劉 偉

(合肥學(xué)院，安徽 合肥 230022)

·建筑業(yè)管理與政策研究·

模塊化教學(xué)結(jié)構(gòu)下的分層次力學(xué)課程體系研究★

劉 偉

(合肥學(xué)院，安徽 合肥 230022)

以合肥學(xué)院為例，針對(duì)現(xiàn)行力學(xué)課程教學(xué)體系的弊端，提出了基于模塊化下的分層次力學(xué)教學(xué)體系，并根據(jù)不同的專業(yè)方向，介紹了模塊化教學(xué)的思路和實(shí)施方法，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)到有針對(duì)性的力學(xué)知識(shí)，把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐工程中去，從而使教學(xué)效率事半功倍。

模塊化，分層次，力學(xué)課程

模塊化教學(xué)改革是國(guó)家教育體制改革試點(diǎn)項(xiàng)目“改革高等學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式”的重要改革內(nèi)容[1]，合肥學(xué)院模塊化教學(xué)改革走在安徽省高校前列，目前已取得了一定的成果，但仍需深化改革。促使教育方式公開化和靈活化是模塊化的目標(biāo)，其優(yōu)點(diǎn)在于，滿足高校及學(xué)生日益增長(zhǎng)的對(duì)靈活性的需求以及實(shí)現(xiàn)教學(xué)組織更高的透明化及有效性。在大學(xué)學(xué)習(xí)實(shí)行模塊化首先意味著教學(xué)結(jié)構(gòu)的新組織，在此過程中像授課、練習(xí)、實(shí)習(xí)、學(xué)術(shù)考察及研討會(huì)等教學(xué)活動(dòng)將被按照特定主題歸納成為獨(dú)立的單元，即模塊[2]。在進(jìn)行模塊構(gòu)成時(shí)需要考慮的一個(gè)重要問題是，要使學(xué)生經(jīng)過該模塊的學(xué)習(xí)就能夠獲取部分技能。

1 力學(xué)課程設(shè)置的不足之處

合肥學(xué)院建筑工程系開設(shè)的力學(xué)類課程遵循傳統(tǒng)土木類力學(xué)課程編排方式。主要不足之處有以下三點(diǎn)。

1.1 各力學(xué)類課程之間相互重疊的教學(xué)內(nèi)容較多

目前我系開設(shè)了《理論力學(xué)》《材料力學(xué)》《結(jié)構(gòu)力學(xué)》《土力學(xué)》《流體力學(xué)》《彈性力學(xué)》以及《建筑力學(xué)》。以獨(dú)立的課程來滿足土木建筑類各專業(yè)力學(xué)教學(xué)要求,在各門課程的范圍內(nèi)開展與此對(duì)應(yīng)的課程建設(shè)及課程改革研究；相互獨(dú)立的力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容重復(fù)出現(xiàn)。因此傳統(tǒng)的力學(xué)課程教學(xué)體系人為地割裂不同力學(xué)之間的有機(jī)聯(lián)系,勢(shì)必會(huì)造成教學(xué)內(nèi)容的贅述。如《材料力學(xué)》課程中的結(jié)構(gòu)組成規(guī)律與《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程中的平面體系組成分析、《材料力學(xué)》課程中的軸壓桿穩(wěn)定理論與《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程中的框架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)理論之間缺乏聯(lián)系；《材料力學(xué)》課程中結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算與《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程中的桿系結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算存在教學(xué)內(nèi)容重復(fù)；桿件與結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法銜接不順(如桿件的位移計(jì)算與結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算)等。不同教學(xué)內(nèi)容之間的重復(fù)造成了時(shí)間的浪費(fèi),教學(xué)內(nèi)容的不銜接則導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的困境,學(xué)習(xí)積極性不高,會(huì)使力學(xué)課程的教學(xué)效果大打折扣,使得該課程出現(xiàn)大面積補(bǔ)考，給專業(yè)課程的教學(xué)實(shí)施造成影響。

