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力学课程土木工程论文范文
来源:盘古文库
作者:开心麻花
2025-09-18
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力学课程土木工程论文范文第1篇

[摘 要] “工程力学”课程是西南交通大学众多专业的一门专业基础课。針对“工程力学”课程的建设目标,紧跟高等教育的发展形势,强化改革举措,结合“工程力学”课程特点开发了一系列教学资源,包括视频教程、电子教案、数字课程、在线课程和数字化教材等。同时,通过“线上+线下”的紧密联动,实施探究式、启发式、关联式教学法和课程思政,扎实推进了“工程力学”的课程建设,并取得了一定的实效。

[关键词] 一流课程;工程力学;慕课;数字化;课程思政

[基金项目] 2020年度中国高等教育学会教学研究分会中国高校“金课”建设推进平台计划课题“基于在线开放课程群的基础力学金课建设模式研究与实践”(JKJH201902);2020年度教育部第二批新工科研究与实践项目“新工科人才学习质量提升路径的探索与实践”(E-GCJY20200814)

[作者简介] 沈火明(1968—),男,江苏苏州人,博士,西南交通大学力学与工程学院教授,博士生导师,主要从事力学研究。

“工程力学”课程是西南交通大学地质工程、交通工程、环境工程、工程管理、安全工程、生物医学工程等专业的一门专业基础课。通过本课程的学习,主要是使学生掌握静力学和材料力学的基本概念,掌握如何进行物体受力分析和求解物体的平衡问题,掌握构件的强度、刚度和稳定性的计算方法,并能够解决简单超静定力学问题,完成低碳钢、铸铁拉伸与压缩时的力学性能实验和纯弯曲实验,为学习后续相关课程打下坚实的基础。通过本课程的学习,培养学生的抽象思维能力、逻辑思维能力、科学计算能力、实验分析能力和运用课程知识解决工程实际问题的能力;培养学生利用信息技术、网络等进行主动学习、自主学习的能力,逐步养成深度学习、终身学习的能力;加强课程思政,以润物无声的形式将正确的价值观、家国情怀和“工匠精神”等传导给学生。同时在教学过程中引导学生学习知识、锤炼心志、涵养品行。

经过团队二十多年的努力,“工程力学”课程的建设取得了丰硕成果,先后被评为国家级精品课程、国家级精品资源共享课程、国家级精品在线开放课程(线上一流课程)。课程教学团队被评审为国家级教学团队,相关教学成果于2018年获国家级教学成果二等奖。2019年“工程力学”课程被评审为四川省首批课程思政示范课程,2020年被评审为国家级线上线下混合式一流课程。

一、课程的基本情况

我校自1980年起开始在部分工科专业开设“工程力学”课程,教学为48~64学时,主要内容包括:静力学基础,以及材料的拉伸与压缩、扭转、弯曲、应力状态与强度理论、压杆稳定等,专业包括:交通工程专业、电气工程专业、运输工程专业等。1987年,课程组教师编写出版了《工程力学》一书(奚绍中、邱秉权主编),并为许多学校所选用。期间,学校一批知名教授执教“工程力学”课程,如知名工程专家奚绍中教授。

2000年后,我国高等教育进入大发展阶段,学校也创办了不少新专业,如环境工程、测控技术与仪器、工程管理、载运工具、安全工程、生物医学工程等,这些专业都开设了“工程力学”课程。同时,根据本课程建设的特点和不同专业教学内容、教学学时的实际情况,为培养具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才,本课程对课程体系、教学内容、教学方法及手段等进行了全面改革,并取得了不少成果。2004年,西南交通大学出版社、电子出版物数据中心联合出版了《工程力学(1)(2)(3)》视频教程,该教程于2006年获四川省第十一届优秀电教科研成果二等奖。在《工程力学》教材的基础上,于2004年8月由高等教育出版社出版了教育科学“十五”国家规划课题研究成果《工程力学教程》,2006年《工程力学教程》被列为“十一五”国家级规划教材,2007年由高等教育出版社出版《工程力学电子教案》,2011年《工程力学教程》被评为“十二五”国家级规划教材,2016年修订出版了第3版,2019年修订并增加数字化资源后出版了数字化教材(第4版)[1]。期间,建设了“工程力学”慕课,慕课于2013年在EWANT平台上线,2014年在爱课程网中国大学MOOC平台上线,2018年5月由高等教育出版社出版了“工程力学”数字课程。十多年来,课程教学团队不断扩大,不少教师来自海外名校,师资的年龄结构、学缘结构得到了优化,学历结构、职称结构合理,为课程建设的持续创新和一流课程建设奠定了扎实的基础。

二、课程建设实践

针对课程建设目标,“工程力学”课程教学团队紧跟高等教育的发展形势,强化教学改革举措,扎实推进“课程革命”和“金课”建设[2,3]。课程教学改革的具体举措和取得的实效主要有以下几方面。

1.加强队伍建设,不断提升教学团队的教学创新和教学研究能力。工程力学教学团队为国家级教学团队,课程负责人按“双带头”要求配置,也是“万人计划”的国家教学名师,具有较高的政治素养、学术水平和教学水平,不断带领课程团队进行课程创新,12名主要教学团队成员中具有博士学历的占83%,学缘结构占比75%,三分之一来自海外名校;团队核心成员全部承担了各类教育教学改革项目,教师在实战和教学试点中提升课程建设水平;组织和鼓励教师参加各类教学研讨会和教学沙龙,了解课程建设前沿,推进课程建设创新。

2.更新教育教学理念,明确课程建设目标。课程目标:确立“以学生为中心”的教育教学理念;讲授“工程力学”课程的基本知识;培养学生的抽象思维能力、逻辑思维能力、科学计算能力、实验分析能力和运用课程知识解决实际工程问题的能力;培养学生利用信息技术、网络等进行自主学习的能力,并逐步养成深度学习、终身学习的能力;加强课程思政,以润物无声的形式将正确的价值观、家国情怀和“工匠精神”等传导给学生,同时在教学过程中引导学生学习知识、锤炼心志、涵养品行。

3.完善课程体系,加强工程实际,紧跟学科前沿,创新教学内容,拓展课程深度。课程模块由必学模块和选学模块组成,针对不同学时的课程进行组合,明确学习要求。对接工程实际,开发“力学与工程”系列PPT,供教师选讲,供学生选学,如“力学与桥梁工程”“力学与高速铁路”“力学与水利工程”等。紧跟学科前沿和最新建造技术,拓展课程深度。补充数值计算和仿真分析的内容,与传统理论分析的内容进行比较,加深学生对课程基本理论和科学计算的认识。增加应用性例题和习题,提高学生的建模能力和解决实际问题的能力。

4.利用信息技术,结合课程特点,开发了一系列数字化教学资源。数字化教学资源主要包括:视频教程、电子教案、数字课程、数字化教材和数字化指导书(均已出版)。同时,教学团队建设了国家精品课程、国家精品资源共享课程和国家精品在线开放课程等。上述工作突出了课程建设的持续创新,所开发的课程资源也已成为“工程力学”一流课程建设的重要组成部分,为接下来的课程改革和发展奠定了基础。

