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工程结构课程教学改革研究3篇

时间:2022-12-29 11:47:49

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了1篇工程结构课程教学改革研究3篇,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

工程结构课程教学改革研究3篇

工程结构课程教学改革篇1

“工程管理”专业是随着我国社会主义市场经济的发展和工程管理科学在建筑业的应用而产生的新专业、新方向,也是我国加入WTO后与世界建筑业接轨的必然产物。其主要任务就是培养既懂土木工程专业知识又具有管理科学知识的专门人才。要使工程管理专业学生具备土木工程结构方面的知识,就必须组织好国家专业指导委员会在“本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求”中规定的工程管理专业技术平台基础课程———“工程结构”课程的教学[1]。目前我国正在稳步推行注册师制度(注册房地产评估师、注册造价工程师、注册监理工程师、注册结构工程师等等),并逐步实现与国际接轨,并且有部分执业资格(如一级注册结构师)已经实现与香港、英国等地区或国家的相互认定。在注册师执业资格相互认定中,执业人员在工程结构方面的专业知识显得尤为重要,结构知识是土木建筑类相关执业注册师的基本素质要求。

一、工程结构课程的特点

“工程结构”是工程管理专业的必修课程之一,实践性强,是工程管理专业技术平台课程中的一门基础课程。开设该课程的主要目的是通过教学使学生掌握工程结构的基本理论,熟悉工程结构的实用设计方法,并且能够根据土木建筑工程项目的性质特点和功能等方面的要求,进行合理的工程结构选型与方案布置,初步具备进行一般工程结构设计的基本能力。“工程结构”课程的教学任务就是传授“工程管理”专业学生土木工程方面的结构专业知识,培养学生在土木工程方面的专业技能。其知识结构包括土木工程专业的“混凝土结构”、“钢结构”、“砌体结构”和“工程结构抗震设计”等方面的内容[2],是工程管理专业中唯一的结构类课程,在专业培养计划中具有特别重要的地位。目前“工程结构”课程的教学相当于土木工程专业的“混凝土结构”、“钢结构”、“砌体结构”和“工程结构抗震设计”等课程内容的“压缩版”,总学时不及土木工程专业这些课程总学时的四分之一,而且工程管理专业学生在“工程力学”、“建筑制图”和“建筑材料”等前修课程方面的基础都不如土木工程专业的同学,这给“工程结构”课程的教学带来了很大的困难。在组织教学中存在较为严重的学时少与内容多的矛盾,应结合学生的特点,在教学方法、手段和教学内容取舍、课时分配等方面进行系统的分析和研究

二、课程的主要内容和课时分配建议

如前所述,“工程结构”课程包括了“混凝土结构”、“钢结构”、“砌体结构”和“工程结构抗震设计”等部分的知识内容,而这每一部分在土木工程专业中都是一门独立的课程,都有丰富的内涵。如果我们寄希望于在这有限的课时里老师把所有内容都讲清楚、学生都把知识学明白,那是根本不可能的,即使是在重点大学,挑选具有丰富教学经验的教师、选择非常优秀的同学来配合也难于实现。因此,必须对教学内容进行合理的取舍,对课时分配要结合教学方法和教学手段进行系统的分析。根据我校新的工程管理专业(本科)培养方案的专业课程教学安排,工程结构课程为6学分,总教学课时为96学时(其中理论课时90学时,实践课时6学时)。根据我们多年的教学实践,综合考虑我校学生的生源特点毕业就业情况,建议采用表1所示的学时分配组织教学。

三、教学手段和方法

(一)教学手段

在教学手段方面,为更好地解决教学课时数少与课程内容多的矛盾,必须充分利用现代化的多媒体技术[4]。实践表明,为了使教学效果达到较为理想的状态,必须采用传统教学手段与现代技术相结合的方法,如何合理应用多种技术组织教学已经成为了一个热门的课题,对于不同的学科有不同的方法。对于工程结构课程的教学,总的说来,在理论推导(如基本公式及其应用)部分,主要采用传统的手段,应用板书方式进行教学,包括一些简单的受力图形也应该采用手工方法,引导学生的思路,一步一步的画出来,这样便于学生理解和掌握。在开始讲新课前回顾以前学习的内容时和一次课结束进行内容小结时,通常都可采用多媒体;当然多媒体的更大专长在于讲述有复杂图形和构造内容的部分(如梁板结构的计算简图、构造配筋)以及施工过程的动画制作(如预应力混凝土的预应力建立方法)、结构施工现场照片展示等方面。

