面向應用型人才培養(yǎng)的結構力學教學框架體系研究

摘 要 結構力學作為高等院校土木類專業(yè)學生必修的重要基礎課程，在培養(yǎng)高索質人才的下作中起著重要的作用，然而，目前結構力學課程教學卻存在著不少問題。本文從提高教學認識、更新教學內容、改進教學方法等方面，對結構力學進行了教學框架體系研究探索，期望結構力學教學在改革后能適應社會對土木類人才知識、能力的要求。

關鍵詞 結構力學 教學改革

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1674-198X(2011)12(c)-0000-00

高等學校的土木類工科專業(yè)肩負著為國家培養(yǎng)既能掌握新技術、應用新技術，又能發(fā)展新技術、創(chuàng)造新技術的高素質人才的重任。結構力學是土木水利類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，它既是理論力學、材料力學課程的深化和延伸，又是后續(xù)專業(yè)課程如鋼結構、鋼筋混凝土結構、抗震設計、地基基礎等課程的基礎，它是聯(lián)系基礎課程和專業(yè)課程的橋梁，在整個專業(yè)培養(yǎng)計劃中占有重要地位。然而，由于長期以來受傳統(tǒng)教學模式和課程結構單一的影響，目前結構力學課程教學，已難以適應高校大土木專業(yè)對培養(yǎng)高科技人才的需求。如何使結構力學課程教學適應社會對人才知識、能力和素質的要求，是結構力學教育工作者面對的重要課題。

1 提高認識是改革結構力學教學的前提

工科土木類專業(yè)在研究領域和方法論上有所不同。在各自具體領域，往往要求工作人員在該學科方法論的指導下，以平衡、變形協(xié)調等力學知識為工具，通過對探測結果的分析研究，獲取所需的信息。在某些方而，可以用結構力學的理論分析和指導研究過程及結果。因此，對工科土木類各專業(yè)的學生來說，學習結構力學已不再僅僅是一種必要的科學知識以及方法論的學習，而且還成為一種必備的工具。

1.1 要進一步明確大土木類專業(yè)大學結構力學教育的主要目的

一方面為學生學習工程技術知識和今后的長遠發(fā)展打好結構力學基礎。結構力學的原理與現象和工程技術及日常生話都有著密切的聯(lián)系，從原理引申到應用不需要花費很多時間，卻能讓學生體會到結構力學在工程技術中的實際價值。另一方面可以培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)。力學思想是近代以來技術發(fā)展主要的源泉之一，對科學技術的飛速發(fā)展和知識更新速度不斷加快的新形勢，科學素養(yǎng)變得越來越重要，這就要求我們在結構力學教學中，要汁重培養(yǎng)學生的科學態(tài)度，激發(fā)學生的探索精神，訓練學生的科學思維方法，提高學生的創(chuàng)新能力。這就要求我們要把結構力學教學的重點從單純的知識傳授轉移到科學索質的培養(yǎng)和能力的提高上來。做到這些，也就實現了結構力學課程在工程教育中的作用。

1.2 要把結構力學課程改革與專業(yè)課程改革統(tǒng)一起來

對大土木類各專業(yè)來說，結構力學課程是重要的基礎課，該課程對服務于專業(yè)課教學，培養(yǎng)學生的思維能力、動手能力和素質的全面提高等方而起著重要的作用。因此，新時期對結構力學課程有著更高的要求，需要加強結構力學課程的教學。在教育部構建的土木工程專業(yè)的背景下，理論力學、材料力學、結構力學的學時一在壓縮，而結構力學作為土木工程專業(yè)一門核心專業(yè)基礎課在土木工程人才培養(yǎng)中起著舉足輕重的作用。與此同時，我們只能通過對結構力學課程的改革來解決這一矛盾。結構力學課程改革應包括兩個方面：一是要體現現代化即加強近代結構力學和高新技術的內容；一是要在課堂教學上精選內容，注重各門學科與結構力學內容注意相互滲透和交叉，把結構力學學的新成果、新知識、新方法充實到各相關課程的教學中。

