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摘要：重构课堂实现课堂从“知识课堂”向“生命课堂”的转变，开展结构力学课堂重构教学研究，对于地方性院校力学课程的教学具有重要意义。通过重构课堂的教学实践，课堂重构模式有效提高了教学质量与水平，对于应用型人才培养具有积极作用。
关键词：结构力学；课堂重构；地方院校；教学研究
本文引用格式：朱军,等.地方院校结构力学课堂重构教学模式研究[J].教育现代化,2020,7(51):68-71,83.
Study on the Teaching Model of Structural Mechanics Classroom Reconstruction in Local Colleges and Universities
ZHU Jun,CHEN Si-yang,PU Xing-long,WANG Guang-huan
(College of Civil Engineering of Hexi University,Zhangye Gansu)
Abstract:It is of great significance for the teaching of mechanics courses in local colleges and universities to carry out the research on classroom reconstruction of structural mechanics to realize the transformation from"knowledge classroom"to"life classroom".Through the teaching practice of classroom reconstruction,the model of classroom reconstruction effectively improves the quality and level of teaching,and plays a positive role in cultivating application-oriented talents.
Key words:Structural mechanics;Classroom reconstruction;Local colleges and universities;Instructional research
一 引言
结构力学是土木工程专业重要的专业基础课程，是联系相关专业课程的纽带，在土木工程专业的课程体系中处于重要的地位，同时，结构力学对于解决实际工程问题具有较强的实践指导作用，学好结构力学是本专业人才培养方案的目标。在现有的教学模式下、有限的教学时间内，促使学生能够熟练的掌握相关理论知识并应用于实际问题的解决存在一定的难度，加之结构力学课程涉及的内容较多，系统性较强，故如何提高本门课程的教学水平成为了众多教育工作者所关注的焦点。
河西学院是一所地方院校，河西学院土木工程学院自筹建以来，坚持"宽口培养、知行结合、方向成才、双证提升"的办学理念，以"企业联合培养"的培养模式为突破，以"知识、能力、素质"相结合，教学内容以能力培养为中心，积极探索与工科类应用型人才培养相适应的教学内容和教学方法[1]。
结构力学作为力学的分支学科，凸显其特有的地位和作用，是前序理论力学以及材料力学的延申，同时又为后续结构动力学、弹性力学奠定一定的基础，并且在钢筋混凝土结构、钢结构、高层建筑结构等课程体系中具有重要的地位。故如何使得学生更好地掌握和理解结构力学对于学生的后期发展与培养具有举足轻重的作用。
二 结构力学教学模式
传统的结构力学授课采用板书教学。随着信息技术的发展，也有将多媒体技术引入课堂的情况，对于一门力学课程而言，板书教学有其特有的优势，毕竟力学课程涉及大量的公式推导与演练，能够给予学生很好的演示，同时，在具体的讲授过程中，学生能够跟上教师的节奏进行思考，故教学效果相对较好。但是，由于是板书授课，将花费较多的时间，在有限的课堂中，不能够完全将知识的核心知识点传授给学生，故现阶段很多高校努力将板书与多媒体融合，以促进教学的改革，从而提高教学质量。
河西学院作为一所地方性二本院校，对于力学课程的讲授通常采用板书教学，本专业一直沿用龙驭球主编结构力学教材，根据教学大纲以及教学任务安排对教学内容进行侧重调整[2]。在具体的教学过程中，通常采用课堂理论教学+课后练习模式，具体表现为在课堂上侧重知识点的讲解，在课后布置相关习题加以练习。对于所学知识学生是否能够掌握和理解，教师并不能完全的了解，只能依靠期中考试成绩和期末成绩定性评价。经过几届教学评价反馈，本人发现采用这样的教学模式并没有促进成绩的提高。在这样的教学模下，学生基本属于被动接受知识，故而教学效果不是特别理想。
