重。最后是阶段性小测验。当所学知识成为一个小体系时,可以针对阶段所学内容,出一份试卷随堂考试来检验学生阶段的学习效果,及时发现学生课程学习中的问题。

以上几种方法均作为学生平时成绩的依据,最好能够明确各部分所占平时成绩的比例及平时成绩换算方法,让学生在接触课堂后就能了解如何来获得平时成绩,并且把平时成绩每两个星期公布一次,在考试前把平时成绩全部公布。让学生在学习过程中知道自己的学习情况及平时成绩的多少。这样引导学生把课程学习尽量在课堂上完成,通过每节课、每次作业、每次测验来监控学生的学习情况,避免普遍存在的在考试前集中突击的现象,让学生在学习中真正掌握课程知识。

五、结语

结构力学课程因为其教学内容的抽象、课堂容量大、课时紧,要在有限的时间内提高教学效果不是一件容易的事情,因此需要在实际教学活动中不断探索和发展。一方面,现代教学方法应充分利用;另一方面,充分调动了学生的主动性和积极性。结构力学课程教学改革任重道远,需要任课教师在授课过程中不断的发现和总结,针对教学中的问题来提出改革的有效措施。

参考文献:

[1]包世华.结构力学[M].武汉理工大学出版社,2010.

[2]温中华,唐克东.《结构力学》教学改革的思路[J].华北水利水电学院学报:社科版,2011,(6):168-169.

[3]王能河,汪继红,梅贤臣.高校学生学习质量与效果监控体系构建研究[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2011,(2):24-26.

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