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1.3高校教師一職多能，教學過程無法形成有效的PDCA循環PDCA是英語單詞Plan(計劃)、Do(執行)、Check(檢查)和Action(處理)的第一個字母，PDCA循環就是按照這樣的順序進行質量管理，并且循環不止地進行下去的科學程序。教學質量的提高和教學目標的完成，貫穿于整個教學過程。教學過程包括教學目標、教學內容、教學方法、教學手段、教學測量、教學評價等等。在教學過程中使用PDCA循環：P-確定教學目標；D-在教學過程中所采用的教學手段和方法；C-教學效果評價；A-對教學過程中存在的問題進行改正，確保教學目標的完成。教師是整個教學過程的組織者，每個部分的完成都離不開教師，但在整個教學過程中由于高校教師一職多能的特點，導致無法有效對教學過程進行組織，在PDCA循環中缺失環節，導致無法對教學質量進行有效控制，達不到預期效果。

2工程力學課程改革的研究

工程力學課程的定位，決定了課程的重要性，作為土木工程專業學生來說需要熟練掌握。所以針對所提出的問題，提出一些改革建議，以供參考。

2.1教學內容的改革工程力學課程是一門應用性較強的課程，是土木工程專業的核心基礎課程之一，是連接高等數學、大學物理與結構力學、彈性力學、土力學、混凝土結構設計、鋼結構設計、砌體結構設計等課程的橋梁，是土木工程專業學生教學由基礎教育向工程實踐教育的重要轉折點，其在實踐教學中的作用越來越明顯，但是教學內容過分強調力學作為一門獨立學科的系統性和完整性，而忽視力學作為應用學科的實用價值。工程力學的任務是學會如何對力學問題建模、如何將模糊的問題和想法用數學來描述，并培養提出、分析、設計以及解決科學和工程問題的能力。為了能夠更好的培養學生分析和解決實際問題的能力，拓寬學生運用力學的方法解決實際的工程問題，應從教學內容上加以優化。一是重視基本概念、原理和方法的更新，增加新的教學內容，如工程力學領域的新技術、新進展、新概念、新實驗以及國內外土木工程等領域的實際問題。二是為了使學生對力學課程產生興趣，在緒論課程中應引入經典力學的發展史。目前，在教材編寫中，由于“少而精”的要求，緒論中更多的是介紹課程的研究內容、研究任務、研究方法以及研究目的，而弱化了力學發展史的介紹。從古代墨子“力，形之所以奮也”到牛頓力學《自然哲學原理》的編寫，再到哈密頓《一個動力學普遍方程》的發表，經典力學的發展經歷的漫長的時間，期間出現了很多促使力學發展的科學家，如牛頓、麥克斯韋、達朗伯、拉格朗日、哈密頓等等。這些歷史及歷史人物的介紹，可以達到喚醒、激勵、鼓舞學生的目的。三是強調概念性和實踐性內容的重要性，適當減少計算性內容。工程力學具有基礎性和應用性的特點，在教學內容安排中，一方面弱化理論推導過程，另一方面應適量增加一些具有實踐性或趣味性的教學素材；例題中，應突出對實際問題的力學模型建立過程的描述，在課后習題中引入基于力學分析的工程實踐的綜合運用實例，以調動學生的學習積極性和培養學生用力學方法分析問題和解決問題的能力。

2.2教學方法的改革工程力學教學方法的改革，關鍵在于提高學生的學習興趣。一方面可以通過制作精美的教學課件增加課堂的趣味性和直觀性。現有的課件和通常意義上所說的板書并沒有多大區別，只是將原來用在黑板上推導完成的公式，放到了多媒體課件中加以展示。這樣的課件在教學過程中，達不到吸引學生的目的，自然無法引起學生的興趣。考慮到在工程力學課程教學中會用到大量的力學簡圖和實驗結論，如果可以將這些力學簡圖和試驗項目（如在理論力學課程運動學篇中出現的連桿機構，材料力學課程中桿件的各種變形等等）用類似flas的直觀方式表現出來，就可以豐富課件的內容，增加學生的興趣。另一方面是引入課堂試驗。力學課程中的基本原理都是建立在實驗基礎上，但目前力學的教學中，由于條件所限，工程力學課程中的實驗部分主要集中在材料力學的一些驗證試驗中，如金屬材料的拉伸壓縮試驗、梁的彎曲正應力試驗、扭轉試驗等等。這些試驗的開設，能在一定程度上提高學生的學習興趣和動手能力，但要達到力學教學的目的，還有一定的距離。為了改變這一現狀，可以借鑒一些國外大學經典力學的教學方法，在這些課程的教學中，教師在每堂課的教學中會會通過隨堂實驗的方式，驗證本堂課所涉及到的相關內容和原理，盡管這些實驗的結果大家都是非常熟悉的。此外還可以采用離開教室的現場教學。土木工程專業是應用性較強的一門學科，作為土木工程專業重要的基礎課程，應該在在學期中，安排2-4個學時將教學從教室搬到現場，通過利用現場的工程實物，教會學生如何對實際工程問題模型化，并用所學的力學知識進行分析解答。

2.3教學模式的改革傳統教學模式是以教師為中心的“填鴨式”教學，教師起主導作用。由于高校教師一職多能的特點，使得教學過程質量控制稍顯不足。鑒于這種情況，應對傳統教學模式加以改革，形成以學生為中心的教學模式。在這一過程中，應以班級為基礎建立4-6人為一組的學習小組進行研討式教學。研討課教學是讓學生參與教學，教學相長，師生互動，通過專題研討使學生主動建構和拓展知識，培養學生的發散思維和創新能力。教師可以針對課程重難點問題，設置相關專題討論課。教師通過引導，教師與學生，學生與學生間通過互動交流，對所學的知識進行拓展。也可以設置一些與學科前沿相關的內容及熱點，學生通過課后查閱文獻，以小組為單位，通過板書、圖片、多媒體、實物模型等靈活的形式展示，并由教師與其他同學進行提問、討論，最后教師進行總結和點評。此外，在作業形式中也應該改變傳統以課后習題為主的作業模式，為了能夠更好的培養學生的能力，提高學生的綜合素質，可以布置一些研究型的題目，通過查閱文獻，以論文的形式的完成。比如通過材料力學課程中梁的合理設計問題，可以提出鋼筋混凝土梁的合理設計問題、鋼梁的合理設計問題等等，然后將這些題目布置下去，讓學生查閱資料，并完成相關論文。總之，要以這種教學形式改變傳統的“填鴨式”教學，實現課堂教學從“以教師為中心”向“以學生為中心”的轉變。

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對于教學中存在的問題，要及時的解決，使用先進的教材，引進先進的儀器設備，對老師進行在職培訓，提高老師的實際操作能力，促進教學質量的提高。

2.1使用與教學目標相符的教材

根據學校學科自身的特點選擇適合的教材，優化教材的內容，使教學內容更加具體，更加系統。采用偏向實踐的教材，進行操作技術的講解，體現學科的實用性。教材要采用先進的傳媒形式，利用多媒體教學，使教學內容更加生動，提高課堂的效率。教學內容要及時進行更新，要跟得上社會體制與信息技術的發展，增強學生對先進技術的了解。

2.2加大設備投資，加強設備的管理

學校要及時購進最先進的測量儀器，讓學生掌握先進儀器的使用。添置測量儀器，保證儀器可以供學生使用，讓學生掌握儀器使用的技巧。對于測量儀器數量較少的學校，要進行合理地配置，讓學生可以高效的使用，鍛煉學生的動手能力。定期對設備儀器進行維修，保證儀器的正常使用，提高課堂效率。

2.3提升教師的專業素質

學校要加強對老師的培訓，提高教師的專業素質，彌補教師實踐能力較低的不足。吸收一些具有實際經驗的教師，增強教師隊伍的整體素質。可以利用假期的時間，將老師分配到實際工作單位，讓老師掌握最先進的操作技術。加強對外交流，安排教師到相關的院校進行學習與培訓，向學生傳授最先進的理論技術。教師進行教學方法的改變與創新，激發學生的創新能力，進行儀器展示與使用講解，提高課堂效率。

