蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院工程管理系 魏永鍵
理論力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、土力學(xué)、水力學(xué)等作為工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,對(duì)于專業(yè)課程的學(xué)習(xí)有著承前啟后的作用。結(jié)合我院力學(xué)課程教學(xué)工作的開展現(xiàn)狀來看,力學(xué)課程具有內(nèi)容多、理論性強(qiáng)、計(jì)算煩瑣等特征。
一是對(duì)課堂的投入有限。學(xué)生進(jìn)入大學(xué)校園之后,各種組織活動(dòng)增加,這必然大量分散學(xué)生的精力。力學(xué)課程內(nèi)容較多、理論性較強(qiáng)、計(jì)算過程較煩瑣,學(xué)生上課感覺枯燥,提不起興趣,課下作業(yè)又多,必定導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課堂學(xué)習(xí)的投入十分有限。二是課程基礎(chǔ)較差,聽課困難。部分學(xué)生基礎(chǔ)課程如高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等學(xué)得不夠扎實(shí),計(jì)算能力又比較差,而力學(xué)課程之間相互聯(lián)系、密不可分,理論力學(xué)是材料力學(xué)的基礎(chǔ),材料力學(xué)又是結(jié)構(gòu)力學(xué)的基礎(chǔ),前面的課程學(xué)不好,后面課程的學(xué)習(xí)學(xué)生就會(huì)感到吃力,聽課困難。三是學(xué)習(xí)態(tài)度不端正。由于力學(xué)課程具有學(xué)習(xí)難度大、計(jì)算煩瑣、習(xí)題量大等特征,部分學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不端正。具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面:第一,上課注意力不集中。由于力學(xué)課程難度大、計(jì)算多,部分學(xué)生上課聽不懂就干脆玩手機(jī)或者干其他事。第二,作業(yè)抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。由于力學(xué)課程需要多加練習(xí),課下作業(yè)較多,一個(gè)班級(jí)五十幾個(gè)學(xué)生,最后上交的作業(yè)最多只有十余個(gè)版本,學(xué)生作業(yè)存在嚴(yán)重抄襲現(xiàn)象。四是對(duì)力學(xué)課程與專業(yè)課程的聯(lián)系認(rèn)識(shí)不夠。由于力學(xué)是專業(yè)基礎(chǔ)課,先于專業(yè)課授課,這就讓學(xué)生認(rèn)識(shí)不到學(xué)習(xí)力學(xué)對(duì)工程專業(yè)的重要性,也不清楚力學(xué)課程對(duì)于后續(xù)專業(yè)課的理論基礎(chǔ)作用,忽視了對(duì)力學(xué)課程的學(xué)習(xí)。
通過對(duì)學(xué)院力學(xué)課程課堂教學(xué)的調(diào)查可知,力學(xué)課程的授課方式還是傳統(tǒng)的教師講學(xué)生聽,以理論教學(xué)為主,缺乏必要的實(shí)踐教學(xué)作為支撐;課堂氣氛沉悶,忽略了教師與學(xué)生互動(dòng)的環(huán)節(jié),學(xué)生注意力不集中;課下力學(xué)課程作業(yè)繁重,學(xué)生抄襲作業(yè)現(xiàn)象嚴(yán)重,力學(xué)課程作業(yè)質(zhì)量不高。這種授課方式降低了學(xué)生聽課的積極性和課堂授課的效率,以至于力學(xué)課程考試過關(guān)率較低。長(zhǎng)期以來,力學(xué)教學(xué)工作以理論教學(xué)為主,缺乏必要的實(shí)踐教學(xué)作為支撐,這使得學(xué)生對(duì)于力學(xué)的學(xué)習(xí)難以有深入直觀的了解,不利于學(xué)生今后對(duì)于專業(yè)課程的深入學(xué)習(xí)。
水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是水利水電工程專業(yè)的專業(yè)必修課程之一,理論性、實(shí)踐性都較強(qiáng)。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程講授了鋼筋與混凝土的物理力學(xué)性能、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理、水工鋼筋混凝土基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法,要求學(xué)生能正確地進(jìn)行截面尺寸確定、配筋計(jì)算、鋼筋布置、配筋圖繪制,能正確地進(jìn)行構(gòu)件承載力極限狀態(tài)計(jì)算,能正確地進(jìn)行構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算。該課程內(nèi)容多,計(jì)算公式符號(hào)多,牽扯到較多的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程以建筑材料、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)為基礎(chǔ),同時(shí)又應(yīng)用實(shí)驗(yàn)建立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算公式,這就要求學(xué)生具有較為扎實(shí)的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。