工程力學(xué)課程教學(xué)土木工程論文

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1當(dāng)前工程力學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

1.1以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式使學(xué)生接受和消化知識(shí)產(chǎn)生困難在應(yīng)用型本科院校，大部分學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)能力和自我的控制能力差。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，工程力學(xué)課程教學(xué)更看重課程的系統(tǒng)性和完整性，對(duì)于數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)的要求較高，使得整個(gè)教學(xué)過(guò)程較為復(fù)雜，學(xué)生在學(xué)習(xí)工程力學(xué)課程時(shí)，產(chǎn)生畏難情緒，學(xué)習(xí)興趣不濃，對(duì)知識(shí)的接受和消化存在困難。

1.2學(xué)習(xí)過(guò)程枯燥，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣由于工程力學(xué)課程所包含的理論力學(xué)部分和材料力學(xué)部分所涉及到的內(nèi)容本身就具有抽象性和復(fù)雜性，也包含一些難以理解的內(nèi)容。而且工程力學(xué)課程一般開(kāi)設(shè)在第2、第3學(xué)期，這個(gè)階段學(xué)生很少接觸具體的工程問(wèn)題,缺乏必要的感性認(rèn)識(shí),因此在學(xué)習(xí)中往往無(wú)法將理論與實(shí)際聯(lián)系起來(lái),出現(xiàn)似乎能聽(tīng)懂，但不知道怎么去用、用到何處的問(wèn)題，這與學(xué)生所感興趣的實(shí)際工程向去甚遠(yuǎn)，使得學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)，增加了學(xué)習(xí)難度。此外工程力學(xué)課程的概念多，理論性、邏輯性強(qiáng)。理論力學(xué)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法靈活多樣；材料力學(xué)內(nèi)容龐雜,實(shí)踐性強(qiáng)。如果教師不采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行教學(xué),則很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.3高校教師一職多能，教學(xué)過(guò)程無(wú)法形成有效的PDCA循環(huán)PDCA是英語(yǔ)單詞Plan(計(jì)劃)、Do(執(zhí)行)、Check(檢查)和Action(處理)的第一個(gè)字母，PDCA循環(huán)就是按照這樣的順序進(jìn)行質(zhì)量管理，并且循環(huán)不止地進(jìn)行下去的科學(xué)程序。教學(xué)質(zhì)量的提高和教學(xué)目標(biāo)的完成，貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程。教學(xué)過(guò)程包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)測(cè)量、教學(xué)評(píng)價(jià)等等。在教學(xué)過(guò)程中使用PDCA循環(huán)：P-確定教學(xué)目標(biāo)；D-在教學(xué)過(guò)程中所采用的教學(xué)手段和方法；C-教學(xué)效果評(píng)價(jià)；A-對(duì)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行改正，確保教學(xué)目標(biāo)的完成。教師是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的組織者，每個(gè)部分的完成都離不開(kāi)教師，但在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中由于高校教師一職多能的特點(diǎn)，導(dǎo)致無(wú)法有效對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行組織，在PDCA循環(huán)中缺失環(huán)節(jié)，導(dǎo)致無(wú)法對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行有效控制，達(dá)不到預(yù)期效果。

2工程力學(xué)課程改革的研究

工程力學(xué)課程的定位，決定了課程的重要性，作為土木工程專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)需要熟練掌握。所以針對(duì)所提出的問(wèn)題，提出一些改革建議，以供參考。

