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混合課堂模式應(yīng)用于農(nóng)業(yè)工程結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)探討論文
結(jié)構(gòu)力學(xué)作為農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)的核心專業(yè)課，以理論力學(xué)、材料力學(xué)、建筑材料等課程為基礎(chǔ)，又是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土設(shè)計(jì)等專業(yè)課的基礎(chǔ)，并且是將來(lái)學(xué)生研究生入學(xué)考試的必考科目和工作崗位上必須熟練運(yùn)用的專業(yè)知識(shí)�？梢哉f(shuō)是農(nóng)業(yè)工程類專業(yè)學(xué)生本科階段最重要的課[1]。筆者通過(guò)分析結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，提出了混合課堂模式應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)的探討，并通過(guò)實(shí)踐教學(xué)效果驗(yàn)證，以期有效提高教學(xué)效果。
1教學(xué)效果現(xiàn)狀調(diào)查
根據(jù)2008～2010級(jí)農(nóng)業(yè)建筑工程、農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)
結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查，表明教學(xué)效果非常不理想，調(diào)查結(jié)
果見(jiàn)表1和表2。①期末考試評(píng)比以期末考試卷面成績(jī)（卷面滿分100）為標(biāo)準(zhǔn)。大于等于90分為優(yōu)秀，大于等于75分低于90分為良好，大于等于60分低于75分為合格，低于60分為不合格。②上課出勤狀況以學(xué)期10次隨機(jī)點(diǎn)名出勤狀況為標(biāo)準(zhǔn)。全勤為優(yōu)秀，請(qǐng)假2次以內(nèi)為良好，缺課2次以內(nèi)為合格，缺課或請(qǐng)假3次以上為不合格。③作業(yè)完成狀況以學(xué)期8次作業(yè)完成情況為標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)缺交記錄且作業(yè)準(zhǔn)確率高為優(yōu)秀，無(wú)缺交記錄但作業(yè)準(zhǔn)確率一般為
根據(jù)表1調(diào)查數(shù)據(jù)，選取優(yōu)秀率和不合格率進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得表2。
綜合考量考試、上課出勤、作業(yè)完成情況可以得出結(jié)論：2008～2010級(jí)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)效果狀況較差。
2原因分析
交流其他院校對(duì)于結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，各大高校面臨同樣的教學(xué)窘境，究其原因，筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為大致有以下2點(diǎn)。
2.1課程本身難度大結(jié)構(gòu)力學(xué)是理論力學(xué)和材料力學(xué)的延伸，在結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)習(xí)中，理論力學(xué)、材料力學(xué)中的知識(shí)點(diǎn)變?yōu)橐阎獥l件，并輔以大量以積分、微分為基礎(chǔ)的公式推導(dǎo)。對(duì)前期力學(xué)基礎(chǔ)及高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)量巨大，加之結(jié)構(gòu)力學(xué)本身具有抽象性強(qiáng)、基本假設(shè)多、受力情況復(fù)雜多變、支座形式多樣、受力情況不確定、構(gòu)件受力動(dòng)態(tài)變化，以及很多分析是基于經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)得來(lái)的等因素導(dǎo)致課程難以理解，解題過(guò)程復(fù)雜。
2.2課時(shí)減少與課程內(nèi)容增加的矛盾在教學(xué)改革的大背景下，各專業(yè)課的課時(shí)被大幅削減，結(jié)構(gòu)力學(xué)也不例外。例如，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)由原來(lái)的120個(gè)學(xué)時(shí)削減到現(xiàn)在的96個(gè)學(xué)時(shí)，減少了近25%的課時(shí)量。學(xué)科內(nèi)容卻在原有基礎(chǔ)上增加了求解器的掌握與使用等相關(guān)課程內(nèi)容。力學(xué)課程作為一門(mén)力學(xué)，需要有更多的練習(xí)來(lái)鞏固力學(xué)原理。如何提高教學(xué)過(guò)程中課程練習(xí)的質(zhì)量就顯得尤為重要。
3混合課堂模式應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)的提出與實(shí)施
3.1競(jìng)賽劃分在授課期間穿插競(jìng)賽，有利于調(diào)動(dòng)年輕人的好勝心理，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，且實(shí)施起來(lái)簡(jiǎn)單易行，具有可操作性。定期舉辦與課程內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)競(jìng)賽，將知識(shí)競(jìng)賽分成3個(gè)部分--求解器應(yīng)用競(jìng)賽、綜合問(wèn)題解決競(jìng)賽、工程認(rèn)知競(jìng)賽。隨著工程信息化時(shí)代的到來(lái)以及工程結(jié)構(gòu)形式日益復(fù)雜化，在工程實(shí)踐中，求解器以準(zhǔn)確、高效基本取代了手算進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)與計(jì)算。求解器競(jìng)賽促使學(xué)生自主掌握新知識(shí)，并在新知識(shí)中獲取自我提升滿足感，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)自信；綜合問(wèn)題解決競(jìng)賽促使學(xué)生通過(guò)競(jìng)賽構(gòu)建知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，把零散的知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通，構(gòu)成清晰、整合的知識(shí)體系；工程認(rèn)知能力競(jìng)賽促使學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)與工程實(shí)際聯(lián)系思考，充分增加了學(xué)習(xí)興趣。
