地方高校建筑结构力学课程探索与实践

时间:2021-08-04 13:52 | 栏目:结构力学论文 | 浏览:次

硕士论文网第2021-08-04期，本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇结构力学论文文章《地方高校建筑结构力学课程探索与实践》，供大家在写论文时进行参考。

［摘要］结构力学课程是土木工程专业的核心课程，在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。开展结构力学课程建设对推动教学改革、提高教学质量具有重大意义。结构力学课程建设的探索与实践，要统一思想、提高认识。课程内容建设与科学研究相结合；课程内容建设与实际工程相结合；课程内容建设与计算机技术相结合。

［关键词］结构力学；课程建设；探索；实践

随着当代高等教育教学改革的不断深化，培养适应国家现代化建设的应用型人才的任务也愈显突出。为了顺应这一时代要求，必须开展课程建设。实践表明，进行课程建设，既可全面提高教学质量，强化学生的综合素质，培养学生创新意识，又可促进师资队伍建设、教学体系改革、教学条件建设等方面的工作，使教学水平得以迅速发展，使培养的学生满足社会需要。佛山科学技术学院（以下简称我校）是一所地方院校，办学的主要目的是培养适应地方建设的应用型人才。土木工程专业是学校办学历史较长的工科专业之一，具有一定的专业建设基础。结构力学课程是土木工程专业的核心课程，在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。结构力学课程教学质量的高低，直接影响土木工程学生在后续相关课程的学习以及学生专业素质的训练，所以结构力学教学对培养合格的土木工程师有着举足轻重的作用。我校结构力学课程于 2000 年开始课程教学改革，经过多年探索与实践，课程于 2004 年被批准为校级精品课程，2013 年被评为校级优质课程。多年来，结构力学课程教师围绕我校“以工为主”的办学理念和“立足地方，面向基层”的应用型人才培养目标，结合我校办学条件和学生情况，开展结构力学课程建设，取得了一定的成果。

一、统一思想、提高认识

在刚开始进行结构力学课程建设时，结构力学课程的各位教师在思想上存在一些误区。有的教师认为，只抓课程建设，其他配套建设跟不上，这样的建设对提高教学质量效果必定不佳。此外，有的教师担心每年都面临教学、科研的双重压力，若要抽出时间搞课程建设，是否会影响相关工作的开展，是否会影响年度考核等。鉴于此，课程建设负责人多次组织大家学习教育部和广东省有关高等学校教学质量和教学改革工程文件精神，其他兄弟院校课程建设的材料以及我校课程建设的相关文件。通过学习与讨论，大家充分认识到，课程建设并不是一项单纯的教学活动，而是一个全方位的系统工程，包括师资队伍建设、教材建设、教学质量建设、课程体系建设等。搞好课程建设，就能带动教学及相关工作的全面开展，就能推动教学改革，不断提高教学质量。在统一思想、提高认识的基础上，根据学校定位与特色，我们制定了结构力学课程建设规划，确定了将结构力学课程建设为“面向能力培养、面向信息时代、面向一流水准、面向工程实践，建设教学队伍强、教学内容新、教学水平高、教学效果好、体现地方特色的优质课程，在时机成熟时申报省级精品课程”的目标。

二、课程内容的改革

在结构力学课程建设的课程内容方面，我们主要进行了以下三个结合的实践。

（一）课程内容建设与科学研究相结合

结构力学课程的教师历来积极开展各类科研项目的研究，取得了一定的科研成果，为结构力学课程建设和教学提供了良好的科研基础。如何把这两方面有机结合起来，这是我们一直探讨并付诸实践的课题。通过把科研工作中碰到的形形色色的力学问题，引入课堂教学内容，能使学生开阔视野、提高学习兴趣，培养学生严谨的治学态度、科学的思维方法。如，根据“钢－混凝土组合结构计算理论与应用”的研究成果，让学生了解钢－混凝土组合结构的特点及其应用情况，了解钢－混凝土组合结构及其剪力连接件的力学计算思路和分析方法，为今后学生从事钢－混凝土组合结构设计奠定力学基础。

（二）课程内容建设与实际工程相结合

按照土木工程专业学生的培养方向和培养目标，我校大部分学生将走向土木工程第一线岗位。因此，有必要在课程教学中强调各种类型结构的工程背景，培养他们在设计、施工、管理中分析问题和解决问题的能力。同时，结合教学内容引入一些实际工程中的力学问题，引导学生进行分析、探讨解决方案，加强学生实际工作技能的训练。如，在讲授结构位移计算的目的时，给学生介绍目前桥梁结构施工中的挂篮施工法和这种施工过程中的施工监控工作以及位移计算在施工监控中的重要地位，让学生充分认识到结构力学知识在工程中的重要性，有效提高学生学习的主动性。

