趙延林 景海河 姜封國 杜文學(xué) 葉成杰 徐曉紅 李玉英

(1.黑龍江科技大學(xué)建筑工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150022;2.黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150025)

0 引言

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的研究對象是各類土木工程結(jié)構(gòu)，主要研究內(nèi)容有結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律、結(jié)構(gòu)在各類外荷載作用下的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及動力反應(yīng)的計算原理和計算方法［1］。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能熟練地計算土木工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)力并分析結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和科學(xué)的思維方法。

因此，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)應(yīng)以加強(qiáng)力學(xué)概念、掌握結(jié)構(gòu)分析的理論與方法、培養(yǎng)創(chuàng)新意識為教學(xué)目標(biāo)，運用現(xiàn)代教學(xué)手段與教學(xué)理念，通過創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計、豐富教學(xué)環(huán)節(jié)、強(qiáng)化知識體系，實現(xiàn)理論與實際相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合、教師與學(xué)生相結(jié)合，既使學(xué)生在結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本理論、基本概念、基本方法上接受系統(tǒng)的知識，又使學(xué)生在實踐意識、協(xié)作意識和創(chuàng)新意識上得到提高。

1 課程教學(xué)指導(dǎo)思想

課程建設(shè)必須體現(xiàn)學(xué)校的辦學(xué)理念，黑龍江科技大學(xué)是一所省屬普通高校，在辦學(xué)方向定位上，主要是為社會培養(yǎng)應(yīng)用型人才。結(jié)構(gòu)力學(xué)作為土木工程專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，其建設(shè)必須以現(xiàn)代教學(xué)思想為指導(dǎo)，保證一流教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)進(jìn)行高水平建設(shè)。教學(xué)中應(yīng)注重力學(xué)知識體系的強(qiáng)化，引導(dǎo)學(xué)生從知識體系的高度來認(rèn)識、理解、歸納各種力學(xué)概念、理論與方法，加強(qiáng)力學(xué)概念和培養(yǎng)綜合分析能力，并在這個過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和初步的科研能力［2］。

通過調(diào)研，結(jié)合黑龍江科技大學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)及學(xué)生的特點，確定了土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)的指導(dǎo)思想。即:

1)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)其學(xué)科的前沿性，必須與科研、學(xué)科發(fā)展方向相結(jié)合;

2)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)其專業(yè)服務(wù)性，必須與實際工程相結(jié)合;

3)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)科技的先進(jìn)性，必須與現(xiàn)代科技發(fā)展相結(jié)合;

4)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)其社會服務(wù)性，必須與學(xué)生的成才和就業(yè)相結(jié)合。

2 課程教學(xué)內(nèi)容體系建設(shè)

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的總體教學(xué)要求應(yīng)定位于在掌握基本原理的基礎(chǔ)上，學(xué)會處理工程實際問題的分析和計算方法［3］。而人才培養(yǎng)模式的變化、新結(jié)構(gòu)形式的不斷出現(xiàn)和計算手段的不斷更新，要求結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容也要與時俱進(jìn)，這主要反映在課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化上。

依據(jù)上述的教學(xué)指導(dǎo)思想，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)主要包括經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)與結(jié)構(gòu)動力計算基礎(chǔ)兩部分，并在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)學(xué)生的工程實用計算方法與現(xiàn)代電算手段的綜合培養(yǎng)與訓(xùn)練。

2.1 經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容及要求

依據(jù)國內(nèi)應(yīng)用型人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的建設(shè)現(xiàn)狀，經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本教學(xué)要求為:學(xué)生在掌握了扎實的基本力學(xué)概念與力學(xué)原理的基礎(chǔ)上，學(xué)會處理工程實際問題的分析和計算方法。具體在教學(xué)內(nèi)容上，就是在掌握靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計算方法、超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計算方法(主要指力法與位移法)的基礎(chǔ)上，能夠熟練掌握一種工程實用手算方法(漸近計算法)，并能使用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算，能對結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行初步的定性分析。

2.2 工程實用手算法教學(xué)內(nèi)容及要求

依據(jù)目前土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)計劃的要求，確定了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程工程實用手算法的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求為:能夠應(yīng)用力矩分配法計算連續(xù)梁與無側(cè)移剛架的內(nèi)力，能夠應(yīng)用二次彎矩分配法與分層計算法計算剛架在豎向荷載作用下的內(nèi)力，能夠應(yīng)用反彎點法與D值法計算剛架在水平荷載作用下的內(nèi)力。