2 更新教學內容是改革結構力學教學的基礎

科學技術日益發(fā)展進步，結構力學課程也決不能一成不變。在考慮課程現代化的同時，不應受到原有框架的束縛，而應從現代科學技術發(fā)展和應用型工程技術人才培養(yǎng)的總要求出發(fā)，來決定結構力學課程體系的框架。在符合這個要求的框架中，要合理選擇結構力學課的教學內容。要加強結構力學教學，同時把結構力學基礎知識和分析技能反映到課程內容和體系之中。

2.1 汁重結構力學知識和結構力學思想的傳授

在有限的學時內，結構力學課程應當也只能著重介紹結構力學知識和力學思想，亦即在教學中要把基本概念、基本規(guī)律和基本思想的論述作為重點，考慮結構力學學本身的科學性和系統(tǒng)性，針對工科人才培養(yǎng)目的、對結構力學科學素質的要求，來選取適當的內容和體系。與結構力學發(fā)展密切相關的學科的內容不可能包容得太多，而且，那也不是工科大土木專業(yè)結構力學課程所能完成的任務。

2.2 適當增加結構力學應用知識的比重

從結構力學的特點出發(fā)，應提倡將應用方而的知識選入教學內容中。如結構設計中軸壓比、框架結構等的應用。這此內容以前在課堂上不講或部分介紹。然而這此內容往往與結構力學和新技術密切相關，把它們加入教學內容中，有助于學生開闊視野，跟上時代的發(fā)展，提高科學索質和綜合應用的能力。

2.3 合理取舍經典結構力學與應用結構力學的內容

經典結構力學不但是學習下科各專業(yè)知識的理論基礎，而且也是學習近代土木工程技術新理論、新知識的理論基礎。不僅如此，經典結構力學在當今科學和技術各領域仍然是應用最廣泛的基礎理論，而且結構力學中的經典部分對訓練和培養(yǎng)大學生科學思維方法和分析問題解決問題能力的作用，是其他課程所不能代替的。因此，結構力學課程和教材必需的經典內容應切實保證。在結構力學教材改革中，加強結構力學和現代科學技術知識是十分必要的，應著重加強那些學習新理論、新知識、新技術所需要的結構力學基礎知識。

2.4 在總的課程結構之外，開設系列化的相關選修課

開設選修課可以滿足不同專業(yè)學生對結構力學學知識的不同需求。選修課的特點在于著重歸納在土木工程領域中某一類應用知識，如結構動力學理論及應用、結構穩(wěn)定理論及應用等，將選修課的內容與結構力學課程的內容有機地聯(lián)系在一起。選修課的引進有助于培養(yǎng)學生的工程應用意識和創(chuàng)新能力，也加強了學生對專業(yè)課內容中結構力學理的運用。

3 改進教學方法是下科結構力學教學改革的保證

教學內容和體系的改革是通過教學方法、教學手段的改革來實現的。當前，探索大學結構力學課程教學改革的工作，應以教學手段、方法的改革為切入點。改進教學方法的主要思路是充分利用計算機、多媒體技術，搞好課堂教學，同時結合學校提出的教師輔導答疑制度搞好全方位的輔導教學。運用多媒體技術進行課堂教學。在結構力學教學中力學思想的傳授是非常重要的，而力學思想總是蘊藏在一定的結構力學分析過程中。

4 結構力學教學體系的構成

通過上述分析，結構力學教學體系可由經典結構力學、計算結構力學和工程實例分析計算三部分構成。新的結構力學教學體系形成有序的相互關聯(lián)的教學單元，不僅避免了相同知識的重復講授，而且突出了結構力學的基本理論與方法，將有限的學時用于對結構力學基本問題的講授上，同時通過本課程的學習，可以使學生把工程實際問題簡化為力學模型，根據力學模型得到結果后返回到實際當中進行討論和評價。結構力學作為一門經典的力學課程，面對科學技術飛速發(fā)展的今天，必須改革結構力學課程體系，力求能夠濃縮基礎理論、加強應用教學、注重知識更新、提高計算能力，實現注重知識傳授向重視學生應用能力的培養(yǎng)方向轉化。