1.2 力學(xué)類課程與專業(yè)課程之間相互銜接的不連貫

力學(xué)課程是后續(xù)專業(yè)課程的理論基礎(chǔ)，力學(xué)課程與專業(yè)課程在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上應(yīng)相互銜接。然而在實(shí)際的教學(xué)過程中，專業(yè)課程的學(xué)生并不知道如何利用已經(jīng)學(xué)過的力學(xué)知識(shí)進(jìn)行解決計(jì)算問題，究其原因是力學(xué)課程教師與專業(yè)課程教師沒有對(duì)需要銜接的知識(shí)進(jìn)行梳理和歸納。如《工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》課程中，需要運(yùn)用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)進(jìn)行分析和求解，這部分知識(shí)在《結(jié)構(gòu)力學(xué)Ⅱ》中早已涉及，而在《工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》課程中以另外一種形式出現(xiàn)，很多學(xué)生便不知所云。又如在《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程中用到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論，其原始的公式推導(dǎo)出現(xiàn)在《結(jié)構(gòu)力學(xué)Ⅱ》中的“結(jié)構(gòu)的臨界力計(jì)算”章節(jié)。力學(xué)課程與專業(yè)課程在教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)設(shè)置不僅浪費(fèi)學(xué)時(shí)，而且也加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

1.3 力學(xué)類課程與實(shí)際工程相脫節(jié)

傳統(tǒng)的力學(xué)教學(xué)內(nèi)容只重視理論知識(shí)的學(xué)習(xí),而不注重實(shí)際工程中的力學(xué)應(yīng)用，造成學(xué)生解決問題的能力很差。課堂教學(xué)中只講解書中的例題,與實(shí)際工程嚴(yán)重脫離,理論與實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)。這嚴(yán)重影響學(xué)生的學(xué)以致用的能力,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)對(duì)學(xué)生的工作能力要求。

2 分層次力學(xué)課程體系

力學(xué)課程是應(yīng)用型土木建筑類專業(yè)的核心課程，為其他專業(yè)課程提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。為了滿足現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展對(duì)大學(xué)生能力的需求,實(shí)現(xiàn)高等教育改革的目標(biāo),在“寬口徑、強(qiáng)能力、厚基礎(chǔ)”的思想指導(dǎo)下,以實(shí)際工程為案例，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐應(yīng)用能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神,開拓知識(shí)面,提高實(shí)用性[3]。以開拓學(xué)生的創(chuàng)新理念,培養(yǎng)應(yīng)用型人才為核心,構(gòu)建實(shí)用性、應(yīng)用型的力學(xué)課程教學(xué)模式。

基于教學(xué)體系構(gòu)建要形成以應(yīng)用型培養(yǎng)為目標(biāo)，圍繞為專業(yè)服務(wù)而進(jìn)行力學(xué)類課程單元模塊的設(shè)置；圍繞著能力為中心的目標(biāo)，加強(qiáng)學(xué)生在理論和實(shí)踐等方面能力培養(yǎng)，構(gòu)建力學(xué)類課程分層次教學(xué)體系,提高綜合素質(zhì)。力學(xué)單元模塊的設(shè)置要兼顧統(tǒng)一性和多樣性的特點(diǎn),構(gòu)建不同專業(yè)特色模塊,滿足各個(gè)專業(yè)方向的學(xué)生不同需求和適應(yīng)實(shí)踐工程的需要,同時(shí)與學(xué)科發(fā)展、專業(yè)建設(shè)相互融匯,拓展學(xué)生知識(shí)面,使學(xué)生能形成適應(yīng)性強(qiáng)的知識(shí)體系,提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)。

2.1 模塊化教學(xué)

以現(xiàn)代企業(yè)人才需求為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)合格的高素質(zhì)高水平人才為目標(biāo)，以模塊化教學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，通過對(duì)土木類力學(xué)進(jìn)行分層次教學(xué)改革，增強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)踐操作的能力培養(yǎng)，使學(xué)生更加清醒地意識(shí)到力學(xué)課程與實(shí)際工程的關(guān)系以及它的真正應(yīng)用性價(jià)值，提高學(xué)生在實(shí)際工程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的理論水平和實(shí)踐能力，以適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)對(duì)土木建筑類專業(yè)的學(xué)生的工作需求。

在維持傳統(tǒng)的教學(xué)管理秩序基礎(chǔ)上，對(duì)力學(xué)類課程進(jìn)行模塊化教學(xué)和分層次教學(xué)，基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到不同力學(xué)課程之間教學(xué)內(nèi)容存在必然的聯(lián)系，掌握到力學(xué)課程與專業(yè)課程之間，力學(xué)課程與實(shí)際工程之間的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的理論水平與實(shí)際工程解決的能力。