5.加强实验与实践性环节建设,全面提高学生的综合素质和创新能力,突出了课程的“高阶性”。在材料拉压力学性能、纯弯曲两个基本实验的基础上,设计和研制了一系列设计型、创新型和综合型实验(如钢结构网架模型、桁架桥模型等),以提升学生的动手能力和创新实践能力。部分创新型、综合型实验作为实验室开放项目,列入学校重点实验室开放指南,供学生用于科创训练。同时,要求学生在本课程结束后根据知识的掌握情况、体会和实际应用,撰写小论文;在课程期末考试时,设置与实际工程结构相结合的应用型考题。通过推动上述工作突出课程的“高阶性”。

6.加强教材建设,不断完善体系、更新内容。自《工程力学教程》2004年在高等教育出版社出版以来,结合教学科研成果及教学资源,不断缩短教材的修订周期,将新知识、新技术、新成果编入教材,注重教材内容,做到在传授知识的同时,传授获取知识和创造知识的方法。同时,通过建设丰富的课程数字资源,优化课程体系、教材体系,打造数字化教材《工程力学教程》第4版。数字化教材既链接了数字课程网站,推动了课程线上线下的融合,提升了课程的教学质量,又以二维码的形式链接了数值计算、仿真分析内容,加强了学生对科学计算的认识,激发学习兴趣,增强学习动力。教材建设的持续创新,使教材的影响力逐渐扩大,目前已被近200所高校所选用,发行23万册,教材示范辐射作用好。

在教材、慕课建设的基础上,出版了数字课程。数字课程资源丰富,包括教学课件、重点难点讲解视频、应用案例、重点例题或习题讲解视频、试题库、拓展阅读材料、课程思政素材、工程力学虚拟实验等。数字课程平台具有公告、答疑、讨论、成绩评定和教学档案管理等功能。教师通过数字课程系统平台、电子课本、优质资源等功能应用,轻松高效地打造了完美课件,而学生则通过寓教于乐的交互式多媒体书,快乐预习所学内容。课中,师生通过数字课程实时互动,通过随堂测试和实时统计,教师准确掌握了学生的学习情况,学生也在第一时间找到了自己的知识薄弱点。课后,通过数字课程系统中的作业布置与练习,教师轻松地进行教学管理,学生及时巩固学习成果。

7.探索多元多样化的教育教学方法。强化课堂设计,将现代信息技术与教育教学深度融合,创新课堂教学模式,探索线上一流课程和线上线下混合式一流课程模式。鼓励线下教学体现自主、合作、探究式等教学理念,推进小班化改革,进行课程思政建设。而在线上,综合运用课件、视频、应用案例、重点例题或习题讲解视频、拓展阅读材料、教学动画、虚拟实验演示等,为学生在网上学习打造全新的学习环境,学生答题、作业批改、评讲、错误跟踪、网上讨论和作业管理等环节已全程实现了网络化。多元化的教学方式、方法体现了课程的“创新性”。

对于48学时的“工程力学”,线上线下混合式教学课时设计为线下36学时、线上12学时。同时,为了保证教学质量,期末考试试卷实施委托出题,出题高校为“985”“211”高校,并在考试试题中设置非标准答案试题,培养学生的综合能力。

8.重塑课程评價新机制。以探究式、启发式、关联式的教授为主,充分考虑开发学生的潜能,以线上开放课程或数字课程为载体,聚焦传统教学模式的改革和优化,找准课程质量保证的着力点,实现了以“结果评价为主”向“过程与结果评价相结合”的转变。过程评价的占比从原先的30%调整为40%,其中线上学习10%、作业10%、中期考试10%、实验10%。过程评价占比的提高增加了学生学习的“挑战度”。

9.加强课程思政建设。“工程力学”作为专业基础课程,具有传授知识、培养能力,以及进行思想政治教育的双重功能,承担着培养大学生世界观、价值观、人生观的职责。2018年起,“工程力学”课程全面开展课程思政建设,对课程思政建设继续一体化设计,包括课程大纲、教材建设、教学设计、课堂教学、实验教学、环境建设等,不断去挖掘课程的思政元素,构建协同育人的教学合力,使学生从课程中汲取智慧,坚定理想信念,培养人格,掌握科学观和方法论[4]。

课堂教学是思政教育的主渠道,也是课程思政的主要途径。“工程力学”的课堂育人功效主要通过以下途径来实施:(1)课间播放力学知识解决工程问题的纪录片或动画片,潜移默化地激发学生的科学兴趣,激发其学习动力。(2)结合课程知识点,讲述科学家的贡献,如讲授胡克定律时,不光介绍胡克在力学方面的成就,还介绍他在机械制造、城市设计和建筑方面的重要贡献,同时向学生强调,不仅要学好课程和专业知识,而且应注重综合能力的培养。(3)结合课程知识点,讲述学科前沿,如在讲授摩擦时,拓展到摩擦学学科,介绍摩擦学研究前沿及我校的摩擦学研究团队和学科研究水平,激发学生的时代使命感和责任感,学好专业本领和技能,志存高远,将来为本学科建设贡献力量。(4)讲授课程时,不仅注重知识点的讲授,而且通过力学知识点间的思维导图,启发和培养学生的逻辑思维能力和融会贯通的能力。(5)加强课堂提问、讨论等师生互动环节,提高学生学习的积极性和主动性。如在讨论平面静定桁架内力计算时,讲到桁架应用时列举钱塘江大桥,通过讲述故事的形式,让学生更好地理解爱国、励志、求真、力行。同时,通过强化师生互动,让学生更加细致地考虑问题,提升教学效果。

三、課程建设思考

1.将“工程力学”在线开放课程和数字课程资源面向高校和社会开放,在线开放课程每学年开课一期,每四年更新课程重点教学视频资源和其他配套教学资源,每次课程资源更新及完善量超过四分之一,且逐步做到网络资源与现行课程教学同步,并根据课程教学内容及学时的变化进行完善,确保内容充实,让学生想用,且易用、好用。

2.充分利用多媒体信息技术和计算机网络技术,提高在线教学资源的建设质量,补充、完善、整合各种理论和实践教学资源,完善教学资源库,保持资源建设的可持续性,支持教学过程的跟踪统计,体现师生的互动功能,拓宽课程教学空间,并结合线上线下混合式教学模式探索“智能+教育”,不断完善数字课程和数字教材的建设,更好地发挥课程的示范辐射作用。

3.贯彻落实《高等学校课程思政建设指导纲要》[5],进一步梳理课程思政元素,建设丰富的课程思政案例库,探索将思政教育融入“工程力学”教学的形式与方法。同时,创新教育教学方法,研究线上、线下教学的不同课程思政方式,形成“工程力学”一流课程建设中思政教育的体系与方法,让价值引导的成分在“工程力学”课程设计和课堂教学中如盐在水,达到“春风化雨、润物无声”的育人效果。

参考文献

[1]奚绍中,邱秉权.工程力学教程[M].4版.邱秉权,沈火明,修订.北京:高等教育出版社,2019.

[2]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018(12):4-9.

[3]余文森,宋源,丁革民.“课堂革命”与“金课”建设[J].中国大学教学,2019(9):22-28.

[4]沈火明.西部工科高等教育教学改革论文集[M].成都:西南交通大学出版社,2020:1-5.