(二)教学方法

在教学组织方面,抓住混凝土结构、钢结构和砌体结构等结构类型的共性,根据钢筋混凝土结构应用范围最广泛的现状,重点讲解钢筋混凝土结构设计部分的基本原理,把主要课时放在钢筋混凝土结构方面的内容上。对于其他结构形式,主要讲解结构特点、计算内容的主要方面以及与混凝土结构相应受力类型构件的异同点,如钢结构和砌体结构都有受弯构件和受压构件,学习这些内容时可以联系到混凝土结构和材料力学的计算方法。这样不仅可以节约课时,而且学习的知识会更容易掌握、更易记牢。在课时分配和认识方面,有以下几点值得特别注意:

(1)重视“绪论”部分的教学:许多老师和同学都比较容易忽视“绪论”部分的内容,给的课时很少,尤其是在学时紧的情况下,更是不愿意将课时“浪费”在这里。其实在新的一门课程开始时,一方面多数同学不了解学习新课程的主要目的以及课程的特点和学习方法;另一方面,多数情况下也是由新的老师来授课,同学对新老师的授课方式、性格特点等方面也有一个新的适应过程,同样,老师对新学生也要有了解适应的过程,还要强调一些自己特有的纪律要求,而且老师在上第一、二次课时还有一个特别重要的任务,就是激发同学学习本课程的热情,让同学产生强烈的求知欲望,同学们有了学习积极性,后面的教学也就会进展顺利。因此在这部分内容里多花一点课时就容易收到事半功倍的效果,应当引起重视,还要注意讲课的艺术性。

(2)重视“关节点”的教学:工程结构课程有许多的重要“关节点”,如钢筋和混凝土的强度指标及其含义、受弯构件的破坏形态、单筋梁的承载力计算等等,这些关节点的知识相互关联,贯穿整个课程的知识体系,对这些“关节点”的知识的理解到位将大大帮助同学们学好课程的其他部分内容。例如,在“受弯构件正截面的承载力计算”部分的教学中,单筋梁的计算就是重点,其中的“基本公式”建立和“适用条件”的理解与掌握又是重中之重,我们在教学中这部分内容所用的学时通常会占整个这一章总学时的50%左右。在学生充分理解了这部分内容后,不仅全章其他部分的内容(如双筋梁、T形截面梁)同学们基本上都能够自学,而且“偏心受力构件的承载力计算”一章计算部分的内容也基本上可以理解,上课时只要讲一些与受弯构件的不同特点就行,可大大节约课时,教学效果又较理想。

(3)重视与同学的交流:在上课时要特别注意课堂纪律,活跃课堂气氛。老师虽然在课堂上是处于主导的地位,但绝对不要把自己看成是一个统治者、监督管理者,老师应该是一个引导者,学生才是课堂真正的中心。教师可以根据“建构主义”的思想、通过情景设计与提出问题,引导学生通过自己的知识积累解决新问题、在快乐中学习新知识、提高自己的认识水平。具体来说,与同学的交流可以通过以下几方面来体现:

第一,考勤:这既是学校的要求,也是认识同学的一种机会,还是尊重来上课同学的一种表现。考勤的另一个重要作用就是通过认识同学,掌握大家的平时表现,以便课程考核时给出相对准确、公平的平时成绩。当然,考勤的方式可以又多种多样,也不是每节课都去考勤,许多情况下都由班里负责考勤的班干部来协助完成。在课时比较紧张的情况下,有不少老师不愿意花时间亲自点到,表面上节约了一些时间,实际上学生缺课带来的负面影响更大。

第二,注意同学们上课时的反应。上课时一定要注意同学们是否能跟上老师讲课的思路,速度不能太快,按照“建构主义”的思想方法[5,6],提出与内容密切相关、而且同学们又能根据以前所掌握的知识来分析甚至是解决的问题,这样,大家上课就不容易分散注意力,在回忆巩固以前所学知识的同时又学到新的知识,并且能较好的理解并掌握。当然,对于问题比较简单的内容,上课的速度就不能太慢,否则同样使大家容易注意力不集中。如果少数同学瞌睡或开小差,也可通过点名提问的方式或通过其他方式引起他们的注意;如果有的内容比较枯燥,可结合建筑施工现场的一些案例、甚至是假定一些情景来活跃气氛,让大家一起讨论,激发同学的学习热情。

