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土木工程專(zhuān)業(yè)下教學(xué)改革論文
一、力學(xué)課程教學(xué)中主要存在的問(wèn)題
(一)教師工程教育理念與工程實(shí)踐經(jīng)驗缺乏
目前，我校大部分力學(xué)教師是在我國傳統教學(xué)模式下培養出來(lái)的畢業(yè)生，他們在接受高等教育時(shí)，經(jīng)歷的就是“學(xué)科型”的培養模式，理論學(xué)習多、實(shí)踐訓練少，從而導致了他們理論知識較為扎實(shí)，而工程實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力的“先天不足”;從學(xué)校畢業(yè)后，他們又直接到學(xué)校從事教師工作，很少有工程實(shí)踐的機會(huì )，這又造成他們工程實(shí)踐經(jīng)驗與創(chuàng )新能力后天的“營(yíng)養不良”。因此，從自身能力與教學(xué)模式上，他們習慣于傳統“學(xué)科型”教學(xué)模式，重視理論知識的傳授而弱化了工程實(shí)踐能力與創(chuàng )新能力的培養，導致培養出的學(xué)生同樣缺乏工程實(shí)踐能力與創(chuàng )新精神，這與“卓越計劃”人才培養目標對教師的要求存在著(zhù)較大的差距。
(二)教學(xué)內容與工程應用脫節
企業(yè)需要的是力學(xué)概念清晰，能夠應用力學(xué)方法解決工程實(shí)際問(wèn)題的人才，而傳統力學(xué)課程的教學(xué)過(guò)分注重理論知識的學(xué)習，忽視了力學(xué)知識在工程實(shí)際中的應用。教學(xué)內容以求解、求證為主，缺乏針對工程應用的內容設計，致使學(xué)生不善于將所學(xué)的理論知識應用于實(shí)際工程解決實(shí)際問(wèn)題，從而導致畢業(yè)生理論聯(lián)系實(shí)際，解決工程問(wèn)題的能力不足，創(chuàng )新能力欠缺，阻礙了專(zhuān)業(yè)人才的培養和成長(cháng)。
(三)教學(xué)方法與手段不利于學(xué)生創(chuàng )新能力的培養
在授課學(xué)時(shí)減少，單位學(xué)時(shí)課堂信息量增加的形勢下，力學(xué)課程原有的教學(xué)方法和手段主要是黑板+粉筆+多媒體課件的教學(xué)模式，在課堂上以教師為主體進(jìn)行填鴨式教學(xué)，學(xué)生沒(méi)有參與到教學(xué)活動(dòng)中，只是被動(dòng)、消極與盲從的學(xué)習知識，抑制了學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng )新性。
二、適應于“卓越計劃”的力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐
(一)建立適應卓越工程師培養的教學(xué)團隊
力學(xué)課程教學(xué)團隊從展開(kāi)卓越工程教育理念討論出發(fā)，以課程建設為突破口，堅持在力學(xué)課程中不斷開(kāi)展適應于“卓越計劃”的教學(xué)改革與研究;在教育改革實(shí)踐探索中，團隊成員教育思想逐漸完成了“學(xué)科型”教育向卓越工程師人才培養的轉變，形成了適應卓越人才教育課程建設的理念與模式;通過(guò)學(xué)歷進(jìn)修、深入實(shí)際工程體驗，加強產(chǎn)學(xué)研密切聯(lián)系與合作、開(kāi)展面向工程實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)研究，參加指導學(xué)生實(shí)習和畢業(yè)設計等方式，疏通了團隊成員參加工程研究與實(shí)踐的渠道，拓寬了教師的知識面，提高了專(zhuān)業(yè)能力與實(shí)踐能力，建立了適應卓越工程師培養的教學(xué)團隊。
(二)以培養學(xué)生工程意識和應用能力為主線(xiàn)，改革與完善教學(xué)內容
1．按照“卓越計劃”培養目標要求，圍繞“卓越計劃”培養方案，在明確每門(mén)力學(xué)課程的地位、作用和相互聯(lián)系的基礎上，構建了力學(xué)系列課程教學(xué)新體系，對于土木工程專(zhuān)業(yè)，減少繁瑣的公式推證，注重應用能力培養，優(yōu)化整合教學(xué)內容，構建模塊化教學(xué)體系，主要分為靜定結構的計算、應力應變分析、超靜定結構的計算三大模塊，避免了內容上的重復。如彎曲剪應力公式，在教學(xué)中不進(jìn)行繁瑣的推導直接給出，主要講公式的應用，并配合多媒體教學(xué)，使學(xué)生對彎曲剪應力有感性認識，且具有對梁進(jìn)行強度計算的能力。
