基于应用型人才培养的结构力学课程教学改革研究

结构力学是土木工程专业的重要专业基础课程，它具有理论性强、逻辑思维严密的特点。本文结合应用型人才培养目标，从教学方法、教学手段、考核方式这三个方面对结构力学课程教学改革提出一些意见与建议，旨在提高结构力学的教学效果和教学质量。

结构力学课程作为一门重要的专业基础课，在整个土木工程专业课程体系中起着承上启下的作用。它既是其先导课程理论力学、材料力学等的延展与深化，又是学习其后续课程，如混凝土结构设计、砌体结构、钢结构、高层建筑结构等的理论基础。当前结构力学教学面临教师难教、学生难学以及课时少的现状。依据国家《中长期教育改革和发展规划纲要》，按照教学服务型功能和应用型人才培养目标定位，响应高等工程教育提出的培养应用型人才的要求，将结构力学课程进行以下几方面的改革。

一、教学方法的改革

1、对比学习，加深印象，帮助理解

将课程中的一些容易混淆的知识点，采用对比教学方法，来帮助同学们抓住问题的本质，从而达到加深印象、帮助理解的目的。例如，对于单跨梁而言，某个截面的弯矩影响线的图形与它的弯矩图的图形非常相似，通过对比画图过程中涉及到的荷载位置及截面位置的变化与否，以及两个图形的横坐标和纵坐标表示含义的不同，能使同学们明白“图形相似，意义有别”。再比如，力法和位移法是求解超静定结构的两种最基本的经典解法。两种方法的诸多要素都是对偶的，力法的基本未知量是力，而位移法的基本未知量是结点位移；力法的解题思路是把超静定结构拆成静定结构，而位移法的解题思路是把整体结构拆成一根一根杆件。在课堂讲授时，可以对比这些要素，使同学们对知识点形成比较深刻的印象，培养学生归纳对比的学习能力。

2、列举工程实例，理论联系实际

传统观念认为结构力学理论性强，许多知识点抽象难懂，但实际上，相比较理论力学、材料力学这些基础工程力学课程，结构力学与工程实际的联系更为紧密。在教学过程中，要注重理论联系实际，这样一方面可以提高学生的学习兴趣，加强学生主动学习的积极性；另一方面，可以培养学生利用力学知识解决工程实际问题的能力。例如，在讲解杆件结构五种类型时，可以引入大量工程实例图片。讲解桁架时，结合塔吊及公路铁路兩用桥连接部位的结构形式；讲解刚架时，结合学生所在的教学楼（一般均为框架结构）的结构形式；讲解拱时，可以引入赵州桥这一经典案例。再比如，讲解移动荷载和影响线的概念时，可以从汽车过黄河大桥这一生活化的例子引入。总之，结构力学理论来源于工程实践又用于指导实际工程，只有与工程实践相结合的结构力学才是充满生命力和趣味性的。注重理论联系实际，可以激发学生主动学习的积极性，培养学生学以致用的工程素养。

3、互动式教学，摒弃“填鸭式”模式

如今，课堂讲授时，一味地采用灌输式教学，教师自己唱独角戏，从头讲到尾的“填鸭式”教学方法早已过时。在倡导“创新胜于一切”的今天，启发式教学，互动式教学成为新的教学方法的宠儿。教师根据人才培养方案和教学大纲，以及每堂课的教学重点教学难点，精心设计问题。在课堂上，不断地提出问题，引导学生思考，加强师生互动。这样，不仅活跃了课堂气氛，又培养了学生的创新意识及独立思考问题的能力。例如，在讲解“影响线的应用”这一节时，考虑工程实际提出问题：怎样设计一根吊车梁。引导学生思考要确定吊车梁的截面尺寸必须知道梁受到的最大内力，要确定梁受到的最大内力必须知道梁上作用荷载的最不利位置，要确定荷载的最不利位置，最实用最强大的工具就是采用影响线。这样层层推进，以学生为中心，引发学生浓厚的学习兴趣，锻炼了学生的逻辑思维能力。

