面向工程教育质量认证的结构力学课程教学实践改革
时间：2021-01-25 06:01:44 来源：达达文档网 本文已影响 人 
程玲
摘 要：结构力学是土木工程专业的一门主要专业基础课程，是联系基础力学课程与工程设计课程的纽带，也是从力学基本理论过渡到工程实际应用的桥梁。传统的结构力学课程强调结构定量计算和求解能力，与工程质量认证对学生能力培养的要求存在一定的距离。为适应“工程教育认证”及德育培养理念下对土木工程专业学生综合能力和职业素养的要求，结构力学课程的教学理念、教学内容、教学方法及考核方式等方面都需要进行相应地改革。
关键词：结构力学; 教学现状; 教学理念;教学方式方法
引言
工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认的重要基础。“能力导向”是工程教育认证的核心之一，为适应工程教育认证的趋势，土木工程专业学生在培养过程中应注重专业认知能力、自学能力、分析能力、计算能力等多方面培养。除能力需求外，社会对于学生的职业需求，还体现在道德品行，职业素养等德行方面的要求，例如“在工作中的奉献意识”，“对待工作的态度、责任意识”等，基于此，在培养学生过程中，除注重学生综合能力培养外，也要注重德育培养，保证学生在具备从事相关工作所需能力的同时更拥有高尚的职业操守和品行。
结构力学是土木工程专业的一门主要专业基础课程，是联系基础力学课程与工程设计课程的纽带，也是从力学基本理论过渡到工程实际应用的桥梁。传统的结构力学课程强调结构定量计算和求解能力，与工程质量认证对学生能力培养的要求存在一定的距离。为适应“工程教育认证”及德育培养理念下对土木工程专业学生综合能力和职业素养的要求，结构力学课程的教学理念、教学内容、教学方法及考核方式等方面都需要进行相应地改革。
1. 结构力学课程教学现状
1、内容多，学时少
结构力学是土木工程专业重要的专业基础课，内容尤其宽泛，然而在课程设置方面由于一再压缩学时[1]，导致学生对该课程的学习掌握情况并不理想，尤其在通过灵活运用所学知识进行定性分析的能力较差。
2、教学方式单一，重视计算能力，忽略综合分析运用能力
该课程是一门内容尤为宽泛，且知识点特别广的课程，传统的教学方式过于集中在内力分析求解、力法、位移法等超静定结构手算方法求解的讲授，对于力学模型简化、矩阵位移法为基础近计算机编程求解等涉及较少，甚至没有涉及。并且，结构力学的教学在有限的学时下仍多采用传统的“老师讲学生听”的讲授式教学模式[2]，课程安排紧，没有给学生充分的理解运用的时间，所以仅仅通过听老师讲授，缺少学生通过复习或者经过仔细分析达到求解的过程，因此掌握不是特别理想。如果想把一个将所学的知识灵活运用，势必要多引用工程案例，且要融会各个方面的知识，例如，在讲授力学模型简化部分内容[3]时，要想真正实现学生的理解和运用，最好的方式就是引用工程案例进行分析，然而学时有限，在该部分讲授中，往往不能达到较好的效果。
3 考核模式不完善
课程的考核的不完善也是导致课程效果不佳的原因。该课程的考核多采用“一张试卷”及“作业”形式考核，做作业时，学生存在抄袭现象，而一张考卷，让学生往往认为依靠考前的“突击”就能应付，而忽略过程的学习和积累。结构力学的知识点关联性很强，例如，体系几何组成分析是进行内力分析的基础，静定结构内力内力分析是力法求解超静定结构的基础，位移计算是超静定结构求解必须用到的知识，一环扣一环，缺少过程的监督，学生只要有一个环节落下，是不能完全实现课程的深度理解和运用的。
4 忽略了结构力学与其他课程的结合
结构力学其实在课程设置中起到承上启下的作用。承接了材料力学、理论力学、高等数学等课程的知识，为混凝土结构、钢结构等课程的学习打下基础。然而，在讲授该课程时，目前更多的是专注于该课程，而未实现课程体系的整体承接，出现“学生在学习某个知识点时，前期基础不扎实，难以理解，学完该知识点时，不知道用来做什么”的现象。
2. 结构力学教学理念的改变
结构力学是一门与工程实际有密切关系的课程，课程涉及的内容仅仅通过讲授并不能给予学生直观的印象，如能更好的结合工程实际，则课程的教学效果一定会较为理想，同时也满足“工程质量认证”对于学生的能力需求[4]。对于土木工程专业学生的培养，重点在于满足输出的要求，而社会对于土木工学学生的要求之一就是解决能够解决工程问题，特别是复杂工程问题的能力。因此，“理论联系实际”以及“课程思政”的教学理念对于土木工程概论课程而言才是一个全面有效的教学理念。如何在教学过程中深入理解该理念，并基于该理念实现课程的完美转变则需要通过课程教学模式、教学环节设计、考核方式等方面的改革与实践。