2.4提高學生的實踐能力

中職是一種特殊的學校，接收的學生多是初中畢業，或是初中還未畢業，是為了學習一門技術。學生的基礎較差，尤其是數學上的知識，對一些函數的了解較少，在土木工程測量應用講授時有一定的困難，要結合學生的自身特點，進行知識的講解。教師要發揮學生的主體地位，充分調動學生的積極性，激發學生對于土木工程學習的興趣。教學時，要注意留給學生充分的時間，老師講授完理論知識后，讓學生及時地進行練習，趁熱打鐵，讓學生把握操作技術。

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教授提出土力學的三大特點：1.基礎性：從20世紀30年代以來，土力學的經典理論及方法并沒有太大的變化；2.時代性：土力學的應用已經不局限于建筑工程，而開始向環境、抗災等其他領域拓展；3.實踐性：學科與工程實踐聯系緊密。首先，土力學的理論知識結構比較散碎，但可以總結為圖1的框架，其中三個特性：土的散碎性、土的多相性、地質歷史形成的變異性；三個工程問題：強度、變形、滲流；三大理論：摩爾-庫倫強度理論、有效應力理論、達西定律。圖1其次，土力學是一門特別重視實踐的學科。在《巖土工程50講》一書中，李廣信教授認為土力學本身是一門實用的學科，認為土力學的問題不能完全依靠數學或者物理力學的“模型”來解決，而且要經常依靠動手試驗、現場認知、案例研究這些聯系實際的方式提高學習質量。朱炳寅教授也提出類似的觀點：“地基的沉降量不應該完全依賴于計算，在地基沉降量的確定過程中，工程經驗往往比理論計算更重要，有時甚至是決定性的因素。”在他的著作中也反復強調案例分析、經驗積累的重要性。

三、教學思路及教學建議

學習內容上，對于本科學生來講，土力學的學習目的是為了在未來的實踐工作中應用到勘察、設計、施工以及工程事故的處理當中，然而限于課時往往無法具體深入學習，學習的重點就側重在三大理論和基本問題的計算、解決思路上。對于其他實踐應用的內容，酌情安排課時，例如擋土墻、獨立基礎設計等常見的專業內容可以安排成大作業或者課程設計，對于更復雜的應用則適當刪減。教學方法上，以培養動手能力為目標的土力學專業教育，應該從以下方面入手：

（1）重視基本概念和知識框架

當前大學生普遍存在著急功近利的學習風氣，具體表現就在重應用輕理論，土力學雖然必須重視實踐，但仍然強調“從實踐中來”的理論總結；另一方面，目前的土力學教材編寫質量良莠不齊，如何帶領學生清晰地、正確地認識土力學的知識體系和重要概念，就是教學的首要任務，如有必要，建議可以在階段性學習完成后回過頭來再復習一遍緒論部分。

（2）及時引入基礎試驗教學

土力學基本理論的理解離不開實驗課程，而部分教師為了方便教學，將實驗課程和講授課程各自集中安排，學生在理論學習和實踐之間人為地多出一段空白期，不利于理論知識的及時消化，得不償失。建議及時安排相關的實驗課程，例如在講到達西定律的時候，就開始常水頭滲透試驗的準備工作，待試驗結束以后，再繼續其他章節的學習。

（3）理解規范但不要敬畏規范

規范在我們國家的建筑業中具有十分特殊的地位，而且多具有強制性。筆者認為對于土力學學習來講，應避免學生過早接觸規范，主要原因是規范普遍存在著保守、過細的問題，它的編制是為了工程技術人員在實際工程中快速掌握及使用的，過早接觸會限制學生創新思路和好奇心。另外規范在課程設計和使用的過程中，也要注意向學生強調規范的局限性，避免對規范的盲目推崇。

（4）“大作業+小組討論”代替單打獨斗的課程設計

課程設計是土木工程許多專業課的重要環節，目前許多課程設計采用的仍然是“一人一份”的方式，但筆者觀察“結構設計大賽”等各種團隊競賽的效果后認為，團隊形式帶來了相互競爭、相互交流、相互激勵的學習氛圍，而且這也符合目前實際工作中的專業分工方式，可以培養學生的團隊精神。

（5）注重案例分析和理論應用實際

案例分析作為土力學學習的重要途徑要得到教師的重視，這是激發學生學習興趣、理論聯系實際的重要途徑。目前國內建設工程眾多，高校周邊有很多的實例資源，可以通過實地參觀、全程跟蹤等方式學習地基、基礎的設計和施工，也可以對已經發生的相關工程事故進行小組討論，引導學生將理論知識與實際掛鉤，或者采用課堂匯報的方式安排案例分析課程都是很好的途徑。

（6）注重計算機應用

目前在國內的土力學教材中，部分教材仍附有“地基附加應力計算表”等表格，以方便學生進行手工計算，但不論是從實際工作中還是國外的教學發展來看，計算機軟件應用是明顯的方向，應該鼓勵學生在課后作業中使用EXCEL編寫簡單的計算式進行計算，課后學習ABAQUS、ANSYS或者國內的理正等軟件，將計算結果進行對比，指導分析其中出現差異的原因，拓寬學生的專業視角。

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1.境內社會實踐的實施

目前已經有三屆學生在大一暑期分赴省內簽訂的幾家校企聯合培養的卓越工程師培養企業進行為期一周的社會實踐。每天接觸不同的人，不同的部門，通過講座、采訪和親身體驗等形式，學生收獲很大。由于學生在學校里學的都是書本上的知識，對課外的實際運用情況所知甚微，通過實踐，可以了解學校外面的建筑行業的現狀。學生反映最大的體會是懂得社會需要什么樣的優秀人才，明白了儲備豐富技能的必要性，知道接下來三年的大學生活該怎樣去規劃了。同時也體會到作為職業工程師應該具有的責任感和使命感，學會了與人溝通的技巧等。

2.境外工程體驗的實施

目前已經有兩屆學生在大二暑期赴香港參加為期1周的境外工程體驗。著名的國際顧問有限公司和建筑集團有限公司是境外實習的校外實踐單位，為此校企雙方經過多次討論后擬定了實習的詳細計劃和實施辦法，目前已經形成了一套標準模式。實習內容涉及土木工程各個領域的設計、施工、管理工程項目。與現場工程師的交流，不僅在專業領域擴寬了學生的視野，同時也對學生的職業生涯發展提出了很好的建議；在建設項目工地調研時，學生先后參觀了海港凈化工程、昂船洲污水處理廠、港珠澳大橋、西九龍高鐵站等建設項目工地，在與工程師和工人的交流中，學生接觸到很多從來沒有接觸過的知識。此外，學生還參觀了由香港政府引導的推廣節能、環保等理念的“零碳天地”。學生大開眼界，見識了香港先進的施工設備和高效的施工方法、成熟的管理措施、先進的設計理念、超前的環保意識和可持續發展觀，為今后學習和工作建立了更明確的目標。這些實習的經驗將會為今后境外實習打下基礎。

3.生產實習的實施

生產實習安排在大三暑假，剛好上完土木工程施工課程，為期5周。學生以一個基層技術或管理人員助手的身份參加實習工作，與現場施工技術人員同吃同住。只要工地選擇合適，實習期間基本能經歷測量放線、綁扎鋼筋、模板工程、混凝土工程及部分砌筑工程施工的實踐過程，學習各工種的施工技術和施工組織管理方法，學習和應用有關工程施工規范及質量檢驗評定標準，學習施工過程中對施工事故的處理方法，學習閱讀施工圖紙和文件，還學習一些工程概預算的相關知識。通過施工實習，學生理解了如何將書本中的理論知識與實際工程結合起來，工程實際中不能死套書本知識，而是要舉一反三，根據實際情況采取解決措施。實際施工現場遠比書本上來得復雜，要做一個合格的施工管理人員，只有在現場慢慢積累經驗、虛心求教、耐心聆聽、靈活變通、和工地上的各方協調好關系才能保證工程的順利進行。通過施工實習，也磨練了學生的意志，鍛煉了學生在艱苦環境下的生存能力和工作能力。

