关于在结构力学课堂中融入思政建设的若干措施

发表时间:2020/6/8   来源:《教育学文摘》2020年5期   作者:李喜娟
[导读] 本文首先介绍了结构力学的相关概述,分析了目前结构力学课程教学存在的问题及其策略,并探讨了结构力学课堂融入思政的实践路径。
        摘要:本文首先介绍了结构力学的相关概述,分析了目前结构力学课程教学存在的问题及其策略,并探讨了结构力学课堂融入思政的实践路径。
        关键词:结构力学;思政;问题;策略;实践路径
        结构力学是高校土建类专业的一门重要的基础技术课程,它不仅是联系基础课程与专业课程间的桥梁,也是结构工程师需掌握的最重要的基础知识。结构力学掌握的好坏直接影响到后续钢筋混凝土、钢结构等专业课程的学习,因此,将思政建设融入结构力学课堂中具有重要的现实意义。
        一、结构力学简介
        结构力学是一门古老的学科,又是一门迅速发展的学科。同时,结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力、温度效应、施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力、剪力、弯矩、扭矩)的计算,位移(线位移、角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期、振型)的计算等。结构力学通常有三种分析方法:能量法、力法、位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。
        二、目前结构力学课程教学存在的问题
        1、教学内容部分重复,信息陈旧。目前,结构力学的主要内容包括结构的几何组成分析、静定结构的内力与位移计算、超静定结构的内力与位移计算、力法、位移法、结构的影响线及结构动力学。其中桁架的计算(节点法与截面法)与理论力学的教学内容重复;静定梁的内力图与材料力学的教学内容重复等;这点不仅忽略了各门课程的融会贯通,而且也浪费了课堂教学时间。
        2、教学方式单一。结构力学是土木工程专业的核心课程,长期以来,结构力学的教学一直是根据教学大纲,按照教师自己所选定的教材进行方式单一枯燥的课堂教学。教师只注重理论体系的教学,而忽略了工程实践中怎么应用所学到的知识点,若不重视实际问题的解决能力远远不够。
        3、教学手段落后。当前结构力学依然采用教师为中心的教学,一节课都是教师在疯狂地教授,板书上大量的公式推导和例题分析使学生感到枯燥无味。有些老师利用PPT教学,但也只是教课书的搬家。在这个计算机飞速发展的时代,如何选择让学生感兴趣的教学手段是该课程面临的新问题。
        三、结构力学课程教学策略
        1、课堂教学做到“互动+三个结合”。探索先进有效的教学方法与手段,研究教与学的相互关系,贯彻“教学以教师为主导”、“学习以学生为中心”的指导思想,对提高教学质量有着至关重要的作用。在围绕培养学生的分析能力、计算能力、判断能力、继续学习能力方面,重点培养学生的“分析能力”。例如,如何选择计算模型;在力法、位移法、弯矩分配法等中培养学生的基本计算能力,掌握结构力学的经典内容,也是核心、基本功内容;在矩阵位移法中培养学生的基本电算能力,给学生计算软件,学生自己选题,计算多跨多层框架结构,并要求分析计算结果以验证基本概念;通过趣味题目、典型问题提高学生的判断能力及定性分析能力。
        2、培养实践能力与创新精神,广泛开展第二课堂活动。学生实践活动是检验课堂教学效果的方法之一,也是培养学生动手能力和创新精神的有效途径。可举办结构设计大赛,从学生制作的结构模型,了解学生对结构构件受力的准确把握程度;通过模型制作,学生能对结构受力作出定性判断,极大地提高了学生对受力概念的理解,制作出结构新颖、受力合理的结构形式,培养了学生的创新精神。在课堂中,教师可学生的参赛作品为例题,先从概念上判断其作品的结构合理性,分析结构中哪些部位容易出现问题,再对比比赛录像验证判断的结果。这种方法非常有效,学生的热情高涨,对概念的理解更深刻,从而为今后的工作奠定坚实的基础。


