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1、 结构力学论文：提高结构力学多媒体教学效果的几点建议摘要：针对结构力学多媒体教学中存在的问题，根据长期的教学经验和体会，按照结构力学的教学规律，提出了改善结构力学多媒体教学效果的几点建议，包括文本提炼、图形分解、动画设置、信息量及放映速度控制、教学环境改善等具体措施。关键词：结构力学；多媒体；教学效果；课件制作；动画设置结构力学是土木工程大类下建筑工程、交通土建工程、水利水电工程等各专业的一门主要专业基础课，也是目前研究生入学考试设置的唯一一门专业课，它为后续专业课程如钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、土力学与地基基础、高层建筑结构设计等提供理论依据和计算方法，本课掌握得好坏直接影响后续专业课
2、程的学习。2000年以来，结构力学的教学大纲做过两次调整，学时减少30%，随着现代教育技术的发展及多媒体教学条件的普及，很多高校在结构力学的教学中也开始采用多媒体教学。多媒体教学虽然可以向学生快速提供丰富多彩的集图、文、声、视频于一体的教学信息，使课堂教学生动、形式新颖，使专业知识变得直观化，在很多基础课及专业课的教学中发挥了重要作用，取得良好的教学效果，然而在力学教学中，普遍反映效果差强人意，甚至达不到传统的黑板教学效果，涌现出很多新的问题，因而在力学的教学中并不普及。如何把现代多媒体技术应用在结构力学教学中，如何改进课件的质量，提高多媒体教学的效果，这是每位工作在结构力学教学第一线的教师必
3、须思索的问题，经过近8年的教学探索，积累了一些经验，有几点建议可供广大同行参考。一、课件设计要体现结构力学课程的特点结构力学是土木工程专业的主要专业基础课程，其理论性和应用性都很强，包含很多力学基本概念、原理和方法，而且涉及的概念、原理都很抽象，计算方法的逻辑性都很强，每个原理及方法的讲解都要配以大量的计算简图和内力图绘制、公式推导以及计算过程的演算，最重要的是力学思维和分析过程的描述，这也是课件制作的难点，也是必须着重展示的。这是目前结构力学课件和已有的网络课程都没有很好解决的问题，也是多媒体难以在力学教学中推广的原因。课件设计一定要从加强课堂教学这个环节入手，基于力学的教学规律，针对结构力
4、学课程的特点，以学生为中心、以教师为主导，以图形、动画等多媒体手段为辅助，把抽象的力学理论以形象、合理的方式展示出来，促进学生对重难点内容的把握，加深对结构力学基本概念的理解和对基本原理的运用，使抽象问题直观化，培养学生的结构分析与计算、力学思维以及逻辑推理能力，打破力学教学一直存在的“瓶颈”，发挥出多媒体教学的优势和效果。如果像普通专业课件那样放映一版一版的文字图片，是根本无法展示结构力学的逻辑推理及分析过程的，更谈不上力学分析能力的培养了。结构力学的教学目标不是传递给学生常识性知识或需要记忆的规范要求，而是培养学生的力学理论及结构分析能力，随着计算机软件分析逐渐取代手工计算，理论分析能力的
5、培养也愈发显得重要，这也是目前普通本科学生所欠缺的，我们在结构力学的课件制作及多媒体教学中，都要抓住本课程的特点，才能达到预期的目标。二、课件文本要实现对教材内容的高度浓缩有人认为课件可以买来或拿来直接使用，多媒体教学可以减少教师备课的工作量及课堂教学的强度，这种看法是错误的。教学课件要能体现一个教师的课堂教学设计和教学思维，具有单体性，没有哪个课件是完全符合每个教师的教学设计的，需要根据自身的教学思维重新组织每节课的内容，设置讲解的内容及顺序，编排课件内容及播放次序，可以利用已有课件的素材，参考已有课件表现形式，还要融入教师自身的教改成果和教学经验，体现教师自身的教学特色。应该说多媒体教学对
6、教师提出了更高的要求，不但要熟练把握课程内容的重点和难点，对教材的信息要做出高度提炼和升华，而且要认识到结构力学课程的教学特点和学生的认知规律，具备一定艺术修养和正确的审美观，并掌握现代媒体的应用技术，这样才能制作出符合结构力学教学思维的课件，才能有好的教学效果。课件每个环节的内容都要精心设计，课件中的文本一定要高度浓缩，列出主要的纲要，一定要避免大段甚至整版的文字，字体也不能太小，要继承传统黑板教学的优点，可定义一些播放动画，实现动态板书，模拟传统教学的板书，切忌不能播放太快，教师要对主要的纲要内容给予一定的解释，也一定要给学生留有一定的反应、思考及记忆的时间。虽然不用像传统教学那样现场写板