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CDIO模式注重系統的能力的培養和工程素質的提高，得到了產業界的充分肯定。2005年燕山大學機械工程學院帶頭進行CDIO教學改革。里仁學院也緊跟步伐，根據我院的教學特色，重新審視傳統的教學過程，反思其重理論輕實踐的教學效果，開展了基于CDIO的工程圖學教學改革，進行了一系列的探索和實踐。

1.重建CDIO特色的課程體系，結合社會需求確定教學內容。圖樣是設計制造等各環節的重要技術資料，是工程界進行技術交流的語言，是每個工程技術人員必須掌握的基本技能。學生經過長時間的大學教育，畢業后所具備的技術知識專業能力和工程素質，要能直接拿來為企業服務，得到社會的認可。如果教學過程只是紙上談兵的過程，學生便不能把學到的知識靈活地運用到工程實踐中，不了解實踐中工程技術上的設計思路零件結構的合理性實際操作的方便性圖樣表達和尺寸標注的完整性等。設計是為制造服務，制造是設計的后續。一個設計作品如果不能或難以制造出來，則只能是一個毫無意義的作品。因此，我們應該從工程實際出發，減少投影基礎理論相貫線標準件等知識，加強工程上最常用的構型能力圖樣表達能力繪制和閱讀工程圖樣的能力計算機繪圖能力等教學內容，注重能力的培養，重建基于CDIO理念的與生產實際相結合的課程體系。

2.從產品設計制造出發，引入特色三級項目，融入CDIO理念。以本教學改革使用的傳動器為例，在學期初便把傳動器展現給學生，在學習表達方法時，讓學生自主討論設計各個零件的表達方法；在學習零件圖的過程中，結合零件的實際應用，再優化各個零件的表達方案，并使標注的尺寸能夠滿足設計和加工工藝要求，標注出設計制造檢驗等方面的技術要求；在學習裝配圖的過程中，根據傳動器的工作原理和裝配關系，分析研討裝配圖的表達方案，并繪制出傳動器的裝配圖。這一過程主要由學習小組自主完成，小組代表陳述，學生集體討論，教師給以適當的引導并做出點評。最后，完成設計說明書，并制作PPT進行答辯，由各小組組長評定打分。整個過程中，充分調動學生對工程實際的好奇心，引導學生在實踐中自主學習，潛移默化地提高了自學能力。在此過程中培養學生的團隊合作能力，以及學生的工程意識和對產品負責的觀念，培養耐心細致嚴肅認真的工作作風。學生充分認識到了現在所學知識的重要性，更激發了對本學科學習的熱情。

3.突出實踐性，注重理論與實踐的結合。工程圖學是一門與工程實踐緊密結合的課程，根據工程實例加工過程工藝結構等，對學生進行基本理論的講解，培養工程素質，促進理論與實踐的結合。例如，在講解內螺紋孔的規定畫法時，結合內螺紋盲孔的加工過程的動畫，會激發學生的興趣，更好地理解這些規定畫法。第一步：用鉆頭鉆孔，形成直徑為0.85D的光孔，因為鉆頭的因素，產生1188的錐角，為作圖方便，可簡化畫成1208，如圖1圖2所示；第二步：攻絲，形成大徑為D的內螺紋孔，因為絲錐不能攻到底，所以需要畫出0.5D的攻絲余量。結合生產實踐，使學生在學習這些規定畫法時，不是枯燥乏味地死記硬背，而是能更透徹地理解規定畫法，從而能更好地記住和運用這些規定畫法。

4.豐富教學手段，優化基于CDIO理念的教學環境。針對不同的教學內容和要求，使用黑板與多媒體相結合的教學手段。在徒手繪制典型例題的解題過程中，把教師的思維過程展示給大家，并根據學生的反饋調整教學方法與講解進度，促進教師與學生的互動，營造活躍的學習氣氛。多媒體課件的應用豐富了教學內容，并結合多媒體動畫，把一些裝配仿真過程等直觀地展現在學生面前。充分應用模型室的實物模型，并應用計算機三維構型軟件，建立虛擬模型。虛擬模型作為實物模型的補充，大大豐富了模型資源，克服了傳統實物模型室時間和空間上的限制，改善了工程圖學教學環境。另外，給學生觀看典型零件的加工視頻焊接過程視頻鑄造過程視頻等，有助于學生開闊工程視野，優化工程圖學的教學環境，保證CDIO教學理念在實際教學中的融合。

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2013年，南昌大學與其他兄弟院校編寫出版了教材《土木工程材料》。新編教材充分考慮到現有教材的不足，強化混凝土章節內容，增加了輕質混凝土、高性能混凝土、纖維混凝土、再生混凝土、大體積混凝土、噴射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相關知識;根據實際教學情況，弱化部分章節，將石材、木材、合成高分子材料等章節內容進行相應刪減;緊跟土木工程材料發展趨勢，增加建筑節能材料章節;設置案例，在各章節中多設案例，引導學生用理論知識分析問題，與實踐相結合。

(二)授課內容編排

根據土木工程材料課程特點，對授課內容進行重新編排，力求做到以下幾點:突出重點內容，授課時以水泥、混凝土、瀝青、瀝青混合料為主要重點，以土木工程材料基本性質、氣硬性膠凝材料、建筑鋼材、新型墻體材料、建筑節能材料為次要重點，同時兼顧建筑功能材料、合成高分子材料、砂漿、石材、木材等;體現專業特點，注意授課內容與不同專業方向的有機融合，土木工程工民建方向專業重點突出水泥與混凝土的內容，土木工程道橋方向專業則要求掌握瀝青混合料的配合比設計;水利水電工程專業則要求詳細講解大體積混凝土及其施工;緊跟土木工程材料發展趨勢，更新教學內容，授課時將土木工程新材料(如新型混凝土、新型墻體材料)、新技術(如隧道盾構技術、大型混凝土構件預制技術)以及教師自身科研課題成果引入課堂教學中;結合工程應用，將國內外典型工程(如新型混凝土技術在三峽大壩、杭州灣跨海大橋應用)融入課堂教學中。

(三)課時分配

土木工程材料課程是一門理論性、實踐性、實驗性都非常強的課程，而土木工程材料課程的學時有限，在教學中合理分配課時是保證土木工程材料課程教學質量的關鍵。南昌大學的土木工程材料課程共48學時，其中課堂授課32學時，實踐2學時，實驗14學時。

二、教學模式的構建

目前，土木工程材料課程的教學模式一般包括理論教學和實驗教學兩部分。筆者在重視理論教學的基礎上，強調提高學生的實驗實踐能力。在土木工程材料課程中，除進行理論教學和實驗教學改革外，還適當增加了實踐教學環節。

(一)理論教學

土木工程材料課程需要讓學生了解并掌握土木工程材料的組成、結構、生產、工藝、性能與應用的基本理論知識，為此，有必要將木工程材料課程的基本理論知識重組為土木工程材料的組成與結構、生產與工藝、性能與應用三大塊進行統一講授。同時可采用多媒體結合板書的方法進行理論教學，以達到縮減課時、增強教學效果的目的。

(二)實驗教學

土木工程材料課程中現有的實驗項目基本上是驗證性實驗，難以激發學生的學習興趣和研究熱情，因此在實驗教學改革時，除了開展水泥實驗、砂石實驗、普通混凝土實驗、瀝青實驗等驗證性實驗外，還設計了綜合性實驗和創新性實驗。綜合性實驗是在設定原材料的基礎上，進行不同強度等級、不同坍落度要求的高性能混凝土實驗。創新性實驗是讓學生自選材料和自行設計實驗。創新性實驗前先將學生分為3～4個組并確定實驗題目，要求小組同學查閱資料、集中討論后完成創新性實驗，比如減水劑與水泥相容性實驗、緩凝劑對混凝土凝結時間影響實驗、不同等級礦物摻合料對混凝土強度影響實驗等。通過開展綜合性實驗和創新性實驗，激發學生的研究熱情，提高學生的自學能力。

