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工程管理专业“结构力学”课程教学改革探索

2023-05-30苗生龙

科技风 2023年10期
关键词:结构力学工程管理课程思政

关键词:结构力学;教学改革;课程思政;工程管理

中图分类号:C420 文献标识码:A

工程管理专业主要培养具有家国情怀、高尚职业道德、较强实践能力,掌握本专业中的基本原理和方法,具备从事本专业工作的工程技术、法律法规,能从事建设项目管理的高级应用型人才。

虽然工程管理专业重点培养建设项目管理人才,但“结构力学”在工程管理整个人才培养过程中仍占据一定的地位。“结构力学”的主要任务是对工程实际中的各种结构进行简化,抽象出计算简图后,进行内力和位移计算,其对学生后续相关课程(如“土力学与地基基础”“混凝土结构设计原理”“钢结构设计原理”等)的学习、专业素养的培养等有一定的影响。不过对工程管理专业学生进行的“结构力学”课程的各种教学活动,与土木工程专业的教学要求还是有所区别的。本文就目前工程管理专业“结构力学”课程教学中出现的一些问题进行了教学改革探索。

一、存在的问题

(一)定位不清

独立学院是由母体高校与社会力量联合举办的本科层次的教学单位,和母校关系较密切。但是作为高等教育的补充,独立学院主要承担应用型人才的培养,也就是说独立学院主要是为社会培养技术人才,因此教师在教学过程中应重点要求学生掌握知识点的具体应用,不应一味向高层次本科院校看齐,过分强调原理的推导等。徐海学院工程管理专业招收的学生多数是理科生,但也有少部分学生是文科生,学生力学知识普遍不够扎实,甚至部分文科生的力学基础几乎为零。“结构力学”的前修课程为“工程力学”,据多年来工程力学教师的反馈,学生对“工程力学”内容的掌握不尽如人意。而“结构力学”课程内容更为抽象,知识点更加复杂,且各知识点之间联系较为紧密,学习难度更大,学生学习“结构力学”的信心不足。

(二)教学内容过多,课时紧张

“结构力学”的整套理论知识体系较为庞大,涉及诸多的知识点(主要围绕静定、超静定结构进行内力及位移计算),其中有些内容理论性偏强(如虚功原理、力法和位移法的基本原理等)。在学习“结构力学”之前,学生已经修完“工程力学”(静力学、材料力学),两者之间有些内容相互重复(主要体现在静定结构内力计算方面)。目前,各学校人才培养方案调整的大趋势是减少理论课课时,增强实践课占比。本校在进行2022版工程管理专业人才培养方案修订工作时,将“结构力学”课时由原来的80课时调整为64课时,原本已经紧张的课时,又面临严重不足的情况。

(三)教师教学手段单一

多媒体的普遍采用是时代发展的趋势,解决了不少依靠板书难以实现的问题,比如大量的图片、视频等。凡事有利有弊,多媒体教学的广泛使用使得教师上课速度加快,虽然可以在有限的时间内给学生讲授更多的知识,但也带来诸多不利影响,比如过快的授课速度挤压了学生思考的时间,学生消化不了相應知识,听课兴趣也逐渐降低。

同时,近几年各高校开展的线上课程增多,想让学生高质量地听讲连续多节网课,难度极大,简单的翻页式教学则更是难以吸引学生的注意力,从而导致教学效果不佳的情况出现。

(四)成绩评定模式不合理

目前,学生最终成绩评定的主要依据是平时成绩和期末考试成绩。以往的课程考核多以考试成绩(60%~70%)+平时成绩(30%~40%)的形式进行分配,此种方式操作简单方便,但是难以真正反映学生的学习情况。比如,对平时成绩的判定往往只依靠出勤、作业等,缺乏系统,且存在一定的随意性,不能准确反映学生在课程学习中的全过程表现,比如出勤后课堂的听课情况、作业完成的认真程度等。

二、课程教学改革建议

(一)结合学生实际,因材施教

高校是培养人才的地方,不同层次的高校培养不同类型的人才。独立学院主要培养应用型技术人才,课程教学过程中不能过分强调理论,而应注重理论的实际应用。但毕竟是本科教育,与专科教育还是有一定的区别,适当的理论要求还是必需的。工程管理专业的学生毕业后主要从事建设项目管理工作,而“结构力学”作为专业性、理论性极强的课程,在满足适当理论教学的基础上,授课过程中应降低学生对于原理性推导内容的要求,重点培养学生的力学概念。例如,在进行虚功原理的讲解时,应重点要求学生掌握各种荷载作用下利用虚功原理求解位移的具体方法,而对虚功原理的由来简单说明即可。

(二)优化教学内容

目前,各高校“结构力学”的主要教学内容如图1所示。由图1可以看出,“结构力学”教学内容较多,多数教材将之分为十四个章节,但是目前“结构力学”课程所分配的课时却不断减少。为了完成教学大纲的要求,任课教师不得不赶进度,导致一些重要的内容无法深入讲解,学生也不能较好消化,这对教学效果可能造成较大的影响。

对于大多数工程管理的学生来说,为了满足后续专业课学习的需求,以够用为原则,应重点掌握各类静定结构(主要是梁和刚架)的内力及位移计算方面的内容。对于超静定结构的相关内容,不必像高层次学校一样作过高要求。因此,在人才培养方案及课程教学大纲制订过程中,应对此有所体现,将有限的课时重点分配给静定结构,原理性较强的超静定部分则适当予以减少课时。这样不但可以夯实学生的力学基础,提高了学生学习的积极性,也基本满足学生将来工作的需要。但是考虑到部分考研学生的需求(多年统计表明,徐海学院工程管理专业学生考研多数以土木水利为主,专业课主要是“结构力学”),对本课程内容中的超静定结构部分、影响线及其应用、专题部分等有更高要求。因此,在满足多数学生基本的教学内容的基础上,可将部分考研重点内容以选修课的形式开展,同时开展相关讲座,就“结构力学”考研技巧、历年真题对学生进行辅导和答疑。

