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定性結構力學學習啟示

2021-4-10 | 教育教學論文

 

一、結構力學是土木工程專業的一門十分重要的技術基礎課,它既是專業課的基礎,又直接服務于工程實際。作為專業基礎課,結構力學具有和其他基礎課相同的特點:理論嚴密、系統完整、邏輯性強。同時,結構力學又比先修的其它基礎課程更接近工程實際,可見,結構力學課程在土木工程專業課程體系中具有承上啟下的作用,在其教學中,能力的培養具有非常重要的意義。結構力學能力的培養涉及了兩個方面,可以稱為經典結構力學和定性結構力學。經典結構力學是培養結構力學計算的基本能力;而定性結構力學所訓練的是學生對結構的理解、分析、判斷和選擇的能力。以往的結構力學教學重點在經典結構力學能力的培養,而在定性結構力學分析方面的培養則嚴重不足。因而我們的學生在畢業后工作中缺乏定性判斷的能力,難以適應現代社會發展的需求。

 

佛山科學技術學院是地方高校,土木工程專業學生的畢業去向除少數考取碩士研究生外,大部分都是在基層單位,特別是工程單位工作,主要從事土木工程施工、監理、檢測等工作,這些工作對結構定量分析的要求往往不高,但對定性分析判斷能力卻有較高的要求。即使是在設計院從事工程結構設計以及在高等院校、科研單位進行科學研究,也會遇到概念設計、估算判斷、計算模型建立、定量計算的結果分析等問題,這同樣離不開定性分析。所以,結構定性分析在土木工程專業學生中的作用是不容忽視的,在學生中加強結構定性分析教學是十分必要的。

 

從2009年起,我校土木工程專業的結構力學課程教學,開始進行定性結構力學教學實踐探索,具體安排為,當結構力學經典內容講授結束后,用4個學時專門講授定性結構力學知識。目前已完成兩屆土木工程專業學生的定性結構力學教學任務。

 

二、問卷調查內容

 

為了了解定性結構力學教學效果以及學生對該課程內容的認識。在課程教學結束后,我們專門對學生進行了問卷調查。問卷共10道題目(其中,第1~5、8、10題為單選題,其他為多選題),每題4個選項,涉及內容包括學生對定性結構力學教學的認識、收獲和意見等。具體問卷調查內容為:(1)你覺得在土木工程專業中有必要開設定性結構力學嗎?A、很有必要  B、有必要C、沒必要   D、無所謂(2)通過定性結構力學學習,你覺得有收獲嗎?A、收獲很大  B、收獲較大C、收獲較小  D、沒收獲(3)你對定性結構力學的感覺如何?A、興趣很濃厚 B、興趣較大C、興趣一般  D、不喜歡(4)你認為定性結構力學課程的教學方式,最好采用何種方式?A、單獨設課B、在結構力學課程中作為一個獨立內容講授C、融合在結構力學課程的各個知識點中講授D、其它(請列出)(5)你認為定性結構力學教學以多少學時比較合適?A、4~6學時   B、8~10學時C、12~14學時  D、16學時以上(6)你認為定性結構力學的教學題材應取自哪里?A、工程實踐   B、日常生活C、教材中的示例 D、其它(請列出)(7)你認為定性結構力學分析的內容應包括哪些方面?A、結構計算的分析 B、計算思維的分析C、力學現象的分析 D、其它(請列出)(8)你認為定性結構力學的考核方式可采取哪種形式?A、筆試    B、小論文C、面試    D、其它(請列出)(9)你認為以下工作中,會涉及到定性結構力學的有哪些?A、科學研究  B、結構設計C、工程施工  D、工程監理(10)你平時在做結構力學作業時,計算結束后,有無對結果進行定性分析?A、每次都有   B、經常有C、偶爾有    D、沒有

 

三、問卷調查結果及分析我校2006級和2007級土木工程專業學生參加了問卷調查。共發出問卷182份,收回181份,收回率為99.45%。其中,06級63份(兩個班),07級118份(三個班)。由此統計出各題的選項比例。

 

通過以上問卷結果可以看出:

 

(1)對于開設定性結構力學的必要性,71.8%的學生認為很有必要,23.2%的學生認為有必要,3.9%的學生認為沒必要,1.1%的學生表示無所謂。這表明,大部分學生學習目的明確,能夠認識到學習定性結構力學的重要性,并對該內容的教學持肯定態度。

 

(2)通過定性結構力學學習,60.8%的學生收獲很大,37.0%的學生收獲較大,僅2.2%的學生感覺收獲較小。這表明,該部分內容的教學收到了較好的效果,基本達到了預期目標。

 

(3)在定性結構力學學習過程中,對定性結構力學產生濃厚興趣的學生超過37.0%,興趣較大的為54.7%,興趣一般的為8.3%。這表明,定性結構力學對學生有著相當的吸引力。

 

(4)在定性結構力學課程的教學方式方面,24.9%的學生認為最好將定性結構力學內容單獨設課(即,獨立于結構力學課程,開設一門定性結構力學課程);29.8%學生認為可在結構力學課程中將定性結構力學作為一個獨立內容講授;45.3%學生的觀點是融合在結構力學課程的各個知識點中講授定性結構力學知識??梢姡瑢Χㄐ越Y構力學課程的教學方式,有多種需求,其中,近半數的學生希望在結構力學課程的各個知識點中穿插講解。

 

(5)在定性結構力學教學學時方面,認為4~6學時比較合適的學生占49.2%,認為8~10學時較好的學生占38.7%,有10.5%的學生認為應講授12~14學時,還有1.6%的學生希望講授16學時以上??梢?,這方面的調查結果與題目4是基本吻合的。

 

(6)對于定性結構力學的教學題材,78.5%的學生認為應取自土木工程實踐,39.2%的學生認為應取自日常生活,21.0%的學生認為應取自教材中的示例??梢姡蟛糠謱W生認為土木工程實踐中的結構定性分析是十分重要和有用的

 

(7)對于定性結構力學分析的內容,62.3%的學生認為應包括結構計算的分析,68.9%的學生認為應包括計算思維的分析,75.4%的學生認為應包括力學現象的分析。可見,大家對定性結構力學題材來源的認識基本相同。

 

(8)關于定性結構力學的考核方式,17.1%的學生認為可以采用筆試,45.9%學生認為可以采用寫小論文方式,37.0%學生認為可以進行面試。這表明,學生對考核方式的需求是多方面的。相對而言,希望筆試的學生較少。筆者認為,主要原因是,目前學生面對的各種課程考試絕大部分為筆試,這種考核方式已對學生造成了較大的壓力,導致他們對其有一定的抵觸心理。

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