(三)實踐教學

在理論教學和實驗教學的基礎上，積極進行土木工程材料課程實踐教學的探索與實踐。組織學生到預拌混凝土攪拌站了解混凝土的生產運輸過程，認知新拌混凝土的和易性，熟悉混凝土配合比設計，或組織學生到施工現場見識混凝土的澆注養護，了解建筑鋼材的性能和加工，實現理性認識到感性認識的提升，從而大大提高了教學效果。

三、教學方法的改革

在教學方法上，土木工程材料課程教師在課堂上一般采用多媒體和板書相結合的授課方式進行教學，學生基本上都是被動接受知識，很少對土木工程材料進行更深入的思考。鑒于這一缺陷，筆者在課堂教學中，增加視頻播放與課堂討論環節，提供了網絡輔助教學，完善考核方法。

(一)視頻播放與課堂討論

為讓學生對土木工程材料的研究和發展有更深入的了解，特別是引導學生對土木工程材料進行更深層次的思考，筆者充分利用多年從事教學和科研工作的優勢，特別制作了一段50分鐘左右關于材料在仿生、智能領域研究和發展的視頻資料，要求學生提前自行觀看，同時在課堂上也組織學生利用1個學時觀看視頻資料，之后用1個學時讓學生走上講臺發表觀后感想。

(二)網絡輔助教學

網絡輔助教學是高校數字化建設的重要體現，也是教師授課質量評價的重要組成部分。網絡輔助教學為學生與教師之間搭建了一個很好的交流平臺。教師可將很多相關的文檔、幻燈片、視頻資料上傳到網絡輔助教學平臺上，讓學生自行下載。學生也可在網絡輔助教學平臺向教師提問，教師可定期查看和回答學生問題。在教學方法上，網絡輔助教學是對課堂授課方式的一種補充。

(三)考核方法

土木工程材料課程考核方法采用課堂考勤與課堂討論、實驗實踐(報告)、期中考試(開卷)、期末考試(閉卷)四種形式相結合的全程考核方法，其中四種形式占總成績的比例分別為15%、15%、20%和50%。四種形式相結合的全程考核方法，注重培養學生的自主學習能力和獨立思考能力，全面評價學生的學習水平和課程的教學效果，對改變傳統的一考定成績、加強教學過程管理、分階段檢驗教學效果、改革考試方法具有積極的意義。

四、教學改革的效果評價

土木工程材料課程經過上述教學內容、教學模式、教學方法的改革，可以讓學生更好地掌握土木工程材料的理論知識，強化學生的自學能力，增強學生科研動手能力，提高學生創新能力，取得了良好的效果。

(1)授課內容

教師講課內容有主次之分，學生學習理論知識不僅簡單輕松，而且也更有針對性。對此教師可以適當減少理論課時，讓學生有更多的時間進行實驗實踐。

(2)上課形式

在課堂上播放相關視頻并進行課堂討論，引導學生自主學習并積極發言，既能提高學生的表達能力，也能幫助學生對土木工程材料發展進行更深層次的思考，激發學生的創新思維，有利于學生養成獨立思考問題的習慣。

(3)實驗實踐環節

除了部分驗證性實驗項目之外，還增設了綜合性實驗和創新性實驗。綜合性實驗可以讓學生在最短的時間內見識到各種不同要求的混凝土，創新性實驗可以激發學生的研究熱情。

(4)考核方法

采用上述四種形式相結合的全程考核方法，提高了學生上課的積極性，也有利于全面評價學生的學習水平和課程學習效果。

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(二)“水土保持工程學”課程實踐教學存在的問題

云南農業大學“水土保持工程學”課程實踐教學取得了一定的成效，但是還存在一系列需要改進和提高的地方:實踐教學流于形式，未達到真正的教學目標;實踐教學保障機制與教學評價體系不健全;等等。以上問題影響了本課程實踐教學的開展，需要進一步加強研究，予以解決。

二、“水土保持工程學”課程實踐教學設計的探索

在借鑒其他院校水土保持專業課程實踐教學經驗的基礎上，立足本校的教學環境，充分考慮學生的實際需求，提出該門課程實踐教學設計如下:以社會需要為目標，以學校及學生實際為出發點，組織開展相關的教學實踐;課上實踐與課下實踐齊頭并進，組織開展與專業學習、課外科技有關的科研活動和生產實踐活動。

(一)教學重點與教學要求

通過該課程的學習與實踐，學生能夠了解和掌握常見水土保持工程措施的原理、布局、結構、功能特點、斷面尺寸、CAD制圖、建筑材料、穩定分析等內容，并且能在實際操作中運用。實踐教學過程中我們應從以下幾方面來努力:一是以社會需求為導向，將水土保持工程相關的國家規范、行業標準充實到教學內容中;二是不斷補充本學科的前沿知識，重視水土保持一些關鍵技術的應用，如水土流失區面源污染控制與環境整治技術，開發建設項目水土流失防治技術，水土保持新材料、新工藝、新技術等;三是以水土保持單位的實訓項目作為教學實例，教會學生如何學以致用;四是以生態文明建設為目標，注重流域或區域水土資源的保護、改良與合理利用，將一些“生態”工程措施的理念與設計補充進教學實踐中;五是以夠用為原則，簡化知識，減輕學生的學習負擔，只要學習在實際工程設計與施工中常見的問題即可;六是以開發建設水土流失的防治措施設計為重點，如攔渣工程、降雨蓄滲工程、臨時防護工程等，鼓勵學生開展相關實踐學習。

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2轉變觀念，應對網絡環境所帶來的變化與挑戰

2．1網絡技術的發展和在教育上的應用促進教育的回歸

1)由重“才”向重“人”回歸。學校教育的根本目的之一在于培養滿足社會健康發展所需求的合格人才。其中，“人”是根本，人與才的關系是“皮毛”關系。也就是說，教育首先要做的是將“自然人”培養成為符合社會道德規范要求的“社會人”，而不是僅有才能而缺乏道德良知和社會責任的“工具人”。但遺憾的是，教育在發展中卻偏離了其本質目標。一味地輸灌知識，培訓技能，結果是教育看似轟轟烈烈地發展了，而由于學生人格缺陷所導致的一些極端行為和社會道德滑坡等社會問題卻也越來越嚴重。正所謂“皮之不存毛將焉附”，網絡教育的發展讓我們能夠站在一個教育發展的新視角來重新審視和反思過去的教育目標、教育模式和教育評價體系，促使我們的教育重新回歸到先做人后成才的正確軌道上來。土木工程相關專業是為社會培養合格的建設技術人才和管理人才的。學生不但要有過硬的專業知識和技能，更要有高尚的道德修養和職業操守，經他們之手的建筑都應該是合格工程和良心工程。

2)由重“教”向重“學”回歸。教和學的關系問題是一個教育界長期討論的問題。筆者認為，在教學中，“學”是根本，學既是教的起點，也是教的歸宿。就學生個體的成長而言，學習是內因，教育是外因，我們無法讓石頭孵出小雞，同樣，在教育過程中，教因為學才有意義。因此，學是教的前提和基礎。同時，正如葉圣陶先生所說的，“教”是為了“不教”，也就是能自主地學。因此，能自主地學是教的目的。網絡環境下的教學中，學生的主體地位凸顯，傳統課堂教學中以教師“教”為主的教學模式必然會被網絡教學中以學生“學”為主的教學模式取代。隨著近年來我國經濟建設的持續快速發展，建筑規模不斷擴大，建筑技術不斷更新。作為建設者，其專業知識和技能也必須不斷更新和提升才能適應形勢的發展，而網絡學習加上工程實踐給其自主學習提供了前所未有的便捷途徑。