（三）课程内容建设与计算机技术相结合

现代科技的发展以计算机的发展为代表，而计算机的发展又为结构分析提供了强有力的计算工具。培养学生利用计算机进行结构分析，是我们进行课程建设和教学的一个重点。为了确保学生熟练运用计算机进行结构分析，我们组织编写了结构分析教学计算程序，并设计程序接口，布置学生自己用计算机语言编写部分计算程序，并与主程序组合，提高学生的编程能力。同时向学生介绍现在通用的工程结构分析软件，如 MIDAS、ANSYS、BIM、广厦等软件的应用，为今后进行大型结构分析打下基础。在学校的校园网上，我们建立了结构力学课程网站。学生既能在课堂上学习，也可以在宿舍或能上网的地方进行学习。学生在网站上可以了解与结构力学有关的知识，可以下载教学软件和结构分析程序，可以发表学习结构力学的学习体会，也可以向教师提交问题，获得帮助，构建了学生自主学习和师生互动的网络资源与环境。同时，针对部分学生的“只要会操作结构分析软件，原理懂不懂都没有关系”的错误观点，我们在课堂给大家举了由于对软件计算原理不熟而使设计出的结构在施工和运营过程中发生事故的例子，并告知学生任何软件里面都有一些默认参数，这些参数在很多情况下不能用默认值；还有像材料本构模型的选取等方面都需要软件应用者进行选取和设置，等等。在通过这些讲解，让学生认识到，要灵活用运用结构计算软件进行结构设计和施工计算，掌握其中的理论原理是必不可少的。

三、师资队伍的建设

在刚开始进行课程建设时，结构力学课程组的教师有两人，职称水平较低（没有一个教授），学历层次不高（最高仅硕士学位），年龄结构偏大（只有一名青年教师）。针对这一情况，我们制定了培养与引进相结合的政策，立足培养，重点引进，尽早规划，分步实施。首先，我们建立了青年教师导师制。专门指定身体健康、教学经验丰富、教学效果好、认真负责、学术上有一定造诣且乐于当伯乐的老教师担任指导教师，发挥老教师的传、帮、带作用。通过制定培养计划，给予青年教师在教学和教书育人方面的指导，使他们尽快胜任教书育人的岗位，并建立起作为一名合格教师所应具备的师德师风的意识。其次，我们也加大引进人才的力度，通过引进高水平教授和博士研究生，充实我们的师资队伍。同时，我们还十分重视人才引进后的使用和培养。不仅要引进优秀人才，还要用好人才，以此吸引更好更多的优秀人才，形成良性循环。通过培养与引进，使结构力学课程组出几名学术造诣深、理论基础雄厚、专业知识扎实、实践经验丰富的教师，形成一个具有良好政治思想素质、爱岗敬业、教书育人、治学严谨、结构合理、教学科研能力强、综合素质高的教师群体。近几年，部分教师退休，同时我校又引进了 3 名博士（其中 1 名教授）。经过努力，1 位教师晋升副教授，1为教师晋升教授。目前我们的教师梯队中，有教授 2 人、副教授 1 人、讲师 1 人，全部具有博士学位，3 人年龄都在 45 岁以下，良好的师资队伍为搞好结构力学课程建设奠定了坚实的人才基础。

四、定性结构力学教学实践

我校土木工程专业学生的毕业去向除少数考取硕士研究生外，大部分都是在基层单位，特别是工程单位工作，主要从事土木工程施工、监理、检测等工作。这些工作对结构定量分析的要求往往不高，但对定性分析判断能力却有较高的要求。即使是在设计院从事工程结构设计以及在高等院校、科研单位进行科学研究，也会遇到概念设计、估算判断、计算模型建立、定量计算的结果分析等问题，这同样离不开定性分析。所以，结构力学定性分析在土木工程专业学生中的作用是不容忽视的，在学生中开展结构力学定性分析教学是十分必要的。从 2010 年起，我们在土木工程专业的结构力学课程教学开始进行定性结构力学教学实践探索。具体安排为，当结构力学经典内容讲授结束后，花 4 个学时专门讲授定性结构力学知识。目前已完成四届土木工程专业学生的定性结构力学教学任务，收到了良好的效果。通过定性结构力学教学，使学生在学习经典结构力学和计算结构力学的基础上，训练和培养定性结构分析的意识与能力，在对结构充分理解和认识的基础上，能够正确灵活地应用各种方法解决实际工程的力学问题，为学生进行结构概念设计和概念分析理念奠定一定的力学基础。课后，我们在学生中进行了问卷调查（共 12 个有关定性结构力学教学问题）。从学生反馈的结果看，大部分学生认为该内容的开设很有必要，对此也很感兴趣，不少学生感觉收获较大，希望能加强这方面的教学。基于以上几届定性结构力学的教学经验，我们又充实和完善了定性结构力学教案，除对原来的 10 个案例予以深化提升外，又增加了 30 个工程案例。我们计划2016 年将定性结构力学的学时增加到 16 个学时，并独立作为一门课程开出。