二、教学手段的改革

1、传统板书与多媒体教学相结合

单一的使用传统板书教学或只机械性的利用多媒体教学都达不到良好的教学效果。传统板书教学与多媒体教学各自都有优缺点。传统的结构力学教学利用板书进行讲授，再加上口头表述。这种教学方法利于教师把控教学节奏，突出教学重点、教学难点，并能与学生进行很好的互动及情感交流，较易发现同学们情绪上的变化，以便及时的调整教学内容。虽然传统板书教学有这么多的优点，但同时它也存在如教学模式单一、课堂枯燥无趣、吸引不了学生注意力、教学效率低下、学生接受程度低等诸多的缺点。尤其是在互联网高速发展、讲求效率至上的今天，这些缺点更不容忽视。而多媒体教学正好弥补了传统板书教学的不足。多媒体教学是利用文字、图片、音频、视频、动画“五位一体”的教学方式将教学信息传递给学生的一种新型教学手段。多媒体教学的直观性、形象性、生动性能最大程度的吸引学生的注意力，激发学生的学习热情；同时，它的快捷性、高效性正好可以解决当下高校教学课时量少、学时紧张的难题。但一味地使用多媒体教学，容易使教师成为课件的播放员，学生上课不认真听讲，等着下课拷贝课件，易使学生形成消极的学习态度。因此，应将传统板书教学与多媒体教学有效的结合起来，取长补短，争取达到较好的教学效果。具体来说，基本概念的介绍、有关力学与工程实际的结合，具体的讲授可以采用多媒体教学，而经典例题的讲解、重要公式的推导可以使用传统板书教学。

2、讲授与课下网络平台互动相结合

随着智能手机的普及和网络环境的优化，使网络教学与互动成为一种新的教学时尚，弥补了传统课堂讲授的不足。课下，教师可以使用QQ、微信、微博等即时网络通讯工具与学生进行互动，这种互动可以在任何时间、地点、空间进行。依托微信公众平台建立结构力学公众号，创建“订阅”和“服务”两个功能模块。在“订阅”模块中，将课程讲授内容，以若干知识点和例题的形式，定期推送给同学们，也可以将行业内最新的科研成果、教改信息课堂及考试安排等添加到微信公众平台，方便学生利用“碎片化时间”进行学习。在“服务”功能模块，学生可以通过后台提出各种学习上或生活上的问题，实时的与老师进行互动，为解决学生课下找老师问问题难提供了有效途径，也方便了教师与学生的情感交流，进而增加了学生对结构力学课程的亲近感与亲切感。

三、考核方式的改革

考试是检查学生理论水平及知识掌握程度的重要方式之一，在“应试教育”的大环境下，结构力学绝大多数采用的考核方式是期末闭卷考试。这种“一锤定音”式的考核方式，不利于培养学生的动手能力及创新意识，也不能全面反映学生的学习效果，更不利于应用型人才的培养。本着创新、实用原则，以培养应用型人才为出发点，对期末闭卷考试方式进行以下几方面的改革：

1、采取小组比赛的形式进行测验。将班级学生按座次就近分组，给各组出难度系数相近的题目，小组讨论得出结果，哪一组最先解出题目且正确，得最高分，5分一个台阶，依次递减，得分计入平时成绩。这样一方面活跃了课堂气氛，另一方面也培养了学生的团结意识，时间意识，达到很好的学习效果。

2、平时成绩与期末考试成绩有机结合。可以将学生的课堂表现、作业完成情况、出勤情况等计入平时成绩，与最后的期末考试成绩各占一定的比例。这样能时时监督学生的学习情况。

3、注重学生动手实践能力的培养。在学期末，举行一次结构模型设计大赛，学生自愿组队参加，运用所学的结构力学知识，自己动手做模型，完成一次自我挑战，无形中培养了学生的动手能力、创新意识及实践应用能力。

（作者单位：商丘学院应用科技学院）