第三,合理使用多媒体。多媒体的使用问题是近年来大家讨论得很多的一个议题,其实无论时代怎样发展,多媒体总是一个辅助手段,而不应该成为主体。讲课应该是教学内容与授课教师说话技巧、体态语言相结合的完美的艺术体现,是教师认真备课和上课激情的完美统一。通常情况下,同样的课件让不同的老师去上,收到的效果通常是有差别的。多媒体课件的内容不必太过详细,使用多媒体时还是应该适当的结合必要的板书;在讲课速度方面还要注意给同学留出必要的做笔记时间。使用多媒体更要注意与同学的交流。实践表明,有的老师将所有内容都输入到课件里,上课时投影一放、坐在电脑前“埋头朗诵”,与同学也没有任何交流,电脑成了一根无形的绳子,把老师束缚起来,这样的课堂无论是上课的同学还是听课检查的专家都是不认可的。总之,应当充分发挥多媒体在图形、音像等方面形象生动的特长,结合传统的教学手段组织教学,尽量使课堂效率达到最佳状态。第四,及时检查教学效果。课间注意与同学交谈,课后安排答疑时间,认真批改作业、发现普遍性的错误,从另一个侧面发现课堂教学存在的问题,必要时还可以配合一些课堂小测验。第五,重视教书,更要育人。把学生当成是朋友,在解答学生学习方面问题的同时,应与同学进行多方面的交流,谈谈同学们非常关心的毕业就业、恋爱人生等话题,结合现实生活中的种种现象,说明做人的一些基本准则,让同学成为诚实守信、对自己行为和社会负责的人。

四、实践教学环节

“工程结构课程设计”是“工程结构”课程的重要实践性教学环节;是全面检验和巩固工程结构课程学习效果的一个有效方式。其主要目的和任务是通过课程设计,使学生进一步加深对所学工程结构课程知识的理解,锻炼综合应用所学的工程结构课程相关知识解决实际问题的能力,使学生得到工程设计的实际训练。培养学生正确、熟练运用结构设计规范、手册、各种标准图集及参考书等资料的能力,锻炼并提高学生在钢筋混凝土结构计算、设计及构造处理、绘制结构施工图等方面的能力,使学生初步建立结构设计、施工、经济全面协调统一的思想,进一步建立建筑工程师的责任意识,提高学生的工程设计技能。在课程设计过程中,一方面指导一定要到位,让同学们在想问问题时能找到老师。另一方面,指导学生不能过细,许多问题可以不直接回答,给出思路,让同学们自己找资料解决问题,也可以提出问题让同学们相互讨论,团结协作解决问题[7,8]。老师的角色是“指导”、“教练”,而不是“运动员”。在科技发达的今天,计算机技术在工程设计中的应用无处不在,实际工程设计中通常都不会采用手工计算和手工绘图,因此有许多同学就不理解在课程设计中为什么要进行手工计算,更加不愿意进行手工绘制结构施工图,这时老师就必须及时向学生做出解释,让大家认识到手工计算与绘图的重要性,认识到手工计算和绘图是为以后正确使用计算机打基础。没有必要的手工设计训练,就不可能判断计算机软件计算结果正确与否,就可能成为计算机的“奴隶”。同时让大家知道以后会有应用计算机进行设计训练的教学实践,不会在毕业时跟不上时代的步伐。

五、结语

“工程结构”课程的教学是一个系统工程,涉及的内容非常广泛,至于如何处理混凝土结构、钢结构、砌体结构、多层建筑结构设计以及结构抗震设计等方面内容之间的关系、合理分配各部分的学时比例、不同模块内容的授课方法等都需要经验丰富的老师共同研究,而且各部分内容的重要性将随着社会的发展而不断变化,课程教学的组织和手段也将随着发生变化。课程的教学还要考虑学生毕业以后从事国家相关执业注册师考试的需要,同时在可能的情况下,要考虑部分学生本科毕业报考硕士研究生的要求。以上是我们的粗浅认识,请有关专家、学者、老师和同学批评指教。

