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岩土工程专业《工程力学》课程教学浅谈
作者:李运成 徐惠长 鲁玉芬
关键词:工程力学;岩土工程;教学方法
《工程力学》是一门介于基础课和专业课之间的课程,它有着较强的理论性,又与工程和生产实践联系密切,是岩土工程的专业基础课。学生对该课程知识的掌握情况将直接影响到后续专业课程的学习效果。在对该专业的学生进行调查后发现:学生普遍表现出对《工程力学》这门课开设原因的不理解,感到这门课离自己所学的岩土专业相距甚远。此外,学生还反映该课程学习难度大,教师教学手段比较单一,内容乏味且与毕业后工作联系不大等,因而学生学习热情不高,教学效果不尽如人意。
教学效果较差的原因分析
通过对学生的调查分析不难发现,出现上述不理想情况的原因不外乎以下三个方面:
师资力量薄弱通常情况下,《工程力学》的教学任务由数理系的教师承担,部分教师对这个专业的专业知识了解不深,因此在力学教学过程中,容易把重点放在了力学作为数理基础学科的完整性方面,而在与岩土工程专业结合方面联系不多。在授课内容选择、重点确定等方面存在着不足,难以达到理论联系实际的要求。
教材针对性不强由于目前各学校岩土工程专业采用的《工程力学》教材多为机械版或由机械版稍加精简而成,专业针对性不强,课本中构件的受力分析和计算方面的内容较多,缺少与岩土专业匹配的应用实例和习题。
教学手段滞后、单一目前《工程力学》课程的教学大多仍然是粉笔加黑板的传统教学模式,缺少直观教学,不能提高学生的学习兴趣。
正是由于以上三点原因,在岩土工程专业的《工程力学》教学过程中出现了教学效果不佳的局面。
“三合一”教育理念的构建
针对岩土工程专业《工程力学》的教学现状,结合笔者从事该专业《工程力学》的授课经验,提出从师资、授课内容和授课方式三方面入手,构建“三合一”全方位《工程力学》教学理念,改善该课程的教学效果。现分述如下:
师资培养身为高校力学教师,如果仅仅掌握系统的力学理论,不具备相关工程专业知识,不研究力学在工程中的应用,就不可能高质量地完成人才工程素质培养的任务。提高高校力学教师的工程技术水平可采取如下途径:(1)给现有教师创造各种参与工程的条件,如开展工程技术讨论专业讲座,开办专业技术培训班,带学生下厂进行专业实践,参观大型工程结构,指导学生课程设计和毕业设计等,促使力学教师提高工程技术水平。(2)对新招聘的理科类力学专业教师可以安排其去工程实习基地实践一年,适当引进一些具有工程专业背景的硕士生、博士生承担力学教学和科研工作。(3)加强管理导向,制定各项措施鼓励力学教师参与工程实践,如在教师职称评审和考核中对工程实践经历和工程技术水平提出要求等。
对授课内容进行合理选择在当前没有与岩土工程专业相适应《工程力学》教材的条件下,应从以下两方面努力:(1)对教材内容的合理选择。除传统的非机械类专业只选静力学部分和材料力学部分外,对这两部分的内容选择也要紧密结合专业要求。静力学受力分析部分要结合工程上会遇到的机械类型和工程类型,对强度理论和冲击荷载等与专业关系紧密的内容要详述,而构件稳定性、强度、刚度的计算与设计,虽然是机械类的重点和难点,但对于岩土类专业来说只要概述即可。(2)对教材以外补充内容的合理选择。对教材以外内容的选择,本着“一切服务于学生”的思想,注重对学生的全面了解,尽可能以同时服务于更多学生为目标,选择时着重考虑以下三个因素:首先,依据专业课程体系要求进行选择,这就要求教师对学生后续的专业课程有较深的了解。其次,依据学生就业要求进行选择。分析学生的就业去向。不同的工作性质对不同的学习内容有着不同要求,全面了解学生今后的就业岗位类型,便于确定课程的重点内容。如工程勘察是岩土类专业的主要就业岗位之一,在讲述构件的变形破坏时,就可以引入岩土体的力学性能介绍,既能增加学生的学习兴趣,又能为后续专业课程的学习打下基础。再次,依据学生本身的要求进行选择。部分学生毕业后可能会进一步深造,因此在授课内容的选择上还得考虑到他们的学习需求,对部分内容做适当调整,如适当加大深度和广度等。
授课方式的合理调整对授课方式的调整可从下面三方面着手:(1)对传统授课方式进行改革。在教学过程中,理论课教学的学生参与积极性不高是不争的事实。为了提高学生的学习热情,让学生保持认真学习的状态,可从以下几方面努力:①让学生参与部分教学内容的讲授。让学生提前准备并上台讲课,不但可以提高学生的学习热情,而且让学生意识到讲好一堂课不容易,从而会更加尊重教师,进而更好地学习。②提问式教学与授课式教学相结合。对部分叙述性的内容,教师可以让学生自学,采用随机提问的方式,来改进学生的学习习惯,活跃学习气氛。③在条件允许的情况下请专家、学者来学校做一些与岩土专业有关的力学专题讲座,再现工程实际和现代化科学技术的具体应用,激发学生的学习兴趣。(2)开辟网络第二课堂。课堂教学的时间毕竟有限,为了使学生能够学到更多的相关知识,除鼓励学生自学外,授课教师还应查阅大量的文献和资料,充分利用网络的优势开辟网络第二课堂。在此过程中,应从以下几方面努力:①收集课程的最新资讯,主要提供本课程的最新研究进展和教学动态。②提供典型现场实例供学生参考。充分利用万方等数据库,查找与工程力学内容相联系的岩土工程问题,把相应的学习材料放在网上。对于工程事故,还应在合适的时间提出建议性的解决方案,供学生学习与思考。③设置留言区,提供互动平台。就学生提出的问题进行讨论和总结,既可以加深对学生的了解,又可以把学生的提问带回教学,与学生互动,改善教学效果。(3)试验、作业和考评方式的合理调整。对实验、作业和考评方式的调整可从下面三方面着手:①开设工程模拟实验。模拟实验来自工程实际,经过简化,在实验室内模拟完成,让学生结合实际,亲身感受到用实验方法解决工程问题的全过程,感受知识产生和发展的过程,养成科学精神和创新思维的良好习惯。②引用工程课题作业。除正常的理论课作业外,可以把理论课教学和工程课题有机结合起来,设计一些综合性大作业,要求学生写一些小报告。写报告要求有测试数据、分析处理、理论计算成本、结果对比等,从中找出有规律性的东西或有启发性的结论。这种实验教学工程课题作业,可以培养学生的工程意识,拓宽知识面,增强用实验技术解决工程问题的能力和信心。③调整考核方式。改革传统的考分成绩评定制,结合工程专业考核,从理论水平、实验动手能力和工程课题作业三方面综合衡量学生的学习效果。
“三合一”的《工程力学》教学理念对教师和学生提出了更高、更新的要求,需要师生共同努力,不断改善该课程的教学效果。
参考文献:
[1]周晚林.改革力学课程 提高学生工程素质[J].理工高教研究,2006,(1).
[2]肖丽萍.提高《工程力学》教学质量的方法探讨[J].职业教育研究,2006,(10).
作者简介:
李运成(1981—),男,湖南浏阳人,硕士,湖南工程职业技术学院讲师,现主要从事工程地质与岩土工程专业的教学和科研工作。
(本文责任编辑:康红霞)