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結(jié)構(gòu)力學課程多媒體教學研究
論文關鍵詞:結(jié)構(gòu)力學，教學手段，多媒體教學，傳統(tǒng)教學
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論文摘要:列舉了結(jié)構(gòu)力學多媒體教學實踐中存在的普遍問題，分析了部分教師或?qū)W生排斤結(jié)構(gòu)力學多媒體授課的原因，并提出了課件制作及演示的改善策略，從而提高教師的授課質(zhì)量，鞏固教學效果。
結(jié)構(gòu)力學作為土木工程專業(yè)重要的基礎課程，其涉及基本內(nèi)容與增選、專題內(nèi)容，包括靜定結(jié)構(gòu)分析、超靜定結(jié)構(gòu)分析、矩陣位移法、動力計算、能量原理、穩(wěn)定計算及極限荷載等內(nèi)容。該課程既需要學生具有良好的數(shù)學、力學基礎，又需要學生靈活運用理論知識，加強與工程實際的聯(lián)系。
隨著信息技術的普及應用，多媒體作為一種教學手段在課程教學中發(fā)揮著越來越重要的作用。多媒體課件是指利用計算機，綜合處理和控制符號、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息，把多媒體的各個要素按教學要求通過集成工具軟件進行合成，是針對具體學科的學習內(nèi)容而開發(fā)設計的教學軟件。
采用多媒體手段進行結(jié)構(gòu)力學教學，能夠緩解目前學時緊張的狀況，在調(diào)動學生學習積極性、激發(fā)學生興趣方面也有較大的優(yōu)勢。
1、結(jié)構(gòu)力學教學現(xiàn)狀
學生基礎知識的差異，相對偏少的學時，抽象、枯燥的理論講述，大量習題的講解，理論向?qū)嵺`的引申，與基礎課程及專業(yè)課程的過渡等方面，都表明結(jié)構(gòu)力學是一門既不好教又不好學的課程。教師豐富的教學經(jīng)驗、合理的進度安排、學生的積極參與及認真學習的態(tài)度是保證課堂教學質(zhì)量的關鍵因素。
按照教育部力學教學指導委員會非力學類專業(yè)力學基礎課程教學指導分委員會制定的《結(jié)構(gòu)力學課程教學基本要求》，普通本科院校結(jié)構(gòu)力學基礎部分的課內(nèi)學時在60～80之間，較1998年之前的要求學時壓縮了近1 /3。在學時減少的情況下，若仍采用黑板加粉筆的課堂教學手段，則無法完成規(guī)定的課程內(nèi)容。目前，結(jié)構(gòu)力學教學多采用多媒體或多媒體與傳統(tǒng)教學手段相結(jié)合的方式。
結(jié)構(gòu)力學的課程特點決定了學生必須經(jīng)過大量習題的演練，才能較好地掌握。從學生普遍反應來看，多媒體似乎不適用于力學例題及習題的講解。傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢在習題講解方面突顯出來，學生能夠隨著教師的講解思路進行深層次的思考。相比多媒體而言，傳統(tǒng)教學手段似乎更能激發(fā)學生的思考樂趣，教師與學生的思路在黑板加粉筆的模式下更容易融合到一起。
結(jié)構(gòu)力學討論的多是簡化、抽象的力學模型，學生看不見摸不著，往往無法聯(lián)想，與工程實踐較難結(jié)合。教學中，存在著從具體到抽象，從實例到模型的講授，多媒體在該方面有明顯的優(yōu)勢。
2、多媒體教學實踐
多媒體教學手段相比傳統(tǒng)的課堂教學，其科學性、先進性、優(yōu)越性及實用性是不言而喻的，并且易于復制、移植及推廣應用，能普遍提高教師的授課質(zhì)量，鞏固教學效果。
實際教學環(huán)節(jié)中，不是所有的教師都適合采用多媒體授課，也不是所有的學生都能接受這種教學方式。通過分析，發(fā)現(xiàn)有如下因素限制了多媒體的應用:
1)部分教師直接采用教材附帶或網(wǎng)絡下載課件，不加任何修改即進行課程教學。課件的可復制性與可移植性，導致相當一部分教師無視課件制作者的授課思路、進度安排甚至課件內(nèi)容與自己的實際情況是否一致，就原封不動地照抄照搬、照本宣科。
2)對于不能熟練駕馭課程教學的新教師或不熟悉多媒體課件的教師而言，課堂節(jié)奏不能自如控制，會導致教師被多媒體演示進度牽著鼻子走的情況出現(xiàn)。學生對此的反映就是授課重點不突出、語調(diào)過于單一、講解速度偏快、沒有充足的時間做記錄等不利于掌握學習內(nèi)容的問題。
3)目前常見的課件內(nèi)容多數(shù)都是教材內(nèi)容的簡單復制，在演示上缺乏變化，抓不住學生學習的興趣點。習題講解更是如此，解答與題目同時顯示，體現(xiàn)不出求解的漸進性。對于學生而言，解題思路不明晰，步驟不易掌握。
上述在多媒體教學實踐中出現(xiàn)的普遍問題，導致了部分教師或?qū)W生排斥結(jié)構(gòu)力學的多媒體授課。實際上，即便采用黑板加粉筆的課堂教學手段，也有相當一部分教師無法較好的完成授課任務。這種情況的出現(xiàn)，一方面取決于教師的責任心是否強，另一方面取決于教學手段的應用是否合理。
只有不會教的老師，沒有用不好的教學手段。在教學實踐中，合理采用多媒體能取得較好的教學效果，以下是針對上述問題提出的課件制作及演示改善策略:
1)文本內(nèi)容是課程內(nèi)容的濃縮與精煉，演示時盡量不出現(xiàn)大段與教材內(nèi)容一致的文字。對于應當突出的重點內(nèi)容，應根據(jù)使用習慣或偏好設置文本框的填充顏色。
2)精心進行結(jié)構(gòu)圖示的繪制，盡量采用同一樣式、粗細的線條，對于需要重點突出的部分可采用不同顏色予以繪制。
3)利用好現(xiàn)有的工具軟件進行動畫制作。動畫并不局限于圖形或工程對象的動態(tài)顯示，對于文本同樣適用。文本采用動態(tài)演示，可以提高學生學習的興趣，使其有持續(xù)的關注點;能夠避免學生在瀏覽完靜態(tài)的全幅演示后，感覺教師之后的講解枯燥無味而不注意聽講。在掌握課堂節(jié)奏駕馭技巧的前提下，采用動態(tài)演示的例題及習題講解方式，無疑可以取代傳統(tǒng)教學模式。
當然，對于動畫演示操作不熟練或者對于課程內(nèi)容不熟練的教師而言，采用這種方式有一定的難度。適度的以及與課程內(nèi)容緊密相關的動畫演示，對于提高教學效果有非常重要的作用。但是，與課程內(nèi)容無關的動畫演示，只能轉(zhuǎn)移學生的注意力，有害無益。
4)注意加強與工程實踐的結(jié)合。a.利用實物圖片加強簡化模型與工程實例的對比分析效果;b.做好基本理論、基本原理的應用范圍講授，真正將理論與實踐結(jié)合起來。
5)對于沒時間制作課件或缺乏經(jīng)驗的教師，一定不能不加改變現(xiàn)有的課件，就直接進行課程教學。對課件的修改，實際上是根據(jù)學生的實際情況進行二次加工的過程，也是本人授課思路的一次整理與固化。
6)教學實踐中，教師要注意與學生的溝通，交互是促進兩者在具體教學目標指導下進行雙向交流的工具。教師應根據(jù)學生的接受程度，及時調(diào)整教學進度，并根據(jù)學生的反饋及時更新課程教學模塊。
3、結(jié)語
只有在遵照一般教學規(guī)律的前提下，將多媒體融人到教學環(huán)節(jié)中，才能取得良好的教學效果。多媒體的優(yōu)勢在于復雜圖形的繪制，能夠節(jié)省大量黑板繪圖的時間;而傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢在于講解的循序漸進，學生能夠隨著教師的講解步驟進行深層次的思考。制作優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)力學課件，也能在一定程度上彌補多媒體演示與課堂教學方面的不足。
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