[5]中华人民共和国教育部.教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].(2020-06-01).http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462

437.html.

Innovation Practice of “Engineering Mechanics” Course Construction

SHEN Huo-ming

(School of Mechanics and Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu,

Sichuan 611756, China)

Key words: first-class course; engineering mechanics; MOOC; digitalization; curriculum ideology and politics

力学课程土木工程论文范文第2篇

摘要:结合教学实践分析工程热力学的教学不足,对该课程教学方法进行改革和探讨。认为应该从加强基本概念与核心理论教学,突出专业特色,注重培养学生工程应用能力,加强与数理基础学科的联系,并在教学中运用多种教学手段,注重练习和考试等几个方面的改革,为提高该课程教学效果提供参考。

关键词:工程热力学;教学改革;探讨

当今能源、动力、机械、材料、航空航天、化工、生物(医学)、军事等众多领域内的许多科技进展都是直接或间接建立在热工研究基础之上,以热科学理论为主要基础之一的热工研究对人类社会的可持续发展和高科技的发展有重要作用。[1]工程热力学是研究能量转换规律以及提高能量转换效率的一门学科,是南昌航空大学(以下简称“我校”)飞行器工程类专业的重要专业基础课,它不仅为学生以后学习有关核心专业课打下必备基础,而且是今后涉及能源动力,特别是热能的各领域中进行深入研究、开发、创新的基础。因此针对飞行器类专业进行工程热力学教学改革,突出专业特色,保证教学质量,提高教学效果对培养飞行器工程类专业高素质的科技人才有十分重要的意义。

一、工程热力学教学中的不足

工程热力学课程主要包括基本理论和基本理论的应用两大部分,基本理论中包括基本概念、基本定律、工质的热力性质和热力过程等,基本理论的应用包括各种热力设备能量转换过程等。[2]教学和考试中要把这些基本知识点都覆盖,考试的情况就基本能反映课程整体的教改和教学情况。表1是我校飞行器工程类专业近两年的考试成绩分布表。

从学生考试成绩分析,可以认为工程热力学的教学基本情况是正常的,从学生答错的题目分析,存在的问题体现出学生对工程热力学的基本概念、基本理论理解不透彻以及缺乏理论联系实际的能力。

二、教学方法的改革与探讨

1.加强基本概念与核心理论的教学

随着社会发展和教育观念的改变,现在分配给专业基础课程的总学时数较少,而工程热力学的概念抽象,知识内容多,这一矛盾对教师组织教学过程提出挑战,也造成学生在学校工程热力学中对基础知识掌握得较薄弱,因此要优化课程体系合理安排教学内容。例如闭口系和孤立系,系统的平衡、均匀、稳定,准静态过程和可逆过程,理想气体和实际工质的状态方程,状态参数,过程与循环,熵和不可逆过程熵变,热力学第一定律与热力学第二定律等等这些重要的基本概念与核心理论需要在课堂上讲透彻,举例恰当,用语准确,否则学生就会对这些概念理解模糊而造成错误。例如很多学生认为工质经过可逆循环后熵变为零,而经不可逆循环后熵变大于零,以至于学生在后续课程中如用航空发动机中的某一过程与整个循环的结论去比较。还有许多学生认为在任何温度压力下密度比热容是一个定值,如此设置边界条件进行航空发动机内流体的数值模拟又怎么可能得出与实验相接近的结果。热力学第一定律实质是能量守恒在热现象中的应用,而热力学第二定律是说明能量转换的方向性的,很多学生只能从能量守恒角度考虑问题,根本不能建立能质差异的概念。这些基本概念基本理论对学生后续课程学习分析解决问题非常重要,因此在基本概念与核心理论等内容上一定要保证教学学时和教学质量,让学生对概念有非常清晰的理解。

2.体现专业特色,注意培养学生工程应用的观念

工程热力学有很强的工程应用背景,飞行器类专业后续核心专业课多是与航空发动机、燃气轮机等气体动力装置相关,因此在基本理论应用部分将压气机的热力过程和气体动力循环作为重点内容讲述,课堂举例也应选择。比如计算压气机定熵过程功耗,计算燃气轮机实际循环热效率等,让学生把理论和自己专业紧密联系起来,明白所学的工程热力学知识可以解决本专业的问题。而不是简单地认为工程热力学是一大堆理论和公式,在有限的学时内突出专业特色,有助于培养学生工程应用的观念和提高学生分析解决问题的能力。

3.加强与大学物理等基础课的衔接

注重数学、物理知识在工程热力学教学中的引导作用,强化学生热力学中抽象概念、过程的理解和领会,加深对热力学基本规律的认知和把握是有极大帮助的。[3]在学习工程热力学之前,学生们都学习了大学物理,要充分利用学生在物理课学习热学部分的基础。学生在学习物理时并不会特别去注重热学部分的学习,大多数同学包括大学物理考分很高的学生,在学习工程热力学时对物理中热学的知识记忆模糊,无法完整正确地讲述热力学第一定律和热力学第二定律的基本内容。因此可以在学生刚接触工程热力学时让学生明白物理中热学与工程热力学的紧密关系,可以要求学生在课后复习物理课热学部分内容,预习即将上工程热力学部分的内容,这样教师工程热力学的课堂中讲课的效果则会大大提高。

4.运用多种课内外辅助教学手段

教学的现代化使得多媒体教学已经广泛应用于高校各个学科,多媒体教学可以提供丰富的信息和资料。[4]在课件中把图表以及不同理论模型和热力设备运转的小动画用多媒体传递给学生,学生能够更好理解能量转换的抽象过程,并把注意力集中在课堂上。但是注意不能单纯地把教材中的内容搬到多媒体课件中,课件的内容或文字过多,重点不突出,教师照本宣科等也会使学生对学习失去兴趣,因此应在传统教学的基础上,利用好多媒体教学手段。课堂里的课件应该突出重点难点,而其他具体内容的表述,可以借助网络教学平台。例如我校的天空教室网络平台,可以把课程的教学大纲,教学资料,参考书,习题库等放在天空教室网络平台上,引导学生利用课余时间去学习和复习。只有课堂内传统教学手段与多媒体教学手段相结合,课外补充网络教学平台的各种资料,多种教学手段配合,才能使教学的效果达到最优。

5.注重练习和考试

工程热力学课程内有许多应用条件复杂的公式,例如开口系统能量方程就有稳定和非稳定的过程表达式和微分表达式。什么情况选用什么公式,只有通过多做练习,才能理解公式的内涵和具体的应用条件,才能提高学生分析解决工程实际问题的能力。考试是对学生掌握课程内容程度的检测,也是对教师教学效果的检验,师生都应高度重视。考试成绩能较客观地反映学生对工程热力学知识的掌握和应用能力,教师应该运用多种题型编制试卷,全面考察学生对工程热力学知识和应用的掌握情况,从而及时调整教学过程中存在的不足,引导学生积极主动学习,把基础打扎实。

三、结束语

工程热力学是一门经典学科,是培养创新能力的必须掌握的重要基础。由于该课程有概念多、知识点多、公式多、应用复杂的特点,对提高工程热力学教学质量的研究是个长期的课题。本文仅针对我校飞行器工程类专业课程体系的教学改革并结合自己的教学实践,通过尝试以上教学方法的改革,希望能对提高本课程的教学质量提供参考。

参考文献:

[1]童钧耕.工程热力学课程教学改革的几点看法[J].中国电力教育,2002,(4):70-72.

