基于文献计量学方法的结构力学课程教学研究综述

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2025）13-0091-05

Abstract：Underthe backgroundoftheconstructionof "Emerging Enginering Education"and"curriculum ideologyand politics"，StructuralMechanics，asakeybasiccoursethedisciplineofcivilengineering，hasaprominentandimportantposition inthedisciplineconstructionandpersonneltraining，anditisofgreatsignificancetoefectivelyconductresearchonthecourse teachingandimprovethequality.Basedonthebibliometricanalysis，thispaper，throughthequantitativeanalysisoftheresearch papersotheteachingofstructuralmechanicsinthedatabaseofCNKItriestooutlinethehistoricallineage，basiccontentand researchcharacteristicsofthecourseresearchandefectivelyanalyetheresearchhotspotsinthisfieldinrecentyears，soasto providereferenceforfurtherdeepeningtheteachingresearchofthecourseandefectivelydrawingondiversifiedteaching concepts and teaching methods.

Keywords：curiculum ideologyandpolitics;Emerging Engineering Education;mechanics;StructuralMechanics;teaching

近年来，基于国家战略发展需求、国际竞争形式和立德树人的新要求，结合习近平总书记提出的“办好中国特色社会主义大学，要坚持立德树人，把培育和践行社会主义核心价值观融人教书育人全过程”的指示，以“新工科（Emerging Engineering Education，3E）"和“课程思政"建设为导向的课程教学改革成为新需求。土木工程作为我国工科中的大类专业，其在校普通本科生约50万人、专科生约29万人，合计约79万人2，因此，提升土木工程专业的教学质量，对于新工科教育和课程思政的实施具有重要意义。结构力学作为土木工程专业的专业基础课程，课程的学习不仅影响学生对整个力学体系的理解和掌握，更影响着后续的混凝土结构和钢结构设计等系列专业课程的学习，因此，对结构力学的教学开展研究，有效提升课程授课质量，是结构力学教师，尤其是青年教师面临的重要任务。本文运用文献计量学手段，聚焦中国知网收录的结构力学课程教学相关研究论文，通过量化分析，旨在梳理该课程研究的发展历程、核心内容及独特研究风格，并精准剖析近年来该领域的前沿热点问题，为后续课程教学研究的深化以及教学理念、方法的多元借鉴提供有益参考。

一 检索方式

本文以中国知网数据库为依据，采用专业检索的方式，检索格式为“SU σ= σ "结构力学"AND（ S U= “教学"ORSU= “课程"）”，其含义为检索文献的主题必须包含“结构力学"这一完整连续的词语，同时，主题包括“教学"或者“课程”两个连续词语中的一个，其他采用默认方式。检索后共获得文献696篇，其中学术期刊582篇，学位论文2篇，会议论文42篇，图书5本，特色期刊65本。检索时间为2022年4月12日18：47。

二 教学研究的总体情况分析

该领域文献的年度变化如图1所示，从中可以发现，对结构力学课程教学的研究总体上呈现显著增加的趋势，1982年仅有1篇教学论文，2006年则从16篇开始迎来了大幅度的发展，2017年更是高达51篇。

1982年的文章探讨了采用DITSF语言编写的结构力学教学程序CALSM，可运行在CDCCYBER18-20型计算机（20世纪70年代美国控制数据公司生产的小型电脑），通过一个主程序、一个函数过程和28个子程序，实现杆系结构的分析以承担辅助教学，提升学生学习兴趣的目的，从而减轻教学负担，提升教学质量。随后，1985年的论文则讨论了20世纪80年代结构力学课程改革的设想[4。1986年的三篇论文则分别讨论了平面杆系结构的虚功方程20世纪80年代电视大学电算教学复习提纲以及结构力学改革中的教材选择和电算改革等问题。

2006年对结构力学课程教学研究的16篇论文，则包含了更加丰富的内容，主要为结构力学的基本知识点、结构力学教学设计和教学技术（如多媒体教学、双语教学、网络教学等）精品课程建设、结构力学活动报道和研究（中南地区高校第一届“结构力学竞赛”《船舶结构力学》在中国之历史）等。由此可见，相比于20世纪80年代，结构力学课程的教学研究，无论是在深度还是在广度，都出现了质的飞跃。教学方式和教学内容愈加多样化，教学活动的质量和研究活动有了显著的提升。

2021年结构力学教学研究的文献则达到了34篇，论文数量愈发增多，除了传统的对结构力学基本知识点、结构力学教学方法、计算机程序教学的讨论研究以外，一些新的热点引起了大家的关注，如疫情防控期间结构力学教学的探讨，教学手段进一步丰富，包含了“钉钉 + 云班课”、“课堂派 + 腾讯会议”超星教学平台、雨课堂等多种线上教学平台。与此同时，一些新的教学理念得以提出，如课程思政、翻转课堂、成果导向教育（OBE）等，同时，跨学科的方法论和知识点亦切人结构力学的教学之中，如哲学、心理学等。另外，外国来华留学生的英文结构力学教学问题，也得到了大家的关注。

