首页 -> 2008年第9期

关于结构力学课程教学三类重要问题的探讨

作者:刘 青

分析,从而提高了学生的综合分析能力。六是在综合训练中,教师应根据学生遇到的问题,加强对学生的指导。
  
  3、学习效果考核
  考试是检查教师教学效果、学生学习效果的重要途径,但结构力学课程知识点多,直接或间接地涉及大量工程实践问题,期末一次性考试往往并不能较为客观地反映教师的教学效果和学生的学习效果。为此,有必要将期末一次性闭卷笔试与课程大作业、开卷或半开卷考试等多种方式结合起来,以弥补单一考试的不足,规避单一考试的缺陷。例如,讲完某些重要章节之后,在完成平时作业的基础上,可布置一个综合性较强的大作业,以提高学生分析问题及进行相关计算的能力。为了考核学生对超静定结构计算及位移计算、结构动力学的掌握程度,可以采取课程大作业的方式,以求为毕业设计中的结构计算和动力计算打下基础。为了考核学生对塑性分析和极限荷载部分的掌握程度,可以采取开卷或半开卷考试的方式,让学生更为系统、深入地思考相关问题。
  
  三、引入新的教学方式与手段
  
  结构力学已是相对成熟的课程,要在教学内容上有点创新往往是困难的,这也是不少同行感到困惑的问题,故要使教师教得好、学生学得好,也需要引入新的教学方式与手段,诸如引入启发式教学方式和计算机辅助教学手段。
  
  1、结构力学的启发式教学
  启发式教学是教育界倡导多年的教学方式,其基本精神是要充分激发学生学习的积极性,调动学生学习的主动性,诱发学生的创造性思维。“启”与“发”是互为因果的,“启”是“发”的前提和条件,“发”是“启”的发展和结果。要使学生启而即发,教师就得启而得法。启发式教学的主要方式包括置疑启发、直观启发、辅导启发、讨论启发等多种形式。在结构力学教学中,要搞好启发式教学,教师首先要有为学生服务的意识,要结合课程的知识体系进行问题设计,要以巧设疑问、巧设悬念、巧设“陷阱”、巧设矛盾等方法激发学生探究知识的欲望,诱导学生去深入思考、系统理解,消化和使用相关知识。
  其中,质疑启发又称问题启发,就是运用一定的教学手段,激发学生的疑问和求知的欲望,从而调动学生学习的积极性。故在质疑启发过程中,教师要善于提出问题、设计问题,通过教师的提问激发学生产生新的疑问,并产生解决问题的冲动。直观启发,包括演示启发、比喻启发等,生动具体的实际现象描述比抽象的理论叙述更易激发学生的兴趣与形象思维,继而引发学生探求新知的积极性。辅导启发是给学生一些具有启发性的思考题,激起学生运用已学知识去寻求答案的探究性思维。批改作业或辅导时,教师一旦发现学生知识上或方法上的缺陷,就应及时指出错误,引导学生进一步思考或去查阅相关文献,寻求可能的答案。讨论启发即通过师生交流互动,相互感悟、相互启发,以求开阔学生思路,提高学生的思维能力,甚至师生共同提高。其中可以是对自学内容的讨论,对疑难问题的讨论等。
  
  2、在结构力学中引入计算机辅助教学
  长期以来,结构力学教学中的计算基本采用手算。到了上世纪90年代初,不少学校的结构力学教学开始引入计算机辅助教学手段,诸如结构力学CAI、结构力学求解器,以及多媒体课件等。借助于计算机辅助教学,有助于教师精讲、学生多练。例如,教师可以利用CAI课件指导学生学习,了解学生的学习情况,考核学生的学习效果。学生也可在教师精讲的前提下,直接在计算机上学习课程相关内容,检测自己的学习效果。学生利用CAI课件作加深理解和能力训练,有利于培养他们主动学习的意识。结构力学求解器是一种计算机辅助分析计算软件,其求解的内容包括了二维平面结构(体系)的几何组成部分、静定、超静定、位移、内力、影响线、自由振动、弹性稳定、极限荷载等经典结构力学课程中所涉及的所有问题,全部采用精确解答。在教学中引入结构力学求解器,有助于提升学生对更多知识的了解与把握程度。引入多媒体教学手段,借助多媒体课件形象的特点,可以较为生动地演示结构的动力反应和失稳情形,这比单纯的口头讲解效果可能要好得多。
  这里要注意的是,计算机辅助教学手段有助于改善教学效果,提高学生对问题的理解,但计算机辅助教学毕竟主要是一种工具,它无法替代教师系统、生动的口头表达,更无法替代教师和学生的创造性思维。故在使用计算机辅助教学手段过程中,要将计算机辅助手段与传统的“黑板+粉笔”的授课形式结合起来,而不能过分依赖计算机辅助手段。目前在一些学校,受教学计划、学时、上机条件等的限制,难以在计划学时内安排计算机辅助教学内容。据了解,有些学校在学生进行毕业设计前没有实施计算机辅助结构设计的环节,有些学校则是与其他专业课结合起来,安排计算机辅助教学课程。我们认为,如果结构力学课程能够增加少量课时,则可将计算机辅助教学正式纳入到结构力学教学之中,这无疑对学生毕业设计,以及今后工作中遇到的结构计算问题都是有益的。
  
  [责任编辑:文和平]

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