試論水利水電工程專業(yè)工程力學(xué)課程教學(xué)改革探索

　　論文關(guān)鍵詞：工程力學(xué)　水利水電工程　教學(xué)改革 

　　論文摘要：按照黑龍江大學(xué)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系構(gòu)建的要求，對(duì)水利水電工程專業(yè)工程力學(xué)課程體系的構(gòu)建、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式等內(nèi)容進(jìn)行了綜合改革。通過工程力學(xué)課程的教學(xué)改革，強(qiáng)化了“應(yīng)用型本科”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。從工程應(yīng)用角度出發(fā)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的主動(dòng)性，為學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)并起到重要的促進(jìn)作用。 

　　工程力學(xué)是水利水電工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)中涉及的工程力學(xué)包括理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等幾大固體力學(xué)學(xué)科

　　在靜力學(xué)受力分析部分，我們引入的力學(xué)模型大部分都是和專業(yè)實(shí)際相結(jié)合的，比如，水工大壩、輸水管道、啟閉閘門中的桁架結(jié)構(gòu)、渡槽及支架的受力分析等，目的是增加學(xué)生對(duì)專業(yè)所涉及建筑物的感性認(rèn)識(shí)。
　　在靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析部分，對(duì)桿系結(jié)構(gòu)（如渡槽及支架）重點(diǎn)是如何把實(shí)際工程結(jié)構(gòu)簡化為計(jì)算簡圖及對(duì)計(jì)算簡圖進(jìn)行幾何分析和受力分析，進(jìn)而分析結(jié)構(gòu)的內(nèi)力特點(diǎn)，目的是鍛煉學(xué)生對(duì)實(shí)際工程問題的分析、計(jì)算能力。
　　在應(yīng)力狀態(tài)分析及強(qiáng)度分析部分，在對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖（渡槽及支架的計(jì)算簡圖）內(nèi)力分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行強(qiáng)度分析，目的是提高學(xué)生對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的分析能力。
　�。ㄈ�）結(jié)構(gòu)分析的計(jì)算機(jī)應(yīng)用
　　把結(jié)構(gòu)分析分為傳統(tǒng)內(nèi)容和計(jì)算機(jī)應(yīng)用兩部分，通過傳統(tǒng)內(nèi)容建立基本概念、學(xué)習(xí)基本理論及基本計(jì)算方法，解決簡單問題；通過應(yīng)用計(jì)算程序進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算，加深對(duì)基本概念、基本原理的理解；通過大量計(jì)算機(jī)操作，熟悉各種結(jié)構(gòu)分析程序的應(yīng)用，掌握結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分布情況。
　　傳統(tǒng)內(nèi)容為工程力學(xué)的基本內(nèi)容，在保證靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析足夠?qū)W時(shí)的情況下，超靜定結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)類型的計(jì)算方法以熟練掌握基本原理及其應(yīng)用為主，其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如框架、空間桁架等）計(jì)算通過計(jì)算程序完成。
　　計(jì)算機(jī)應(yīng)用是指給出各種結(jié)構(gòu)類型的計(jì)算源程序，讓學(xué)生了解其使用方法和適用結(jié)構(gòu)。這一部分內(nèi)容是工程力學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng)的一個(gè)主要方面，在這里要盡可能多地介紹各類結(jié)構(gòu)計(jì)算程序，以保證工程力學(xué)計(jì)算的完整性。對(duì)學(xué)生的基本要求是能讀懂程序并熟練使用，以達(dá)到解決工程實(shí)際問題的目的，形成以矩陣位移法程序?yàn)橹�，其他方法程序（如簡支梁及連續(xù)梁影響線、包絡(luò)圖程序、彈性地基梁或動(dòng)力計(jì)算程序等）為輔的體系。
　　結(jié)構(gòu)分析的計(jì)算機(jī)應(yīng)用主要針對(duì)繁難結(jié)構(gòu)的計(jì)算，改手算為電算，可以加大作業(yè)量，通過大量計(jì)算分析，提高學(xué)生的結(jié)構(gòu)計(jì)算、分析能力。
　　三、教學(xué)模式的改革
　　充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才。改變以往固有的傳遞—接受式學(xué)習(xí)模式，在教學(xué)過程中適當(dāng)調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，通過學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、書寫論文等形式，引導(dǎo)他們進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參加學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目，例如，依據(jù)工程力學(xué)的知識(shí)制作紙橋，進(jìn)行受力分析、位移計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)算，優(yōu)化選擇紙橋的結(jié)構(gòu)形式、截面參數(shù)等，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而更容易地掌握教學(xué)內(nèi)容。