作者:曾庆响 颜少荣 单位:五邑大学 土木建筑学院

工程结构课程教学改革篇2

工程管理专业是20世纪80年代末成立的一个相对新兴专业,其主要任务就是培养既懂土木工程专业知识又具有管理科学知识的人才。大部分院校该专业的知识结构主要包含工程技术、工程经济、工程管理和工程法律。工程结构课程是国家专业指导委员会规定的工程管理专业技术平台基础课程[1],旨在解决学生今后工作中不时遇到的结构方面的问题,同时与我国正在稳步推行注册师制度(注册房地产评估师、注册造价工程师、注册监理工程师、注册建造师、注册结构工程师等等)相适应,在注册师执业资格考试和国际相互认定中,执业人员在工程结构方面的专业知识尤为重要,结构知识是土木建筑类相关执业注册是的基本素质要求。

一、课程特征和教学现状

(一)课程特征

1学科性较强、各门课程自成体系

目前大部分高校工程结构课程的教学内容基本是由传统的混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础和结构抗震等几门课程简单“拼盘”,未能摆脱以培养结构设计人才为目标的内容框架。上述五方面内容自成系统,体系单一,内容狭窄,既不能适应工程技术的飞速发展,也不能适应工程管理专业的不同需求。

2受相关课程掌握程度的制约性明显

工程管理专业的工程结构课程,虽然教学要求低于土木工程专业,但内容几乎涵盖土木工程专业有关结构设计的大部分内容。课程涉及面广,各部分相对独立,对课程的理解受建筑材料、建筑力学、建筑构造、建筑施工等相关课程的制约性尤为明显。以工程结构与建筑力学为例,目前工程结构课程的教学内容一般都继承材料力学“拉、压、弯、剪、扭”系统和结构力学中杆件体系分析系统,其好处能将混凝土、砌体、钢结构基本构件(梁、柱、板、墙等)与学过的内容联系起来,形成更高级的信息网络。但在学生不了解结构整体布局的情况下讲授上述内容尤为抽象,而且实体结构抽象为特定条件下的力学模型受结构受力特征、荷载传递特性制约。学生学习后对基本构件的截面计算比较熟悉,而对结构丰富的内涵以及它们和建筑的联系却了解不够。对于工程管理专业的工程结构课程教学设计,应注重对实体结构向力学模型简化过程的理解,而不能局限于结构计算理论本身。

3课程实践性强

工程结构的基本理论很多直接来源于对广泛工程实践经验总结,国家颁布的相应设计规范和规程会根据最新研究成果和工程实践经验适时修订。学生学好工程结构基本理论只是认知土木工程的基础,但参与实践,用脑感受实际、有手接触实际,却更为根本。

(二)教学现状

1重视程度不够

目前工程管理专业学生普遍认为从事土木工程管理和工程造价等工作,只需要会识图、会按图施工、按图计算工程量即可,用不着掌握结构构件的计算。工程结构课程一般由土木工程专业教师担任,很多教师对工程管理的相关专业知识了解不多,对所授内容的精简存在盲目性,往往把工程结构课程看成“简化版、压缩版”的工程结构设计原理课程,很少结合工程管理专业特点进行教学。

2学生建筑力学知识相对薄弱

工程结构课程是一门应用力学理论知识解决土木工程中实际问题的专业技术课,要求学生能够将建筑力学(拉压弯剪扭)基本理论运用到结构基本构件(梁柱板墙)计算中,教学内容中力学概念多、公式多、系数多、符号多。对于工程管理专业学生,其力学知识相对薄弱,容易出现教师难教、学生难学的问题。

3教学资源的匮乏

工程结构教材质量参差不齐,缺乏传统的经典教材[5],现有教材内容过于集中于结构设计本身,土木工程专业的印迹过重。在这种情况下,往往要求任课教师根据个人的理解对教材内容进行调整。所以各校工程管理专业的学生接受的结构相关知识差异性大,学生就业后没有统一系统的知识基础。

二、教学内容的改革探索

(一)教学内容的整合和课时分配

将混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础与结构抗震等课程有机融合在一起,打破原有学科化内容体系,形成通用化、综合化的工程结构课程,体现工程管理专业培养建筑施工一线的技术与管理人才这一目标,是教学内容整合的基本方向。课程内容组织包括四大部分,即基础知识、基本构件计算原理、结构设计拓展知识、综合应用。具体内容见图1。课时分配要结合教学内容的合理整合和取舍、教学方法和教学手段系统的分析[2]。笔者所在学校工程管理专业(本科)培养方案的专业课程教学安排,工程结构课程为8学分,总教学课时为116学时(其中理论课时112学时,实践课时6学时),根据多年的教学实践、学生的生源特点、毕业就业情况,采用图1所示的学时分配组织教学较为科学。