2.2 模塊化教學(xué)實(shí)施方案

1)要對(duì)原有力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新的整合、刪減、拆分和融會(huì)貫通,刪除不同課程之間的重復(fù)內(nèi)容和與實(shí)際工程脫離的教學(xué)內(nèi)容、增加與現(xiàn)代企業(yè)需求相吻合的教學(xué)內(nèi)容。將不同的傳統(tǒng)力學(xué)知識(shí)有機(jī)地組成一種“效率高、應(yīng)用性強(qiáng)”的教學(xué)單元模塊,在完成教學(xué)目標(biāo)的前提下,開展課程教學(xué)內(nèi)容分層次改革,將理論知識(shí)與實(shí)踐技能組成靈活的教學(xué)單元,以增強(qiáng)力學(xué)課程的實(shí)用性,滿足現(xiàn)代企業(yè)的人才需求。2)對(duì)于在專業(yè)課教學(xué)過程中用到的力學(xué)知識(shí)，各力學(xué)模塊負(fù)責(zé)人要與各專業(yè)模塊負(fù)責(zé)人及時(shí)溝通、協(xié)商，避免重復(fù)教學(xué)和銜接不一致的問題。要?jiǎng)h除教學(xué)內(nèi)容上的交叉或重復(fù)，增強(qiáng)在同一知識(shí)點(diǎn)上的統(tǒng)一性，避免學(xué)生在這些問題上產(chǎn)生疑惑或者懷疑的情況。對(duì)于專業(yè)課程上用到的力學(xué)知識(shí)，力學(xué)模塊負(fù)責(zé)人在講解這部分內(nèi)容時(shí)，注意與后續(xù)課程上的銜接，要做到學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程時(shí)，會(huì)自主地聯(lián)想到以前講到的力學(xué)知識(shí)，即：學(xué)以致用。各力學(xué)模塊負(fù)責(zé)人同時(shí)要與各專業(yè)負(fù)責(zé)人建立起暢通的溝通機(jī)制，要使力學(xué)模塊符合本專業(yè)教學(xué)大綱的基本要求。如在教學(xué)過程中，出現(xiàn)力學(xué)模塊不適合本專業(yè)的教學(xué)大綱或者不適合我院“應(yīng)用型”辦學(xué)定位思想時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整本力學(xué)模塊的基本教學(xué)內(nèi)容，重新構(gòu)建該力學(xué)模塊。3)加強(qiáng)案例教學(xué),以實(shí)際工程為案例來進(jìn)行課堂教學(xué),從發(fā)現(xiàn)問題出發(fā),進(jìn)行理論學(xué)習(xí)和公式推導(dǎo),將課堂上的理論知識(shí)應(yīng)用于案例分析中去。結(jié)合有關(guān)設(shè)計(jì)、施工環(huán)節(jié)中的相關(guān)力學(xué)知識(shí)，進(jìn)行課堂教學(xué)。比如,結(jié)構(gòu)受力分析模型錯(cuò)誤,傳力路徑不合適,受力構(gòu)件的材料選取不當(dāng),結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足等。

3 結(jié)語

在模塊化分層次教學(xué)體系下，學(xué)生既可以選擇性地學(xué)習(xí)不同專業(yè)方法方向的教學(xué)內(nèi)容，又可以把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去。教師在教學(xué)過程中，不僅會(huì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性而且也會(huì)使教學(xué)效率事半功倍。

[1] 呂建國(guó)，王志喬.模塊化結(jié)構(gòu)的分層次力學(xué)課程體系構(gòu)建[J].中國(guó)校外教育，2010(8):121-122.

[2] 徐美娟，趙 亮.高職建筑力學(xué)課程模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].科技信息，2010，24(5):63-64.

[3] 樊永華，陳正勇，雷進(jìn)生.土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的問題和應(yīng)對(duì)措施[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011,6(1):142-143.

Researchonhierarchicalmechanicscoursesystemundermodularteachingstructure★

LIUWei

(HefeiUniversity,Hefei230022,China)

Taking Hefei University as an example, according to the shortcomings in current teaching system of mechanics courses, put forward the hierarchical mechanics teaching system based on modularity, and according to the different professional directions, introduced the ideas and implementation method of modularity teaching, so that made the students could learn targeted mechanics knowledge, applied the learned knowledge to practical engineering, so that the teaching efficiency do less for more.

modularity, hierarchical, mechanic course

1009-6825(2014)14-0255-02

2014-03-07★:2012年合肥學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目；2014高校省級(jí)自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目

劉 偉(1980- )，男，博士，講師

G642.0

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