3)由重“知”向重“行”回歸。學習的本質是“知行合一”，學習的目的在于“學以致用”。現代信息網絡技術的飛速發展使得信息資訊與知識的傳播和獲取變得空前容易。但學習者如果仍然僅僅滿足于獲取知識和儲存知識，顯然在日益激烈的競爭中已毫無優勢。而只有跨越“知行鴻溝”，將獲取的知識轉化為解決實際問題的技能才是制勝之道。因此，網絡教育的發展促使傳統學習“以學為主”向“以習為主”的方向發展，即由傳統教學中重“知”向網絡教學中重“行”的學習本質回歸。作為培養建設技術人才和管理人才的高等土木工程相關專業，同樣要注重工程實踐環節，除了強化課內的實習、實訓，還要加強校企合作，鼓勵學生利用課余時間參加各種形式的工程實踐活動，使學以致用，達到知行合一的學習目的。

4)由重“填”向重“導”回歸。傳統課堂教學以“填鴨式”為主。因其既不符合學習的心理規律，也不利于學習者的知行轉化，因此其效率極其低下，長期以來也備受大眾的詬病，但卻難以有所改善。而網絡教學的發展卻為這種轉變帶來了曙光。因為學生和學習變成了真正的教學主角。學生的自主性和能動性得到充分發揮，學生自主地“吃”而不再需要教師主觀地“喂”了。因此，教師需要更加注重學生學習方法、學習能力的培養，引導學生進行高效地自主學習，并通過積極反饋不斷激發學生的學習動機，幫助學生順利實現學習目標。

2．2網絡教育促進教師角色的轉變傳統教學中，教師是事實上的主角，從課堂教學的內容選擇到授課形式，以及教學進度的安排等等，都是由教師控制的，而學生都是處于被動接受的從屬地位。網絡課程則充分尊重學生的自主性和個別性:由學生自主設立學習目標，自主選擇學習內容，自主安排學習進度。隨著網絡課程資源不斷豐富和完善，教師則更多地充當學生的學習顧問和導師的角色。這要求教師不但要有完善的知識結構，包括專業知識，教育學知識，網絡多媒體知識等，作為指導者，還要有較高的思想境界和指導藝術，這也是教師自我成長和發展的方向。充分認識網絡教育的特點，主動順應形勢要求，自覺完成為師者的角色轉變是當前教育者面臨的重要課題。

3操作層面上網絡環境下的教與學

3．1做中學網絡技術發展太快，而網絡教育教學理論的形成和完善則需要一個漫長的積累過程。但本質上，理論源之于實踐，用之于實踐。因此，“做中學”就成為當前網絡教育的最佳選擇。先做起來，在做的過程中不斷總結經驗，完善理論。然后再用相對完善的理論指導網絡教學實踐，使網絡環境下的教與學不斷完善和成熟。而如果只是一味地等待和觀望，想等待別人提供現成的網絡教學技術和理論再行動，那么就很可能坐失良機。畢竟時不我待，機會稍縱即逝，特別是在這樣一個飛速發展的時代。

3．2完善“知識圖譜”網絡學習的特點之一是便捷，隨時隨地，互聯共享。工作中、生活中遇到問題隨時通過網絡求助和學習予以解決。因此，網絡學習更適合以直接應用為目的的學習。一方面，這種學習時間上往往是零散隨機的，另一方面要求網絡提供的學習資源要實用、完整、精簡。如“微課程”(microlecture)就是一種近年發展起來的有效的網絡學習資源。但從學習的本質看，知識結構體系的構建和完善才是最重要的。這就與零碎的“快餐式”學習產生了矛盾。要解決這個矛盾，筆者認為，“知識圖譜”不可缺少。知識圖譜(ScientificKnowledgeMap)是顯示科學知識的結構關系與發展進程的一種圖示。通過可視化的知識圖譜，零碎的知識就成為了某知識結構體系中的元素或單元，就與其他知識單元建立起了關聯，其應用和發展就有了根據。因此，網絡課程的設計與創建中，應重視相應的知識圖譜的建構。有了知識圖譜，學習者雖然在特定的學習中只是了解某個知識單元，但該知識單元在某學科結構中的空間位置、與其他知識單元的關系，以及其可能的發展趨勢等就都一目了然了。這有利于引導學習者通過網絡學習建構和完善自己的學科知識結構。

3．3學校教育與網絡教育的互補在知識經濟時代終身學習的背景下，網絡教育以其特有的優勢對傳統教育產生沖擊是必然的。但這并不意味著，網絡教育會完全替代傳統學校教育。畢竟學校教育還有著網絡教育所不及的優勢。“環境浸染”就是一種網絡教育無法替代的教育方式。學生通過生活其中而潛移默化，這被學習心理學家稱為“社會學習”。環境育人是學校這個特殊環境本身所具有的功能之一。因此，良好學術氛圍，人文關懷、友愛的師生和同伴關系，以及積極向上的學習氣氛等都將在無形中影響甚至塑造學習者的人格特質，這是無法僅僅通過網絡學習一些知識所能夠獲得的。再如，有些基礎性知識同樣也是需要學習者通過學校的系統教學才能打好基礎的，緊靠網絡的“快餐式”教育難免會使個人的整體知識結構“營養不良”。因此，網絡環境下，教育者和學習者都應充分認識并發揮網絡教育和傳統學校教育的各自優勢，使其互為補充，共同承擔起未來教育的偉大使命。

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1.2可開設專業軟件技術應用的課程

土木工程路橋方向可開設軟件技術應用的課程很多，根據市場需求情況，主要有以下幾類。

1.2.1道路橋梁方向設計類課程

路橋類可開設軟件應用的課程主要有:道路勘測設計，橋梁工程，路基路面工程，專業軟件具體又分道路和橋梁計算機輔助設計軟件系統兩種類型。目前國際主流道路輔助設計軟件主要有:CARD/1，Bently，Civil3D。國內常見的道路輔助設計軟件主要有:緯地三維道路設計系統，路線大師，EICAD，海地，天正市政道路，鴻業市政道路及路面結構HTDS2003。國內常見的橋梁輔助設計軟件主要有:橋梁博士，橋梁大師，橋梁通等等。

1.2.2道路橋梁施工組織及造價類課程

工程施工組織及工程造價類可開設軟件應用的課程主要有:土木工程施工，建設工程造價，工程造價管理，工程合同管理，工程招投標等課程。專業軟件主要有:同望公路造價軟件、海德縱橫公路工程造價軟件、廣聯達系列軟件、上海魯班系列軟件、清華斯維爾系列軟件、神機妙算軟件、南京未來清單軟件等等。

1.3存在的問題及原因分析

社會上存在的工程類軟件如此之多，各個地區及企業的實際情況不同，對軟件的購買也不一樣。各大高校對于軟件的購買以及開設相關課程，也是針對學生就業市場需求，以及學校年度設備采購計劃而定。對于高校中，要熟練地掌握這些軟件需要學生在課后花費較多的時間去練習，而這往往是很多學生不愿做的，只要教師不作硬性規定或要求，主動學習和應用這些軟件的學生鳳毛麟角。因此，直到大學畢業，真正能夠掌握或部分掌握這些軟件的學生極少［3］。鑒于以上的情況，高校路橋方向開設軟件信息技術類課程，主要還存在著以下幾方面問題。

1.3.1現有軟件開發合作不理想

現有軟件開發缺乏統一部門的管理，從而導致很多軟件功能基本相同，只是適用地區不一樣。同時，很多軟件公司里面的員工大多數是計算機等專業出身，對工程實際并不很熟悉，從而設計開發出來的軟件，在處理真正的工程實際時，會產生一些偏差。

1.3.2教學資源及人才的缺乏

各大高校中的教師，絕大部分是本科—碩士—博士畢業而來，教學經驗雖然非常豐富，實際工程經驗相對較差，因此教學缺乏與工程實際接軌。

1.3.3學生的主動學習意識還不強

學生在校階段的學習時間非常有限，對于軟件應用類的課程，必須要求學習者經常上機操作，熟能生巧，應用軟件來解決實際工程圖紙中的問題，這樣，軟件應用能力才能不斷得到提高。

