土木卓越工程师视域下结构力学(一)核心课程实践建设研究

时间:2022-07-19 16:50:03  阅读:

摘要:结构力学(一)作为土木工程专业重点建设的核心课程,在该课程建设过程中通过不断的摸索,构建理论与实践开放的实践教学体系内容;同时在教学过程中以提升教学质量为目的,以提升教学方法与手段、健全考核评价体系及师资建设为手段充分保障实践环节有序地实施。以打造一条符合卓越工程师培养需求的核心课程实践化改革之路。

关键词:核心课程建设;卓越工程师;实践教学;结构力学(一)

中图分类号:G4文献标识码:Adoi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.05.077

响应社会发展需求以及充分地融入国际发展平台,我国高等工程教育办学理念发生了重大变化。教育部针对高等工程教育提出的卓越工程师教育培养计划是贯彻和充分地落实“两规划纲要”的重大改革措施,也是全面的促进我国更好的实现工程教育强国的重大举措。卓越计划的实施体现了高等工程教育一方面特别重视国家产业结构调整,另一方面满足发展战略性新兴产业人才需求,体现了适度超前培养人才的战略目标。

结构力学(一)课程是土木工程专业重点建设的核心课程之一,其在土木工程专业中,起着承上启下的作用。一方面是理论力学和材料力学的后续课程,另一方面又为后续的混凝土结构、砌体结构、土力学及地基基础及钢结构等专业课程提供了必需的力学基础知识。该课程的知识及理论一方面可直接应用于工程实践,用来解决工程实践问题;另一方面又可以作为铺垫,为后继专业课程的学习提供必需的理论基础,对提高学生的工程实践应用能力及科学创新能力的培养具有极其重要的作用。同时,在土木工程专业研究生报考中纵多高校以结构力学课程为报考科目。另外,毕业生毕业后在所从事的工作岗位,遇到结构方面的问题也需要用结构力学专业知识进行解答。这就对土木工程专业的学生提出了更高的要求。面对“卓越计划”提出的人才培养目标,结构力学(一)核心课程建设改革势在必行。以思索提高结构力学(一)课程教学质量的方法为出发点,满足卓越计划的培养目标和定位要求。在方法上除了课程上构建合理的理论体系外,还应重点构建实践教学体系与创新体系,同时还能在后续给予合理和有效地实施,以真正提升结构力学课程的建设质量,实现培养卓越人才的目的。

1结构力学(一)教学现状

一方面,作为应用型本科院校的学生相对来说在专业基础知识的积累方面比较薄弱,同时多数学生都以顺利通过期末考试为目的的学习态度来面对这种复杂的偏理论知识的课程。在平时的结构力学课程学习中,对力学基本概念的理解不够融会贯通,甚至有些概念模糊不清。由此需要深入分析处理复杂的工程结构问题常常产生畏惧的心里,甚至丧失学习的积极性,缺乏对理论知识进行工程实践应用的能力。另一方面,在该课程教学实施的过程中,由于各方面条件的限制、特别是在实践能力培养方面存在“理论重,实践轻;重课堂,轻课外”的问题,缺乏实践创新性,并没有完全实现该课程建设初期对培养应用型人才的目的。这样的教学效果无法真正满足卓越工程师培养目标的需要。

因此面对现实,結构力学(一)核心专业课程建设改革是重中之重。在目前的趋势下,需要摸索出适合自己的教学体系,尤其是要体现工程实践发展需要的趋实践化的教学体系改革。在教学内容、教学方法和手段、考核体系级教师团队建设中,让我们的学生在学习理论知识的基础上增强工程实践创新意识。如何在结构力学(一)核心课程建设中实现理论与实践充分地融,打造一条符合卓越工程师培养需求的核心课程建设实践化教学改革之路,已成为施行“卓越计划”培养目标时必须要考虑的问题。

2结构力学(一)核心课程实践化建设方法

2.1教学内容实践化引导扩充

在应用型本科高校的学生中,虽然对纯理论知识的学习缺乏足够的兴趣,但是强烈的好奇心促使他们对工程实践知识充满了强烈探索的好奇心。因此可以充分的针对学生的学习心态,在结构力学(一)课程教学内容的安排上适当的进行实践化引导扩充,激发学生学习的主动探索性。结构力学一课程介绍的知识内容是分析研究工程结构的基本原理,这些原理来源于工程实践;同时在掌握这些知识的基础上也可以对工程结构的实践问题展开分析。那么作为授课老师可以将该门课学习的内容进行知识目标模块化重构,将每个知识目标模块学习的内容明确、具体。另外老师在课内传递的目标模块知识点其实都能够找到与之对应的工程应用案例。那么教师在教学内容上可以积极的引用工程实践案例,将教学内容进行实践化扩充。