總之，本研究提示慢阻肺錯失早期診斷仍然相當(dāng)嚴(yán)重，慢阻肺錯失早期診斷時間與疾病嚴(yán)重度相關(guān)，但是否會對慢阻肺長期預(yù)后產(chǎn)生影響尚不清楚。加強(qiáng)慢阻肺早期識別，特別是對無癥狀患者及高危人群進(jìn)行慢阻肺篩查顯得非常重要和必要。

其中，第一部分教學(xué)內(nèi)容主要通過經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)的課堂教學(xué)來完成，教學(xué)課時數(shù)為4學(xué)時;第二、三部分教學(xué)內(nèi)容主要通過高層建筑結(jié)構(gòu)課程的課堂教學(xué)來完成，教學(xué)課時數(shù)為6學(xué)時。

2.3 工程實用電算法教學(xué)內(nèi)容及要求

工程實用現(xiàn)代電算方法的教學(xué)內(nèi)容主要包括力學(xué)求解器與PKPM設(shè)計軟件的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。其中，結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器的教學(xué)主要通過經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)的課堂教學(xué)來完成，教學(xué)課時數(shù)為6學(xué)時;PKPM設(shè)計軟件的教學(xué)工作主要通過計算機(jī)輔助設(shè)計課程教學(xué)來完成。本部分的基本教學(xué)要求為:學(xué)生能夠熟練地應(yīng)用力學(xué)求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)作業(yè)自檢，并能在課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計中運用力學(xué)求解器與PKPM設(shè)計軟件進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的內(nèi)力、變形計算。

3 課程教學(xué)方法、手段及措施建設(shè)

3.1 課堂教學(xué)方法建設(shè)

在課堂教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程在數(shù)學(xué)—力學(xué)—結(jié)構(gòu)工程課程體系中的橋梁地位和關(guān)鍵作用，使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)本課程的重要性，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和積極性。同時，還要注重課堂教學(xué)內(nèi)容的邏輯性和科學(xué)性，教學(xué)內(nèi)容以基本概念、基本原理和基本方法為主，突出重點，分散難點，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力。

堅持理論聯(lián)系實際，教學(xué)方法適宜、先進(jìn)、靈活，注意培養(yǎng)學(xué)生的能力和學(xué)習(xí)方法。課程組教師對教學(xué)方法進(jìn)行了充分的交流和討論，根據(jù)課程的特點，并結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗，在課堂教學(xué)中主要采用了啟發(fā)式、討論式和質(zhì)疑式教學(xué)方法［4］，有效地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生的潛能。

3.2 課堂教學(xué)手段建設(shè)

在傳統(tǒng)教學(xué)手段基礎(chǔ)上，課程組教師自主編制了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程多媒體教學(xué)輔助課件。通過多媒體課件可以展示傳統(tǒng)課堂教學(xué)手段所無法表達(dá)的內(nèi)容，比如在介紹如何把實際結(jié)構(gòu)簡化為理想的結(jié)構(gòu)計算簡圖時，可以利用圖片向?qū)W生展示各種實際建筑結(jié)構(gòu)，這樣的表達(dá)簡單、清楚、準(zhǔn)確，易于學(xué)生的理解與掌握;在介紹結(jié)構(gòu)變形的發(fā)展過程時，可以利用多媒體課件的動畫功能，使學(xué)生一目了然?？傊?，利用多媒體課件的演示功能，可以把實際工程搬進(jìn)課堂，真正做到理論與實際相結(jié)合，實現(xiàn)了課堂上的實踐性教學(xué)，充分提高了學(xué)生分析實際問題、解決實際問題的能力［5，6］。

為便于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，課程組教師建成了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。把電子版的教學(xué)大綱、授課計劃、教案、教學(xué)課件、自學(xué)參考書庫、習(xí)題庫、考研資料庫等資源上傳到網(wǎng)上，供學(xué)生使用。同時通過網(wǎng)絡(luò)平臺布置作業(yè)，并對學(xué)生進(jìn)行答疑和輔導(dǎo)，實現(xiàn)了教師與學(xué)生的適時交流互動。

3.3 實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)

