定性结构力学学习启示

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定性结构力学学习启示

 

一、结构力学是土木工程专业的一门十分重要的技术基础课,它既是专业课的基础,又直接服务于工程实际。作为专业基础课,结构力学具有和其他基础课相同的特点:理论严密、系统完整、逻辑性强。同时,结构力学又比先修的其它基础课程更接近工程实际,可见,结构力学课程在土木工程专业课程体系中具有承上启下的作用,在其教学中,能力的培养具有非常重要的意义。结构力学能力的培养涉及了两个方面,可以称为经典结构力学和定性结构力学。经典结构力学是培养结构力学计算的基本能力;而定性结构力学所训练的是学生对结构的理解、分析、判断和选择的能力。以往的结构力学教学重点在经典结构力学能力的培养,而在定性结构力学分析方面的培养则严重不足。因而我们的学生在毕业后工作中缺乏定性判断的能力,难以适应现代社会发展的需求。   佛山科学技术学院是地方高校,土木工程专业学生的毕业去向除少数考取硕士研究生外,大部分都是在基层单位,特别是工程单位工作,主要从事土木工程施工、监理、检测等工作,这些工作对结构定量分析的要求往往不高,但对定性分析判断能力却有较高的要求。即使是在设计院从事工程结构设计以及在高等院校、科研单位进行科学研究,也会遇到概念设计、估算判断、计算模型建立、定量计算的结果分析等问题,这同样离不开定性分析。所以,结构定性分析在土木工程专业学生中的作用是不容忽视的,在学生中加强结构定性分析教学是十分必要的。   从2009年起,我校土木工程专业的结构力学课程教学,开始进行定性结构力学教学实践探索,具体安排为,当结构力学经典内容讲授结束后,用4个学时专门讲授定性结构力学知识。目前已完成两届土木工程专业学生的定性结构力学教学任务。   二、问卷调查内容   为了了解定性结构力学教学效果以及学生对该课程内容的认识。在课程教学结束后,我们专门对学生进行了问卷调查。问卷共10道题目(其中,第1~5、8、10题为单选题,其他为多选题),每题4个选项,涉及内容包括学生对定性结构力学教学的认识、收获和意见等。具体问卷调查内容为:(1)你觉得在土木工程专业中有必要开设定性结构力学吗?A、很有必要  B、有必要C、没必要   D、无所谓(2)通过定性结构力学学习,你觉得有收获吗?A、收获很大  B、收获较大C、收获较小  D、没收获(3)你对定性结构力学的感觉如何?A、兴趣很浓厚 B、兴趣较大C、兴趣一般  D、不喜欢(4)你认为定性结构力学课程的教学方式,最好采用何种方式?A、单独设课B、在结构力学课程中作为一个独立内容讲授C、融合在结构力学课程的各个知识点中讲授D、其它(请列出)(5)你认为定性结构力学教学以多少学时比较合适?A、4~6学时   B、8~10学时C、12~14学时  D、16学时以上(6)你认为定性结构力学的教学题材应取自哪里?A、工程实践   B、日常生活C、教材中的示例 D、其它(请列出)(7)你认为定性结构力学分析的内容应包括哪些方面?A、结构计算的分析 B、计算思维的分析C、力学现象的分析 D、其它(请列出)(8)你认为定性结构力学的考核方式可采取哪种形式?A、笔试    B、小论文C、面试    D、其它(请列出)(9)你认为以下工作中,会涉及到定性结构力学的有哪些?A、科学研究  B、结构设计C、工程施工  D、工程监理(10)你平时在做结构力学作业时,计算结束后,有无对结果进行定性分析?A、每次都有   B、经常有C、偶尔有    D、没有   三、问卷调查结果及分析我校2006级和2007级土木工程专业学生参加了问卷调查。共发出问卷182份,收回181份,收回率为99.45%。其中,06级63份(两个班),07级118份(三个班)。