地方應用型本科結構力學教學的一些思考和建議

鄭文等

摘要：立足于地方應用型本科教學的培養目標，結合個人結構力學的教學經驗與生源特點，對結構力學內容及教學方法提出一些思考和建議，目的是加強結構力學與工程實踐的聯系，提高學生獲取知識和運用知識的能力。

關鍵詞：結構力學 教學質量 應用型本科

結構力學是研究結構的組成規律和合理形式，研究外因作用下結構內力、變形計算的科學，是土建、路橋、水利、隧道工程等專業重要的技術基礎課。結構力學的先修課程有理論力學和材料力學，這些力學的學習又都離不開高等數學作為計算基礎，另外結構力學又作為鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼結構、高等建筑結構以及建筑結構抗震等課程的基礎，結構力學起著溝通理論知識與工程實踐的橋梁作用[1]。因此，結構力學的教學質量直接影響到學生對后續專業課的接受情況和學習興趣，從而進一步影響到學生課程設計、畢業設計及解決實際工程問題的能力。而結構力學本身又具有知識點多、理論性強、技巧性高、計算繁瑣等特點，因此如何保證結構力學教學任務的前提下，提高教學效果就是很多結構力學老師正在思考的問題。而對于地方本科應用型大學就學校定位和教學要求的前提決定了這類院校結構力學課程的廣度和深度，為更好的培養這類學校學生的實踐能力和創新能力，在總結前人教學改革成果的基礎上，結合地方性本科應用型大學的實際情況，以及結構力學教學過程中淺薄經驗和體會，提出對該課程教學的一些思考和建議。

1 地方應用型本科對結構力學教學的要求

地方應用型本科院校較普通本科院校而言，具有更鮮明的技術應用層面的特征。它要求教學要培養可以適應生產、建設、管理等一線需要的高等技術型人才，同時又要區別于一般高職類院校，因此對于地方性本科院校結構力學的教學要求既要滿足全國普通本科結構力學課程內容的基本要求，保證課程的基本教學質量，又要重視學生的實踐應用能力，體現應用型本科的特征。

2 地方應用型本科結構力學教學存在的問題

基于地方性應用型本科結構力學的教學要求和教學實踐，發現結構力學教學中存在以下問題：

2.1 課時有限。各類本科院校目前都存在這樣一個問題，公共課占用課時過多，造成大部分專業課課時大幅削減[2]，結構力學也不例外，而結構力學教學大綱對課程內容的要求卻并沒有縮減，反而有所增加，這樣內容多，學時少的矛盾日漸突出，因此地方性應用型本科必須對結構力學相應的教學內容進行調整。

2.2 教學模式固定。結構力學的教學內容多、邏輯性強、技巧要求高，因此傳統的教學方法均采用課堂講授，這種教學手段有利于教師即時與學生互動，溝通，了解學生的知識掌握程度，但對于涉及過多例題講解的結構力學課程而言，課堂繪圖與計算過程版書占用太多時間，而課時少又限制了習題課的課時，這方面應當適時采用多媒體輔助教學。

2.3 課程孤島。結構力學在土木專業課體系中具有承前啟后的核心地位，但傳統結構力學教學中由于課程本身的關系并沒有與相關專業課建立聯系，這就使得結構力學的學習變得相對乏味，學生沒有興趣，找不到定位，因此在結構力學的教學中應當適時建立起與相關專業課的聯系。

3 地方應用型本科結構力學教改的方向和建議

針對地方應用型本科結構力學教學過程存在的問題，結合教學實踐經驗，從以下幾方面，對結構力學教學改革提出一些淺薄建議與思考。

3.1 教學內容的調整

結構力學教材分為兩大模塊，結構力學基本教程和結構力學專題教程[3]。對于一般普通本科院校來說，結構力學的基本教程是可以滿足課程教學的基本要求，而專題教程是針對不同層次院校的教學發展選學內容。基本教程又分為兩大塊內容，結構靜力學和結構動力學，針對結構力學內容多、學時少的特點，以及地方應用型本科院校對于結構力學教學質量的要求以及地方應用型本科的生源特點，可將結構力學基本教學內容劃分為基本內容和延伸內容，其中結構力學的基本內容包括：結構的幾何構造分析、靜定結構的受力分析、影響線、荷載作用下結構位移的計算、超靜定剛架的力法和位移計算，力矩分配法、矩陣位移法和結構動力計算基礎，而溫度作用下的結構位移計算、變形體虛功原理、超靜定拱力法計算、超靜定結構位移計算、無剪力分配法、力矩分配法與位移法的聯合應用、近似法及超靜定結構內力影響線等則作為結構力學的延伸內容[4]，這一部分內容引導有興趣的學生作為自學材料。對于結構力學教學內容的調整目的是在有限的學時里將重點內容講透徹，保證學生的學習效果。