2.1教學(xué)內(nèi)容的改革工程力學(xué)課程是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，是土木工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一，是連接高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理與結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、土力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等課程的橋梁，是土木工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)由基礎(chǔ)教育向工程實(shí)踐教育的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，其在實(shí)踐教學(xué)中的作用越來(lái)越明顯，但是教學(xué)內(nèi)容過(guò)分強(qiáng)調(diào)力學(xué)作為一門獨(dú)立學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性，而忽視力學(xué)作為應(yīng)用學(xué)科的實(shí)用價(jià)值。工程力學(xué)的任務(wù)是學(xué)會(huì)如何對(duì)力學(xué)問(wèn)題建模、如何將模糊的問(wèn)題和想法用數(shù)學(xué)來(lái)描述，并培養(yǎng)提出、分析、設(shè)計(jì)以及解決科學(xué)和工程問(wèn)題的能力。為了能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，拓寬學(xué)生運(yùn)用力學(xué)的方法解決實(shí)際的工程問(wèn)題，應(yīng)從教學(xué)內(nèi)容上加以優(yōu)化。一是重視基本概念、原理和方法的更新，增加新的教學(xué)內(nèi)容，如工程力學(xué)領(lǐng)域的新技術(shù)、新進(jìn)展、新概念、新實(shí)驗(yàn)以及國(guó)內(nèi)外土木工程等領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題。二是為了使學(xué)生對(duì)力學(xué)課程產(chǎn)生興趣，在緒論課程中應(yīng)引入經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展史。目前，在教材編寫中，由于“少而精”的要求，緒論中更多的是介紹課程的研究?jī)?nèi)容、研究任務(wù)、研究方法以及研究目的，而弱化了力學(xué)發(fā)展史的介紹。從古代墨子“力，形之所以?shī)^也”到牛頓力學(xué)《自然哲學(xué)原理》的編寫，再到哈密頓《一個(gè)動(dòng)力學(xué)普遍方程》的發(fā)表，經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷的漫長(zhǎng)的時(shí)間，期間出現(xiàn)了很多促使力學(xué)發(fā)展的科學(xué)家，如牛頓、麥克斯韋、達(dá)朗伯、拉格朗日、哈密頓等等。這些歷史及歷史人物的介紹，可以達(dá)到喚醒、激勵(lì)、鼓舞學(xué)生的目的。三是強(qiáng)調(diào)概念性和實(shí)踐性內(nèi)容的重要性，適當(dāng)減少計(jì)算性內(nèi)容。工程力學(xué)具有基礎(chǔ)性和應(yīng)用性的特點(diǎn)，在教學(xué)內(nèi)容安排中，一方面弱化理論推導(dǎo)過(guò)程，另一方面應(yīng)適量增加一些具有實(shí)踐性或趣味性的教學(xué)素材；例題中，應(yīng)突出對(duì)實(shí)際問(wèn)題的力學(xué)模型建立過(guò)程的描述，在課后習(xí)題中引入基于力學(xué)分析的工程實(shí)踐的綜合運(yùn)用實(shí)例，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生用力學(xué)方法分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2.2教學(xué)方法的改革工程力學(xué)教學(xué)方法的改革，關(guān)鍵在于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一方面可以通過(guò)制作精美的教學(xué)課件增加課堂的趣味性和直觀性。現(xiàn)有的課件和通常意義上所說(shuō)的板書(shū)并沒(méi)有多大區(qū)別，只是將原來(lái)用在黑板上推導(dǎo)完成的公式，放到了多媒體課件中加以展示。這樣的課件在教學(xué)過(guò)程中，達(dá)不到吸引學(xué)生的目的，自然無(wú)法引起學(xué)生的興趣。考慮到在工程力學(xué)課程教學(xué)中會(huì)用到大量的力學(xué)簡(jiǎn)圖和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，如果可以將這些力學(xué)簡(jiǎn)圖和試驗(yàn)項(xiàng)目（如在理論力學(xué)課程運(yùn)動(dòng)學(xué)篇中出現(xiàn)的連桿機(jī)構(gòu)，材料力學(xué)課程中桿件的各種變形等等）用類似flash動(dòng)畫的直觀方式表現(xiàn)出來(lái)，就可以豐富課件的內(nèi)容，增加學(xué)生的興趣。另一方面是引入課堂試驗(yàn)。力學(xué)課程中的基本原理都是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，但目前力學(xué)的教學(xué)中，由于條件所限，工程力學(xué)課程中的實(shí)驗(yàn)部分主要集中在材料力學(xué)的一些驗(yàn)證試驗(yàn)中，如金屬材料的拉伸壓縮試驗(yàn)、梁的彎曲正應(yīng)力試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)等等。這些試驗(yàn)的開(kāi)設(shè)，能在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力，但要達(dá)到力學(xué)教學(xué)的目的，還有一定的距離。為了改變這一現(xiàn)狀，可以借鑒一些國(guó)外大學(xué)經(jīng)典力學(xué)的教學(xué)方法，在這些課程的教學(xué)中，教師在每堂課的教學(xué)中會(huì)會(huì)通過(guò)隨堂實(shí)驗(yàn)的方式，驗(yàn)證本堂課所涉及到的相關(guān)內(nèi)容和原理，盡管這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果大家都是非常熟悉的。此外還可以采用離開(kāi)教室的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。土木工程專業(yè)是應(yīng)用性較強(qiáng)的一門學(xué)科，作為土木工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，應(yīng)該在在學(xué)期中，安排2-4個(gè)學(xué)時(shí)將教學(xué)從教室搬到現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)利用現(xiàn)場(chǎng)的工程實(shí)物，教會(huì)學(xué)生如何對(duì)實(shí)際工程問(wèn)題模型化，并用所學(xué)的力學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析解答。

