土木工程专业理论力学教学改革.doc

土木工程专业理论力学教学改革 理论力学是高等院校工科专业的一门专业基础课,对于土木工程这种对力学要求比较高的专业,它的作用更是突出下面是小编搜集整理的相关内容的论文欢迎大家阅读参考 摘要：理论力学是土木工程专业中的一门核心技术基础课程具有理论性强、内容多和课时少、教材针对性差等特点加上教学手段单一学生普通反映难学为提高教学质量激发学生积极性培养其工程实际应用能力文章在分析土木工程专业理论力学在教学方面存在的问题的基础上又探讨了理论力学课程的教学改革内容 关键词：土木工程专业;理论力学;教学改革;工程实际 理论力学是土木工程专业中的一门核心技术基础课程在整个土木工程专业教学体系中理论力学这门课程担负着承前启后的作用它不仅是材料力学、结构力学等后继力学课程的基础而且在整个教学过程中对培养学生的工程素质也有着非常重要的作用因此理论力学这门课程的教学要在确保学生掌握内容和体系的同时学会应用该理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题从而培养学生的抽象化能力、逻辑思维能力和创新能力理论力学是主要以伽利略和牛顿总结的基本定律为基础研究物体机械运动一般规律的科学属于古典力学范畴1虽然其体系与内容已经相当完善但随着高等教育教学体制的改革与深化特别是针对土木工程专业学生来说存在教学学时偏少、针对性教材缺乏、理论知识与工程实际联系不够紧密、教学手段单一等问题导致课程内容枯燥学生学习压力大提不起兴趣笔者结合教学经验和对土木工程专业的认识探讨了理论力学课程的教学改革内容 一、土木工程专业理论力学课程在教学方面存在的问题 (一)教学学时偏少 不同高等院校使用的理论力学教材不尽相同但基本上都包括静力学、运动学和动力学三个部分;这三个部分之间在层次结构和知识点上都存在逻辑关联构成理论力学这门课程体系是一个有机的整体2但在高等教育教学体制的改革下随着基础学科加强、特色学科增多课时不可避免的被压缩比如笔者所在学校根据“专结构、懂施工、长材料”人才培养方案特点加强了与材料方面相关的学科导致土木工程专业理论力学教学学时被减少到64个学时课程内容多、知识点存在逻辑关联、体系完整等特点导致很难通过简单的减少课程内容来减少学时减少所带来的问题这种简化方式只会导致这门课程失去其完整性与严谨性 (二)缺乏针对性教材 理论力学的教材绝大多数属于通用性教材适用于包括机械、土建、交通、水利、动力、航空航天等专业缺乏专门针对土木工程专业学生编制的理论力学教材通用性教材的弊端在于部分内容、例题及作业对于土木工程专业来说不适用比如笔者所在学校理论力学课程采用的是哈尔滨工业大学理论教研室编的“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材其中包含许多与机械相关的例题及作业对于没有一定机械方面知识储备的学生来说学习难度极大而与土木工程专业相关的内容和例题不够全面和深入导致学生的时间投入和收获不成正比容易引发学生厌学情绪的产生 (三)理论知识与工程实际联系不够紧密 理论力学是一门理论体系严谨、逻辑性强的学科课程内容与工程实际联系是否紧密主要体现在教材的例题和习题的选用上但是现阶段教材选用的例题和习题大多是直接给出经简化过的抽象化力学模型而缺乏工程实际案例作为例题理论知识与工程实际联系不够紧密导致学生难以理解学习的目的和意义也不利于培养学生工程实际问题的建模能力和解决能力 (四)教学手段单一 虽然现代多媒体教学手段具有直观性、图文声像并茂、动态性、大信息量大容量等优点能够在一定程度上弥补传统板书教学方式的不足但由于理论力学理论性强、公式多、抽象化程度高致使教学方式一般采取的均为多媒体结合板书从而导致教学方式单一学生参与度低不利于激发和调动学生的积极性 