结构力学课程“1+0.5+0.5”培养模式的构建与实施★

赵延林 李长风 高红梅

(黑龙江科技大学建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150022)

结构力学课程“1+0.5+0.5”培养模式的构建与实施★

赵延林 李长风 高红梅

(黑龙江科技大学建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150022)

以结构力学课程为核心，结合高层建筑结构课程、计算机辅助设计课程及各专业课的课程设计与毕业设计等实践性教学环节，形成了“3+1”人才培养模式下，以“知识讲授+综合训练+工程实践”为主线的土木工程专业结构力学课程“1+0.5+0.5”全程式培养模式，以提高土木工程专业学生工程结构分析与计算能力。

结构力学，培养模式，课程建设

结构分析是结构设计中极其关键的一个环节，而结构力学就是为结构分析提供理论分析与计算方法的课程。因此，结构力学课程是土木工程专业一门重要的核心专业基础课，具有较强的理论性和实用性[1]，它不但为后续专业课程提供了力学基础，而且在课程设计、毕业设计等实践性教学环节中也要反复用到结构力学的知识。依据国家和黑龙江省的《中长期教育改革和发展规划纲要》，按照教学服务型功能定位和应用型人才培养目标定位，课程建设要把服务专业作为建设的指导原则，专业基础课要结合专业，注重职业能力。要实现由教材体系向以专业为核心的能力体系转变，由以传授知识为主线和单一的课堂教学为主向以培养能力为主线，理论与实践、课内与课外培养一体化转化。

1 结构力学课程建设现状

近年来，全国各土木工程类院校都投入大量的人力和物力对结构力学课程进行建设，取得了一系列的教学与科研成果[2]。目前，我国建成结构力学国家级精品课的高校共有五所，建成各省级结构力学精品课的高校有数十所，综合分析其建设情况，可将我国结构力学课程的建设特点概括为：1)课程科学的模块分割；2)教学内容改组；3)教学方法和手段的多样化；4)教材编写、修订周期缩短；5)教学软件和试题库建设；6)网络教材及教学建设。这些建设成果的取得，标志着我国结构力学课程的教学内容及教学手段开始向现代化、国际水平靠拢。但在原有人才培养模式下，结构力学课程的建设工作主要集中在课程的教学阶段，没有实现力学课程的纵深化与全程化建设，教学中存在着“重理论、轻实践”的通病。具体表现为：1)课堂教学中缺乏工程实例分析，使理论教学与工程实际相脱节；2)在各专业课的课程设计中缺乏力学分析与计算方法的指导，使理论知识与应用训练相脱节；3)在毕业设计中缺乏力学分析与计算的指导，致使学生在结构计算简图及工程实用计算方法的选择上存在不足，造成工程应用能力较差的局面，严重影响了毕业设计的质量。

2 “1+0.5+0.5”全程式培养模式的构建

按照“以专业为核心，以知识为基础，以能力为主线，以项目为载体，厚基础，强能力”的原则，以结构力学课程为核心，以提高土木工程专业学生工程结构分析与计算能力为目标，通过多课程、多教学环节的综合建设，最终形成“3+1”人才培养模式下，以项目为载体、以“知识讲授+综合训练+工程实践”为主线的土木工程专业结构力学课程“1+0.5+0.5”的全程式培养模式。该培养模式的核心内容包括：1)形成适应教学服务型大学建设与应用型人才培养模式需求的结构力学课程建设指导思想；2)突出课程的服务专业性与能力培养性；形成新型教学模式下经典结构力学、工程实用手算法与电算法教学内容体系；3)优化以项目为载体的结构力学课程课堂教学方法与手段，强化课堂实践性教学环节的建设工作；4)改革各专业课课程设计的指导方案，提高“综合训练”实践性教学环节的教学效果；5)改革毕业设计的指导方案，提高“工程应用”实践性教学环节的教学效果。该培养模式是由课程组教师结合多年的结构力学课程教学及指导土木工程专业各实践性教学环节的经验，首次在国内提出的。其突出了培养学生解决工程实际问题的应用能力，可以有效解决土木工程专业结构力学课程教学中存在的“重理论、轻实践”的通病。通过该教学模式的建设，将真正实现新形势下结构力学课程“厚实基础、服务专业、强化应用”的培养目标与纵深化和全程化建设。真正实现力学课程的工程实用性服务宗旨，提高土木工程专业应用型人才的培养质量。

3 “1+0.5+0.5”全程式培养模式的实施

3.1 建设的指导思想

通过调研，结合我校应用型人才培养目标，确定了结构力学课程建设的指导思想为：课程改革必须与科研及学科发展方向相结合，课程改革必须与实际工程相结合，课程改革必须与现代科技发展相结合，课程改革必须与学生的成才和就业相结合。