结构力学课程是一门非常严谨的学科，对于工程的应用和解答起到了关键作用。在教学过程中，本人发现学生对于知识点的掌握并不理想，也就是学生不能够将所学知识系统并且完整的应用。具体表现为在教学过程中学生缺乏系统思考问题的能力，最为突出的问题是学生不会绘制内力图（轴力图、剪力图、弯矩图）。通过日常教学以及考试笔者发现，学生在求解问题的时候，经常导致所绘制的内力图存在大量问题。
三 结构力学课堂重构模式
传统的教学模式属于典型的灌入式教学，不能很好地调动学生学习的积极性和主动性，对于力学课程，学生在学习过程中容易产生疲劳效应。对于一堂课的知识不能够融会贯通，经常出现知其然不知其所以然的状态。同时由于个体差异的不同，对于课堂上讲授的知识，学生接受的能力各不相同。同时，结构力学课程的内容存在关联性，前序的知识为后续的知识作为铺垫，如果学生在学习过程中不能很好的掌握和理解每次课堂的知识，将会导致后期知识接受相对较为困难。比如位移法与力矩分配法以及矩阵位移法存在较大的关联性，如果在位移法的讲授过程中，没有将所学知识灵活完全掌握，就会导致后期的知识讲解较为吃力，同时，学习效果并不理想。
结构力学课程的知识较为严谨，一个微小的错误将会导致整个问题的求解错误，比如一个符号（正负号）、一个数值、一个方向等。在教学过程中，笔者多次强调学生在学习过程中要有耐心，保持严谨认真的态度去学习这门课程。但是从平常的作业以及考试中不难发现，这样的问题屡见不鲜。笔者在教学过程中也多次纠正同学在学习过程中的问题，但是还是会发生类似相关的问题。这给这门课程的教学带来了一定的难度。故对于结构力学课堂的教学改革迫在眉睫，特别针对于地方院校，寻求一种适合本校学生学习的模式尤为重要。
对于力学课程，提高和促进教学质量的方法多种多样。可以从课堂方面入手，有效改变课堂教学模式，督促学生的有限的课堂授课中掌握所学知识，并且解答所出现的相关问题。也可以从课后方面入手，从学生的作业以及反馈中发现问题，从而有针对性地进行辅导答疑，解决所发现的问题。
笔者从多年的教学中发现，单一靠课堂的讲授难以有效提高教学质量，故而需要对课堂的授课模式进行重构，从而改进教学质量。如图1为传统课堂教学模式，在这样的教学模式之下，学生一直处于被动接受知识，课堂大量时间由教师支配，学生只是课堂的“聆听者”，学生所接受的知识完全取决于教师的讲授内容和教学水平。而在课后布置相关习题以加强练习，由于力学问题的求解方式和方法具有多样性，这就要求学生对于具体问题具体分析。通过多年的教学，在课堂上讲授的内容，学生在上课期间似乎听懂了，也明白了期中的原理，但是在课后习题的求解过程中困难和问题较多，学生不知道如何解决相关力学问题。主要体现在现在的学生动手能力差，缺乏思考问题和解决问题的能力。而力学课程的学习，恰恰需要学生积极思考，多动手练习才能达到较好的学习目的。为了改变这种现状，本人在结构力学课程的讲授过程中，将课堂进行了重构，以弥补传统课堂授课的缺陷。图2为重构课堂教学模式，在同样的课堂教学安排下，建立重构教学环节，在相同的教学时间内，激发学生应用所学知识的能力，从而有效的将被动接受与主动消化融合起来。
四 结构力学课堂重构教学
课堂重构重点体现学生对所学知识的掌握与理解能力，对课堂上所讲授的知识点有一个快速反应的能力，能够增加师生之间的互动交流，解决学习过程中存在的问题，对于授课过程中学生不理解的方面及时给予解答，有效降低了错误问题的遗留。在结构力学课程的授课过程中，需要绘制相关的内力图，一旦任何一个点出现问题，都将导致整体问题的解答出现偏差。故课堂重构教学可以帮助学生从根源上避免错误问题的发生。比如在力法的授课过程中，首先讲解了力法求解超静定结构的思路，接着对于典型的力法问题进行疏导行讲解，最后进行课堂演练，如图3所示。
又比如在超静定结构的求解过程中，主要包括力法、位移法、力矩分配法等。这些求解超静定结构的方法在某些方面可以互换。笔者在教学过程中，对于前序方法讲解完毕的部分，在后续知识的讲解过程中，就会要求学生用所学的所有方法将问题进行比较，从而有效激励学生。由于重构时间有限，完全要求学生完整地求解一道或者几道力学问题是不太现实的。故在具体的重构课堂环节，要求学生按照基本的教学要求理清楚解题的思路即可。学生只要掌握了基本的流程，对于任何类型的力学问题都可以迎刃而解。
通过课堂授课过程中对于具体的问题进行讲解，促使学生掌握基本的解题思路与技巧，以及求解相关问题存在的问题。在课堂重构环节，给予学生一定的时间对相关问题进行演练，要求学生在下课时将问题解决，并且提交上来由老师进行检查。在课堂重构环节，求解问题的基本条件由教师给出，并且尺寸、数值等有学生自定义，这样做的优势是避免学生抄袭，同时可以促使学生在课堂上能够积极主动的听讲，从而有效激发学生动手用脑思考问题的能力。并且学生完成相关练习，由老师一对一进行解答，可以有效发现学生在学习过程中的疑惑，并且当场解决所出现的错误，同时可以更好的反应出学生对于知识的掌握程度。通过课堂重构教学，笔者发现，这样的教学方法适合本校学生的学习，可以有效地提高教学效果，并且激发学生对于本门课程的兴趣。