五、第二课堂活动

在抓好正常的课堂教学的同时，我们还积极开展结构力学第二课堂教学活动，丰富校园学术氛围。结合学校和学院大学生科研训练计划和创新活动等，在土木工程专业学生中成立了结构力学工作室，重点培养学生的创新能力和实践动手能力；依托校学生学术基金、开放实验室项目和工程实际结合，鼓励学生制作创新作品；举办“结构力学弯矩图绘制竞赛”，加强了学生基本力学技能的训练，激发了学生的学习兴趣。为了培养学生科研素质，我们吸收成绩优秀、富有余力、有科研潜力的学生参与教师的科研项目的研究工作。如 2006 级土木的朱清亮同学、2007 级土木的余知武同学参与了结构力学陈老师负责的石湾特大桥施工阶段横向稳定性试验研究工作。其中，朱清亮根据所做的科研工作并结合学生基金项目，写出了一篇科研论文《无侧移结构内力计算的快速力矩分配法》，发表在 2011 年第 18 期的《科学技术与工程》期刊上。该同学在毕业后考上了中南林业科技大学的研究生，在读研期间，表现出了较强的科研能力，得到了指导导师的高度评价。值得一提的是，2013 年和 2014 年我们成功地举办了两届依托结构力学课程的结构模型大赛，该大赛既培养了大学生实践能力和创新能力，还激发了大学生学习基础和专业知识的兴趣，增进了学生对结构力学理论知识的了解以及综合应用所学专业知识分析和解决实际问题的能力，为学生把书本知识运用于实践提供了一个良好的平台，为学生提供了展示自己创新才能的机会。赛后，学生都纷纷表示，这次活动使他们的收获颇丰，不仅让他们认识到书本知识的重要性，而且还培养了他们的动手能力以及理论联系实际的能力，为他们人生旅途留下了一笔毕生难忘的精神财富。

六、结构力学课程建设的特色

经过多年的建设，结构力学课程教学形成了如下特色。

（一）以多种形式评定学生成绩，客观反映学生学习状况

学生的课程总成绩包含 40％的平时成绩，该部分成绩根据学生在学习过程中的上课、作业、答疑情况以及参与结构模型大赛积极性、内力图竞赛成绩和上机计算等方面予以综合评定。这种评价模式具有能力考核与知识考核并重、普通学生和优秀学生兼顾、平时考核与集中考核相结合的优点，可以较为全面地反映学生的学习质量，对促进学生学风建设也有一定作用。

（二）开展多样化课外教学活动，强化学生综合能力的培养

以课外教学活动为主线，多种课外教学活动形式为载体，贯穿对学生学习能力、实践能力、工程能力、科研能力、创新能力培养的探索与实践。课外教学活动的实施，使课堂教学得到了延续，取得了教学相长的成效。这主要体现在以下几个方面。1.以课程知识竞赛为载体，激发学生主动学习的积极性。2.以结构模型大赛为抓手，培养学生的工程意识、实践能力和创新精神。3.以学生学术基金、实验室开放基金为依托，培养学生运用课程知识的兴趣与能力。4.以纵横向课题为平台，吸引优秀学生在课外以及毕业论文中参与部分子课题的研究工作，培养学生的科研能力。

七、结语

自被列为学校精品课程以来，我们进行了多年的坚持和不懈的努力，结构力学课程组在课程建设方面获得了一定的荣誉。在 2012 年度我校“我最喜欢的教师”评比中，课程组 1 位教师名列全校第 23 名；1 位教师获得了学校首届十佳课程教学优秀教师。此外，还有 1 位教师获得了 2011 年度佛山市首届创新创业领军人才，1 位教师获得 2012 年度佛山市教育系统优秀教师和 2012年度广东省教育系统争优创先优秀党员以及佛山科学技术学院多媒体课件评比一等奖。目前，结构力学教师共获得校级教学成果奖 3 项，主持省级教改项目 3 项、校级教研课题 6 项，发表教研论文 17 篇。其中，核心期刊 4 篇，指导本科生发表论文 5 篇（学生为第一作者），编写教材两本，指导学生学术基金 6 项、实验室开放基金 4 项、全国和广东省大学生创业创新项目 4 项，指导学生参加了中南地区高等院校结构模型大赛、中南地区高校土木工程专业结构力学竞赛、广东省大学生科技节模型设计大赛、广东省大学生结构设计竞赛和广厦杯结构大赛等科技竞赛，并获得多项奖励。结构力学课程建设是一项长期而艰巨的工作，是一个不断实践、完善的过程，需要广大教师的共同努力。我们将脚踏实地地将这一系统工程长久坚持下去，为国家培养更多高质量、高素质的人才。

［参考文献］

［1］耿秀荣．精品课程建设：“精心”打造精品［J］．内蒙古师范大学学报（教育科学版），2011（1）：73－75．

［2］李永莉，刘增夕，李艳杰．浅谈结构力学课程建设的实践与体会［J］．大学教育，2013（6）：60－61．

［3］刘鸣，王新华，贾红英．从土木工程专业培养目标看结构力学课程建设［J］．高等建筑教育，2006（3）：68－70．

作者：陈玉骥；张玉红；魏陆顺；彭可可单位：佛山科学技术学院土木工程系

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