[2]沈维道,童钧耕.工程热力学[M].北京:高等教育出版社,2007.

[3]高蓬辉,张东海,冯伟,等.将基础数学物理知识融入“工程热力学”教学中的探索[J].中国电力教育,2013,(22):87-88.

[4]张勇,刘驿闻,富丽娟.工程热力学教学方法的研究与实践[J].科教导刊,2011,(36):47-49.

(责任编辑:刘翠枝)

力学课程土木工程论文范文第3篇

摘要:文章针对水力学课程在课堂和实验教学中存在的问题,提出了水力学课程教学改革的背景与建设目标,介绍了水力学课程教学改革的内容和方法,对以职业能力培养为导向的水利类专业水力学课程教学改革与实践做了初步探讨和总结。

关键词:能力培养;力学;教学改革;教学实践

《水力学》课程是高等工科院校水利类专业学生必修的一门专业基础课。由于该课程紧密结合水利工程实际,基础概念和公式繁多,理论推导复杂,不少学生反映《水力学》是一门难学的课程,并且出现学生学习困难和积极性不高的问题。针对以上课程特点和教学中出现的问题,为了提高学生的学习兴趣并培养学生的实践能力和创新能力,对《水力学》课程进行教学改革是十分必要的。

一、水力学课程教学改革的背景

随着社会对应用型人才需求量地增大,培养具有实践能力和创新精神的高级工程技术人员成为地方高校的主要目标。这个培养目标的确立对地方高校学科建设和教学工作提出了新的要求。水力学作为水利类专业的重要专业基础课,在水利类本科专业的培养方案中被列为必修的学科基础主干课程,是学生从基础课学习过渡到专业课学习的重要纽带。《水力学》[1]课程由两大部分组成,即水力学基本原理和工程水力学。学生在这门课程的学习中,不仅要掌握水力学的基本知识,还要了解水力学的相关应用,以便在今后水利工程实际工作中对水力设计的基本理论和计算方法融会贯通。因此,本课程在水利类专业的教学安排中应该在培养学生确立工程概念、解决实际问题方面加大比重。但是随着高等教育的改革与发展,高等教育体制和课程设置及学时分配都发生了重大变化,水力学的教学课时正不断被压缩,在这种背景下,传统的教学体系已暴露出许多不合理的地方。一方面传统的教学大纲中,水力学基本原理和水力学的工程应用两部分内容共需要100多个学时,而现在水力学课程总学时数减少至70学时,但是教学内容仍然按老教学大纲执行,这就要求老师在少的学时数下讲授较多的内容,课堂信息量过大,学生在短时间内很难接受,更谈不上对所学知识的应用了。另一方面,近些年随着高等教育改革地深入和专业划分愈来愈精细,水利类专业除了原来的农田水利专业外,又包含了水利水电工程专业、水利工程管理专业、水土保持专业,不同专业对水力学课程的教学内容特别是水力学工程应用部分的教学内容提出了不同要求。比如,随着节水灌溉技术在农业中的广泛应用,农田水利专业对管道水力学特别是其在微小管道水力计算中的应用提出了要求,而其他专业对此却又无具体要求或者需求。而随着高坝大库的不断建设,水利水电工程专业要求学生熟练掌握和应用泄水建筑物下游消能、堰流的相关知识,而农田水利专业则对这些内容的要求不断弱化。总之,随着信息量骤增的新世纪的到来,这门课程从教学内容、课程体系到教学方法、教学手段都与当前发展形势很不适应,与培养具有实践能力和创新性人才的要求产生了明显冲突。例如,教学内容不能随着学科的发展而及时调整和更新;课程教学方法落后并导致课堂理论教学与实践教学环节严重脱节。这些都严重影响到《水力学》课程教学的开展,进行课程教学改革刻不容缓。

二、水力学课程教学改革的内容与方法

(一)教学改革的内容

《水力学》课程是力学的一个分支,它是介于基础科学和工程技术之间的一门技术科学。它的主要任务是研究液体(主要是水)的平衡和机械运动规律及其实际应用。课程主要概括为两部分内容,即水力学基本原理和工程水力学两部分。因此在教学内容的安排上,既要突出重点内容,使得学生在学习过程中抓住课程的主线和重点,同时还需注意课程内容的连贯,不能出现基本知识点的断链情况。在课程教学改革中应处理好传统内容与现代内容、继承与创新及逻辑性与结构性的关系,必须根据水力学的课程内容明确两条教学主线。一条主线是水力学基本原理和基本理论,主要包括水静力学、液体一元恒定总流的基本原理和液流形态与水头损失,这些内容是课程的基础和骨架。对于不同的专业,技术基础知识的薄厚要求可能不一样,骨架可大可小,但均要坚实、牢固。另一条主线是基本应用,主要包括有压管流、明渠恒定流动、堰流及闸孔出流、泄水建筑物下游水流消能与衔接,这些内容是基础的添加物和骨架上的肉。因此,应充分吸收现代科学技术和学科发展的最新成果,注意体现当代学科发展的水平和特征,将多学科的知识交叉与渗透反映到教学内容中来,两条教学主线相互联系,相互补充,缺一不可。根据以往的教学经验来看,传统的“大合班”教学模式无法充分考虑不同专业对本课程的教学要求,按照两条教学主线进行教学时,课程的部分教学内容可能对于不同专业的关系不十分明显,学生的学习目标不明确,很难引起学生的兴趣,学习效果较差。因此,应该改用模块式教学结构将理论知识进行整合,即将课程内容分为多个模块并根据专业的不同强化其所需模块的内容,进而使学生明确本课程与其专业的关系,以便提高学生的学习热情和效果。在教学方法上,应该避免在授课过程中搞“满堂灌”,每堂课都要安排一定的时间来进行答疑,鼓励学生发表自己的想法和见解,鼓励学生通过互相讨论的方式解决问题。同时,通过在教学内容中增加一些与本学科联系紧密的工程实例来激发学生的学习积极性,提高教学效果。

(二)教学改革的手段与方法

1.改变传统的大合班教学模式。根据《水力学》课程的两条教学主线的内容和要求不同,第一条主线水力学基本原理和基本理论部分是课程的基础和骨架,虽然对于不同专业,技术基础知识的薄厚要求可能不一样,但同样要坚实和牢固。因此,第一条主线所涉及的内容,从教学模式上讲可以将水利水电工程专业、水利工程管理专业、农田水利专业进行合班教学,将理论知识进行整合,突出共性,强化概念,避免因专业分班课引起的课堂教学内容循环重复。但是,《水力学》课程的第二条教学内容是关于基本原理应用,就应该对不同专业在教学内容上侧重点不同,在讲授其在工程实际中的应用时应有所突出,有侧重点地讲授,能够使不同专业的学生了解到该课程在自己行业的应用,拉近与学生的距离,让学生做到有的放矢,带着问题去听课。因此,对于工程水力学应用部分,从教学模式上讲,应将不同专业进行分班级教学,结合各个专业的特点和需求,选择有针对性的教学内容进行授课,进而提高学生的学习积极性和课堂教学效果。