2．使課程內容的編排體現科學(xué)性和適用性。從工程實(shí)際需要出發(fā)，凝練教學(xué)內容，強化概念理解與分析，注重結論的分析和實(shí)際應用。如在講到溫度應力時(shí)，通過(guò)案例分析計算，得到在超靜定結構中，溫度改變將會(huì )產(chǎn)生較大的應力。根據分析計算結論，告訴學(xué)生在鐵路鋼軌接頭處，以及混凝土路面中，通常需預留空隙;高溫管道隔一段距離要設一個(gè)“Ω”型彎，都是考慮溫度的影響，防止由于溫度變化產(chǎn)生應力而導致結構破壞或影響結構物的正常工作。這樣，學(xué)生就會(huì )加深理論與實(shí)際應用的聯(lián)系，在重視理論學(xué)習的同時(shí)，了解理論指導實(shí)際的作用。力學(xué)課程教學(xué)團隊成員編寫(xiě)了力學(xué)概念分析典型案例與例題，繁瑣的理論推證的簡(jiǎn)化，定理、公式及例題結論的工程應用，并應用于教學(xué)中。
3．開(kāi)展課外科技創(chuàng )新活動(dòng)，培養學(xué)生的創(chuàng )新能力及團隊合作的能力。力學(xué)課程教學(xué)團隊的多名教師指導學(xué)生參加“全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽”、“大學(xué)生結構設計競賽”、“大學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)訓練計劃”及“材料力學(xué)綜合性、設計性實(shí)驗的研究與實(shí)踐”等科技活動(dòng)。在這些活動(dòng)中，學(xué)生將所學(xué)的力學(xué)知識應用于結構設計和科學(xué)研究中，加深了對力學(xué)原理的理解，提高了學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力;同時(shí)擴展了學(xué)生的視野，培養了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng )新能力及團隊合作的能力。
4．增加了《結構力學(xué)求解器》應用的教學(xué)內容，突出電算能力的培養。對于簡(jiǎn)單結構，要求學(xué)生能進(jìn)行手算，這有利于學(xué)生對基本概念、基本原理與基本方法的理解和掌握;對于超靜定結構的計算中遇到的復雜的計算問(wèn)題，在教學(xué)中我們注重引導學(xué)生應用《結構力學(xué)求解器》進(jìn)行計算，不僅增加了力學(xué)教學(xué)的趣味性，而且培養學(xué)生使用軟件分析工程實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)使學(xué)生建立了使用計算機軟件對復雜的力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行分析，把繁瑣的計算留給計算機的理念。
(三)利用多種教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)質(zhì)量
1．以實(shí)際工程為背景，加強工程案例教學(xué)，培養學(xué)生的工程意識每章內容學(xué)習之前我們都通過(guò)導入案例提出問(wèn)題，引出本章要學(xué)習的內容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣;在教學(xué)過(guò)程中盡可能以工程實(shí)例為案例進(jìn)行結構簡(jiǎn)化、荷載收集、結構構件計算，培養學(xué)生的工程意識;注重定理、公式及習題結論的工程應用，更多地剖析實(shí)際問(wèn)題的解決過(guò)程，再舉一反三，由一個(gè)問(wèn)題展開(kāi)到多個(gè)問(wèn)題，培養學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。如在講彎曲應力這一章時(shí)，導入長(cháng)春市濱河小區陽(yáng)臺坍塌事故案例:20xx6年9月8日，長(cháng)春市濱河小區東區512棟3單元一側陽(yáng)臺從一樓到七樓全部坍塌，二樓一女子不幸遇難。首先，讓學(xué)生畫(huà)出陽(yáng)臺的計算簡(jiǎn)圖，然后讓學(xué)生討論引發(fā)陽(yáng)臺坍塌的可能因素，在此基礎上給出陽(yáng)臺坍塌的起因:事發(fā)時(shí)天降大雨，該樓居民安裝的保溫陽(yáng)臺的夾層內珍珠巖吸水后重量驟增，使陽(yáng)臺根部上側混凝土承受過(guò)多拉力，加上鋼筋的位置不合理，銹蝕也比較嚴重，不能充分發(fā)揮其抗拉作用，由于混凝土的抗拉強度低，當其超過(guò)材料的許用應力時(shí)，混凝土開(kāi)裂，使陽(yáng)臺根部失去抗彎能力，形成鉸鏈，從而導致陽(yáng)臺坍塌。