1.3.4地區行業標準相對獨立

由于不同的地區有不同的建筑行業標準，這就使得教師在訓練學生軟件操作時，必須選擇采用某一個省份的地區定額作為教學需求，很多教師都是選擇學校所在地的省份的定額，但學生來自全國各地，因此，當學生畢業后如果回到家鄉，對于工程軟件部分就必須按照工程所在地的操作來進行。

2提高專業軟件化程度的措施

2.1高校方面

1)高校工程管理專業編制教學計劃的時候，就應該充分考慮，在滿足學生修滿學分，不額外增加學生學習壓力的前提下，開設專門的軟件應用課程，而不是僅僅在課程設計或畢業設計的時候集中培訓。2)對于軟件的選擇，高校在購買軟件的時候，要充分考慮市場對軟件的評價或用戶的多少，而不能單純考慮價格，盡量購買專業方向的主流軟件。我校在充分調研論證的基礎上，先后購買了有關專業軟件。如天正建筑CAD、魯班系列軟件、PKPM系列軟件，EICAD，橋梁博士。為我院土木工程專業路橋方向學生全面提高計算機專業軟件應用能力和水平，實現理論與應用有機結合，路橋方向應用型實踐教學體系改革奠定了基礎。3)機房的管理。專業教研室應建立自己的專業機房，同時配備專業的維護人員。4)教師培訓。學校應鼓勵教師參加各種軟件培訓，然后服務于教學。5)積極參加各種軟件開發商舉辦的高等院校軟件競賽。目的不是在于獲得獎勵，主要是能和其他兄弟院校的學生同臺競爭，從而找出自己的差距。6)校企共建“雙師”結構的實踐教學團隊。通過引進、培養補充緊缺專業人才，加強專業帶頭人培養和骨干教師隊伍建設，強化“雙師結構”教師隊伍建設。7)加強實習基地建設，提高生產實習、畢業實習和畢業設計水平。

2.2學生方面

1)鼓勵學生認真學習路橋方向各種軟件，而不是僅僅為了應付考試，因此，對于軟件課程的考核，不應采取課堂考試的形式，可采取機房上機考試，或者布置大作業的形式，讓學生充分思考后獨立完成，才能達到應有的教學效果。目前，計算機輔助設計已廣泛應用于土木工程領域，在畢業設計中加入計算機輔助設計的內容，是提高畢業設計質量與學生計算機應用能力的重要途徑［4］。我院根據教改項目的構思，在畢業設計中加入了專業軟件應用。目前已經在2013，2014屆畢業設計中實施，同時計劃在往后的畢業設計中進一步加大專業軟件的應用。通過畢業設計環節的鍛煉，學生專業軟件應用能力得到很大提高。2)學工部組織成立軟件應用興趣小組或社團，讓學生充分了解軟件信息后，才會更認真的學習。3)鼓勵學生報名參加各種軟件競賽，走出校園，了解其他兄弟院校的同學情況。同時，對于獲獎的學生，應給予表彰。

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通過以上詳細的調查和對比分析，目前土木工程地質教學仍存在以下問題：

1、土木工程地質教材的使用各自為政。目前各個高校使用的教材基本上是各自高校的老師根據自己的講義編排而成，缺乏一個統一的標準，因而導致經典精品教材較少。單從教材的題目上足可看出目前教材缺乏統一性和協調性。例如中南大學所用的教材為《土木工程地質概論》，浙江大學的教材題名為《土力學與工程地質》，石家莊鐵道大學所用教材題名為《工程地質學基礎》等。

2、在教學內容上與其它課程交叉重復，無法突出本門課程的特色。工程地質是一門基礎課程，是巖土工程、隧道工程等課程學習的基礎，因此，由于與其它學科老師交流不夠充分，往往存在重復講授的情況。比如，以有效應力這個概念為例，在工程地質、土力學、基礎工程等課程都涉及到，由于這個概念的重要性，各科老師為了追求各門學科的系統性和完整性，都會著重講解這個概念，雖然在一定程度可以加深學生對這個知識點的理解，但是從側面也可說明知識的重復交叉導致學業內容的累贅。

3、課時安排過少。目前各所高校對土木工程地質這門課的重視程度，課堂課設課時大多是32~48個學時，因此，老師在安排教學進度時顯得極為緊張而緊湊。從實際教學安排來看，基本上講解完三大巖石、地下水、地質構造基本概念后，沒有足夠的時間深入來探討地質條件對工程的影響，往往后面工程應用的章節皆為學生自學。

4、知識學習與工程案例結合程度不夠。由于部分老師本身參與的工程項目不多，同時又由于課時的不夠，這兩部分原因導致學習的主要內容集中在枯燥的理論知識部分，學生容易產生枯燥情緒。

三、土木工程地質教學改革措施

為了很好地解決當前土木工程地質教學中存在的問題，讓學生從這門課程中更多地學習到有助于工程實踐的知識，必須有針對性對當前教學實踐中存在的問題進行改革，具體改革措施如下所述：

1、建立和完善土木工地質程精品課程精品課程建設既是壓力，又是動力。通過精品課程建設，可以找出當前教學中存在的薄弱環節，精簡重復的教學內容，突出本門課程的特色，使土木工程地質這門課的教學目標和任務更加明確。精品課程建設首先就是教材建設，因此，有必要根據新時期土木工程培養目標，并結合當前土木工程建設中出現的新問題、新方法、新技術，編寫一本深入淺出的教材，教材中不僅包含傳統的知識要點和概念，還應包含當前新的地質知識觀點、新的地質勘查手段等，同時還應包含工程實例，讓學生盡可能地更深入地建立起工程地質與工程項目的聯系。精品課程建設中重要的一條就是教師隊伍的建設，因此，有必要加大對教師隊伍的培養力度，引進和培養一批有新視野、新知識的老師，以此給課堂注入新的氣象。

2、注重教學手段和教學方法的革新注意授課的科學性與藝術性，在教學過程中，善于發揮學生的主導地位，采用“討論試”、“啟發式”教學模式。同時，要注重課前的準備，精心備好每一節課，善于總結歸納每節課的重點，以“主線法”講授課程知識。

3、增強對工程地質教學的重視對工程地質教學的重視首先就體現在教學和學習的時間上。盡量安排更多的課時，讓老師有足夠充分的時間去講解基礎概念和工程實例。同時，老師也可以通過其它方式來增加學生們的學習時間，比如規定某個主題，要求學生自主獨立進行文獻調研，完成該主題相關文獻的歸納總結，并加大平時學習報告在總成績中的比例。另外，強化考試試題庫建設，完善考試規范和制度，強化對學生進行專業知識訓練。最后，要重視工程地質實習在教學中的作用，因為該門課程的實踐性很強，需要從大自然中去認識和掌握工程地質現象，使學生鞏固在書本上學到的知識，有感性認識上升到理性認識，同時在野外地質實習過程中，亦可鍛煉學生們的體魄和吃苦耐勞的能力。

4、緊密聯系工程實踐學習的目的最終是為解決實際工程的問題，在教學的過程中融入工程實例有助于學生在正式進入工作崗位之前對其有初步的認識和了解，因此，工程實例教學是一個非常重要的手段。比如，老師可以把自身主持或參與的工程項目作為案例，結合書本知識講解如何解決工程問題，分享在解決工程問題過程中的心得體會，這樣寓教于樂的方式既能激發學生的學習興趣，又能讓他們積累相應的工程經驗知識。

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土木工程屬硬工科學科，必須理論聯系實踐，注重學生實踐能力培養，增強基礎實驗課程和專業實驗課程教學效果，構建具有前瞻性、可操作性的土木工程專業系列實驗教學平臺。為此，學校不斷加大對土木工程實驗教學平臺的建設力度，至今已經投入了近一千萬元。