實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)主要是指綜合訓(xùn)練與工程實踐兩個階段，具體包括各專業(yè)課的課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)工作。在這兩個階段，要求課程組教師全部深入到學(xué)生的課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)工作中，提高學(xué)生的工程實用手算計算方法與現(xiàn)代電算方法的應(yīng)用能力。

在各專業(yè)課的課程設(shè)計中，要求學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計內(nèi)容選取恰當(dāng)?shù)墓こ虒嵱檬炙惴▽Y(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計算，并要求80%的學(xué)生能應(yīng)用力學(xué)求解器進(jìn)行電算校核，以達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的。在畢業(yè)設(shè)計中，首先要求學(xué)生能夠根據(jù)工程特點選取正確的結(jié)構(gòu)計算簡圖，然后再選取恰當(dāng)?shù)墓こ虒嵱檬炙惴▽Y(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計算，并要求50%的學(xué)生能夠應(yīng)用力學(xué)求解器或PKPM設(shè)計軟件進(jìn)行電算校核，以達(dá)到工程實踐的目的。

3.4 創(chuàng)新素質(zhì)教育建設(shè)

一方面，課程組教師將個人的科研成果引入教學(xué)，并積極為授課班級的學(xué)生開展學(xué)術(shù)講座，以拓寬學(xué)生的知識面與眼界，提高其學(xué)習(xí)的積極性。在此基礎(chǔ)上，還積極引導(dǎo)大學(xué)生進(jìn)行科研立項。近年來，課程組教師平均每年指導(dǎo)大學(xué)生科研立項30余項，大大調(diào)動了大學(xué)生投身科研的積極性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富了學(xué)生的知識。

另一方面，選取部分優(yōu)秀學(xué)生參加省級結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽。首先在校內(nèi)組建5個～10個參賽小組，每組由兩名課程組教師帶隊，指導(dǎo)學(xué)生完成設(shè)計作品后，進(jìn)行校內(nèi)比賽，然后根據(jù)比賽結(jié)果選取3個～5個小組參加省級比賽。近年來，多項學(xué)生作品獲得了省級一等獎、二等獎，課程組教師獲得了多項省級優(yōu)秀組織獎。

3.5 考核方法建設(shè)

本著“重平實、重應(yīng)用”的原則，將期末一次性考試變?yōu)槎鄬哟?、多方式的考核，具體內(nèi)容包括:加強(qiáng)日常教學(xué)管理，對學(xué)生的課堂出勤率、回答問題及作業(yè)完成情況進(jìn)行考核;采取每章小測驗的形式，對學(xué)生進(jìn)行階段性知識掌握情況考核，以反饋學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況，為下一步的教學(xué)工作奠定基礎(chǔ);注重學(xué)生實用能力的培養(yǎng)，對部分工程實用性較強(qiáng)的內(nèi)容，采取布置大作業(yè)的形式進(jìn)行考核;期末考試只對經(jīng)典理論部分進(jìn)行考核。

4 結(jié)語

經(jīng)過四年的實踐與探索，目前已基本形成了以“知識—訓(xùn)練—實踐”為主線的良性循環(huán)的新型結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)模式。該教學(xué)模式突出了經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)的核心地位，兼顧了工程實用手算法與現(xiàn)代電算法的綜合訓(xùn)練與工程實踐，不僅提高了學(xué)生對力學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生具備了扎實的基礎(chǔ)力學(xué)知識，而且提高了學(xué)生的結(jié)構(gòu)分析能力、工程實用手算能力與電算能力，確保了土木工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

［1］孫洪軍，趙麗紅.提高土木工程專業(yè)《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教學(xué)質(zhì)量的探討［J］.遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2013，15(2)：125-126.

［2］周 臻，陸金鈺，尹凌峰，等.面向卓越土木工程師培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)改革與實踐［J］.高等建筑教育，2012，21(4)：74-77.

［3］任振華，曾憲桃.基于卓越計劃的土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)改革［J］.山西建筑，2013，39(18)：230-231.

［4］魯彩鳳.“歸納、對比”教學(xué)法在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中的應(yīng)用［J］.高等建筑教育，2009，18(3)：115-117.

［5］郇筱林，戴素娟.多媒體在結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中的合理使用［J］.力學(xué)與實踐，2011，33(6)：91-93.

［6］李書進(jìn)，厲見芬.結(jié)構(gòu)力學(xué)多媒體教學(xué)的策略與思索［J］.高等建筑教育，2010，19(1)：131-135.