(二)抓住基本原理,横向拓展教学内容

在传授学生知识技能的过程中,要紧紧抓住各类工程结构基本原理的核心,如混凝土结构原理的核心是钢筋和混凝土两种性质互补材料的粘结一级它们在构件内共同变形和共同受力的特征;钢结构原理的核心连接和钢构件的整体和局部稳定性;砌体结构原理的核心是砌体和砂浆复合材料的强度验算和砌体墙体的布置。以一些典型的受力状态作为重点,加以透彻的讲解、练习和巩固。针对工程管理专业学生力学、结构、构造、材料等基础薄弱,工程结构教学内容还应适当拓展与相关课程紧密联系的“相关内容”。比如在讲授混凝土、砌体、钢受压构件计算原理及设计方法时,可以先用1个学时简要介绍建筑力学中强度、刚度、稳定性的基本理论。介绍基本理论时,要适时补充三类构件计算方法的异同。例题分析时,要辅以材料、构造和施工等方面的相关知识,从而最大限度地将工程结构联系到其他内容的主题,淡化课程内容的专业性,激发学生的学习兴趣。

(三)教学内容应结合国家注册工程师考试

工程管理专业学生毕业如果从事建筑和房地产的行业、市场、企业、项目四个层次的管理工作,就会面临着国家注册工程师的考试。工程结构是考试中(如注册建造师、注册监理师等)重要组成部分,因此,在讲授课程时,应注意与国家注册工程师考试相结合,教学内容应该覆盖国家注册工程师考试大纲中涉及到工程结构的主要内容,很多习题可借鉴或直接选取注册考试的原题。这样既检查了学生对知识的掌握程度,又使学生今后能尽快适应注册考试的需要。

(四)增加结构平面整体表达法及系列图集相关内容

建筑结构施工平面整体设计方法(简称平法)和系列图集,是目前混凝土结构施工图主要表达方法。平法在建筑制图课程略有介绍,学生在没有结构概念的情况下对之也只能是一知半解。识图能力是工程管理专业学生的核心能力之一,而结构施工图的识读是其难点。因此,工程结构课程应将“平法”作为重要教学内容。授课中,可以在结构设计拓展知识中增加这一部分(2学时),介绍完钢筋混凝土框架结构的构造要求和抗震设计后,可以辅以一套完整的结构施工图,详细介绍各类构件(梁、柱、板、剪力墙)的平法施工图和标准构造详图。

三、教学方法的改革探索

(一)启发式、讨论式教学方式

传统的教学采用灌输式的封闭的教学方式,忽视了学生的主动性。启发式教学、讨论式教学的核心是要有问题引导。教师以问题为基础,启发学生的思维,组织学生讨论,激发学生的创新意识和热情。学生可以在课前针对教学内容,搜集问题,然后在课堂上进行讨论。师生共同互动、质疑、求新,从而培养学生发现、分析、解决问题的能力。注重平衡课堂和课外时间,营造学社自主学习的兴趣和环境。例:在介绍钢梁局部稳定知识点时,可以课前提出问题:如果钢梁的局部稳定不满足要求,是否可以采用提高钢材强度等级的方法?进而让学生搜集资料。课堂上通过给出矩形薄板屈曲应力公式,组织学生讨论、分析。最后总结影响钢梁局部稳定的主要因素。得出结论:采用高强度钢材不能提高钢梁的局部稳定。这种教学方法能够启发学生的思维,激发学生的学习兴趣,教学效果良好。

(二)类比介绍法

工程结构课程体系来看,主要是三大材料(混凝土、砌体、钢结构)设计计算方法,每种类型构件的设计都讲透,时间上不允许,难度也很大。为此,作者提出了将课程内容进行有机组合,主要将三类构件穿插起来讲授。这样的授课顺序非常有利于类比介绍法。每将一个概念,采用对比介绍,分析它们之间的异同,讲清各自的出发点和适用条件,有助于学生对结构设计的理解。例:在介绍三类受压构件稳定性时,可以先介绍各自基本假定、基本公式、使用条件和构造要求。然后进行对比分析,三类构件计算公式中都有影响系数,混凝土受压构件(矩形)的影响系数主要考虑高宽比(l0/b);砌体受压构件主要考虑高厚比、偏心距和砂浆强度等级;钢结构受压构件主要考虑长细比和钢材强度等级。进一步分析可以看出:混凝土受压构件主要是强度计算,稳定性只是辅助问题;而钢结构构件稳定性计算尤为重要。原因是钢结构是“细柔”构件。通过一步步的对比分析,不仅可以在较短的时间将理论讲清、讲透,而且培养了学生分析解决问题的能力。

