結構力學課程教學改革與探討*

包恩和蔣驊劉博陳宜虎

（1、桂林理工大學土木與建筑工程學院，廣西桂林5410042、桂林理工大學博文管理學院，廣西桂林541004）

結構力學課程教學改革與探討*

包恩和1蔣驊2劉博2陳宜虎1

（1、桂林理工大學土木與建筑工程學院，廣西桂林5410042、桂林理工大學博文管理學院，廣西桂林541004）

文章通過闡述筆者在“結構力學”課程教學中所遇到的一些問題，并針對這些問題在教學內容、教學方式等方面進行了思考，最后對課程的教學改革提出了自己的一些看法。

結構力學；教學方法；教學改革

前言

結構力學是高校土木工程專業最重要的一門專業基礎課之一，在整個土木工程專業教學中不但具有承上啟下的核心地位，而且貫穿于整個專業學習的過程。結構力學的先修課包括高等數學、線性代數、計算機基礎知識、工程力學等，作為土木工程學科主要的專業基礎課之一，它是聯系基礎力學課程與工程設計課程的紐帶，是從力學基本理論過渡到工程實際應用的重要橋梁。結構力學課程的教學質量直接決定了后續鋼筋混凝土結構設計原理、鋼結構、地基基礎和抗震結構設計、以及課程設計和畢業設計等課程的教學效果，同時也是學生今后在設計或施工工作中解決工程問題的基礎。因此，想要學生將大學的專業課程學習扎實，結構力學這門課程必須學好，這就對我們結構力學的教室提出了更高的要求。本人在結構力學的教學過程中，發現了一些教學上所存在的問題，文章將從這些問題著手，提出一些解決問題的方法，并對該課程的教學的改革提出幾點自己的見解。

一、結構力學教學中存在的問題

（一）課時少

在教育部大力推行“大土木”專業背景下，學生的課程數量大幅增加，導致各專業課分配到的課時不可避免的減少，結構力學也不例外。而結構力學是一門專業基礎課，主要研究桿系結構的內力和變形，具有內容較多，理論性強，概念較為抽象，解決問題的思路多樣化等特點。有很多重要的內容必須細細講授，要耗費大量課時，課時少與內容多的矛盾相當突出。因此，必須增加結構力學課程的學時。

（二）內容繁瑣、零亂

在目前的結構力學的培養方案中，有一些內容較為繁瑣、零亂。例如在理論力學中，桁架桿的內力計算已經被講授過，而結構力學又要重新再講一次，內容得不到很好的銜接，導致學生上課一頭霧水。而像矩陣位移法這類本科學生今后在工作中很少被運用到的內容，大綱卻要求重點講授，不僅浪費課時，也浪費學生學習的精力。因此，教學內容改革勢在必行。

（三）內容抽象

結構力學研究計算的是結構在各種效應作用下的響應，包括內力的計算及位移的計算。由于內力看不見，摸不著，學生在學習的過程中缺乏感性的認識，學生很容易將內力等概念混淆，造成對知識點的模糊。且由于課程的內容抽象，這就造成學生在接觸到這門課程時容易產生畏難情緒，再者由于學生在學習過程中沒有明確的目的性，“怎樣去學習”、“知識點該如何運用”、“如何分析力學模型”等問題普遍存在，導致學生不能學以致用，自然而然缺乏對結構力學這門理論性較強的課程的學習興趣。學生學習后不知道學習結構力學對今后工作有何幫助。

（四）缺少課程間的銜接

結構力學作為一門基礎專業課，既有其理論嚴密、系統完整、邏輯性強的特點，又存在其作為土木工程相關專業課基礎的作用，因此與其他課程，如鋼結構，砌體結構，混凝土設計原理等專業課程密不可分。從實際教學與調研過程中發現，結構力學學習的好壞，直接影響上述課程的學習效果。更為嚴重的是，結構力學學不好，大四的畢業設計也很難著手。但如今的教學中，教師過分強調結構力學這門課程的獨立性，忽視了它與其它專業課的關聯。

二、結構力學教學改革

（一）增加課時

鑒于目前結構力學課時較少的問題，可將這門課程的課時由原來的64個課時增加到80個課時。增加課時，教師可以將課程中的重點難點打散細細講授，使學生更易于理解，有利于提高學生對知識的掌握，還可利用增加的課時，進行課程的創新與改革。