二、土木工程专业理论力学课程在教学方面的改革 对于土木工程专业来说理论力学课程在教学内容和教学方法上存在诸多的不适应性导致学生在这门课程上花费时间多、学习压力大存在畏惧心理学习效果差知识结构和能力掌握情况远达不到预期等问题因此笔者根据对土木工程专业及理论力学学科认识就土木工程专业理论力学课程在教学内容和方法上的改革思路进行探讨以期找到更好的教学方式 (一)合理分配教学时间 对于课程内容多而学时偏少的问题就土木工程专业来说应当在教学过程中做到有所侧重理论力学三大部分中运用最多与后续课程联系最紧密的是静力学部分其次是运动学和动力学因此在教学时教师应重点讲授静力学部分包括内容、思路、知识点逻辑关联、体系及工程运用以达到尽可能的深入和扩展而对于运动学和动力学部分在分配学时较少的情况下教师更多地是要引导学生掌握整个课程理论体系的层次结构探索知识点的逻辑关联从而理清课程中不同理论间的脉络让学生从总体上对该课程有一个清楚的认识 (二)结合学生需求重新编制教材 造成教材缺乏针对性和理论知识与工程实际联系不够紧密的原因主要是教材编制上的滞后随着专业领域的不断细分不同的专业有不同的侧重面适合多专业的教材很难做到兼顾广度和深度因此应当编制完全针对土木工程专业学生专用的理论力学教材专用教材在例题和习题选用上在保留一些经典例题与习题的同时应与土木工程专业密切相关最好能体现专业的特色并与工程实际紧密结合而且要跟随时代进步不断更新题型以赋予经典力学时代的色彩显示与工程实际相结合的魅力3选用工程实际案例优点在于帮助学生理解理论知识的同时加强生产实际运用拓宽思路给学生留出充分的想象空间尽量避免选用抽象化、模型化的题型这将不利于学生对相关知识的理解和应用 (三)采用多种教学方式 针对以讲授为主的单一教学方式不利于激发和调动学生的参与性与积极性的问题应引入更为丰富的教学方式教师可以通过工程实际案例的视频展示以探究型教学的形式和学生共同探讨实际结构构造、实际结构抽象化建模方式增加学生的积极性让学生对运用理论力学知识解决实际工程问题有更深层次的认识培养学生对工程的直观认知例如在讲到静力学中平面简单桁架的内力计算时应以实际工程如桁架桥、厂房桁架屋顶等作为具体例子制作相关的视频给学生看并和学生共同讨论桁架结构的实际构造以及连接方式;通过启发式教学方式让学生深入思考面对受力复杂的实际桁架结构在求解内力的时候如何考虑主要因素从而将桁架简化、抽象化为力学模型以及计算出结果和实际桁架之间的差别通过从实际工程到理想化模型再到结果分析全过程的探讨引导学生积极参与提高学生对采用理论力学方法解决工程实际问题方法的认识激发学生积极性培养其实际的工程解决及应用能力教师也可以在理论力学教学中引入一些简单的工程计算软件通过对例题手算与软件电算相互验证的方式激发学生的好奇心和积极性这对培养学生解决问题的能力很重要在众多的工程计算软件中推荐Maple软件该软件功能多易于掌握学生可以在课余时间通过自学掌握基本功能就可以应用于理论力学问题的求解4 三、结语 为培养土木工程专业人才针对土木工程专业理论力学在教学内容和方法上存在的一些问题需要对理论力学课程传统教学模式进行改革笔者针对传统教学存在教学学时偏少、针对性教材缺乏、理论知识与工程实际联系不够紧密、教学手段单一这几方面的问题进行探讨提出调整方法以期提高教学效果激发学生的学习兴趣提高学生自主学习的意愿加强学生的工程应用意识提升学生的工程应用能力和综合素质 参考文献： 1哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学()M.7版.北京:高等教育出版社,