(三)案例、项目教学法

工程结构是一门实践性很强的课程,如何在有限的学时内让学生掌握基本理论,并应用于工程实践,是所有授课教师孜孜以求的目标。在授课过程中,将基本理论同具体的工程事例结合分析,授课结束后,辅以工程设计项目让学生独立完成。这样,学生在工程案例听课中理解基本理论,在工程项目完成中掌握应用理论。例:在介绍预应力混凝土理论时,可先通过生动形象的实例介绍预应力概念。如传统的木桶制作,竹箍拧紧提供环向预拉力,木桶板产生的环向预压力防止水的渗漏,学生了解预应力概念后,引入预应力混凝土概念。然后选取预应力混凝土梁施工(先张法、后张)的录像播放,让学生对预应力混凝土结构材料、张拉工艺、预应力损失等有较清晰、较直观的认识。最后再对具体的设计问题作详细的讲解。理论介绍之后,将一个简单的预应力梁设计项目交给学生,要求学生进行材料的选择、预应力度的控制、预应力损失分析、承载力计算等,并将计算结果在考虑构造要求之后以施工图的形式表达出来。学生在这一过程中始终处于主体地位,教师只起到指导作用。

四、教学手段的改革探索

在教学手段方面,现代化的多媒体技术和传统的教学手段(板书)孰优孰劣一直是教育界争论的热点。笔者以为,任一种教学手段都有其优、缺点,关键要同具体课程、具体教学内容相结合。如工程结构课程,理论推导部分如果采用多媒体教学可能学生很难接受;而一些复杂的施工工艺、构造要求板书也无法表达。所以针对课程的自身特征,必须采用传统教学手段(板书)和现代技术(工程照片录像、工程图纸、模型、CAI课件、flash动画)相结合的方法。例:在介绍混凝土受弯构件时,首先采用多媒体课件回顾以前内容;采用受弯试验录像分析梁的破坏三阶段和三类梁(少筋、适筋、超筋)破坏特征;然后应用板书方式一步一步介绍基本假定,应力图形,基本公式,适用条件及截面设计与复核;再用多媒体课件讲述构造内容和例题分析;最后可以辅以梁结构平法施工图纸和梁结构施工现场照片。

五、实践教学的改革探索

工程结构是一门实践性很强的课程,如何循序渐进地培养学生的实践能力、创新能力及理论与实践综合应用素质,笔者提出理论教学与实践教学并行展开的教学模式。

(一)现场教学

为了使学生能够从感性上认识工程结构,笔者所在学校工程管理专业安排了三次现场教学,并与理论教学穿插进行。如介绍混凝土结构之前,一般组织学生参观正在施工的框架结构,讲解混凝土梁、柱、板、墙等基本构件钢筋的种类、级别、钢筋绑扎、搭接、配筋方式;再如在介绍钢结构基本构件之前,一般参观正在施工的单层工业厂房或门式刚架,讲解钢结构梁、柱、屋架的基本形式和连接方式。学生有了感性认识再听课,理解自然深刻了。

(二)课程设计

首先应打破课堂教学与课程这一环节的严格界限,把实践环节内容分步骤穿插在理论教学过程中,使学生分步完成课程设计;其次,设计过程中要注意发挥学生的主体作用和教师的指导作用;最后,应重视课程设计过程中施工图的绘制,不仅是学生从基础过渡到专业的演练,也有利于其识图能力的培养。

六、结语

文章根据工程管理专业工程结构课程的特征和现状,并结合笔者十余年该课程教学实践,从教学内容的整合,教学方法、教学手段、实践教学等方面进行了初步的探讨和尝试,取得了较好的教学效果。工程结构课程的教学改革是一个系统工程,需要长期坚持,循序渐进。只有通过同行专家的共同努力,才能使工程结构课程的教学真正适应工程管理专业培养目标的需要,使培养出的工程工程管理学生适应社会的需求。个人肤浅认识,请相关专家、老师、学生批评指教。

作者:蒋德稳 单位:淮海工学院 土木工程学院

工程结构课程教学改革篇3

结构力学是工程管理专业重要的专业基础课程之一,是一门结构严密、逻辑性强的课程。[1]结构力学的教学目的既是为学生后续专业课程,如结构设计原理、土力学等课程的学习提供理论基础,也是为学生将来在工作中解决实际工程问题提供方法。由于结构力学课程较为抽象,涉及的原理和计算较多,学生学习的积极性和兴趣都不高,教学效果也不理想。如何通过教学改革提高该课程的教学质量是一个十分值得关注的问题。