7、书，但文字的量还是必须控制的，太多文本会埋没重点，不利于把握和记忆，播放太快还会进一步增加学生的困惑和受挫感。文本内容太多是目前课件存在的通病，传递给学生的信息量大是多媒体教学的优点，但把握不好也可能成为缺点，信息量太大太多，学生在短短的课堂时间根本是接受不了的，只会分散精力，影响学生对本节内容的掌握和接受程度。课件中还应设置一定量例题和习题，通过分析讲解，加深学生对力学基本原理和计算方法的掌握和应用。三、充分利用图形分解技术和动画设置图形作为一种形象直观的媒体形式，它传递的信息量要比文本多得多，在课件中广为采用，结构力学中的图形除了结构模型图及计算简图外，更多是结构的内力图，它贯穿于结构力学
8、教学的每一个环节。结构模型图可采用拍摄的照片，结构计算简图可采用绘图软件绘制，可以是位图也可以是矢量图，每个结构模型图或计算简图可以作为一个图形对象。结构的内力图绘制是结构力学重点培养的基本技能，每一章每一节甚至每一道题都离不开内力图的绘制，学生必须掌握才行。但如果直接展示给学生画好的完整内力图，是根本达不到预期教学效果的，最重要的是要展示整个内力图的绘制过程，要在教师的分析和诱导下，和学生一起逐渐完成每个控制点内力值的计算，一笔一笔地勾勒出每一段图形的轮廓，在讲解过程中一步步完成整个内力图的绘制。这就要把整个内力图中的图形元素完全分解开来，成为独立的图形对象，也可根据需要组合图形元素成若干图
9、形对象，按照教师讲解及图形绘制的顺序设置每个图形对象的播放顺序和动画模式，完全可以模拟手工绘图的过程。为了不影响播放时的图形效果，所有内力图建议采用矢量图，最简单的是采用office内嵌的绘图工具完成，占用的存储资源少，不需要加载外部程序，最重要的是每个图形元素就是一个图形对象，不需要再图形分解，可以根据需要把任意多个图形元素组合成一个图形对象，通过自定义动画可形象直观地描述整个内力图的绘制过程。把整个公式对象分解成多个对象，通过动画的设置也可以模拟公式的推导过程，同样通过动画的播放顺序也可以描述结构的装配过程、力法、位移法求解的思路和步骤，通过文本动画模拟现场板书过程，这在课件中是容易实现的
10、，但大大增加的课件制作的工作量，每个图形元、公式及文本对象都要精心设计其播放顺序及动画形式，只有熟悉结构力学教学规律的教师才能按教学思维合理设置。切记的是课件制作不能追求花哨，不要插入与教学内容无关的图形，不能设置与教学规律无关的动画，比如经常跳跃旋转的动画、无用的音效等只会扰乱学生的逻辑思维，分散学生的注意力。通过动画的设置实现动态板书，增加视觉刺激，增强对讲授内容的理解记忆，最主要的是可控制课堂教学的节奏和进度，可演示公式的推导、结果的演算以及图形的绘制过程，在教师的课堂讲解过程中，留给学生充足的思考时间，启发学生给出下一步的内容，引导学生跟着教师的思路走，充分发挥学生的主观能动性，确保学
11、生理解和掌握相关的知识内容，实现师生互动，在分析过程中逐渐培养学生的力学思维和逻辑推理能力。四、课件的开放性及教学环境的改善课件要根据教学对象、以往的教学效果和教学经验、对教学内容及规律的认知程度、教学思维的改变不断编排课件的内容、修改讲授顺序和动画设置，因而课件内容一定是要完全开放的，最好的软件平台是powerpoint，可操作性强，简单实用。课件的制作要考虑现有的教学条件，课件背景和前景色彩及图案的选择除了要注意美感，还要有明显的对比度，尽可能用浅色背景深色字体，由于教室教学设备可能比较陈旧，投影后无法达到电脑直接播放的效果，因而要根据效果适时调整。目前很多教室的多媒体教学设备陈旧，投影内
12、容模糊不清，教室光线昏暗，夏季非常炎热，让人汗流浃背，昏昏欲睡，严重影响教学效果。提高投影设备的分辨率，增加教室的亮度，改善空调的工作效能，营造一个良好的多媒体教学环境是非常必要的。此外课件的效果与主讲教师的课堂讲解和多媒体操控直接相关，教师的主导作用非常重要。教师不但对课件的流动板书要给予详尽的讲解，关键知识点处，可在课件中预设一些问题，教师可引导学生讨论并回答问题，启发并培养学生的创新思维。教室同时应备一块黑板，以便教师的临时辅助讲解、和学生讨论问题之用。教师一定要控制好动画播放的进度和节奏，避免现在多媒体教学普遍存在节奏过快的通病。处理好多媒体操作与适时的课堂讲解、板书、交互、反思的时间关系，使多媒体教学要做到有理有节，有条不紊地进行，才会发挥出多媒体教学的优势，达到更好的教学效果。参考文献：1王忠建，蒋家付.结构力学多媒体教学研究j.佛山科学技术学院学报，1998，16（4）：71-76.2杨从娟.结构力学多媒体教学的问题与思考j.理工高教研究，2007，26（1）：131-132.3樊友景，李会知.现代化教学方法在结构力学教学中的应用j.力学与实践，2004，24（3）：65-66.4张露.多媒体教学形式在结构力学教学中的应用j.广西轻工业计算机与信息技术，2007，109（12）：65-65.基金项目：广西自治区级精品课程建设项目结构力学（b10）