　　同時(shí)，還需充分利用先進(jìn)教育技術(shù)手段。多媒體等教學(xué)手段的使用，是計(jì)算機(jī)技術(shù)在教學(xué)改革應(yīng)用的一個(gè)重要體現(xiàn)，其極大地活躍和豐富了課堂教學(xué)。同時(shí)隨著校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建立，網(wǎng)絡(luò)教育也可作為輔助課堂。在實(shí)踐中，可增加一些三維圖像，形象、生動(dòng)描述出質(zhì)點(diǎn)、剛體及可變形固體的運(yùn)動(dòng)軌跡、變形曲線，也可增加一些與課程內(nèi)容相關(guān)、而書本上又沒有的工程實(shí)例（如長江三峽水利工程），盡可能多地調(diào)動(dòng)與專業(yè)相關(guān)的資源，構(gòu)建一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氛圍，實(shí)現(xiàn)學(xué)時(shí)少、講得精的教學(xué)原則。充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，激活創(chuàng)新意識(shí)，達(dá)到良好的教學(xué)效果。
　　教師采用啟發(fā)式教學(xué)，啟發(fā)并發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性。要通過教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革，改變以往以教師為主導(dǎo)、以灌輸式教學(xué)為主體、以課堂教學(xué)為唯一教學(xué)形式的運(yùn)行機(jī)制，建立教師學(xué)生雙向選擇、相互配合，啟發(fā)式、討論式教學(xué)的多種形式、多種內(nèi)容、多種手段交叉進(jìn)行的新機(jī)制。在課堂講授中對(duì)例題著重講解思路，引導(dǎo)學(xué)生課后自學(xué)；同時(shí)，針對(duì)學(xué)生專業(yè)，將工程實(shí)際中的一些具體應(yīng)用或者科學(xué)研究中抽象出來的一些理想力學(xué)模型引入到課堂教學(xué)中來，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
　　四、考核方式的改革
　　全國水利大發(fā)展的形式，要求我們面向社會(huì)培養(yǎng)實(shí)踐性、應(yīng)用型人才，這種培養(yǎng)方向的確定要求我們的考核必須是綜合的、靈活的形式�？季淼姆�?jǐn)?shù)固然重要，但不是衡量人才的唯一標(biāo)準(zhǔn)。由于工程力學(xué)理論系統(tǒng)比較嚴(yán)謹(jǐn)成熟，以往在考核上我們主要側(cè)重于學(xué)生在力學(xué)問題上的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)風(fēng)、縝密的力學(xué)思想以及良好的力學(xué)素養(yǎng)，而且特別注重于基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)的夯實(shí)，這樣原來的考試主要以試卷的形式進(jìn)行。但由于我們是工科學(xué)院，要擔(dān)負(fù)起培養(yǎng)工程人才的責(zé)任，所培養(yǎng)的人才要具有較高的工程素質(zhì)及實(shí)踐能力，同時(shí)還要具有創(chuàng)新精神。這就注定我們要在考核方式上進(jìn)行改革，以一種更為靈活的考核方式，全面、綜合地檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，同時(shí)引導(dǎo)他們培養(yǎng)創(chuàng)新精神及實(shí)踐能力；而且，進(jìn)行考試改革也有利于樹立良好的學(xué)風(fēng)與考風(fēng)。因此我們建立了非�？茖W(xué)、全面的考核制度。考查學(xué)生是否能夠獨(dú)立地分析問題和解決問題，以及動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力等。課程的考核主要由三部分組成：第一部分為平時(shí)成績，包含學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂提問、完成作業(yè)情況、平時(shí)測驗(yàn)、課堂出勤等，還有學(xué)生自主學(xué)習(xí)部分的成績，如讀書報(bào)告、課堂討論、學(xué)生講解等；第二部分為理論成績，在形式上有開卷與閉卷、口試與筆試等，試卷中有加試題或選做題，這樣就考查了學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)能力；第三部分為加分，包括在實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的參與程度和積極性、完成實(shí)驗(yàn)作業(yè)（比如實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、工程實(shí)際的力學(xué)建模設(shè)計(jì)或論文）等，這樣就考查了學(xué)生的創(chuàng)新能力以及實(shí)踐動(dòng)手能力。通過多種考核方式相結(jié)合，調(diào)動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)理論、思考問題上的主動(dòng)性和積極性，增強(qiáng)學(xué)生在日常行為上的自我約束能力，起到了提高學(xué)生研究性學(xué)習(xí)能力的作用。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)[M].北京：
　　 高等教育出版社，2002.

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