2.改变传统的教学方法。将传统的“教学资源导向型”教学方法向“能力训练导向型”教学方法转变,其实质就是要发挥学生的主观能动性,提高学生的动手实践能力并培养其创新意识。因此,在教学环节上,应该始终注重理论联系工程实际,以探讨和启发性思维的开放式教学为主,通过问题讲义的方式,针对具体的工程问题进行讲解和讨论。同时,注重学生对知识原理的理解和应用,尽量通过工程实例并结合知识内容解释在现实生活中所出现的水力学现象,这样不但可以加深学生对水力学基本理论的理解,同时又培养了学生发现问题和解决问题的能力。

3.以职业能力培养为导向的教学内容设置。水力学基本原理、工程水力学、水力学实验原理是《水力学》课程的三大组成部分,其关注的重点各有不同和侧重。面对水力学课程庞大的体系,必须根据水利类不同专业的特点与专业培养要求,对课程体系进行科学设计,对课程内容进行合理取舍。水力学理论基础包括“流束理论”和“流场理论”两个体系。作为水文水资源、水利工程管理专业的学生,限于学时,同时考虑职业岗位的实际工作需要,可舍弃“流场理论”,只讲“流束理论”,以满足工程实际中常见的水力计算的应用需要。同时,也使得“以流束理论为基础,以实际工作需要为目标”的水力学课程教学基本理论的选择有了明确的方向。而工程水力学强调解决实际问题,自然成为学生职业岗位必须的教学内容,是学生完成实际工作任务能力的重要体现。为此,在教学内容安排方面,应根据不同专业的需求突出重点,对于农田水利专业的学生,可将重点放在明渠水力学和管道水力学部分,使学生学会设计渠道,熟练进行管网的水力计算,以满足节水灌溉系统的渠道和管网设计的需要。对于水利工程管理专业的学生,以明渠水力学、有压管道非恒定流、堰流和闸孔出流为教学重点,使学生可以对已建成的渠系建筑物、电站和引水枢纽进行合理的运行和管理。在完善课堂教学内容的同时,还需要增加实践教学环节的比重。例如,可以根据不同专业的培养需求,增添水力学课程设计项目。对于课程设计的内容,可以紧密结合各专业毕业设计选题来定,内容应涵盖专业基础实验技术、现代生产和社会应用紧密结合的实践项目,以及学科发展的前沿课题,形成由低到高、由基础到专业的逐级发展的“金字塔式”教学实践内容和环节。这样不但可以通过理论去指导学生的实践学习,而且可以通过实践促进学生对理论知识的理解。

4.教学方法多元化,创造灵活多变的课堂教学。传统的教学方法是教师通过板书给学生传播信息,该方法显然较费时间,而且效果差,有些水流运动的变化过程用静态图形是无法表现的,如,水跃、流线、水击传播过程等。多媒体教学[5]可以充分演示局部水流现象,还可以展现实际工程中的水流现象,如底流消能、挑流消能、堰流及闸孔出流等,增加了学生对相关原理的理解,又增加了感性认识,同时节约了教学时数,扩大了知识的信息量,可谓一举多得。但是纯粹的多媒体教学存在师生之间互动少、信息停留时间短、跳跃性强等缺点。特别是水力学中大量的公式推导和画图,如,静压强分布图、压力体图、水面线、总水头线及测压管水头线等内容在应用多媒体教学时,学生不易理解或印象不深。笔者在教学过程中,将多媒体课件、黑板板书、实物和模型教学方法紧密结合,取得了良好的教学效果。例如,在教学中讲到毕托管的测速原理时将毕托管带入课堂,让学生有充分的感性认识;在公式推导过程中采用黑板板书,给学生带来直观的心理感受。

在传统的教学过程中,师生往往习惯于“灌输式”教学方法,在这种教学方法中,无法充分调动学生的主观能动性,学生作为教学过程的客体,处于被动地位,提不起学习和讨论的兴趣,影响教学效果。因此,在课堂教学环节中应增加学生参与环节,在课堂上采用学生讲课、讨论、提问等方式,这样可增加学生的参与意识、活跃气氛,提高学生分析问题和解决问题的能力。例如,在明渠恒定均匀流的水力计算这一章,其研究内容较简单,又是实际生活中常见的水工建筑物形式,学生有一定的感性认识,适合采用自学与讨论的课堂教学模式。

三、结语

通过近年来的教学实践表明,以职业能力培养为导向的水利类专业《水力学》课程教学改革,在学时总量减少的情况下,学生们不仅学到了基础理论和分析问题、解决问题的方法,而且学到了更多有关于水力学的科学知识,开阔了学生的思路,这为高校向社会输送具有创新意识和实践能力的复合型水利人才打下了基础。同时还认识到,必须要不断加强《水力学》课程教学改革方案的实施,在实践过程中不断完善教学方法。这就要求教师不但要重视课堂教学并能熟练应用灵活多样的教学方法,还要在实践中不断提高完善教学内容、教学组织和教学方法。

参考文献:

[1]吴持恭.水力学[M].北京:中国高等教育出版社,1983.202-232.

[2]潘懋元.“协同创新”的高等教育研究[J].中国高教研究,2013,(6):1-2.

[3]毛国红.大学生学习改革的内涵和方向[J].中国高教研究,2006,(11):32-33.

[4]吴斌,林其荣.以教改研究为龙头全面推进教学改革与实践[J].中国高教研究,2001,(5):62-64.

[5]李琳.水力学课件教学的利与弊[J].中国电力教育,2008,(24):43-44.

基金项目:新疆农业大学教改项目(2012035)资助。

作者简介:李琳(1979-),女,山东青岛人,博士,副教授,研究方向:水利学及河流动力学。

力学课程土木工程论文范文第4篇

1 土木工程专业力学课程体系的构建

依据高等学校土木工程专业指导委员会发布的《土木工程专业本科教育 (四年制) 培养目标和毕业生基本规格》、《土木工程专业本科 (四年制) 培养方案》等对专业课程设置的指导性意见, 土木工程专业分为建筑工程、交通土建工程、地下-岩土-矿山工程三个课群组, 并鼓励一主多辅模式的课群组。由此, 构建土木工程专业力学课程的三大模块:基础模块、工程基础模块和专业模块, 基础模块由理论力学、材料力学和弹性力学构成;工程基础模块由结构力学、土力学、岩石力学和流体力学组成, 按不同的专业方向进行选修;专业模块则重点解决力学问题的计算、求解与数值模拟, 包括计算结构力学、有限元计算与数值模拟等课程。按照三大模块进行教学, 可以优化各层次教学内容的划分与组合, 满足不同专业方向人才培养的需要, 强化大模块相互之间的衔接与配合, 统一系列课程的改革要求[6]。通过注重与前修、后续课程的搭接, 避免了不同单门课程内容的重复, 符合教育部提出的“厚基础、宽专业”, 培养复合型人才的培养目标。

