土木工程结构抗风课程教学改革与实践

土木工程结构抗风课程教学改革与实践

摘要:结合当前教育部卓越工程师培养计划和国内外高等工程教育发展趋势,对土木工程结构抗风课程的教学内容与体系、教学方法和手段、学生能力培养等方面进行了全面的探索和有效的改革。加强了课程建设,培养了学生的交叉学科学习兴趣,提高了学生的综合素质和创新能力,教学质量稳步提高,教学评价名列前茅,被评为校级精品课程。并为下一步现代教学和评价模式改革打下基础。关键词:结构抗风教学改革培养质量创新精神

中图分类号:g623 文献标识码:a 文章编

号:1673-9795(2013)01(b)-0080-01

土木结构抗风近年在国内外发展很快,已形成一门新兴学科,它涉及气象学、空气动力学及气动弹性力学、结构工程学、振动工程学等多门学科。国际风工程学会和中国风工程学会分别于20世纪60年代和80年代成立。其学科基础是风工程,而南航作为国内外最早开展风工程研究的高校之一,在这门课程的教学、试验方面拥有独特的优势。但是,由于土木结构抗风学科对交叉学科的要求较高,一些学生对这门新兴学科避而远之、提不起兴趣、没有信心。但现代社会的发展要求结构风工程工作者需具备很强的主动进取精神和创新思维能力,要善于从错综复杂的工程实际中独立地提出问题和解决问题。面对这一挑战,我们在土木工程结构抗风教学改革中,注重提高学生学习的积极性和主动性,鼓励他们自觉探索创新,尽量多接触相关的交叉学科,以适应培养面向21世纪人才的需要。

1 提高学生学习的主动性

在土木结构抗风的第一堂课上,我们坚持抽出半节课时列举重大工程中结构抗风研究的重要性,以及国内外这门学科的发展现状和未来展望。在以后的课堂讲授中,也不时地穿插国内外一些重大风灾事故的实例,目的是希望学生把今天的学习和明天的责任联系起来,使他们深切地感受到土木结构抗风是和我们国家的重大工程建设的安全性息息相关。现在不掌握这门学科,万一将来疏忽失误,可能就给人民生命财产造成重大的损失。通过事例分析、思想教育,提高了学生学习本课程的自觉性、主动性和积极性。

2 将学生的学习兴趣充分的调动起来

在我们的教学中,要把学生的学习兴趣放在首位,并且让他们学

会自己独立思考。让学生们通过不同的思路进行探讨,当然环境不是特定的,课上也好课下也好,充分激发出学生的学习兴趣。作为老师我可以保证,学生所提出的问题都可以给予负责的解答;而通过

书面提出的问题也会给予书面解答;在课堂上提出普通意义的问题,要在全班同学面前公开解答,并及时给予表扬,鼓励同学多提出有

创新的问题。对于最近来说我们新增了一些奖励措施,就是对于一些爱提问的学生并且提出问题很有深度的学生,在平时成绩中给予加分的奖励。自从这个奖励措施实施以来,学生的提问变得更加积极有深度,对老师来说也是起到促进作用。

另外,我们努力开拓多媒体教学手段,这也会大大吸引学生参与

其中的愿望,对于个别学有余力且对结构抗风很有兴趣的同学,我

们鼓励他们可以在课堂上采用ppt给大家讲一些自己熟知的内容。并且鼓励他们自己去编制一些该学科的经典计算方法的软件,在编写过程中不但可以加深对方法和知识点的理解,更可以培养他们综合素质的提高。在学生中收到了很好的评价。

培养学生的试验和动手能力,南航拥有空气动力学部门开放实验室,这对土木工程结构抗风这门课程的教学来说是非常重要的,这样就不是一味地纸上谈兵,我们会引导学生怎么去做好风洞试验,去设计一个好的满足相似比的结构模型。学生对于这样的实践课非常感兴趣,可以运用课堂所学的方法和知识点,独立完成一些简单的建筑抗风试验,为他们以后继续深造从事相关的科研打下良好的基础。

习题课和答疑课是调动学生主动学习,培养良好学风、提高学习兴趣的重要环节。我们在答疑课上鼓励学生相互发现错误,纠正错误,进行争论以提出更好的方法,着重分析典型问题和易错点。这样的效果远远大于只是看几个题解和做几个习题。

3 跟踪学科前沿,授之以渔

土木工程结构抗风作为一门新兴交叉性学科,其生命力在于不断同其它学科领域相结合,用它自身的方式方法去解决工程实际问题。同时其学科自身也在解决各种工程问题中不断发展。根据这些认识,我们在“结构抗风”的课程教学中,也要充分注意从科学技术(不局限于风工程)的最新发展中汲取营养,这些不仅能开阔学生的视野,也更符合这么学科的发展特点。当代的青年大学生,兴趣更加

广泛,思维更加活跃,充分利用这些特点进行引导,就会大大激发学生的学习热情。当然,考虑到土木工程结构抗风作为本科生的专业课程,有的相关知识点只能够点到为止,不能占用太多学时,这就对教师自身跟踪科学最新进展提出了更高的要求。我们的选材来源包括国内外期刊相关领域的最新报道、互联网上的动态、国内外会议的最新研究成果、相关领域的经典教材等等。例如,去年我们系里请了一位从国外回来的校友作报告,有关于机翼颤振的问题,正好我们课程讲到桥梁结构颤振分析一章,就把讲座的内容简化为一道例题,以后又在不同的学年用作习题或考题。

今年我们又做了一个新的尝试,希望能在考试中发挥学生的思维敞开能力,因此在期末考试时出了两道主观题,希望能够发挥学生的想象力和创造力。例如,我们会介绍一些袭击沿海一带的典型台风事例,并介绍台风带来的经济和生命财产的危害,让学生各抒己见,给出如何提高桥梁、建筑的抗风性能。尽管他们没有接触很深的专业抗风知识,答案五花八门,甚至有的是异想天开,但可贵之处就在于完全没有框框,引起了他们很大的兴趣和责任感,因而也达到了我们开设这门课的目的。

参考文献

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