通過(guò)該案例向學(xué)生說(shuō)明，工程設計時(shí)不僅要有經(jīng)濟意識，而且更要具備安全意識。由于學(xué)生對案例分析很有興趣，一旦發(fā)現今后工作中的問(wèn)題能夠自己解決，將極大地提高學(xué)生的自信心與學(xué)習積極性。力學(xué)課程教學(xué)團隊成員編寫(xiě)了力學(xué)在工程及生活中應用的案例及課程導入案例，并應用于教學(xué)中，讓學(xué)生在潛移默化中將工程思維滲透到力學(xué)課的學(xué)習過(guò)程中。
2．采用啟發(fā)式、對比式、討論式等教學(xué)方法，鍛煉學(xué)生的工程思維能力在教學(xué)過(guò)程中我們采用啟發(fā)、引導、互動(dòng)的教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生參與到教學(xué)中，掌握分析問(wèn)題的思路、學(xué)習分析問(wèn)題的方法，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習的意識。同時(shí)引導學(xué)生將新學(xué)知識與已學(xué)知識進(jìn)行對比，使學(xué)生加深對新知識的理解、掌握對原有知識的記憶，有利于活躍學(xué)生思維、擴展知識。針對一題多解的問(wèn)題，鼓勵學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋，進(jìn)行討論，主動(dòng)地、創(chuàng )造性地探究和獲取知識。
3．傳統教學(xué)與多媒體教學(xué)及計算機網(wǎng)絡(luò )教學(xué)相結合，調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性對于基本理論知識、例題等邏輯性較強的內容我們采用傳統的板書(shū)講解，有利于學(xué)生思考;對難以表達的知識點(diǎn)及工程實(shí)例我們利用多媒體通過(guò)圖片、動(dòng)畫(huà)等形式生動(dòng)地表現出來(lái)，有助于學(xué)生對基本概念和基本理論的理解。同時(shí)多媒體教學(xué)能夠豐富工程素材，增大課堂信息量，彌補課時(shí)的不足。為了適應網(wǎng)絡(luò )時(shí)代對教育發(fā)展與課程建設的要求，我們建立了力學(xué)課程網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺，學(xué)生可上網(wǎng)學(xué)習，它對學(xué)生的課后自學(xué)有很大幫助。
三、結語(yǔ)
基于“卓越計劃”的土木工程專(zhuān)業(yè)力學(xué)課程教學(xué)改革成果從2012年開(kāi)始應用到力學(xué)系列課的教學(xué)中，取得了良好的效果。1)力學(xué)課程教師團隊成員教育觀(guān)念的逐步轉變和統一，保證了教學(xué)改革的逐步推進(jìn)和教學(xué)質(zhì)量的穩步提升，教師的教學(xué)水平、實(shí)踐能力和科研水平得到提高。2012年力學(xué)系列課程教學(xué)團隊被評為校級優(yōu)秀教學(xué)團隊。2)課程內容與工程實(shí)際緊密結合，培養了學(xué)生應用理論知識分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力和工程意識。3)各類(lèi)學(xué)科競賽與課外科技活動(dòng)異彩紛呈，培養了學(xué)生的創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力。多名學(xué)生獲“全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽”國家級三等獎，省級一等獎;“大學(xué)生結構設計競賽”省級二等獎。4)教學(xué)方法與教學(xué)手段的創(chuàng )新與應用，課程功能相互有機結合方面都在精心組織、有序安排、循序漸進(jìn)、良性互動(dòng)中進(jìn)行。已有一門(mén)課程獲省級精品課、三名課程獲省級優(yōu)秀課。5)力學(xué)課程共同搭建教學(xué)平臺，教育資源共享，教育功能互補，使學(xué)生的工程意識、應用能力與創(chuàng )新意識的培養更系統、更全面。
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