2 注重基础, 强化实践教学

基于“以理强工, 以工带理”的指导思想, 增加数学和基础力学的授课内容, 为后续相关力学的学习搭建基础平台。对于各门力学课程强调基本原理的讲授, 在讲解与工程相关的力学问题时, 注重以点带面并指出解决问题的基本思想, 具体的解答列出参考书由学生独立完成, 既节省课堂时间又为学生独立思考、分析、解决问题留下空间。在此基础上, 要求教学应从理论培养向实践性教学转化, 从示范性教学向应用性教学转化。除了传统的实验以外, 任课教师还要精心设计实验内容, 提出符合工程实际的力学问题, 在“理论-建模-求解-分析”中锻炼学生的解决问题的能力, 不能仅停留在力学参数测定等基本的实验环节。

3 以内容更新带动教材建设

教学内容的更新是教改的核心部分, 一方面对传统的经典内容加以精选, 通过贯通、融合和相互渗透, 以减少课程间的重叠及罗列现象, 这不仅有利于减少教学时数, 提高课程的教学效率而且有利于使学生学会如何寻找事物的内在联系, 掌握课程的精华。授课过程中, 提倡学生中心论和精讲启发式教学, 淡化繁琐的数学推导与数字运算, 注重定性分析的作用、强化定量分析的方法, 基于基本概念的直观判断, 突出分析思路和分析方法。其次, 要根据所侧重培养方向的要求, 适时对教材进行建设, 我校先后主编了交通版高等学校土木工程专业规划教材《土力学》, 修订、调整和编写了结构力学和岩石力学等校规划教材, 减少学生的课堂负担, 使其全身心的投入到接受课堂知识。

4 实现教学手段的多元化

当前, 以CAI为代表的电化教学极大地丰富和活跃了课堂, 使用多媒体等现代化教学手段也是教学改革的一个重要方面。随着校园网的建设, 远程教育也穿插课堂。在实践中, 根据实际情况和教学需要灵活地、综合地运用各种现代化教学手段, 可节省大量课堂时间, 为学生留下思考的时空, 另一方面还可增加一些与所讲内容相关, 而书本上又没有的工程实例。我们的课件大多数是在教师的指导下, 由教师和学生共同开发完成的, 因此教学内容和教学形式都得到学生的充分肯定。同时, 在部分研究生的参与下, 还开发了部分计算分析软件, 在课堂教学、课程设计、毕业设计以及工程中都加以应用。

5 重视双语教学的作用

在改革的过程中, 进行了双语教学的尝试, 其到了意想不到的效果。对于目前的力学教学内容的更新, 外文杂志、国际会议是我们获取知识的源头之一, 查阅外文资料也是学生的基本能力之一, 在课堂上采用双语教学大大提高了课堂的吸引力, 一位学生说:“双语教学使得我无法一心二用”, 而且极大地激发了学生查阅外文期刊的热情, 《ACI Structural Journal》、《Rock Mechanics and Mining Science》等杂志学生争相传阅, 课堂上学生提出的问题更加尖锐、更富挑战性, 有力的促进了教与学的互动。

6 科技活动与课程教学相结合

第二课堂是第一课堂的必要补充。针对理论和实践两大环节, 经近几年的完善, 采用的主要形式有:建模竞赛、实验设计和科技写作。

(1) 建模竞赛。主要针对岩土工程中的力学问题建立数学模型, 指导教师给出模型的基本假设、模型的力学性质、边界条件等, 由学生自主设计, 即可求其解析解也可利用上机实习的机会, 在指导教师的帮助下求其数值解, 对优秀的成果推荐到学术刊物并给与奖励。

(2) 实验设计。主要与科研课题相结合, 包括实验中实际条件的模拟、实验方案、试件制备、实验过程观测等, 还用部分同学所设计的简易实验设备都很实用和有所创新。对学生实践能力和创新能力的培养很有益处。

(3) 科技写作。是与建模竞赛和实验设计结合进行的, 指导他们将所获得的成果与体会撰写成论文, 近年来, 学生的论文相继在应用力学与数学、岩石力学与工程学报辽宁工大学报等刊物上发表。这里需要指出的是, 前面提到的培养学生查阅中外文期刊的能力对科技写作起到重要作用。

摘要:按照我校应用创新型人才培养体系构建的要求, 对土木工程专业力学课程体系的构建、教学内容、教学方法和教学手段等内容进行了综合改革。通过力学课程的教学改革, 强化了厚基础、宽专业的人才培养目标。从工程应用角度出发, 提高了学生学习力学的主动性, 对创新能力和实践能力的培养奠定了基础和起到重要的促进作用。

关键词:力学教学,素质教育,能力培养

参考文献

[1] 郝哲.土木工程专业中的若干力学问题剖析[J].沈阳大学学报, 2005, 17 (2) :6~11.

[2] 马崇武, 秦怀泉.力学与土木工程专业的力学课程教学[J].高等理科教育, 2007 (6) :135~137.