        3、在结构力学课堂教学中,应做到“一个中心,几个基本点”。
        1)课前先预习几分钟,让学生自己在上课一开始时就提出来,由学生的被动听课转变为研究型主动听课。学生带着问题听课,对教师讲解的知识面就具有针对性,能准确有效地摄取信息,理清思路,高效率地获取课堂知识,抓住重点,弄清楚难点,听课时还会不断提出新问题、新观点。学生是一个强大接受教育的群体,群体间对知识的领悟能力差别较大,提出的问题也各种各样。成绩好、领悟力强的学生提出的问题往往不容忽视,有些内容、观点等,有独到的一面,非常有创意,涵盖的范围也很广,一定程度上给教师引起进一步的深思。经常和这样的学生展开讨论、交流,教师也会从中受到不同程度的启发而受益,这就是所谓的“教学相长”。教师答疑时不能伤学生的自尊心,要顾及学生的心理,从学生的立场来考虑问题。一些学生理解能力强,接受与反映信息快,一点就通;个别学生喜欢“较真”,钻牛角尖,教师要有耐心,重在“点化”,讲清原理、方法,打比方,引例子,循循善诱。
        2)以总结的方式结束该堂课,可是教师总结,也可让学生自己总结,培养学生归纳、反思问题的能力。另外,在下堂课前要求学生回顾,开挖旧内容,引出新知识。若不带问题听课,学生显得盲目、被动,教学效果差。如果学生未充分参与到教学活动过程中,尽管教师讲的口若悬河,也不算是一堂成功的教学。“一个中心,几个基本点”让学生带着问题自主学习,集中了学生的精力,充分发挥了学生学习的主动性、积极性,高效性,培养了学生独立思考的习惯,提高了学生归纳、总结、探索问题的能力。
        四、结构力学课堂融入思政实践路径
        1、将思政教育融入教学内容。在结构力学课程中经常有许多原理和定理,这些理论往往包含生命哲学。若教师在教学环节进行设计,能巧妙地将思政教育融入到结构力学专业的学习中。例如,当介绍某种结构物体的稳定性时,稳定性具有两个条件,稳定力矩和阻尼力矩。结构物体偏离平衡位置,若存在稳定力矩和阻尼力矩,则该结构可返回到原始平衡位置,否则它将越来越远。在人生道路上,情况也是如此。及时将自己拉回到正确的轨迹,并通过“自律”的阻尼力矩逐渐减小偏差。直到最终回归正轨,生活之路不会出错。作为结构力学专业教学,只要用心合理设计教学环节,就可根据自己的教学内容挖掘出与思政教育相关的教学内涵。同样,通过思政教育的案例,学生也可增强对结构力学知识的理解和认识。
        2、利用案例分析开展思政教育。结合生活实例,从浅到深,化难为易。结构力学中的概念和理论是相对抽象的,直接教学较乏味。例如,结合现代桥梁技术使用斜拉桥结构,并通过压杆稳定性理论分析该结构的合理性。相对常见的墩型、斜拉桥使用电缆(受拉构件)将桥体和集中在主墩上。只要保证主墩的稳定性,就能保证桥梁的安全。斜拉桥通过使用大量电缆减少了桥墩(压力杆)的数量,并且压力接收构件是张紧构件,这增强了安全性。通过将理论与生活中的现象相结合,合理而有效地激发学生的好奇心,从而提高了课堂的教学效果。课后可分成小组对生活中实例进行探索和实践,也可让同学们充分意识到团队协作精神和责任心等,帮助学生形成正确的人生观和良好的职业素养。
        此外,教学材料的选择应合理,材料和理论应有机结合,通过各种教学方法达到用情感来说服的目的,使课堂的教学效果得到有效提高。一些其他背景往往也会在案例中涉及,这时要及时开展思政教育工作,讲解结构力学专业的道德规范及其内涵,如个人素养、道德情操、责任意识、安全意识、团队协作等,从而帮助学生形成正确的人生观和良好的专业素养。
        参考文献:
        [1]黄晓吉.结构力学课程教学实践的思考和教学方法的改革[J].华东交通大学学报,2015(12).
        [2]左晓宝.结构力学教学方法与实践[J].理工高教研究,2016(05).
        [3]郑国栋.结构力学教学改革初探[J].价值工程,2016(01).
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