基于安徽省力学大赛的力学课程教学改革探讨

2019-03-15邓宗立

安徽水利水电职业技术学院学报 2019年3期

邓宗立，夏璐

(安徽水利水电职业技术学院，安徽合肥 231603)

力学课程是高职土木类专业的专业基础课程，其重要性是显著的，地位十分突出。“全国周培源大学生力学竞赛”即安徽省大学生力学大赛，作为检验全国高校基础力学教学成果的赛事，是一项适合我国科学技术和教育发展趋势的赛事。最近几年的比赛命题更加注重实践性、趣味性和开放性等特点，试题贴近生活、工程实践和科学前沿，着重考察参赛学生对基础理论的深入领悟能力和灵活运用基础力学理论建立实际问题力学模型并求解的能力。力学大赛，为力学课程改革提供一个契机，指明了新的方向。国内大多有土木类、机械类等专业的高职院校，一般都开设了力学课程，并对力学课程教学的改革做了较多的研究与实践，但同时也存在一些问题。

1 力学课程教学中存在的问题

1.1 学生基础薄弱，参赛率低

据调查，当前高职院校土木类专业的学生对基本力学课程学习和掌握情况并不理想。就我院近两年的力学参赛来看，由于学生基础薄弱，逻辑思维能力普遍较差，同时由于该课程理论性和逻辑性强，实践性差，公式推导较多等特点，学生在学习建筑力学时很困难，主动愿意参加力学竞赛的同学不足总人数的10%。

1.2 教学方法陈旧

从以往的竞赛题目来看，不仅注重基本理论知识，更加注重知识的创新性和灵活性运用，然而有些教师在授课时教学方式方法过于死板，不能较好的把基本知识与工程实际构件受力分析结合讲解；不能有效激发学生的学习兴趣，这使得传统的教学方式和教学内容在竞赛模式下收到了冲击。传统的工程力学教学更注重书本的理论体系，以加减平衡力系原理为例。

首先给出它的定义，后讲证明的过程，再给出一系列的推论，最后通过习题讲它的应用。这是一种传统教学中的 “定义-定理-习题”模式，授课环节缺乏生动性，学生在整个环节中是被动的接受，而不是主动参与的过程，后来的教学只会越来越枯燥，久而久之，学生对这门课程失去了兴趣。

1.3 教材种类较多，千篇一律

目前建筑力学教材种类多，内容千篇一律，把该课程看成单纯的理论课程，只注重计算能力和解题技巧，运用理论解决实际工程案例则较为少见，使得学生的职业能力得不到培养。由此可见，以力学大赛为抓手，重新探讨新的教学方法，才能调动学生的学习兴趣和主观能动性。

2 教学改革的探讨

2.1 改革教学内容

目前使用的建筑力学教材精简了理论力学、材料力学和结构力学三大版块，在实际教学中存在一些衔接不合理的地方，教材内容理论性强、公式繁杂并且工程案例联系较少，不符合高职院校的学生的特点，教与学严重脱节。针对建筑工程专业的特点，应对现有教材对教学内容进行调整，压缩和删减过时的内容，增加新知识，新内容不能过于抽象，语言要简介明了，突出对各种概念和公理的理解。坚持以工程实际作为教学载体，选取实际工程作为教学实例，让学生明白如何对实际工程中的构件进行力学简化和受力分析。

2.2 改进教学方法

(1)采用“问题驱动式”教学手段。主要环节分为：问题提出→开展讨论→问题完成→效果评价。以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念而不是像以往传授知识为主的教学理念，使学生处于积极的学习状态从而摆脱“满堂灌”式枯燥的教学方式。在教学中，问题是教学的核心，设计出具体明确的、具有启发性和一些挑战性的“问题”，让学生带着这些问题去思考。在这些问题的驱动下，学生启迪心智，带着强烈的探索知识、解决问题的迫切心理，通过自主学习、独立思考深入地分析问题，理解重点化解难点，使学生的综合素质得到明显的提高。

(2)采用案列教学法，提高教学效率。因为工程力学多以力学模型为主，教学内容在存在着很多抽象复杂的问题。通过多媒体图片、动画和施工录像能让学生能够更清晰直观的理解，同时以工程实际案例作为教学载体，营造工程氛围，可以弥补学生实习、实践不足的现象。老师可以在某一个知识点介绍完后，引入生活中常见的力学案例让学生思考，让学生意识到所学的知识与现实生活中的息息相关性。例如在讲解压杆稳定性这一节内容时，可结合实际工程中的脚手架立杆作为案例，设置例题，让学生计算和判断杆件的稳定性，并结合施工现场提出一些增加立杆稳定性的措施，可以得到较好的教学效果。

2.3 改革教学模式

通过辅导学生参加2016年、2017、2018年的安徽省大学生力学大赛，将辅导中运用的教学模式加以进一步研究、改进、推广，达到“以赛促学、以赛促教、以赛促改”的目的。现将力学课程内容按照“一拖三”教学模式进行分解。所谓“一拖三”是指“一条主线、三个模块”。“一条主线”是：外力分析→内力分析→应力分析；“三个模块”分别是：静力基础→材力基础→变形分析。按照“设置实际构件→给定工作任务→分析工作任务→学习理论知识→研究讨论解决问题→完成工作任务”的思路，在班级内成立讨论小组，展开教学活动。实现以工作任务促进理论学习，以理论学习指导实践的良性循环。在课堂教学中紧密围绕“一条主线、多项任务”这个思路，充分发挥学生的主观能动性，教师起引导作用，尝试翻转课堂教学方法，体现事物的认知规律。通过这样系统的学习训练，不仅掌握了理论知识，可以在力学大赛中获得较好名次，又具备了解决实际工程问题的能力。