力学课程土木工程论文范文第5篇

基于建构主义理论的高中力学课程设计初探

摘 要:从新课程的教学原则、教学特点以及提倡的学生学习方式及其与之相对应的教学模式来看,建构主义教学论是新课程教学所依据的核心理论.在这样的新形势下,即将作为教师的我们必须将素质教育的教育思想贯穿在教学过程中。针对这一情况,本文围绕着提出驱动性问题、形成具体探究问题和探究计划、实施探究过程、独立探究、形成和交流探究结果,反思评价进行论述。其中以力学进行举例。关键词:建构主义 课程设计 力学1 建构主义理论概述1.1建构主义的思想渊源建构主义是认知主义的进一步发展。在皮亚杰和早期布鲁纳的思想中已经有了建构的思想,但相对而言,他们的认知学习观主要在于解释如何使客观的知识结构通过个体与之交互作用而内化为认知结构。教学并不是把知识经验从外部装到学生的头脑中,而是要引导学生从原有的经验出发,生长(建构)起新的经验,这一认知建构过程常常是通过参与共同体的社会互动而完成的。1.2建构主义学习理论的基本观点建构主义在知识观、学生观、学习观方面提出了许多新观点,其中有些观点虽然过于激进,但对传统的教学和课程理论提出了巨大挑战,值得我们深思。1.2.1知识观。建构主义对知识的客观性和确定性提出了质疑,强调知识的动态性和情境性。他一般强调:知识并不是对现实的准确表征,它是一种解释、一种假设,并不是问题的最终答案;知识并不能准确的概括世界的法则,在具体问题中,我们并不是拿来便用、一用就灵,而是需要针对具体情境进行再创造。 1.2.2学生观。建构主义者强调,学生并不是空着脑袋走进教室的,他们在日常生活、学习中,已经形成了丰富的经验。所以,教学不能无视学生的这些经验,而是要把学生现有的知识作为新知识的生长点。1.2.3学习观。建构主义认为,学习知识不是由教师向学生的传递,而是学生建构自己的知识的过程。学生不是被动的信息吸收者,而是意义的主动建构者,这种建构不可能由其他人代替。学习者的知识建构过程具有三个重要特征:学习的主动建构性。2 高中力学课程设计在高中物理必修课程中,(包括必修1、必修2)是以经典力学的核心内容为主体,学习经典力学的基本概念、原理和规律。且力学课程占了高中物理课程的1/3,历年的高考试卷中力学也占了40%多,由此可以看出力学在高中课程中的重要性。在必修1中学生进一步学习物理学的内容、研究方法和通过实验学习基本操作技能,体会实验在物理中的作用。在必修2中进一步了解物理学的核心内容,体会高中物理课程的特点和学习方法。2.1提出驱动性问题在力学课程的学习中提出驱动性问题是非常重要的,力学课程的抽象性决定了同学们的理解困难。那么怎样提好这个问题呢?就必须注意建构主义在“情境”上的理解,同时也要注意中学生的心理特点、教师的情态。只要注意这几点,那么这个问题就基本上解决了。“情境”是有利于学生对所学内容进行意义建构的学习环境。情境创设是教学设计的重要内容之一。学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的,人们是在与周围环境相互作用的过程中,逐步建构起关于外部世界的知识,从而使自身认知经验去同化和索引当前学习到的新知识,并赋予新知识以某种意义。2.2 实施探究过程在实施探究过程时应注意循序渐进的引导学生进行探究。在科学探究的不同环节中,其难度是不同的。例如学习牛顿第二定律,在探究力与运动的关系时,其探究的重点环节是学生通过设计并进行一系列的实验,观察和分析实验现象最后得出实验结论。在探究能源与人类生存和社会发展的关系时,其探究的重点是通过调查,搜集和处理有关信息,创造性地提出自己的见解。那么怎样在力学课程的实施过程中探究呢?老师需要做的是将力学规律、现象、概念让学生自己去探究;该介绍力学仪器的构造和原理为让学生自己设计力学仪器;结合所学力学知识,引导学生开展课外探究性课题的研究。根据探究的不同程度老师可以设计不同的探究过程。就拿问题来说,学生可以自己提出一个问题也可以从学习者所提供的问题中选择,据此提出新的问题等。以《功率》的探究过程为来说,为激发学生学习兴趣,使学生的意义建构更有效,教师可让学生自己去拜访一位出租车司机,建构功率P、牵引力F和速度V的定量关系,促使学生主动提出问题,并确立问题,使之为全班同学共同接纳,进入探究学习过程。2.3形成和交流探究结果,反思评价学会对所做的工作进行评估,并善于同他人合作与交流是科学探究活动中必不可少的环节.对于学生评估的培养要注意两方面:一是要求学生自己对每一次探究活动都进行评估。二是引导学生用不同的方法评估。老师应在课堂上营造一种学习探讨的氛围,鼓励他们能够把自己无论是成熟还是不成熟的观点拿出来和大家一起分享,消除他们不必要的心理压力;老师对于学生正确或者部分正确回答应及时表示鼓励和赞同,对于学生错误的回答应及时纠正,对于学生不够全面或缺乏深度的回答,指出其分析问题的不足之处,积极引导和启发,促使学生思考更加全面和深入。应在这整个过程中的各个方面进行评价。即:学生易错的点是什么?怎样才能避免再次出错?针对这个结论是否还可以通过别的实验得来以及这个实验是否具有可行性?这里值得注意的是建构主义学习评价注重学习任务的整体性评价、学习参与度的评价等。总之,建构主义强调在整个教学过程中是以学生为主,教师为辅的教学。因此在课程的设计上应以此为中心思想,把握好尺度。同时在教学中也应注意建构主义学习理论的知识观、学生观、学习观。这是课程设计应遵循的原则。参考文献:[1]付俊贤,秦文孝.现代学校教育学[M].陕西:陕西师范大学出版社,2007.80—81.[2]陈光有.建构主义学习理论在物理教学中的应用[J].教育科研,2008,(15、16):60~61.[3]何克抗,林君芳.教学系统设计[M].北京:高等教育出版社,2006.60~61.[4]王较过,白秀英.新课程教师读本物理[M].陕西:陕西师范大学出版社,2006.89—90.

作者:赵建国

力学课程土木工程论文范文第6篇

【摘 要】建筑力学是建筑类专业学生必修的一门技术基础课程。该课程内容理论性、逻辑性强,而高职学生普遍理论基础较差,无法激发学习兴趣,导致教学效果不理想。本人在长期从事该课程教学研究的基础上,分析了教学过程中存在的问题,探讨课程改革的内容和方式,收到了良好的效果。

【关键词】建筑力学 课程改革 教学方法 教学内容

建筑力学是建筑类专业的一门技术基础课程,它既是数学、物理知识的应用提升,又是建筑结构、建筑施工技术、土力学与地基基础等后续专业课程的先行课程,在教学体系中起着桥梁的作用,在工程实际中起着独立的作用。高职教育培养的人才主要是从事技术的应用和运作,所以高职院校专业学生应具备必要的理论知识和较强的实践能力,学好建筑力学课程是建筑类专业高职学生逻辑思维能力的体现,也是今后从事建筑工程建设的基础。为适应高职教育的需要,建筑力学课程教学要在内容、方法及体系上进行更新和突破,以下针对高等职业院校建筑力学课程传统教学内容与体系存在的主要问题进行分析,探讨课程改革思路。

一 课程教学中存在的问题

1.教材内容偏重理论,针对性不强

教材是教师讲授课程的根本和重要依据,也是学生学习知识的主要资源,选好教材对提高教学质量是非常重要的。目前,在高职院校中同一院系的不同专业对于同一门课程中大都使用同一本教材,这就忽视了高职学生就业渠道多样性的特点,也忽视了学生基础水平参差不齐的特点。此外,很多版本的教材都偏重理论逻辑性,强调结构严谨,忽略了高职教学侧重工程实际的应用,工程实例介绍得不多,不利于培养学生分析和解决实际问题的能力。

2.课时安排不足,实践教学缺乏

以平顶山工业职业技术学院建筑专业为例,根据2.5+0.5的学制安排,建筑力学课程每学期的学时数基本在60学时左右(若个别学期短时,再除去假期甚至只有50个学时),按这个学时来安排授课内容,经常是基本理论要讲完都很紧张,更别说安排实践内容了。而事实上,理论源于实践,课程中的基本理论知识都是前人对大量工程实践经验的总结,实践课程的缺失会在一定程度上直接导致学生失去对本课程理论原理学习的兴趣。

3.学生基础差,教师教法落后

近几年,高职院校单独招生学生数量猛增,甚至成为部分高职院校学生的主体,这就造成学生基础水平参差不齐。此外,学生容易受到力学难学、难过关的传言影响,造成一定的心理压力,存在抵触心理,影响学习效果。教师方面,长期以来一直都习惯于“粉笔+黑板”的教学模式,教学方法基本上采用“灌输式”,课堂上讲得很多、很细,但缺乏新意,没有融入新的教学手段和方法,没有给学生留出充分的思维空间,不能有效地调动学生学习的兴趣和积极性,有时甚至会出现教师自问自答的尴尬场面。

4.考核方式单一

考核是教学环节重要的一种反馈形式,是检验教师教学质量及学生学习效果的一个环节。目前,高职院校中的建筑力学考试仍多采用闭卷笔试,以期末试卷成绩定学生的优劣。学生为了应付考试,把主要希望寄托在教师最后一节课的考点复习上,把主要精力放在死记硬背课本和笔记内容上,这样难以衡量学生的真正水平,还容易出现作弊等违纪现象,也不利于教师教学水平的提高,没有充分发挥考试的导向和反馈作用。

