提高学生学习效果的教学方法探讨

李黎++龙晓鸿++江宜城

摘要：文章介绍了在土木工程专业的结构力学课程教学中，通过多方位的教学环节、全过程的考核方法，在教师自己做到“讲得好”的基础上，如何实现让学生“学得好”，以达到培养学生的分析计算能力、自学能力、表达能力、合作能力的教学目标。

关键词：结构力学；能力培养；考核方法；教学目标

中图分类号：G6420文献标志码：A文章编号：

10052909（2016）04010404

结构力学课程是研究杆系结构在外力和其他因素作用下的内力、变形以及组成规律的一门学科，是土木工程专业最重要的核心学科基础课。课程的主要任务是：在学习理论力学和材料力学课程的基础上，认识各种结构并掌握结构的组成规律，掌握杆系结构计算的基本原理和方法，了解各类结构的受力性能和特点。通过课内外各环节培养学生的分析计算能力、自学能力、表达能力、合作能力

，为学习有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好基础。

为了实现上述教学目标，在课程中设置了课内教学、课堂讨论、课外小作业和大作业、认识实习、课程论文、课程竞赛、期末考试等教学环节，采用全过程的考核方法，以保证学生将这门课“学得好”。

一、多方位的教学环节设计

（一） 课内教学安排

结构力学课程的课内学时为88学时。其中80学时为教师讲解，主要围绕着上述教学任务，通过理论推导、方法介绍、例题讲解、总结归纳等途径，使学生了解各种杆系结构的组成规律、计算原理和方法，并通过编写课程教材、辅助教材、多媒体课件、课程网站资料、研讨教学法等，尽力做到“教得好”。另外4个学时安排为学生自主学习和讨论，由于结构力学与材料力学在静定结构的内力计算（第3章）、静定结构的位移计算（第5章）、力法（第6章）、位移法（第7章）中有一些重合的地方，这四章的第一堂课由学生自己来讲，然后由教师总结，指出在材料力学所讲内容的基础上，结构力学还需进一步研究的问题（具体安排和要求见表1）。这样做的好处是：第一，让学生参与到课程的教学与讨论中，可以活跃课堂气氛；第二，选择的内容学生有能力完成，自己讲一遍比教师重复一遍效果要好；第三，可锻炼学生的自学能力、表达能力和合作能力。还有4个学时安排为课程论文的交流（具体见后）。

由教师课前提出自主学习和讨论的范围和内容，每班学生分成4组，每组分别主持一章的讨论，主持讨论组至少有5位学生上台发言，最后教师进行总结并提出各章后续的学习任务。上台讲课学生在相应的考核中加分

（二）课外作业

课外作业由两种类型组成，第一种类型是紧随课后布置的课外小作业，来自于教科书后的习题。布置这种作业目的在于：在教师的课堂讲授后，让学生及时通过作业练习，消化所学知识，掌握解题方法和过程。这样的习题，往往练习目的单一，题目形式较小。因此，我们还设置了课外作业的第二种类型——大作业，主要针对的是计算工作量比较大、综合性比较强的教学内容。例如：多层多跨框架结构的内力计算问题、超静定梁影响线的制作问题。具体执行的方式是：教师在课堂上就大作业的内容先作简要介绍，然后提供有关的辅助材料供学生参考（因为教材中相关内容的介绍比较简单），学生通过自学后，再根据要求做出大作业。大作业任务书给出每位学生的结构参数和荷载都不同，要求学生必须独立完成。这个课外作业环节主要是培养学生的计算分析能力、自学能力和表达能力。

（三）课程竞赛和期末考试

在结构力学第3章静定结构的内力计算结束后，我们安排了静定结构内力计算竞赛。这个环节的设置原因主要为：（1）静定结构的内力计算是后续内容学习的基础，通过参加竞赛的准备复习过程，提高学生对这部分内容的熟练程度，可把这个基础

