提高结构力学教学效果的方法探讨

摘 要:《结构力学》是土木工程专业的一门专业基础课,与其它专业课联系密切。但在多年的教学中,发现很多同学学得很痛苦、很吃力,而老师也反映不好教、不易教。该文针对上述现象,从结构力学的学习现状入手,分析存在的问题,从教、学两方面探讨该如何轻松、有效地学。

关键词:结构力学 教学效果 教学水平

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)05(a)-0129-02

结构力学是土木工程专业的一门重要的专业基础课,它是在学习了先行课程——理论力学、材料力学等的基础上,继而深化力学知识的一门课程。对《结构力学》这门课程掌握的好坏将会直接影响后续一些课程或环节的学习、进行,例如高层建筑结构、毕业设计等[1]。但由于这门课程自身的一些特点——内容多、逻辑性强及对解题的方法技巧要求高,很多同学感到很难学,学不进去。怎样才能把结构力学学好?授课老师希望学生能轻松、顺利地学好,学生也希望自己能顺利通过。该文从结构力学的学习现状入手,分析存在的问题;从教、学两方面探讨该如何轻松、有效地学。

目前,结构力学的教学大多采用多媒体与板书结合的形式进行[2],有的教师讲课时会照本宣科,简单辅以必要的板书。这样的讲课过程简单但不够深入,枯燥无味,无法激发学生的学习兴趣,只能被动的接受;而有的教师讲课时,虽分析具体,逻辑性也较强,但平铺直叙,不能激发学生的学习激情。学生则大多数是抱着要努力学好这门课的态度开始,但接下来的学习过程中会发现,渐渐地不懂的越来越多,直至最后放弃。这样的学习状态,其学习效果可想而知。要想解决目前结构力学的学习效果不甚理想的状态,除了对教师教学能力、教学水平进行提升外,对学生的学习兴趣、激情的激发是特别重要的,下面就这两方面进行探讨。

1 把握授课节奏,提高自身教学水平

随着计算机的普及应用,结构力学的授课方式由传统的板书讲解,逐步发展成为多媒体教学。板书讲解因其书写需一定的时间,所以在教学过程中老师可以思考,并可灵活地掌控教学节奏,突出重点、难点;而书写的时间同样可以给学生思考、分析的空间。但这种授课方式一般在板书上耗时较多,故当多媒体出现后,很快就被广大师生接受。这种授课方式不仅减轻了庞大板书的书写任务,而且文字、图形等更清晰,若配以动画的话,授课过程就更形象、生動。在多媒体教学过程中,教师只需通过鼠标点击,就可以将早已准备时候的图形、公式等瞬间显示在屏幕上,这样讲课的过程是很轻松,但讲课的速度却是明显的快了,在多媒体不断的翻页过程中,学生往往没有思考的时间,更无暇仔细分析、咀嚼,只能被动地接受讲课的内容,限制了学生的思维,削减了学生学习的主动性。

传统板书和多媒体各有其特点,为了给学生营造一个良好的课堂学习氛围,将两者有机地融合起来不失为一种好方法。对重点,难点可以用板书的形式详尽地来讲述,既给学生积极思考的时间和空间,也利于老师把控课堂节奏。

无论是传统板书还是多媒体,他们都是教师授课的一种教学方式或工具,能否将两者的优势发挥到极致,取得很好的教学效果,关键还是在于教师。

首先,作为多媒体课件的制作者,教师应该在充分理解课本知识的基础上,合理的设计、制作多媒体课件。多媒体课件的内容绝不会课本内容的简单照搬,应该有所整合、提炼、总结,这样在授课时才利于学生抓住重点。课件制作时需布局合理,通过字体的大小、颜色、格式等来凸显重点的内容,课件内容应当详略得当,条理清晰,版面排布整齐、匀称;为了在教学过程中积极地引导学生思考可通过“自定义动画”等功能合理设计课件内容的出现时间、方式、顺序等,从而使整个课件内容详略得当、重点突出、先后有序、静动结合。另外,在课件的制作过程中,适当地穿插些工程实例,例如在讲到桁架结构的内力计算时,可以展示一些工业厂房梯形、三角形等屋架;讲解温度作用时的位移计算,可引入冬天铺设木地板,夏天会出现起拱;讲解影响线时,可采用车辆通过桥梁时的动画图像来强化教学效果。这些生动、贴合实际的内容,不仅大大地提高了学生学习的积极性,潜移默化中增强了学生的规范意识,强化结构力学计算理论的科学性和严谨性。

其次,作为课程的讲授者,教师除了具备扎实的专业知识外,还应具备一定的讲授技巧。作为教学的一种基本形式,讲授的过程实际上也是教师发挥主导作用的体现,而讲授的技巧则是在这个过程中总结和感悟到的。以取得良好教学效果为目的的讲授,须把握好几个“度”。

讲授有度。(1)量度。讲授的量度就是教师按照教学计划和教材所确定的教学进度,教师在授课前就应合理的确定好每节课的教学量度。容量不能过多,知识密度不能太大,许多内容只能蜻蜓点水,浅尝辄止,造成“吃不透”, 出现“夹生”;反之,容量不能过少、知识密度不能过小,这样往往会影响整个教学的进度,可能导致教学任务难以完成,造成学生处于“饥饿状态”。(2)深度和广度。讲授的过程不能是对教材的照搬,要突出重点,攻克难点,往往需对教材内容进行拓展和深化,来帮助学生理解、接受,但在作拓展和深化时需把握好“度”,否则反而会影响学生的理解、接受。