由此统计出各题的选项比例。   通过以上问卷结果可以看出:   (1)对于开设定性结构力学的必要性,71.8%的学生认为很有必要,23.2%的学生认为有必要,3.9%的学生认为没必要,1.1%的学生表示无所谓。这表明,大部分学生学习目的明确,能够认识到学习定性结构力学的重要性,并对该内容的教学持肯定态度。   (2)通过定性结构力学学习,60.8%的学生收获很大,37.0%的学生收获较大,仅2.2%的学生感觉收获较小。这表明,该部分内容的教学收到了较好的效果,基本达到了预期目标。   (3)在定性结构力学学习过程中,对定性结构力学产生浓厚兴趣的学生超过37.0%,兴趣较大的为54.7%,兴趣一般的为8.3%。这表明,定性结构力学对学生有着相当的吸引力。   (4)在定性结构力学课程的教学方式方面,24.9%的学生认为最好将定性结构力学内容单独设课(即,独立于结构力学课程,开设一门定性结构力学课程);29.8%学生认为可在结构力学课程中将定性结构力学作为一个独立内容讲授;45.3%学生的观点是融合在结构力学课程的各个知识点中讲授定性结构力学知识。可见,对定性结构力学课程的教学方式,有多种需求,其中,近半数的学生希望在结构力学课程的各个知识点中穿插讲解。   (5)在定性结构力学教学学时方面,认为4~6学时比较合适的学生占49.2%,认为8~10学时较好的学生占38.7%,有10.5%的学生认为应讲授12~14学时,还有1.6%的学生希望讲授16学时以上。可见,这方面的调查结果与题目4是基本吻合的。   (6)对于定性结构力学的教学题材,78.5%的学生认为应取自土木工程实践,39.2%的学生认为应取自日常生活,21.0%的学生认为应取自教材中的示例。可见,大部分学生认为土木工程实践中的结构定性分析是十分重要和有用的   (7)对于定性结构力学分析的内容,62.3%的学生认为应包括结构计算的分析,68.9%的学生认为应包括计算思维的分析,75.4%的学生认为应包括力学现象的分析。可见,大家对定性结构力学题材来源的认识基本相同。   (8)关于定性结构力学的考核方式,17.1%的学生认为可以采用笔试,45.9%学生认为可以采用写小论文方式,37.0%学生认为可以进行面试。这表明,学生对考核方式的需求是多方面的。相对而言,希望笔试的学生较少。笔者认为,主要原因是,目前学生面对的各种课程考试绝大部分为笔试,这种考核方式已对学生造成了较大的压力,导致他们对其有一定的抵触心理。#p#分页标题#e#   (9)52.5%的学生认为在科学研究中,会涉及到定性结构力学知识,80.3%的学生认为在结构设计中,需要用到定性结构力学知识,72.1%的学生认为在工程施工中,必须具备定性结构力学分析的能力,29.5%的学生认为在工程监理中,定性结构力学知识有一定的用武之地。由于他们还没有走向工作岗位从事土木工程专业工作,故对定性结构力学的应用还存在些许认识上的偏差。   (10)平时做结构力学作业时,在计算结束后,仅有3.3%的学生每次都会对结果进行定性分析,判断结果是否正确,14.9%的学生经常对结果进行定性分析,31.0%偶尔进行定性分析,50.8%的学生从不进行定性分析。可见,只有少部分学生养成了对计算结果进行定性分析的良好习惯,这与我校生源和学风情况基本吻合。   四、结语   两年的定性结构力学教学实践,基本上达到了预期的目的。通过以上问卷调查,使我们面对定性结构力学教学存在的问题有了一定认识。其调查结果,对于我们完善定性结构力学教学,提高教学效果将有较大的帮助作用。定性结构力学探索虽然已取得初步成果,但我们要树立“百尺竿头,更进一步”的信念,继续深入开展定性结构力学教学改革,为我国土木工程建设培养更多有用的人才奠定基础。