3. 结构力学教学方式方法的改进
1）多样化的授课方法
结构力学课程如果仅以课堂灌输的方式教学，不仅老师讲授要慢，学生听起来也容易夹生，满堂灌的范式，很容易让溜号，为了提高教学效果，多样化的授课方法和手段是必不可少的。
首先，教学中要重视现代化教学技能，通过课件、视频、板书多个方面的有机结合，尽可能生动、立体、形象的展现出教学内容[3]。从以往的教学过程来看，每当为学生播放三维动画力学模型简化的视频时，学生们都会表现出极高的性质，提高了学生学习探索的热情。
此外，要注意课堂的启发和引导，鼓励学生独立思考，自主学习[5]。“填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考，况且学時有限，学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的，采用问题式教学可启发学生深入思考。同时鼓励学生课堂积极表达自己的看法和对所学相关知识的认识。例如，在推导过程中，可鼓励学生自己查阅资料进行推导，在考察力法知识点方面，不要更集中于学生计算的准确性，而是鼓励学生尽可能多的选择基本体系，既实现了师生间的良好互动，又培养学生发散思维，开创能力。
2）注重网络课堂、慕课等线上资源的利用率
结构力学知识点特别多，有限的学时内，仅通过课堂讲授无法完全实现“理论知识与工程实际”的结合。针对该情况，仅仅通过增加学时是不够的，应该广泛利用课堂外的学习资源，“网络课堂”、“慕课资源”无疑是较好的课下学习手段。老师可以通过网络课程布置学生观看指定视频内容，查阅相关材料，完成网络作业等，实现老师和学生的课下的良性互动。
3）重视课后作业对能力的培养
无论哪一门课程，“课后作业”都是有效巩固学生课堂学习的手段，结构力学也不例外。本课程可以根据讲授内容在布置一些客观题目以外，可以适当布置一些综合性的课后作业，并不一定仅限于计算类的题目，学生在解答该题目时实现了对所学知识的综合运用。
4）考核方式的完善
单一的考察方式不利于學生良好学习习惯的培养，同时也不利于学生知识的积累，因此，结构力学课程应更丰富考核方法，可增加“综合性大作业”、“课堂即时测试”，“学生讲课”等考察环节，只有较全面的考评体系，才能督促学生养成良好的学习习惯，实现对学生综合能力的考评。
5）注重与其他教学课程和环节的配合
结构力学涉及的知识与其他课程的的关系其实是十分密切的。因此，在指定大纲，指定授课计划等环节，可以通过整个力学课程及专业课程的梳理进行编写，实现课程体系知识点的统一和连续性。
6）注重讲授的细节
课程讲授环节应结合工程能力的要求调整重点和难点，并且课堂讲授中注重工程专业名称的使用，例如对于刚架结构中，水平杆件在讲解时以“梁”来称呼，竖直杆件，以“柱”来称呼，使学生有工程上的概念。此外，在例题选择上，应增加一些具有工程背景的题目，从而培养学生简化工程问题，解决工程实际问题的能力。
4 结论
面向工程教育认证对于学生能力的需要，结合结构力学课程的特点，重点分析了当下结构力学中面临的困境，包括：内容设置，讲授方式、考核模式等。针对以上问题出现的原因进行了分析，同时针对所出现的问题，提出了教学方式方法的改进，包括授课方法多元化、网络课堂、慕课资源的利用、课后作业布置改革、考核方式完善等有效的措施。坚持“理论联系实际”的教学理念，不断进行课程的改革和完善，促使该课程在培养满足工程认证需求的专业人才培养方面发挥最大的作用。
参考文献：
[1]李永莉，刘增夕，李艳杰.结构力学教学中存在问题的原因分析及改进措施[J].亚太教育，2015（19）：104.
[2]包世华， 辛克贵. 结构力学（第五版）[M]. 武汉：
武汉理工大学出版社， 2018.
[3]经纬.关于结构力学综合实践能力培养的教学改革方案研究[J].教育教学论坛，2019（19）：113-114.
[4]孔凡广. 基于结构力学教学改革的学生综合能力提高的有效方法及途径探究[J]. 创新教育， 2019， 9：
193.