3.2 教學方法與手段的多樣化

3.2.1 教學方法

①針對課程內容的重點與難點問題，嘗試采用歸納對比的教學方法，從多方面進行歸納對比，比如結構力學課程講解靜定梁的部分與材料力學相應章節內容進行對比分析，在回顧知識點的同時加深印象；再比如使用不同的力法基本體系分析同一超靜定結構；超靜定結構力法和位移法的對偶關系等。

②在每一章課程學習結束后安排習題課，通過習題課，講解典型例題，使學生深刻理解相關的定律定理的意義，能熟練正確應用這些客觀規律去分析問題和解決問題。另外聽得懂和能獨立完成解題過程是兩回事，可以在習題課中讓學生動手做題再講解，避免學生眼高手低。

3.2.2 教學手段

以傳統課堂講授為主，適時應用多媒體輔助教學，結構力學具有概念抽象，理論性強，計算量大等特點，課堂講授的速度相對較慢，可以給學生適當的反應時間，跟著老師的進度，能保證基本的教學質量，但同樣的課堂講授的缺陷也很明顯，由于結構力學涉及到很多典型例題的講解，學生的學習應用也主要是通過結構計算過程掌握，由于典型例題的結構繪圖與計算過程板書耗時較多，使得原本的教學內容難以完成，而采用多媒體可以輕松的解決這個問題，另外，多媒體可以通過形象具體的圖片或動畫把學生無法想象、教師也難于用語言來描述的內容，用多媒體手段生動、形象地演示出來，有效提高學生對概念的理解和掌握，這樣學生接受快、印象深刻。但是如果舍棄板書教學，只采用多媒體，授課時間內教學信息量大，學生沒有充分時間理解授課內容，重點難以把握，又會適得其反，因此合理的教學手段是把兩種教學手段有機結合起來，揚長避短，才能取得良好的教學效果。

3.2.3 相關課程的交叉結合

結構力學本身是一門力學，力學的特點就是偏于理論，學習力學本來是一件枯燥的事情，但結構力學他是一門研究桿件結構的力學，而我們工程中的大部分結構都是這一類，結構力學主要研究桿件結構之間的受力特征，這種桿件結構是由實際結構簡化而來，因此結構力學的掌握是諸如鋼筋混凝土結構等后續課程學習的基礎，而結構力學一般是在大二開設，在沒有學習專業課的情況下，如何使得結構力學突顯它的重要性和實用性就在于適時的建立它與相關課程的聯系，比如如何將一個鋼筋混凝土廠房結構簡化為結構力學可以計算的平面結構；鋼混課程設計中“力矩分配法”是如何應用的等等，這樣一些簡單的介紹不僅能提高學生對于結構力學的重視程度，也有利于激發學生的學習興趣。

4 結語

結構力學是土木工程專業最重要的專業基礎課程之一，立足于地方應用型本科教學的培養目標，結合個人結構力學的教學經驗與生源特點，對結構力學內容及教學方法提出一些建議，目的是加強結構力學與工程實踐的聯系，提高學生獲取知識和運用知識的能力，增強學生學習的主動性，為學生后續相關專業課程的學習以及未來的職業發展打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]基于地方本科院校應用型“卓越計劃”的《結構力學》教改研究[J].教育教學論壇，2014，4（14）：35-36.

[2]程健，尹曉文，榮華.《結構力學》課程教學改革與探索[J].吉林教育，2013.

[3]龍馭球，包世華，袁駟.結構力學[M].北京：高等教育出版社，2012.

[4]鄒萬杰.結構力學教學改革的思路探索[J].企業科技與發展，2008.

作者簡介：

鄭文（1986-），女，陜西米脂人，助教，碩士，研究方向：黃土力學與工程應用。endprint