一、工程管理专业结构力学课程教学中存在的问题

目前,在工程管理专业的结构力学课程教学中存在如下问题:

1.课程安排欠科学。由于工程管理专业出现较晚,在课程安排上需要参考已有的相关专业,如土木工程等,因此,在教学方法和教学手段上也会受到相应的影响。有些高校在安排此课程时,直接将工程管理专业的结构力学跟土木工程专业的结构力学放在一起,学习内容和要求完全相同;而有些高校只是单纯的将土木工程专业的结构力学课程内容截取出一部分作为工程管理专业的学习内容,而没有根据工程管理专业培养计划要求进行系统的梳理和安排。

2.缺乏合适的教材。目前公开出版的教材主要有两种:一种是面向土木工程专业的结构力学,这类教材一般内容较广,讲述较深,适合多课时教学,如包世华、龙驭球主编的《结构力学》等;另一种是面向给水排水等土木相关专业的教材,这类教材通常内容较少且讲述相对较浅,适合少课时教学,如李家宝等主编的《建筑力学第三分册-结构力学》等。而工程管理专业的结构力学教学要求较土木工程低,但较给水排水等专业又要高,所以选择哪一类教材都不是特别合适。而张系斌主编的《结构力学简明教程》在内容模块上覆盖较全,但是内容简单而课后习题普遍偏难,缺乏基础性。

3.“结构力学难学”的观念先入为主。由于结构力学课程较为抽象,且不是考前突击复习就能取得好成绩的课程,不及格率较其他课程要高。因此在学习该课程之前,学生往往受往届同学的影响,形成了“结构力学难学”的思想。这种思想往往导致两种结果:一是部分学生提前做好准备,学习该课程时尤为用心;二是部分学生认为既然难学,学不会是理所当然的,所以从思想上就先放弃,更谈不上努力学习。

4.师资队伍年轻化,经验缺乏。现阶段青年教师的比例在高校教师队伍中逐渐增大,这些教师往往具有高学历、年轻化、理论强的特点,[2]但由于多数青年教师都是“从高校到高校”,缺乏实际的工作经验和教学经验,因此在组织课堂教学、教学表达等方面还存在一定的欠缺。而随着高校的扩招,学生人数越来越多,这也给青年教师的教学工作带来了更大的压力。

二、工程管理专业结构力学课程教学改革探讨

通过自身的教学体会,笔者认为提高工程管理专业结构力学课程教学质量应着力于以下几方面的教学过程要素改革,以提升学生的学习积极性,增加学生学习兴趣。

1.合理安排教学内容。目前,虽然缺乏合适的教材,但教师可以根据教学大纲要求,以所选教材为主,综合参考相关教材,按教师个人的教学思路对教学内容进行梳理整合,重点难点要突出,不同的教学内容采用何种教学方法都可由教师灵活控制并根据实际情况进行动态调整。除了课程基本内容之外,在第一次上课时应首先给学生介绍课程基本情况和各个知识模块,阐述各模块之间的联系和逻辑关系,使学生对课程内容有一个整体认知。另外,适当给学生介绍学习的方法,并让学生意识到虽然要学的原理和计算方法很多,但是所有的基本计算都可归纳成相应的几个程式化的步骤,而且前后相通,由此可在一定程度上减轻学生学习该课程的思想负担。

2.改革教学手段。传统的教学手段主要是板书教学,随着计算机技术的发展,多媒体教学手段的应用越来越广泛。由于多媒体课件能够融合文字、图片、音频、视频、动画等多种媒介,信息量大且形式丰富,因此逐渐受到教师和学生的青睐,但这并不意味着传统板书教学就可完全舍弃。结构力学课程应采用以多媒体为主,以板书为辅的教学方式。基本概念和原理等采用多媒体形式多样化的呈现,而重要的公式推导和计算方法应通过板书一步步的演算和讲解,更能使学生体会到其逻辑性。老师在黑板上“从无到有”的书写过程也会给学生留下较深刻的印象和同步思维的空间。在多媒体课件的制作上,应尽量增加图片和动画等演示内容,以提高学生的兴趣。比如,在重点和难点部分可以小动画予以演示,对于一些可以用图片代替的文字说明,尽量用图片来表示。以几何组成中一点与一刚片的连接规则讲述为例:一刚片固定,一点自由移动,然后用一根链杆将刚片与点联结,点还可以随链杆一起绕刚片转动,最后,又一根不共线的链杆一端与刚片联结,另一端在转动过程中与点联结,于是点无法运动;变化刚片形状,两链杆共线,点可沿公切线做微小转动后停止。既免去教师复杂的手工比划,又使学生直观理解了这一规则。