3.2 调整教学内容

1)经典结构力学。依据我校的人才培养目标，结构力学课程的教学要求应定位于在掌握基本原理的基础上，学会处理工程实际问题的分析和计算方法[3，4]。具体在本课程内容上，就是掌握静定结构的内力、位移计算方法，掌握用力法、位移法计算超静定结构的基本原理，熟练掌握一种实用手算方法(渐进法)，能使用结构力学求解器进行结构计算，能对结构的受力进行初步的定性分析。2)工程实用手算法。在经典结构力学教学的基础上，加强工程结构分析实用手算法的教学，具体内容包括：a.连续梁与无侧移刚架内力计算的力矩分配法；b.竖向荷载作用下刚架内力计算的分层计算法与二次弯矩分配法；c.水平荷载作用下刚架内力计算的反弯点法与D值法。3)工程实用电算法。在掌握了经典结构力学与工程实用手算法的基础上，加强工程实用电算法的教学，具体内容包括：a.应用结构力学求解器进行结构分析与计算；b.应用PKPM工程设计软件进行结构分析与计算。

3.3 优化教学方法与教学手段

进一步优化课堂教学方法，完善课堂教学手段，实现以项目为载体的由教材体系向以专业为核心的能力体系转变[5，6]；最终实现由以传授知识为主线和单一的课堂教学为主向以培养能力为主线，理论与实践、课内与课外培养一体化转化。具体实施方法包括：1)通过多媒体课件，将实际工程搬进课堂，实现以项目为载体的课堂实践性教学环节。2)通过布置大作业，实现工程实用手算法的“综合训练”。3)通过各专业课的课程设计，加强工程实用手算法与电算法的“综合训练”。4)通过毕业设计，提高工程实用手算法与电算法的“工程应用”。

3.4 实施效果

结合黑龙江科技大学土木工程专业本科生的结构力学课程教学，通过多年的实践与探索，已基本形成了一套较成熟的以“知识讲授+综合训练+工程实践”为主线的土木工程专业结构力学课程“1+0.5+0.5”的全程式面向工程的结构力学课程新型教学模式。该教学模式以使学生掌握扎实的力学基础知识为核心，突出了学生的结构分析、工程适用手算与电算等综合实用能力的培养，可有效提高应用型人才培养的质量。其教学效果主要表现为：1)课程的教学内容体系更加适合于应用型人才培养模式的要求，“知识讲授+综合训练+工程实践”全程式培养模式提高了力学课程教学服务于专业、服务于工程的教学目的。2)该种教学模式，提高了课堂教学质量，调动了学生学习结构力学课程的积极性，期末考试一次及格率达95%，并有多名学生在省级结构设计大赛中获得了一等奖、二等奖。3)激发了学生利用力学知识解决实际工程问题的兴趣，近年来，平均每届有近百名学生投身到大学生科研活动中，课程组教师平均每年指导大学生科研立项20余项。4)有效提高了学生的结构分析与计算能力，在课程设计与毕业设计中，85%的学生能够较灵活地应用工程实用手算法与电算法对工程结构进行内力分析与计算。

4 结语

以“知识讲授+综合训练+工程实践”为主线的土木工程专业结构力学课程“1+0.5+0.5”的全程式教学模式，摒弃了原有人才培养模式下结构力学课程教学“重理论、轻实践”，从而造成的理论教学与工程实践严重脱节的通病，突出了力学课程的工程实用性培养目标，以新的人才培养模式为指导，把理论教学、实用训练与工程应用有机地结合起来，实现力学课程的纵深化、全程化建设，提高土木工程专业学生的工程结构分析与计算能力，真正实现力学课程的工程实用性服务宗旨。

[1] 宋岩升,刘永军.结构力学精品课建设实践与思考[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版),2011,13(4):500-502.

[2] 文国治,陈名弟,王达诠，等.结构力学精品课程建设成果回顾与展望[J].高等建筑教育,2009,18(1):74-76.

[3] 徐士代.教研型高校结构力学课程建设探析[J].高等建筑教育,2010,19(3):75-78.

[4] 袁端才,胡其高.《结构力学》分层教学的探索与实践[J].高等教育研究学报,2012,35(2):77-79.

[5] 许 凯,陈朝峰,杨祖权.定性分析在结构力学教学中的应用研究[J].高等建筑教育,2010,19(6):98-11.

[6] 程 健,翟清翠,刘运生.结构力学教学应用归纳对比法的探索[J].高等建筑教育,2012,21(3):111-113.

Construction and implementation of “1+0.5+0.5” training model of structural mechanics★

ZHAO Yan-lin LI Chang-feng GAO Hong-mei

(CollegeofCivilEngineering，HeilongjiangUniversityofScience&Technology，Harbin150022,China)

With structural mechanics as the core, combined with the high-rise building structure, computer-aided design courses and the courses of the curriculum design and graduate design practical teaching, the “1+0.5+0.5” full program training mode with “knowledge lecture + integrated training+ engineering practice” as the main line was formed in the civil engineering structural mechanics courses teaching to enhance the engineering structural analysis and computing skills of the civil engineering students under the “3+1” application-oriented training model.

structural mechanics， training mode， curriculum construction

1009-6825(2014)30-0253-03

2014-08-14

★：黑龙江省教育科学“十二五”规划课题(课题编号：GBC1211114)；黑龙江科技大学青年才俊培养计划资助项目

赵延林(1971- )，男，博士，硕士生导师，教授； 李长风(1975- )，女，硕士，副教授； 高红梅(1978- )，女，硕士，副教授

G642.0

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