2.3教學(xué)模式的改革傳統(tǒng)教學(xué)模式是以教師為中心的“填鴨式”教學(xué)，教師起主導(dǎo)作用。由于高校教師一職多能的特點(diǎn)，使得教學(xué)過(guò)程質(zhì)量控制稍顯不足。鑒于這種情況，應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式加以改革，形成以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。在這一過(guò)程中，應(yīng)以班級(jí)為基礎(chǔ)建立4-6人為一組的學(xué)習(xí)小組進(jìn)行研討式教學(xué)。研討課教學(xué)是讓學(xué)生參與教學(xué)，教學(xué)相長(zhǎng)，師生互動(dòng)，通過(guò)專題研討使學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)和拓展知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。教師可以針對(duì)課程重難點(diǎn)問(wèn)題，設(shè)置相關(guān)專題討論課。教師通過(guò)引導(dǎo)，教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生間通過(guò)互動(dòng)交流，對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行拓展。也可以設(shè)置一些與學(xué)科前沿相關(guān)的內(nèi)容及熱點(diǎn)，學(xué)生通過(guò)課后查閱文獻(xiàn)，以小組為單位，通過(guò)板書(shū)、圖片、多媒體、實(shí)物模型等靈活的形式展示，并由教師與其他同學(xué)進(jìn)行提問(wèn)、討論，最后教師進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)。此外，在作業(yè)形式中也應(yīng)該改變傳統(tǒng)以課后習(xí)題為主的作業(yè)模式，為了能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，可以布置一些研究型的題目，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，以論文的形式的完成。比如通過(guò)材料力學(xué)課程中梁的合理設(shè)計(jì)問(wèn)題，可以提出鋼筋混凝土梁的合理設(shè)計(jì)問(wèn)題、鋼梁的合理設(shè)計(jì)問(wèn)題等等，然后將這些題目布置下去，讓學(xué)生查閱資料，并完成相關(guān)論文。總之，要以這種教學(xué)形式改變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)從“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”的轉(zhuǎn)變。

3結(jié)論和總結(jié)

工程力學(xué)課程是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有基礎(chǔ)性、應(yīng)用性和職業(yè)性的特點(diǎn)，結(jié)合作者的教學(xué)和研究體會(huì)，針對(duì)目前在教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在精力不夠和興趣不濃的問(wèn)題，從課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)模式三個(gè)方面進(jìn)行了思考和探索，提出了相應(yīng)的改革措施。旨在提高學(xué)生的實(shí)踐和力學(xué)應(yīng)用能力，改進(jìn)工程力學(xué)的教學(xué)效果，促進(jìn)教學(xué)改革，達(dá)到培養(yǎng)合格工程人才的目的。

作者：楊永東張斌偉單位：隴東學(xué)院土木工程學(xué)院