（1）土木工程實驗教學平臺構成

土木工程實驗教學平臺的構成既要考慮到人才培養的需要，又要結合各學校實驗室建設的特點科學構建。實驗平臺的相關實驗內容要按專業需要設置將其系列化，各門課程相互融合，不斷更新項目內容。我校土木工程實驗教學平臺包括四部分：基礎實驗室、專業實驗室、規劃與設計實驗室、虛擬現實與模型制作實驗室。土木工程基礎實驗室包括大學物理分室和基礎力學實驗設備。建筑面積80平方米，設備總值40萬元。主要承擔《大學物理》、《材料力學》等課程的實驗教學。土木工程專業實驗室包括建筑材料實驗室、工程結構實驗室、土力學實驗室、檢測實驗室、流體力學實驗室、材料力學實驗室。規劃與設計基礎實驗室包括工程制圖實驗室、測量實驗室、計算機輔助設計實驗室等。虛擬現實與模型制作實驗室主要用來設計、制作、演示各類結構模型。

（2）合理分層實驗教學平臺

針對學生特點，我校實驗教學平臺分為三個層次：基礎性實驗平臺、綜合性實驗平臺、設計創新性實驗平臺。三類平臺具有一定的內在聯系，即由面到點，由面向全體學生到精英學生，由驗證型向創新型，逐級過渡和深入。基礎性實驗平臺面向全體土木學生。學生要完成各門課程（專業課和學科基礎課）關鍵的單一驗證型實驗，如大學物理各類實驗、材料力學中鋼筋拉伸實驗、土力學中土的含水率測定等。該類實驗平臺中，實驗內容較淺顯，實驗儀器小而多，實驗步驟較簡單。基礎性實驗主要培養學生的觀察力和動手操作能力，幫助加深學生對課本理論知識的理解。綜合性實驗平臺針對部分實踐能力強的學生。實施的多為選修性質的實驗項目。綜合性實驗涉及一些大型的、功能復雜的儀器設備，需要專門的實驗教師在旁邊講解和指導。綜合性實驗往往實驗周期長，實驗內容復雜，實驗步驟多，需要學生付出一定的時間、體力和精力。如混凝土力學性能的測定，包含從最初的水泥性質測定（安定性、細度）、配合比的設計、混凝土人工攪拌、坍落度和擴展度的測定、試件養護到最后的抗壓測定等步驟。涉及儀器眾多，有水泥細度負壓篩析儀、煮沸箱、雷氏夾、雷氏夾膨脹值測定儀、水泥凈漿攪拌機、濕氣養護箱、量水器、天平等較小儀器設備，也有大型加載設備。綜合性實驗考驗的是學生對所學知識的融會貫通能力。學生要提前預習，熟悉所有實驗儀器的使用，并清楚實驗全過程。設計創新性實驗平臺則是為學有余力且愛好鉆研、動手能力強的創新性學生開放的。一般一位指導老師帶3~5名學生，結合教師的科研項目或學科競賽試題進行創新性研究。如綠色生態混凝土配合比設計，自密實混凝土，高性能生態透水混凝土，防爆抗沖擊仿生混凝土材料的研發等。

（3）建立開放式、獨立設置式實驗教學平臺

學校大力抓實驗教學，成立了“實驗室與設備管理中心”，專門負責全校各類實驗室（包括本科生教學實驗室、研究生教學實驗室、學科平臺實驗室、科研平臺實驗室、大學生專業創新訓練中心及重點實驗室等）平臺建設與管理、實驗教學組織與管理、公共共享平臺建設與管理、教學科研大型儀器設備管理和協助負責實驗技術隊伍建設與管理。近期，土木工程專業申請了一批開放式實驗項目和獨立設置式實驗課程。開放式實驗項目如纖維混凝土中不同摻量纖維對其抗壓強度影響的實驗、鋼筋拉伸試驗、AutodeskRevit軟件的初階應用、剪切模量測定實驗、基于小波包方法的梁式結構損傷識別研究等；獨立設置實驗課程如材料力學、土木工程材料等。依托此類實驗項目和課程，激發學生參與實驗的熱情，培養學生的動手實踐能力，同時帶動教師科研項目的深入研究。

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(二)教學內容與工程應用脫節

企業需要的是力學概念清晰，能夠應用力學方法解決工程實際問題的人才，而傳統力學課程的教學過分注重理論知識的學習，忽視了力學知識在工程實際中的應用。教學內容以求解、求證為主，缺乏針對工程應用的內容設計，致使學生不善于將所學的理論知識應用于實際工程解決實際問題，從而導致畢業生理論聯系實際，解決工程問題的能力不足，創新能力欠缺，阻礙了專業人才的培養和成長。

(三)教學方法與手段不利于學生創新能力的培養

在授課學時減少，單位學時課堂信息量增加的形勢下，力學課程原有的教學方法和手段主要是黑板+粉筆+多媒體課件的教學模式，在課堂上以教師為主體進行填鴨式教學，學生沒有參與到教學活動中，只是被動、消極與盲從的學習知識，抑制了學生學習的主動性、積極性與創新性。

二、適應于“卓越計劃”的力學課程教學改革與實踐

(一)建立適應卓越工程師培養的教學團隊

力學課程教學團隊從展開卓越工程教育理念討論出發，以課程建設為突破口，堅持在力學課程中不斷開展適應于“卓越計劃”的教學改革與研究;在教育改革實踐探索中，團隊成員教育思想逐漸完成了“學科型”教育向卓越工程師人才培養的轉變，形成了適應卓越人才教育課程建設的理念與模式;通過學歷進修、深入實際工程體驗，加強產學研密切聯系與合作、開展面向工程實際問題的科學研究，參加指導學生實習和畢業設計等方式，疏通了團隊成員參加工程研究與實踐的渠道，拓寬了教師的知識面，提高了專業能力與實踐能力，建立了適應卓越工程師培養的教學團隊。

(二)以培養學生工程意識和應用能力為主線，改革與完善教學內容

1．按照“卓越計劃”培養目標要求，圍繞“卓越計劃”培養方案，在明確每門力學課程的地位、作用和相互聯系的基礎上，構建了力學系列課程教學新體系，對于土木工程專業，減少繁瑣的公式推證，注重應用能力培養，優化整合教學內容，構建模塊化教學體系，主要分為靜定結構的計算、應力應變分析、超靜定結構的計算三大模塊，避免了內容上的重復。如彎曲剪應力公式，在教學中不進行繁瑣的推導直接給出，主要講公式的應用，并配合多媒體教學，使學生對彎曲剪應力有感性認識，且具有對梁進行強度計算的能力。

2．使課程內容的編排體現科學性和適用性。從工程實際需要出發，凝練教學內容，強化概念理解與分析，注重結論的分析和實際應用。如在講到溫度應力時，通過案例分析計算，得到在超靜定結構中，溫度改變將會產生較大的應力。根據分析計算結論，告訴學生在鐵路鋼軌接頭處，以及混凝土路面中，通常需預留空隙;高溫管道隔一段距離要設一個“Ω”型彎，都是考慮溫度的影響，防止由于溫度變化產生應力而導致結構破壞或影響結構物的正常工作。這樣，學生就會加深理論與實際應用的聯系，在重視理論學習的同時，了解理論指導實際的作用。力學課程教學團隊成員編寫了力學概念分析典型案例與例題，繁瑣的理論推證的簡化，定理、公式及例題結論的工程應用，并應用于教學中。

3．開展課外科技創新活動，培養學生的創新能力及團隊合作的能力。力學課程教學團隊的多名教師指導學生參加“全國周培源大學生力學競賽”、“大學生結構設計競賽”、“大學生創新創業訓練計劃”及“材料力學綜合性、設計性實驗的研究與實踐”等科技活動。在這些活動中，學生將所學的力學知識應用于結構設計和科學研究中，加深了對力學原理的理解，提高了學生分析問題解決問題的能力;同時擴展了學生的視野，培養了學生的動手能力、創新能力及團隊合作的能力。