同时在课程内容课堂讲解实施的过程中,对这些工程案例的解析应该要跳出单纯讲故事叙述的误区。否则就变成了教师在课堂上讲故事,学生挺热闹的上课模式。作为老师,而是将讲解重点放在理论知识是如何应用于工程实践这一思想上,引导学生思考理论与实践的转化与联系的过程。通过引导性讲述再加上相应练习相结合的方式来安排课堂内容。反过来,课堂上提到的工程实例最后可以布置为由学生自行分析思考的结构问题,如支座简化类型这一知识模块,就可以结合工程实际,引导学生思考教室内部柱子的支座形式和高架桥转体桥面的支座形式。将工程实际问题引导简化成让学生利用理论知识就能解决的实际问题,在这个过程中锻炼了学生主动去思索结构问题的能力,巩固提高了将理论知识转化为工程实践的应用能力。在三铰拱知识模块中,可以引导学生思考河北赵县赵州桥由石材砌筑而成的拱结构。让学生根据课堂上学习到的有关拱结构的知识、合理拱轴线设计及拱结构受力特点进行分组讨论,给出赵州桥可以选用石材的具体原因及揭秘其特殊的结构轴线设计。通过对工程实例进行细致深入的剖析,可以将有关联的若干独立知识点贯连到一起,实现融会贯通充分调动学生对理论知识学习的热情,提高他们对工程实际问题的认识力和理解力。

2.2完善实践教学内容

对结构力学问题展开分析的方法主要有三种:侧重手算的理论研究法、来源于结构实验的实验研究法、借助于软件分析的数值计算法。其实在三种方法内部,理论研究法的结果可以通过实验法和计算机数值模拟两种方法进行转换。在学生学习结构力学理论知识中,一方面需要巩固基础内容;另一方面又需要一种可以用来验证繁杂的理论手工计算结果是否准确的方法。专业的数值模拟软件教学正好可以满足要求,那么在教学内容上可以安排数值软件实践教学内容正好与课堂理论知识的讲解配合。因此,在结构力学实践教学方面,还应增加实践教学的环节,包括现场的工程结构受力分析教学和计算机数值模拟教学。结构力学(一)作为一门实践性较强的课程,采用现场工程结构受力分析教学能更好的反应工程实践,但是受到客观条件的限制,不可能经常进行工程结构受力分析。因此,采用计算机进行数值模拟就非常实用了,在一定程度上可以填补现场实践教学的不足。为此,应在教学内容中增加该部分实践环节,让学生在实验室模拟中体验工程实践。

2.3提升教学方法与手段

在教学过程中,为了充分地提高学生的实践能力及创新能力,在课堂上机动灵活地采用多种教法方法。促进学生积极思考、参与工程实践问题的分析,培养其职业能力。

(1)采用项目导向教学法:首先将学习内容分类整理构建成项目学习模块单元,其次学生在模块项目单的引导下进一步对学习任务进行分析、讨论,从而充分地理解需要解决的问题,接下来在老师的指导或帮助下或通过主动地收集资源,完成相关内容的学习。

(2)采用案例教学法:课堂教学环节中引入工程案例,让学生在案例中发现问题,从而带着好奇心去探索解答,从而极大的调动学习的积极性。案例教学法来源于真实的工程,能充分吸引并调动学生的好奇心,从而实现培养学生学习的主动性,分析及解答工程实践问题的能力。

(3)采用技能竞赛激励法:为更进一步的提高学习的动力,可以将课程的学习与结构力学及结构竞赛紧密结合。把学科竞赛的内容搬到日常的课堂教学中,提高学生的动手能力。

2.4健全考核评价体系

采用过程性考核与期末考试相结合。结构力学(一)是一门实践性较强的课程,仅仅通过考试难以达到考核评判学生对课程知识的掌握情况,因此考核形式中可采用过程性考核和期末考试相结合的方式。其中过程性考核主要考核学生平时的学习表现,其包括学生完成工程模块任务的方案、结果、出勤情况以及沟通协作精神。而学期末设置期末考试,主要考核课程重要知识点及能力。

2.5师资团队建设

师资队伍是核心课程建设的核心,为高校培养创新应用型人才提供基本保障。为此,加强师资团队建设,完善师资团队建设,以整体上提高团队教师业务水平。促进教师在教学思想和教学观念及教学方法上转变。提升团队发展,以实现教学风格的多元化建设。在团队内部,采用经验丰富教师和青年教师搭配、轮流、互动听课授课制度。充分发挥不同的教学方法、特点、风格等的优势,促进教学质量的提升。

3结语

结构力学(一)核心课程建设通过不断的摸索,构建理论与实践开放的实践教学体系;同時在教学过程中以提升教学质量为目的,以提升教学方法与手段、健全考核评价体系及师资建设为手段,以充分保障实践环节的实施。最终实现培养出有较强团队协作能力,足够的创新能力和实践能力的学生。同时为他们后续的专业学习和未来的岗位需求打下坚实的基础。以探索一条符合卓越工程师培养需求的实践化改革之路。

参考文献

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