二 教学改革措施

针对上述教学中存在的诸多方面问题,笔者经过不断地探索与实践,在此提出以下几点改革措施:

1.整合教材,精选教学内容

高职院校培养的是技术应用型人才,因此,选用教材需要从培养目标、专业需要和学生实际情况等方面全面考虑。教材内容太深,会增加学习难度;内容太浅,无法形成连贯的知识体系,因此必须结合实际选用合适的教材。

以我院为例,每年暑假期间,教师都会进入现场学习培训,培训结束后结合当前现场情况更新知识,然后结合专业所需内容并加入现场视频、图片等汇编成讲义,以讲义形式进行授课,可以说讲义本身就是一本以够用为度、贴近实际的教材。教师编写讲义,一方面可以统筹规划教学内容,避免出现知识内容分散、重复的现象;另一方面,更多地与工程实际相联系,充分地保障了学以致用。在汇编讲义时要注意将所讲知识进行归纳汇总成系统,比如,在讲力系的合成与平衡时可以先从平面任意力系的合成与平衡入手,把平面汇交力系、平行力系和力偶系等作为平面任意力系的特殊情况来处理。在讲述材料力学部分时,可将四种基本变形统一在一起以“内力分析→应力分析→变形分析→强度条件及刚度条件应用”为主线的教学内容体系来讲授,这样就避免了每种基本变形讲授内容出现小循环的重复。此外,还要注意利用实践所得知识多引入密切联系工程实际和有特色的例题,例题讲解时要贴近现场,要有工程特色。比如可以结合现场施工用塔吊的平衡问题讲解力系的平衡方程应用;学习弯曲时应力时,通过将一根矩形截面的木杆平放和侧放,计算两种情况的许可载荷,总结材料的安全与经济的问题;在讲压杆稳定时可以结合施工搭设的脚手架实例进行讲解,通过比较施工现场有扫地杆和无扫地杆的搭设形式来比较两种情况下压杆的临界应力,指出扫地杆的重要性等。

2.合理利用有限学时,加强实践环节

建筑力学课程实践环节不仅是对力学原理的验证,而且是理论知识向工程实际应用的中间环节。实践课程是最好的调动学生学习兴趣、顺利掌握理论知识的途径。在有限的学时下,可以通过整合教学内容,安排适量的实践学时。要充分利用学院内的实训教学基地,参观结构构件的实体结构模型,培养学生的动手能力。如材料力学性能测定实验,首先,利用计算机模拟有关实验过程,开放实验室,让学生能利用课外时间熟悉仪器设备及实验程序,然后再上机操作。这样既可缓解设备不足的矛盾,也可减少试验材料的消耗。学生通过动手实验得到材料σ—ε曲线这样第一手的感性材料后,再经教师启发和讲授,能够很好地促进理论知识的理解,学习的积极性和教学效果会明显提高。此外,锻炼学生自己动手设计制作力学模型。从工程实际受力构件中抽象简化出力学模型,选取模型结构计算简图,既要反映实际结构的主要性能,又要尽量简化,以便于计算。通过杆件简化、节点简化和支座的简化,计算分析结构内力,绘制出结构内力图,并讨论结构优化方案。在整个过程中,让学习到的整个力学知识变得系统化。

通过力学实践环节将建筑力学抽象的理论变成一个个具体的力学实验实训,建立理论与实践的桥梁,减少学生对力学概念、原理理解的难度,同时通过实践教学环节也提高了学生的学习兴趣,引导学生积极主动地观察思考,增加学习的信心。

3.改革授课方式,调动学生学习的积极性

在教学中要转变思想,一切以学生为中心。可采用引导归纳法、问题教学法、自学讨论法相结合的多种形式的教学模式,确立学生在课堂教学中的主体地位,培养学生的思维能力和分析解决问题的能力,调动学习的积极性和创造性,培养创新意识。

一切研究探索都是从提出问题开始的,在教学中要注意提出问题,才能激发学生的思考能力和求知欲。每个内容讲授前要先根据生活知识提出问题,让学生带着问题主动来学习。如生活中右手提一较重物体时,身体向右倾斜,人感到吃力,可把物体分成两半,分别用两只手提,人感到比较轻松,这是为什么?接着就可以引入平面力系的合成与平衡问题了。在讲授轴向拉压部分时,引入学生经历过的拔河比赛的例子,双方争取胜利时绳索受怎样的力?比赛时每个人应该怎样用力才能发挥最大的作用?接触到压杆稳定问题时,可以根据建筑工地上井架四周立有钢管,组成承重体系,中间起吊建筑材料,这是为什么?通过提出问题,使学生愿意主动思考,培养学生分析问题和解决问题的能力。此外,在教学过程中要多利用现代化教学手段,将工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前,帮助学生解决力学模型建立的问题。用动画将抽象难懂的内容形象地表达出来,以达到简化教学难点、缩短学生认知过程的目的。同时,多媒体视频教学的新颖性、趣味性和多样化可以吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。教师在授课的同时,还可以穿插介绍力学学科中所蕴含的丰富的人文知识和人文精神:介绍力学学科发展中优秀科学家献身真理的感人事迹,介绍力学学科中与当前国计民生密切相关的知识,以激发学生产生崇高的正义感与社会责任感,激发学生造福人类与社会的热情。

4.改革考核方式,提高学生综合素质

学生平时学习中普遍存在浮躁情绪,临到期末时往往采用突击死记硬背的方法应付考试,甚至存在侥幸心理企图采用作弊通过考试,为改变这种现象,可采用课堂提问、实验操作、读书报告、开卷考试等多种方式相结合,采取符合课程内容特点的考核方式,注重提升学生的创造力和实际操作能力,而不只是考学生的记忆力。在评价方式上,改革标准答案式的成绩评价办法,注重考查学生的解题思路和综合分析、解决问题的能力。在考试中可以出一些灵活的、综合运用知识能力强的题目,让学生通过分析谈一谈自己的看法,这样的考试能活跃学生思维,激发学生的创新意识,不仅减少了学生作弊现象的发生,还起到了促进学习的作用。同时还要加强对学生平时学习的考核与督促,增加平时成绩在总成绩中所占的比重。平时的考核可以采用作业、课堂提问、小组讨论、实验操作、实验报告以及阶段性测验等多种形式,学生平时的查阅、收集和利用有关资料的技能也可进行考核,这样更有利于提高学生自学、分析、归纳、综合解决问题的能力。学生学习后的成绩评定采取平时成绩占60%,期末考试成绩占40%的全程性考核方法。

三 结束语

建筑力学课程改革,是一项长期而又必要的任务,为了适应高职教育的需要,提高教学质量和效率,改革应该分层次、分阶段、有针对性地进行,在授课内容、课时安排、教学方法、考核方式等方面进行探索并不断总结经验,逐步完善,充分调动学生的学习积极性,培养学生理论联系实际、解决工程实际问题的能力,以达到提高教学效果的目的。

参考文献

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〔责任编辑:庞远燕〕

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2025-09-19
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2025-09-19
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2025-09-19
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2025-09-19
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2025-09-19
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