3.灵活采用多种教学方法。在教学过程中,除了传统的讲授教学法外,还可根据实际情况,灵活采用案例教学法、讨论教学法、启发式教学等多种教学方法,从而提高学生参与的积极性。比如,在讲到超静定结构的概念时,可先让学生分组讨论其与静定结构的不同之处,之后,让每小组发言。学生发言的重点写在黑板上,然后教师根据发言结果进行分析总结:(1)静定结构没有多余约束,而超静定结构=静定结构+多余约束;(2)静定结构所有支座反力和内力可由静力平衡条件唯一的确定,而超静定结构由于多余约束的存在,仅用静力平衡条件可得到无数多组解。通过讲解,让学生了解到如果解决了多余约束,剩下的内力计算就转化为已学过的静定结构内力计算问题。

4.注重理论与实践结合。学习的最终目的在于应用,因此,在教学过程中要注意培养学生理论与实践相结合的能力。一方面,教师可在多媒体课件上增加一些工程实例,比如,讲到拱结构时,可对比实际工程中的拱结构进行讲述;而讲到刚架时,可联系现浇钢筋混凝土框架结构进行讲解。另一方面,鼓励学生参加各种实践活动,如结构设计大赛、力学知识竞赛等,让学生在实践过程中体会学习的重要性,从而激发学生的学习动力。从学校2011年举办的结构设计大赛来看,学生参与的热情和积极性都非常高,而且普遍认为,通过竞赛,结构力学知识得到了巩固和加强,许多抽象的知识点在制作模型的过程中已掌握了其应用方法。

5.重视作业训练。教学的过程其实类似于管理学中的“PDCA循环”,[3]“P”即整个课程的教学计划,“D”即教学实施过程,“C”即教学效果检查,“A”即总结及反馈,作业训练即是循环中的“C”阶段。结构力学课程是一门需要通过多做练习增强知识理解和记忆的课程,教师也可以通过作业情况检查教学效果。因此,要针对不同程度的学生选择不同类型的题目:对多数学生来说,只要求做好基础性的习题即可;而对于学有余力的学生,应另外布置一些提高性的题目。作业批改建议采用全批全改的方式,并在作业中指出错误和不足,同时给出A、B、C、D等不同等级成绩。这样不仅可以使教师了解学生的掌握情况,及时发现问题,而且还能使学生体会到老师的责任心,从而建立信任感。

6.做好辅导和答疑。对学生的辅导可分为课内辅导和课外辅导,教师可根据自身情况,在教学计划中专门安排辅导学时,或者在课外灵活安排;另外,也可以使用现代技术,通过网络联系的方式,建立学生与教师及时交流和讨论的平台。

7.适当融入前沿知识。这就要求教师在做好教学工作的同时,还要重视科研工作,将科研成果和涉及的前沿知识、技能,融入课程讲授的过程中开拓学生的视野。此外,教师也可以向学生介绍与课程相关的论文期刊,给学生提供自主学习的途径,还可组织有兴趣的同学进行定期讨论和学习交流,从而使学生和教师的能力都得到提高。结构力学课程作为重要的专业基础课程之一,提高教学质量势在必行,实施教学改革是重要的途径之一。这就要求教师在教学过程中不断的探索和研究,以完成这项任重而道远的任务。上述的教学改革设想已部分应用于教学工作中,并取得了良好的效果,其他的方法在后续教学过程中也将逐步应用,以期达到全面提高教学质量的目的。

参考文献:

[1]刘京红,何洪明,高宗章,等.结构力学教学中培养学生可持续发展能力研究[J].河北农业大学学报(农林教育版),2008(1):56-58.

[2]夏雨,余颖烨.结构力学教学法方法改革探讨[J].现代商贸工业,2011(11):197-198.

[3]仲景冰,王红兵等.工程项目管理[M].北京:北京大学出版社,2012:132-133.

作者:卜双双 单位:安徽工业大学 建筑工程学院

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