此外，授課教師在參加競(jìng)賽的過(guò)程中對(duì)競(jìng)賽結(jié)果的思考，也有利于教師客觀地認(rèn)識(shí)學(xué)生對(duì)各部分知識(shí)的掌握情況，發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)過(guò)程中的疏漏與不足，促使授課教師積極反思，在后續(xù)的教學(xué)中有針對(duì)性地加以改進(jìn)。
3.2實(shí)施應(yīng)用根據(jù)安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)時(shí)安排情況，共計(jì)96課時(shí)，安排16周的教學(xué)時(shí)間。求解器應(yīng)用競(jìng)賽具體實(shí)施辦法：課程教師在教學(xué)前期鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)求解器的相關(guān)知識(shí)，并每周組織一次討論課，集中解決學(xué)生在自學(xué)過(guò)程中遇到的難題。課程教師在教學(xué)第5周課余時(shí)間組織一次上機(jī)考察，根據(jù)學(xué)生答題速度、準(zhǔn)確率等因素綜合考量打分（滿分100分）作為學(xué)生第1次競(jìng)賽成績(jī)。
綜合問(wèn)題解決能力競(jìng)賽具體實(shí)施辦法：課程教師在教學(xué)中期鼓勵(lì)學(xué)生將前后的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合分析、多種方法解決習(xí)題。課程教師在教學(xué)第10周課余時(shí)間組織一次小型考查，建議出一道難度適中的位移計(jì)算習(xí)題，要求學(xué)生用力法、位移法、力矩分配法分別計(jì)算該題的答案，根據(jù)學(xué)生答題速度，答案的完整情況等因素綜合考量打分（滿分100分）作為學(xué)生的第2次競(jìng)賽成績(jī)。
工程認(rèn)知能力競(jìng)賽具體實(shí)施辦法：以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)每年舉辦的“科技文化節(jié)”為契機(jī)，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手制作一個(gè)與實(shí)際工程有關(guān)的實(shí)物模型。例如簡(jiǎn)易橋梁、簡(jiǎn)易桁架等，并附設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，課程教師根據(jù)模型制作的外觀，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中的力學(xué)原理、設(shè)計(jì)思路等因素綜合考量打分（滿分100分），作為學(xué)生的第3次競(jìng)賽成績(jī)。
4教學(xué)效果驗(yàn)證
筆者在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)2011～2013級(jí)農(nóng)業(yè)建筑工程、農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)學(xué)生配合下驗(yàn)證了該教學(xué)效果，得出表3、表4。為使其具有對(duì)比性，表格所取參數(shù)及參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)均同表1和表2。
對(duì)2批次共6屆學(xué)生的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析比對(duì)，如圖1、2：
由圖可以看出，在期末考試、上課出勤、作業(yè)完成情況3項(xiàng)評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的指標(biāo)中，2011～2013級(jí)學(xué)生的優(yōu)秀率均明
顯高于2008～2010級(jí)學(xué)生，不合格率均低于2008～2010級(jí)學(xué)生。由此可以得出，混合課堂模式應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)的課程教學(xué)中是具有必要性及實(shí)際意義的。
5結(jié)語(yǔ)
鑒于以上提出的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的重要性以及教授中存在的困難，其教學(xué)方法探討越來(lái)越受到人們的重視，如何在有限的課時(shí)下提高這門(mén)課的教學(xué)質(zhì)量，是每位相關(guān)教師都需要考慮的問(wèn)題[6]。
該研究提出混合課堂模式應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)是目前教學(xué)模式的精彩補(bǔ)充，且在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)已經(jīng)得到驗(yàn)證并已應(yīng)用，其可實(shí)現(xiàn)及可操作性較強(qiáng)[7]。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，如何改進(jìn)、如何更加合理、優(yōu)化地發(fā)揮該機(jī)制的最大潛力，使其根據(jù)各學(xué)校的具體情況，達(dá)到顯著提高結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)效果和教學(xué)效率的目的，仍是一個(gè)需要不斷探索的過(guò)程。
參考文獻(xiàn)
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