摘要:本文分析了结构力学课程教学的现状和存在的问题、课程建设应充分体现“厚基础”的课程体系和教学内容、课程建设应体现“以学生为中心”的教学方法和教学手段。
关键词:结构力学 课程建设教学
结构力学是一门用于工程结构的技术基础课,是土建类专业最重要的课程之一。随着科学技术的发展,原有的课程体系和教学内容已不完全适用,教学改革势在必行。目前有不少高校陆续推出面向21世纪的教改方案,已基本完成对该课程教学大纲及三基方案的制定和教学计划的修订,非常值得借鉴。但随着素质教育战略的全面实施,教学改革不断深入,教学观念逐步更新。我们总结前阶段的教学工作,感到尚有许多需要完善的地方。对于土建类结构力学精品课程建设应以工程化教学改革为方向,把学生的能力培养作为主导的指导思想,重点在教学内容、教学方法、教学手段上下工夫。所以它的建设离不开工程实践,离不开社会的需求,其建设应适应科学技术迅猛发展的时代要求;应满足社会主义市场经济的发展需求;满足21世纪对人才素质和能力的要求。
如何在缩减了的课堂教学时间内,既要完成规定的教学内容,更要向学生传授更多更新的知识和信息,以提高教学质量和效率。如何改善枯燥的传统授课模式,调动学生学习的灵活性、主动性和积极性是教育工作者亟待解决的课题。
一、结构力学课程教学的现状和存在的问题
经过百余年的发展,结构力学在理论方面的研究日趋完善。目前教学过程中的教学方法、教学内容和课程体系,在過去为人才培养起了重要作用,但21世纪科学技术的飞速发展、新技术、新学科和新材料的不断产生和应用,尤其是计算机的广泛应用,为结构力学开拓了许多新的应用领域。原有的教学内容和方法,已显然不能满足社会对人才知识结构的要求,主要表现在以下几个方面:
1 课程内容重复、陈旧,缺乏专业针对性
以单门课程为中心进行教学,忽视了土建类各门力学课程的整体性和综合性,造成了不必要的内容重复;其次结构力学课程中部分陈旧的内容,一些新材料、新结构、新理论难以找到。另外,部分课程内容的安排上缺乏专业针对性。
2 原有的教材内容与实际工程问题结合较差,工程应用薄弱,不能突出专业人才素质教育和能力培养的要求
目前的教学多停留在理论研究方面,没有注意工艺、材料、方案、构造以及施工等条件的设计。离开设计和施工,过于强调力学理论内容的论证与计算,重理论,轻应用。忽视培养学生利用结构力学知识解决实际问题的能力。
3 教学手段落后,现代化教学手段引入不够,对现代科技成果的应用更是严重滞后于生产实际。
上个世纪末,为改变我国高等教育专业口径过窄以及人才培养模式与经济飞速发展和对外开放不相适应的状况,教育部颁发了新的专业目录。新的土木工程专业涵盖了专业目录调整前的建筑工程、交通土建工程、城镇建设、矿井、隧道等专业领域。如何实现新的土木工程专业培养目标,培养出素质高、能力强的土木工程专业人才,新的课程设置、教学计划、课程内容的修订等显得尤为重要。
二、课程建设应充分体现“厚基础”的课程体系和教学内容
随着计算机的发展与普及,结构力学的课程内容发生了深刻变化。利用计算机进行结构分析、设计与研究已成为必然趋势。为此,从宽口径土木工程专业的视角,我们优化了结构力学课程体系,整合和重组了课程内容。将传统的结构力学课程体系划分为经典结构力学、计算结构力学和定性结构力学3个模块。经典结构力学由原结构力学精简和改造而成,侧重于结构力学的基本概念、基本理论和基本方法,是结构力学新体系的基础。它包括了杆件结构几何组成分析、结构的静力计算、影响线、结构动力计算及结构塑性分析。计算结构力学主要包括矩阵位移法和有限元课程的相关内容。它是随计算机技术引入结构力学而形成的。旨在培养学生的计算机建模能力、编程能力和使用常用结构软件的能力,以适应迅速发展的21世纪的结构分析与设计的计算机时代。在对工程结构具有建模和精确分析能力的基础上,定性结构力学着重于对工程结构的合理形式、相应的结构变形和内力等具有总体的概念和定性分析的能力以及对工程中发生的现象、所得的数据和电算结果等迅速做出综合分析和判断的能力。作为21世纪的工程师,具备定性分析能力尤为重要。
三、课程建设应体现“以学生为中心”的教学方法和教学手段
作为土木工程专业主要的专业基础课,结构力学的课程内容不仅应满足学生学习后续专业课的要求,也应满足学生毕业后从事专业工作、新项目研究、开发和继续学习,以及专业改向的要求。因此,在教学中应将“以教师为中心”改变为“以学生为中心”,把教学的重点从知识的传授转移到“能力建设”上。按照土木工程专业“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的培养目标,我们多次研究讨论,修改并制定了土木工程专业结构力学课程教学大纲。
通过精品课程的建设,我们更加认识到高等学校的教学必须与科研结合的意义。教师不但要搞科研,而且要树立创新意识,追踪学科前沿的最新突破,将科研成果恰当地融进精品课程的教学中。我们的教师中大部分都有自己的专业主攻方向,其中有的在强度理论方面造诣较深,有的在结构动力分析方面有一定成绩,也有的在道桥领域的研究初见成绩……。这些都为我们今后高质量的教学提供了有力支撑,为教学改革注入了活力。
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