(三)丰富教学手段,提升教师教学水平

教师教学水平的高低直接关系教学质量的好坏,“结构力学”课程难度大,理论性强,相对来说比较枯燥,不容易引起学生的兴趣,这就对教师的教学能力提出了更高的要求。

多媒体技术普及以来,高校教师授课过程中基本都以多媒体为主,偶尔辅以板书。此种教学方式较之纯板书,信息量大,节省时间,但是形式较为单一,存在“满堂灌”的情况,难以吸引学生,可在此基础上,根据课程内容等引入课堂讨论、视频讲解、工程实例等。对于教学难点,以例题为载体,在课堂上引导学生开展知识点讨论,提高学生的参与度,加深学生的理解。“结构力学”的各知识点都是实际工程的理论表现,对于缺乏实践经验的学生来说,将理论与实际结合起来还是存在一定的难度。这就要求教师在课余时间尽可能多地参加实践,在实践中积累经验,并将一些适合课程教学的工程实际案例引入课堂。比如,在讲解悬臂结构时,就可以引入学生平常容易接触到的宿舍阳台、教学楼出入口的雨篷等结构,并将之与“结构力学”理论知识相联系,从而提高学生的学习兴趣。

信息化技术的发展也对教师提出了较高的要求,教师授课时应制作富有特色的个性化课件,PPT在满足简洁、明了、条理的基础上,应具有一定的风格,不能过于呆板,同时还要根据课堂授课过程中发现的问题不断对其补充完善。而对于微课、慕课等新的教学模式,也应该勇于尝试,作为教学活动的补充。比如微课,任课教师将相关的微课资源发送给学生,可将学生的学习活动延伸至课后,并便于学生反复学习。

(四)调整考核方式

平时成绩认定时,应综合考虑出勤、课堂表现和作业完成情况等。对于上课听课表现,除了强调认真听讲之外,还要求学生适当做笔记,将上课过程中教师特别指出的重点和难点记录于课本相关位置。这样做一方面可以提高学生听课时的注意力,另一方面也可以使学生了解学习中的重难点,便于将来的复习。对于作业完成情况,除了要求按时上交布置的作业外,对作业的书写情况等均应及时做好记录。课程开始之初,对学生就作业书写要求、奖罚措施及占比平时成绩情况予以说明,明确作业对于课程学习的重要性。

同时,由于“结构力学”课程难度较大、内容多,单凭期末考试一张卷子不足以反映学生对各知识点的掌握情况。将传统的一锤定音的考试成绩作为最终成绩的主要参考,也难免有失偏颇。因此,可在完成每章节教学内容后,进行一次较为正式的章节测验,以检验学生的掌握情况,并将每次测验的成绩计入最终考试成绩(章节测验占考试成绩的30%)。这样,既提高了学生对课程学习过程中日常学习的关注度,避免考试前才复习功课的情况出现,也减轻了学生最终考试的压力,而且能较全面地反映学生对所有知识点的掌握情况。

(五)与学院结构竞赛相结合

为了提高高校学生的创新精神、动手能力等,江苏省每年都举办大学生土木工程结构创新竞赛,这项赛事级别较高,我校工程管理专业学生的参与积极性很高。为了更好地对学生进行前期培养,进一步激发学生参与度和热情,徐海学院定期开展一些与结构竞赛相关的竞赛活动,如“让鸡蛋飞”“筷子搭桥”等,而这些竞赛均与“结构力学”课程密切相关。通过各种竞赛活动的开展,为参加省结构竞赛选拔队员,同时也强化了学生对“结构力学”的认知,增强了学生理论联系实际的能力和动手操作能力。

(六)引入课程思政元素

将思政元素引入课程教学,对于培养合格的社会主义建设者意义重大。工程管理专业的学生将来主要从事建设项目管理工作,关系建筑工程的安全,因此在专业课程中融入爱国主义、民族自信、职业道德等教育显得至关重要。但是专业课的教学目的仍是以提高学生的专业素养为主,课程思政元素的融入不能生硬,更不能本末倒置。“结构力学”课程教学过程中有很多可以和思政点相结合之处,比如讲到拱结构时,可以给学生介绍被美国土木工程师学会选定为“国际历史土木工程里程碑”的、举世闻名的赵州桥。赵州桥历经千年沧桑,仍完好存在,说明我们古人在1400多年前已经掌握了高超的造桥工艺和力学原理。通过这一实例,让学生们知道,我们的祖先已经创造了光辉的文明,当代大学生更应刻苦勤奋,寻着先人的足迹奋勇前进,并增强学生学好“结构力学”课程的动力和信心。

结语

本文以徐海学院工程管理专业为例,通过“结构力学”课程的教学改革和实践,对目前教学过程中出现的一些问题进行了教学调整。经两届学生的实际应用,学生学习“结构力学”的积极性有一定程度的提高,课程的不及格率也明显下降,取得了良好的教学效果。“结构力学”课程改革工作任重道远,下一步还需要在实施过程中不断探索完善,建立更加适合独立学院工程管理專业学生的教学模式。

作者简介:苗生龙(1982— ),男,汉族,河南济源人,硕士,副教授,研究方向:建筑物防灾减灾。

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