课堂重构教学的基本出发点是“举一反三”，重点是要求学生理解和应用求解力学问题的思路、重点与难点以及解题注意事项。从而调动学生参与教学的积极性与主动性，在有限的时间内将所学知识消化。课堂重构教学还有一个显著的优势就是可以促使学生加强交流，遇到问题不再逃避，激发学生之间相互沟通、探索研究问题的能力。笔者通过结构力学课堂重构教学，有效的提高了学生的学习成绩，取得了良好的教学效果。
课堂重构的意义在于促使学生能够灵活的应用所学的知识，通过课堂重构模式，不仅可以检验教师的教学水平，更主要的时可以验证学生的学习效果。在课堂重构的模式之下，将所学知识由以前单一的被动接受转化为被动与主动相结合的方式，即课堂的时间不变，只是巧妙地将课堂进行了有效的划分，充分给予了学生真正意义的思考问题和解决问题的能力。在重构环节，学生可以集中注意力去思考问题，激发学生对于本门课程的学习。
课后练习是对于课堂知识和内容的更深层次的理解。由于在课堂讲授中以及课堂重构环节，加强了学生对于知识的理解。并且对于容易出现的问题进行了一对一的纠正，可以有效避免学生在完成相关练习的时候出错。所以对于力学课程，课堂的重构环节虽然占用了一部分授课时间，但是对于学生而言，具有承上启下的作用。如图4所示。
通过课堂重构环节，实现了对于教学的双重监管，首先使得学生加强对课堂内容的理解，及早发现问题和解决问题，将教学过程中存在的错误扼杀在萌芽之中。对于课堂的讲授具有承接的作用。在课后练习环节，加深对于所学知识的理解。起到巩固的效果。通过课堂重构模式，对于结构力学的教学起到了积极的作用。
五结构力学课堂重构实验研究
通过结构力学课堂重构，运用SPSS 22.0软件，对于水利151班级和水利152班级的成绩进行分析[3]：
（一）单一样本T检验
通过对水利151班级与水利152班级结构力学期末成绩进行单一样本T检验从表中可得到如下结论。
（1）由表1可知，水利151班级期末成绩的Sig值为0.002，小于0.05，表明本班级的期末成绩与鉴定值有显著的差异。
（2）由表1可知，水利151班级期末成绩的平均差值为11.68571大于0，表明本班级的期末成绩比平均值高11分。
（3）由表2可知，水利152班级期末成绩的Sig值为0.001，小于0.05，表明本班级的期末成绩与鉴定值有显著的差异。
（4）由表2可知，水利152班级期末成绩的平均差值为12.34091大于0，表明本班级的期末成绩比平均值高12分。
通过以上分析可知，应用结构力学课堂重构教学模式，学生的学习成绩明显有所提高，故对于地方性本科院校，采用课堂重构模式可以有效的改进教学效果，促进学生学习成就的提高[4]。
（二）配对样本T检验
通过对水利151班级与水利152班级结构力学成绩进行配对样本T检验从表中可得到如下结论。
（1）由表3可知，水利151班级成绩的Sig值为0.043，小于0.05，表明本班级的期末成绩与期中成绩有显著的差异。
（2）由表3可知，水利151班级成绩的平均数为-4.74286，表明本班级的期末成绩比期中成绩的平均值高了4.74分。
（3）由表4可知，水利152班级成绩的Sig值为0.0323，小于0.05，表明本班级的期末成绩与期中成绩有显著的差异。
（4）由表4可知，水利152班级成绩的平均数为-3.63636，表明本班级的期末成绩比期中成绩的平均值高了3.64分。
六结论
重构课堂是指课堂从“知识课堂”向“生命课堂”的转变，是课堂教学价值观“从单一地传递教科书上呈现的现成知识转为培养能在当代社会中主动、健康发展的一代新人”。通过对结构力学课堂进行重构设计，得到如下结论。
第一、通过课堂教学重构，促进师生之间加强交流互动，将教学过程中出现的问题及时进行化解，从而有效调动学生学习的积极性，同时可以帮助学生在课堂上集中注意力，加强对所学知识的理解。
第二、通过课堂教学重构，可以快速反馈教学过程，掌握学生的学习情况，保证每一位同学都能更多的和教师互动，同时对于学生不理解的方面进行有效梳理，进而进行解答。促使学生在课堂上有一个良好的心态学习相关知识。
第三、通过课堂教学重构，将课堂的主体责任适度的交给学生自己掌控，体现学生由被动学习转变为主动学习的思想，激发学生学习的兴趣，学生在课堂上能够更加用心的听讲，有效促进教学。
第四、通过课堂教学重构，能够有效激发学生自主思考问题，解决问题和分析问题的能力。
第五、通过课堂教学重构，促使教师更加合理细致的安排教学内容，提高教学水平。
综上所述，在结构力学课程的授课过程中，采用课堂重构模式，可以有效提高教学水平与教学质量。采用这样的教学模式，对于地方应用型人才的培养具有积极的推动作用[5-8]。
参考文献
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