（二）優化教學內容

針對課程中一些較為繁瑣的內容，可根據實際情況，對教學的順序進行適當的改變，對不同課程間相似的知識點進行穿插教學，減少教學的冗雜。例如，在結構力學中已被講授過的桁架結構桿的內力計算，可將結構力學中的這部分內容放在理論力學中講授。而“靜定梁與靜定剛架內力圖”的這部分內容，材料力學也有詳細講述，內容大致相同，只是側重點不同，可將其放到材料力學中講授。這樣不僅可以節省出不少課時，還有利于學生對知識點的聯系，有利于學生對知識點的掌握。而例如矩陣位移法這類本科學生今后在工作中很少被運用到的內容，可以將其作為選修課來上。而動力計算的內容在教材中設計較少，在今后的建筑結構中，這方面的內容會越來越多的被用到，教學時可增加相應的內容。

（三）改進教學方法

1.現代化教學手段與傳統教學手段相結合

結構力學是一門理論性、邏輯性很強的課程，更需要通過生動活潑的教學手段來展現課程內容［1］，以激活學生的學校興趣。運用多媒體教學手段，可以將一些抽象的，學生難以想象的，教師難于用言語表述出來的內容，通過PPT、圖片、FLASH等展示給學生，這樣不僅可以有效提高學生對知識點的理解和掌握，同時減少了書寫板書的時間，提高了授課的效率。而對于一些難度較大，較為復雜的內容，如力法、位移法的公式推導與計算等，只有通過板書的細細講解，逐步推導，并且師生間的相互交流，才能使學生易于理解，加深記憶。因此，將傳統教學與多媒體教學有機結合起來，揚長避短，可真正做到既提高課堂教學效率又提高教學質量［2］。

2.引入案例式教學

學生學習知識，主要服務于今后的工作，而結構力學的內容較為抽象，學生很難將所學的知識與實際工作結合起來，這就需要教師引入案例式教學。根據這一情況，在結構力學課程教授過程中，可以將實際工程案例引入到教學中來，授課教師可以對課堂上講授的每一個章節、每一個知識點都能夠找出相對應的工程應用案例，針對實際工程案例，授課教師應著重講述本章學習內容與實際案例之間的緊密聯系，例如在講授受彎構件時，如何將建筑中的梁、荷載、支座簡化為力學模型來進行受力分析，利于學生在思考問題時可以結合實際，將抽象的概念具象化。通過這種方式，潛移默化地讓學生意識到結構力學的學習對解決工程實際內容起著至關重要的作用。除此之外，在例題、討論題與課后習題方面，同樣可以引入工程實例，引導學生根據實際案例簡化力學模型，比如普通大橋對應多跨靜定梁，廠房對應剛架，鐵路橋對應桁架等等。

3.采取“一頁開卷”考試模式

結構力學當前普遍采用閉卷考試的方式進行考核，考試時間往往安排在結課后兩周內。由于結構力學內容量大，知識點多，各個公式較為復雜，學生很難在有限的時間內將這些公式記熟，將知識點理解透徹，導致這門課程的掛科率偏高。目前，“一頁開卷”考試模式逐漸被各高校所接受，即允許學生自帶一頁A4紙進考場，可以用來寫重要公式、歸納知識點、平時易錯的地方、解題思路等［3］，結構力學也可采用這樣的考核方式。這樣的考核方式好處在于，首先，學生可以不必死記硬背許多課本上復雜的公式，而將精力放在對知識點的理解及運用上；其次，準備這一張A4紙的過程，就是對知識點系統性地進行歸納、提煉、總結的過程［1］，學生的復習效率更高，對知識點的掌握更牢固，這也正是考試的目的。

三、結束語

結構力學是土木工程專業較為重要且難度較大的一門專業課，由于其與其他課程間聯系緊密，其教學質量的優劣關系到學生對這門課程及與之關聯的數門課程的知識的掌握程度，乃至會影響到學生將來的工作情況。因此，各結構力學的教師都必須認真、負責地將這門課程上好。筆者根據在結構力學課程實際教學中發現的一些問題，提出了對課程教學改革的一些膚淺的看法，希望能對結構力學這門課程教學質量的提高有所幫助。

［1］耿翠珍.《結構力學》課程教學改革初探［J］.浙江樹人大學學報（自然科學版），2012，3：44-48.

［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，2013，25：49.

［3］李慧英.高職《結構力學》課程教學改革的研究與實踐［J］.職業時空，2009，7：62-63.

The paper sets forth some problems which exit in the teaching of structural mechanics and then thinks about them in teaching content and methods.Finally，the author puts forward some suggestions to the educational reform of this course.

structural mechanics；teaching method；educational reform

G642

A

2096-000X（2016）20-0154-02

土木工程專業應用型人才培養模式研究（編號2016JGA423）。

包恩和（1975-），男，蒙古族，內蒙古烏蘭察布人，桂林理工大學土木與建筑工程學院，副教授。蔣驊（1990-），男，漢族，廣西桂林人，桂林理工大學博文管理學院，助教。