部分學(xué)生對(duì)于力學(xué)問題存有畏懼情緒,對(duì)于截面幾何特征計(jì)算、力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)圖的理解及力學(xué)分析計(jì)算感到無從下手。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算是以這些力學(xué)參數(shù)的計(jì)算為前提的,若一個(gè)算錯(cuò),后面的計(jì)算就全部錯(cuò)誤,所以學(xué)習(xí)該課程必須熟悉有關(guān)力學(xué)課程的內(nèi)容。
水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程要求學(xué)生具有較好的力學(xué)基本功,但是我們?cè)诮虒W(xué)過程中發(fā)現(xiàn),相當(dāng)一部分學(xué)生甚至連最基礎(chǔ)的力學(xué)基本概念都不清楚,只要混凝土結(jié)構(gòu)課程涉及力學(xué)上的知識(shí),學(xué)生就對(duì)課程興趣不高,或者放棄聽講。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的實(shí)踐性特別強(qiáng),設(shè)計(jì)中的許多構(gòu)造措施和規(guī)范規(guī)定都來自工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),教師使用多媒體教學(xué),可以增加一些感性認(rèn)識(shí),但仍然缺乏理性認(rèn)識(shí),難以激發(fā)學(xué)生的共鳴和思考,學(xué)習(xí)效果不夠理想。
水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容與材料力學(xué)課程內(nèi)容聯(lián)系緊密,特別是結(jié)構(gòu)的受力分析、截面應(yīng)力計(jì)算、截面的幾何性質(zhì)等,在水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)各種構(gòu)件的計(jì)算中頻繁用到。在教學(xué)計(jì)劃中,材料力學(xué)課程一般安排在大二上學(xué)期,水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程一般安排在大三上學(xué)期,在教學(xué)過程中存在知識(shí)的銜接和復(fù)習(xí)的問題。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容與材料力學(xué)各章節(jié)之間的聯(lián)系見表1。
表1 材料力學(xué)中各章節(jié)與水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)容之間的聯(lián)系
在水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,要應(yīng)用相關(guān)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程內(nèi)容。在教學(xué)計(jì)劃中,結(jié)構(gòu)力學(xué)課程一般安排在大二下學(xué)期,水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程一般安排在大三上學(xué)期,在教學(xué)過程中存在知識(shí)的銜接和復(fù)習(xí)的問題。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)力學(xué)各章節(jié)之間的聯(lián)系見表2。
表2 結(jié)構(gòu)力學(xué)中各章節(jié)與水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)容之間的聯(lián)系
隨著時(shí)代的發(fā)展,力學(xué)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和方法已不能適應(yīng)新時(shí)期的要求;力學(xué)課程教學(xué)往往不能結(jié)合工程實(shí)踐,學(xué)生學(xué)習(xí)比較抽象,提不起學(xué)習(xí)興趣。這就需要探索以專業(yè)課為導(dǎo)向的新的力學(xué)教學(xué)模式。本文先就材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)與水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程之間的聯(lián)系進(jìn)行解析,以便進(jìn)一步探索出更好的力學(xué)課程授課方式,使力學(xué)真正融合到專業(yè)學(xué)科中,提升力學(xué)在教學(xué)中的核心地位,提升學(xué)生對(duì)力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)為后續(xù)專業(yè)課程的開展提供有效的銜接,提升專業(yè)課程的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。