夯得更扎实些。（2）这章的内容与材料力学课程重合较多，因此在该章一结束就安排竞赛是可行的，同时又让学生及时看清自己的不足，增强紧迫感。（3）把这个环节称作竞赛而不是期中考试，主要是想通过评奖建立一个激励机制（给获奖者一定物质上的奖励以及在研究生推免时给予适当的加分），以进一步调动学生学习的积极性。这个环节主要是想让学生养成严谨求学的好习惯，练就高超的计算能力。

（四）认识实习

结构力学是土木工程的专业基础课，是基础

课与专业课之间的“纽带”。从这门课开始学生应该逐渐认识各种各样的结构，掌握它们的组成规律和受力特点。要让学生获得这些知识和能力，当然离不开课堂教学。但是为了避免学生只认得计算简图，而不认得真实结构；只会做题，不会设计，教师需要在课堂教学中理论联系实际，利用现代多媒体技术，在讲每一种结构的计算时把计算简图与实际结构进行对照，让学生学会分辨各种结构。但是，仅靠教师在课堂上的讲解，而没有学生与工程、工地的“亲密接触”则达不到教学目标。为此，我们另一方面在第6章力法结束后（这时学生在课堂上已基本接触到了各种平面结构），安排一次现场的认识实习。选择建成的和在建的工程，由教师在现场教学生如何辨识结构，看懂力的传递路径，然后再要求学生利用课外时间从身边找出与书本上一一对应的结构，最后采用图文并茂的形式写出认识实习报告。这个环节主要是培养学生对专业的认知能力、自学能力、表达能力和实践能力。

（五）撰写课程小论文

在教学环节中安排撰写课程小论文的环节，是出于这样的考虑：（1）仅用“讲课—作业—考试”这样简单的教学形式无法较好完成教学任务；（2）作为教师是不可能也不需要把所有的知识点在课堂上讲完、讲清楚的（安排再多的学时都没用）；（3）相对教会学生解题技巧，更应该教会学生如何通过自学掌握独立解决问题能力。撰写课程“小论文”环节，具体操作是：由学生根据课程内容、自己的兴趣和能力确定拟作研究的知识点，通过查阅和参考相关资料，进行系统的理论推导或引用相关理论进行大量的计算分析，得出正确的结论，最后安排一个交流环节，课内4个学时（见表2）。整个环节可由学生独立完成，也可两人合作完成。考核点主要为：参考资料的阅读情况，理论引用或推导是否正确，计算的工作量以及计算结果是否正确，得出的结论是否正确和有意义，整个研究思路是否正确，表达是否清晰，逻辑是否严谨。这个环节主要培养学生的自主学习能力、表达能力和合作能力。

二、全过程的考核方法

教师的“恒心+师德”是上述教学环节实施的必要条件，而合理的课程考核制度是达到我们期待目标的保证[1-3]。为此，我们逐渐完善了一套“全过程”的课程考核方法。结构力学课内的88学时，分两个学期实施，第一学期为48学时，第二学期为40学时。

第一学期的考核内容为：

1）平时作业成绩占15%。每次作业由研究生助教全批全改并打分，不交作业为零分，迟交作业为60分。其中5%考察的是计算能力，5%考察的是自学能力，3%考察的是书写表达能力，2%考察的是学习态度。

2）静定结构内力计算竞赛占10%。竞赛的题目类型有弯矩图改错、画大致弯矩图、画内力图等，结构形式有多跨静定梁、刚架、桁架、组合结构等。题目量在20～25题之间，主要考察计算分析能力。