4．增加了《結構力學求解器》應用的教學內容，突出電算能力的培養。對于簡單結構，要求學生能進行手算，這有利于學生對基本概念、基本原理與基本方法的理解和掌握;對于超靜定結構的計算中遇到的復雜的計算問題，在教學中我們注重引導學生應用《結構力學求解器》進行計算，不僅增加了力學教學的趣味性，而且培養學生使用軟件分析工程實際問題的能力。同時使學生建立了使用計算機軟件對復雜的力學問題進行分析，把繁瑣的計算留給計算機的理念。

(三)利用多種教學方法和手段，提高教學質量

1．以實際工程為背景，加強工程案例教學，培養學生的工程意識每章內容學習之前我們都通過導入案例提出問題，引出本章要學習的內容，激發學生學習興趣;在教學過程中盡可能以工程實例為案例進行結構簡化、荷載收集、結構構件計算，培養學生的工程意識;注重定理、公式及習題結論的工程應用，更多地剖析實際問題的解決過程，再舉一反三，由一個問題展開到多個問題，培養學生解決實際問題的能力。如在講彎曲應力這一章時，導入長春市濱河小區陽臺坍塌事故案例:2006年9月8日，長春市濱河小區東區512棟3單元一側陽臺從一樓到七樓全部坍塌，二樓一女子不幸遇難。首先，讓學生畫出陽臺的計算簡圖，然后讓學生討論引發陽臺坍塌的可能因素，在此基礎上給出陽臺坍塌的起因:事發時天降大雨，該樓居民安裝的保溫陽臺的夾層內珍珠巖吸水后重量驟增，使陽臺根部上側混凝土承受過多拉力，加上鋼筋的位置不合理，銹蝕也比較嚴重，不能充分發揮其抗拉作用，由于混凝土的抗拉強度低，當其超過材料的許用應力時，混凝土開裂，使陽臺根部失去抗彎能力，形成鉸鏈，從而導致陽臺坍塌。通過該案例向學生說明，工程設計時不僅要有經濟意識，而且更要具備安全意識。由于學生對案例分析很有興趣，一旦發現今后工作中的問題能夠自己解決，將極大地提高學生的自信心與學習積極性。力學課程教學團隊成員編寫了力學在工程及生活中應用的案例及課程導入案例，并應用于教學中，讓學生在潛移默化中將工程思維滲透到力學課的學習過程中。

2．采用啟發式、對比式、討論式等教學方法，鍛煉學生的工程思維能力在教學過程中我們采用啟發、引導、互動的教學模式，以學生為主體，讓學生參與到教學中，掌握分析問題的思路、學習分析問題的方法，激發學生主動學習的意識。同時引導學生將新學知識與已學知識進行對比，使學生加深對新知識的理解、掌握對原有知識的記憶，有利于活躍學生思維、擴展知識。針對一題多解的問題，鼓勵學生開動腦筋，進行討論，主動地、創造性地探究和獲取知識。

3．傳統教學與多媒體教學及計算機網絡教學相結合，調動學生學習的積極性和主動性對于基本理論知識、例題等邏輯性較強的內容我們采用傳統的板書講解，有利于學生思考;對難以表達的知識點及工程實例我們利用多媒體通過圖片、動畫等形式生動地表現出來，有助于學生對基本概念和基本理論的理解。同時多媒體教學能夠豐富工程素材，增大課堂信息量，彌補課時的不足。為了適應網絡時代對教育發展與課程建設的要求，我們建立了力學課程網絡教學平臺，學生可上網學習，它對學生的課后自學有很大幫助。

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（一）加強“兩個能力”的培養

為了滿足國家《綱要》應用型人才的培養要求，結構力學課程教學應定位在掌握基本力學原理的基礎上，還應使學生具有扎實的結構定性分析和電算能力。因此，課程教學應該在以下兩個方面進行強化培養。1.定性分析能力對于簡單的結構，比如靜定結構、一次超靜定結構等，要求學生能對其內力進行手算求解。而對于復雜結構，手算是不切實際的，但學生應能運用已學的力學知識對其受力進行初步的定性分析，比如繪制出超靜定框架結構的彎矩圖輪廓，能夠繪制多跨連續梁任意截面某個量值影響線輪廓等等，具體量值不必求解，這樣有利于幫助學生總體上了解結構的受力情況，從而對整個結構布局的合理性進行分析。另外，在利用計算機進行電算分析時，定性分析能力顯得尤為重要。利用定性分析，可以對電算結果從定性的角度來判斷計算結果的正確與否，從而判斷計算模型是否正確。平時，課堂上可以從外荷載與內力之間的關系入手，提高繪制內力圖技巧，來培養學生的定性分析能力。2.電算能力目前，結構力學課程教學大部分強調的是結構的定量計算和求解能力，這在計算機數值分析技術尚不發達的情況下值得肯定。但隨著計算機技術在力學分析領域的廣泛應用，利用計算軟件對結構進行電算已非常普遍。無論學生是做畢業設計，還是在未來工作當中，都會經常用到電算。因此，在教學中，僅僅讓學生理解和掌握結構力學基本知識、基本原理和計算方法還不能滿足現代結構力學的教學培養目標，還應注重學生的電算能力培養。比如引導學生應用結構力學求解器、Midas等專業分析軟件進行結構內力計算，能對計算結果具有初步的分析能力，為真正成為一名應用型人才打下堅實基礎。

（二）加強理論與實際相結合的教學手段

根據各章要講解的知識點和難點，教師在講解新知識內容前，通過視頻、圖片和動畫等手段，創造實際工程情境，從而引出將要教學的內容以及對應的工程任務，以充分激發學生的學習興趣。在講解完相關理論知識點后，可以通過分析典型的工程案例加強理解，從而潛移默化地將工程思維滲透到學生的學習過程中。比如，在靜定結構計算這一章中，對工程中的混凝土簡支梁、鋼桁橋、拱橋等不同形式的結構受力情況進行對比分析，以更形象地說明各種結構形式的受力特點。另外，為了培養學生運用所學結構力學知識分析問題的能力，教師在課堂上可列舉實際工程中發生的事故案例，如湖南鳳凰橋在施工中的倒塌、上海蓮花河畔景苑大廈的整體倒塌等，對這些事故從力學角度來分析其發生的原因，從而加深學生對結構受力狀態的理解，增加學生學習的興趣。

（三）強化實踐教學

依據結構力學這門課程的性質，教師在教學中必須采用理論與實驗相結合的教學手段。力學概念是從實踐中來的，開設結構力學課程實驗有助于學生理解課堂上的一些基本概念和專業知識。筆者所在的中南大學對土木工程專業進行了課程實驗的教學改革，建立了土木工程專業本科系列開放性實驗教學平臺，讓學生通過試驗來加深對專業知識的理解，訓練其實驗技能，培養學生的綜合分析能力、獨立解決實際問題的能力、創新能力等。另外，每年還舉辦結構模型大賽，在大賽規定的要求下，讓學生自行設計結構模型，充分發揮學生分析和解決實際問題的能力，取得了較好的效果。通過實踐教學可推動結構力學教學質量的提升，打破課堂理論教學一統天下的局面，讓學生能真正參與課程教學互動，幫助學生學會獨立思考，并能靈活應用所學知識分析問題。同時，激發學生的創造性和自主學習的能力，增強學生對專業的感性認識和學習興趣。

（四）多種形式的考核方式

傳統的考試方法只能考核學生對課本基本理論知識的掌握程度，這種考核不能反映學生的綜合能力，是不全面的。為適應現代結構力學教學模式的要求，我們將原有的一次性考核轉變成多方面、多層次的考核，具體內容包括：第一，加強日常教學管理，不僅對學生平時課堂出勤率、作業完成情況進行考核，還要對課堂回答問題的情況進行考核。第二，注重學生實用能力的考核，將實用性較強的內容采取上機或其他形式進行考核。第三，課程考試增加對定性分析內容的考核。