分析上述三个代表性年份的论文不难发现如下结论： ① 不同年代对结构力学基本知识点的讨论始终是课程教学研究的主题，例如文献[5]讨论的虚功方程，文献[8]则讨论了力法、位移法和渐进法，文献[9]则研究了矩阵位移法等。 ② 结构力学教学的研究始终伴随着信息科学的身影，从早期的CYBER18-20型计算机到多媒体技术，再至今天多类线上教学方式，信息技术不仅改变了传统的知识学习方式，更改变了知识的传授方式，大大提升了课堂的效率。 ③ 结构力学教学改革的研究一直是教师们关注的问题，但各阶段的改革都具有显著的时代背景和特色，从20世纪80年代课程教材的选择和课程教学时数的确定，到21世纪初精品课程的建设，直到今天结构力学慕课、课程思政等；从仅关心本国学生的教学到双语教学，再到国外留学生的教学等，无不浸润着时代发展的特色，映衬着国家发展和中国融入世界的宏大背景。 ④ 跨学科的管理、教学、心理和哲学等理论逐渐融人结构力学的教学之中，这从侧面反映了对结构力学课程教学研究的不断深化，从早期仅关注学生的知识掌握程度，到充分运用成果导向教育理论、心流理论、建构主义认知论等不同学科的理论融入结构力学的教学之中。 ⑤ 尽管时代不同，但是教师始终面临着提升学生学习动力和学习效率的基本矛盾，一方面这固然与课程的教学内容有关，但是也与时代发展学生成长的背景和环境发生了剧烈的变化密不可分。因此，对学生兴趣和学习动力的提升，必然离不开对学生成长时代背景的深刻考察。

通过上述情况的分析，由于结构力学的教学研究具有显著的时代特色，因此，笔者在检索文献原有数量的基础上，进一步根据时间进行精炼，精炼后共有文献225篇，其中学术期刊194篇，会议3篇，图书1本，特色期刊27篇。以此为基础进行随后的量化分析，凝练时间为2022年4月13日16：57。

三 研究主题的量化分析和讨论

（1） 主题总体分析

中国知网主题检索在“题名、关键词、摘要"范围中检索，其出现频次前30项的主题见表1。分析表1所示关键词，其可主要分为四类： ① 本文所研究的对象，主要为结构力学、力学课程、《结构力学》、力学教学、结构力学课程，共计287次。 ② 本文研究主题的背景，主要包括专业背景，如土木工程、土木工程专业、土木类，共计27次；学科背景，如应用型本科、工科背景、应用型、应用型高校、新工科、应用型人才培养目标，共计30次。 ③ 本文所研究的一般问题，包含教学改革、课程改革与实践、教学改革探索、教学改革研究、教学方法、教学探索与实践、教学设计、教学模式、课程建设、教学探索、课程教学改革，共计91次。 ④ 本文所研究的具体问题，包含课程思政、混合式教学、翻转课堂、线上教学，共计27次。

分析这些关键词可得如下主要的结论： ① 当今对结构力学教学的研究是在建设新工科这一大的背景下进行的，在这一背景之下，工程学科教育的新理念、新模式、新方法、新内容、新质量亟待研究，这大大推升了土木工程学科，特别是作为其中专业基础课程的结构力学的研究。 ② 在新工科建设的背景下，对土木工程人才的培养，其创新能力和实践能力被提升到了最突出的高度，多学科的融合教育体系和多样化的现代教学方法成为人才培养的必要支撑，恰是新的人才培养需求，催生了对结构力学在教学方法、教学模式、课程建设等多方面的教学改革研究。 ③ 结构力学的教育研究，凸显了对应用型人才的重视，与学术型人才更为关注自然科学、社会科学以及人文科学领域客观规律的研究不同，应用型人才更加注重技术知识和技术应用，同时突出学科知识的实践验证0，因此，从应用型人才的培养目标出发，进行结构力学教学的改革研究与实践，是一个总体的切入视角，也是当前焦点。

（二） 主题年度交叉分析

2018—2022年各主题的年度分布情况如图2所示，可以看出，课程思政这一主题是2021年最新出现且频率较高的关键词（7次），截至检索时在2022年又出现2次，这说明对结构力学课程思政的研究是2021年到2022年研究关注的热点。

中国知网以“SU ⊑ “课程思政""为格式的检索表明以“课程思政”为关键词的文献情况，具体如图3所示，可以发现，相关文献数量出现了爆发式增长，2017年仅有49篇文献，而2021年则达到了11354篇，由此可见该领域的研究热度。同时以“结构力学”和“课程思政”为主题的检索结果则表明，该关键词首现于文献[11]，并复现于文献[12-18]。文献[11]讨论了人文素养培育视角下的结构力学课程思政问题，试图将科学的求真精神与人文的求善精神统一于结构力学的教育之中。文献[12-18则就思政元素和以微信公众号为代表的现代化的思政教学媒体为代表进行了分析，这也从一个侧面反映出，当前结构力学课程思政的研究，主要集中思政元素的讨论和思政方式的实施之中。