3）课堂讨论占5%。其中1%考察出勤率，3%通过课堂讨论的参与和表现考察自学能力，1%考察表达能力。

4）实习报告占10%。由教师带领参观部分和自看部分组成，教师带领参观部分占6%（考察表达能力），自看部分占4%（考察自学能力）。

5）期末考试占60%。其中40%考察的是计算分析能力，15%考察的是自学能力，5%考察的是书写表达能力。

第一学期各种能力培养的考核比例见图2。

第二学期的考核内容为：

1）平时作业成绩占15%，考核点同第一学期。

2）大作业占10%。学生可任选“多层多跨框架结构的内力计算”或“超静定梁影响线的制作”独立完成，每位学生的结构参数与荷载均不相同。例如“多层多跨框架结构的内力计算”，要求对水平荷载分别采用分层法、二次分配法、求解器法进行计算，并画出内力图。对竖向荷载要求分别采用反弯点法、D值法、求解器法进行计算，并画出内力图。其中5%考察的是计算能力，2%考察的是自学能力，3%考察的是书写表达能力。

3）课堂讨论占5%，考核点同第一学期。

4）撰写课程小论文占10%。其中2%考察的是计算能力，6%考察的是自学能力，2%考察的是书写表达能力。

5）期末考试占60%，考核点同第一学期。

第二学期各种能力培养的考核比例见图3。

两个学期各种能力培养的平均考核比例见图4。

由于采用了全过程的课程考核方法，学生通过本门课程的学习，不仅掌握了各种结构的计算方法，而且其自学能力、表达能力、自律能力均得到了提升。

三、取得的效果

（一）对学生的评价更科学

以2012级某个班为例，该班共有学生33人，若以期末考试作为最终成绩，那么该班的成绩分布如图5所示，其中90分以上占12.1%，70分以上占69.7%，70分以下占18.2%。若以小作业、大作业、课程论文、课堂讨论、期末考试5个方面对学生进行综合评价（比例如前所述），其成绩分布如图6所示，其中90分以上占9.1%，70分以上占81.8%，70分以下占9.1%。显然后者的考核结果使更多的学生处于70～80分区域。更主要的是通过“全过程”的考核，迫使学生一直处于“忙碌”的学习状态。书本知识通过每天看书、听课、做作业、讨论等，渐渐地渗入到他们的大脑中，逐渐变成了自己的认知和能力，从而可避免记得快、忘得快，成绩好、能力差的现象。

（二）对学生的能力培养更全面

例如：第3章、第5章、第6章、第7章的第一节课由学生来讲，原先是有担心的，但事实证明学生完全有能力做到这一点，而且通过他们自己的准备，其效果比教师讲要好。又如对认识实习分两部分的做法，其执行效果也不错，经统计有85%的学生都自己去找结构“看”，然后用图文并茂的方式在实习报告中展现出来。再如对写课程小论文的环节，我们的体会是：只要教师的指导工作做到位，学生是可以较好地实现教学目标的。具体做法是：（1）要求明确，教师应给出课程小论文的指导书（包括格式、内容和字数要求）；（2）要有示范，教师可以上届学生的论文为例进行讲评；（3）要有提示，教师在讲课过程中应提示学生需进一步讨论的知识点。这种做法我们已在教学中坚持执行了近6年，总体来说，学生的论文质量越来越好，其中有4篇在教学期刊上进行了发表。

（三）对后续专业课的支撑更有力

大作业的布置对学生做毕业设计有很好的作用，如多层多跨框架结构的内力计算、多层多跨框架结构的地震作用计算、连续梁的影响线制作，大作业使学生在做毕业设计前得到了很好的练习。又如撰写课程论文的锻炼，使学生对论文的格式、逻辑表达有所了解，对论文的介绍（作PPT）也有了经验，为后续专业课程学习打好知识和能力的基础。

总之作为一名教师首先应保证自己的课“讲得好”，能吸引学生听课，然后把课程考核的规则制定好，以调动学生学习的积极性和自觉性，唯有如此才能保证学生“学得好”。参考文献：

[1]黄济，王策三. 现代教育论[M]. 北京：人民教育出版社，1996.

[2] 文辅相. 中国高等教育目标论[M]. 武汉：华中理工大学出版社.1995.

[3] 张楚廷.高等教育哲学[M]. 长沙：湖南教育出版社.2004.