提问有度。为了活跃课堂气氛、调节听课状态、启发学生思考,提问是个很好的课堂教学手段,但也要注意把握好提问的难度。太难,学生无法作答 ,容易出现思维短路、卡壳,达不到激发学生思维的目的,不能有效地了解学生的掌握情况;而太容易,就不具备思考性,同样也激发不了学生的思维,不利于调动学生的学习兴趣。循序渐进、由浅入深的提问,倒是个不错的选择。

测试有度。可以通过练习和测试的方法来监测学生对知识的掌握程度,从而获取教学信息,改进教学。但要注意测试不能过于频繁,要考虑到学生的承受度。结构力学知识点繁多、逻辑性强、解题的灵活性高,需根据这门课的特点,从学生实际、教学实际出发,精讲精练,题量适度。测试和练习的题目要有区分度,能真实的反映出同层次学生掌握知识点的程度。难易比例恰当,题量适度,否则测试结果将没有梯度,比例失调,获得的信息就不准确。

教师只有把握好这些度,才能有助于教学的改进,提高教学效果和质量。

2 引导学生

2.1 建立良好的学习态度

原中国足球队主教练米卢说过“态度决定一切”。虽然这句话过于夸大态度对成功的重要性,但也正是这句话说明态度是非常重要的,是做好一切事情的前提,是成功的基石。“态度就是试金石”,它决定人们能不能向成功迈进。大家只有认识到端正态度,才能有所获。而即使在你努力了很久都没有看到进步的时候,也不要气馁,因为你的态度给了你最好的证明。

2.2 养成良好的学习习惯

良好的学习习惯是衡量学习能力的重要标准,是取得良好学习效果的关键。

坚持课前预习和课后复习。预习能够让大家联系学过的知识,发现新问题,把理解不了的问题带到课堂上去,有目的、有重点地听讲。例如,在讲述结构力学时,会经常用到材料力学的知识,有时还会用到高等数学的知识。在预习时大家可以翻看相关书籍,为听课扫清障碍。带着问题上课,就会听得更专心,求知欲就更强。变被动为主动,自然听课效率大大提高。课后复习是学习的重要环节,是与遗忘斗争的有力武器。在理解的基础上,及时复习是很有必要的。结构力学的复习,可以是在对概念进行梳理的基础上,来理解原理,应用原理解题;通过解题进一步加深对原理的理解。

就结构力学的学习来说,适时的自测、总结也是很有必要的。自测主要是对前一阶段所学内容进行一个自我测试,针对具体的题目来巩固所学理论,这也是一个独立思考的过程。把力学中抽象的概念,复杂的理论转化为自己的理解,这样才能提高学习的效率。总结一般是在一段时间学习后,用自己的语言将相关知识条理、系统地加以总结,以便提高、加深自己对知识的理解和认识程度。例如,在学习结构力学用力法求解超静定结构内力时,可以对其解题步骤总结如下:(1)确定超静定次数;(2)构建基本体系;(3)列力法方程;(4)求解系数和自由项;(5)用叠加原理或是利用平衡条件求算结构内力,并绘制内力图。有了这样的总结,只要将每一步骤中的相关内容搞清楚、补充好即可。

2.3 培养科学的学习方法

科学的學习方法可以大大地提高学习的效率,从而激发学习的兴趣,体会学习的乐趣。课堂时间很宝贵,老师会在有限的时间内把相关章节的精华作详细讲解,并且通过例题来促进学生“消化、吸收”。此时若能认真听讲,就会很好的掌握所学知识。反之,若只能吸收一部分,久而久之没有掌握的知识就会越来越多,学得就会越来越累,渐渐地就会对学习失去兴趣和勇气。例如,结构力学静定结构若没有掌握,不能正确快速的给出各种结构的内力图,则进入后续超静定结构的学习时,就举步维艰了,所以说抓住课堂很重要;作业是对所学知识的巩固,需认真对待,高质量的完成。结构力学因学时多,作业量往往较大,而解题逻辑就是通过书写体现出来的,遇到难题是很正常的情况,此时一定要静下心来好好思考,决不能轻易放弃,更不能抄袭了事;学习的过程是个有趣的过程,也是个获得成就感的过程。在这个过程中,需勤思考,善追问。对每一个概念、定理、公式需搞清楚来龙去脉,理清内在的联系,有些公式最好还要尝试着推导。多问几个为什么,提问、思考是扫清学习障碍,清除学习隐患的最佳途径。

3 结语

以上是作者对提高结构力学教、学效果所做的一些探讨,取得了良好的效果。对于初次接触结构力学课程的学生而言,应在初学时就积极做好准备,而教师则需在备课、讲课过程中下大功夫,积极引导学生,激发他们的学习结构力学的兴趣和热情,提高教学效果,使学生学得轻松。

参考文献

[1]叶元芬,阙仁波.《结构力学》有效教学的践行[J].福建建筑,2015(11):114-116.

[2]焦玲.多媒体与板书在结构力学中的融合与统一[J].安阳工学院学报,2015,14(6):105-107.

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