土木工程本科非力學專業彈性力學課程教學思考

龍慧++胡萍++陳文昭++彭成++樊軍偉

摘 要：為提高土木工程本科非力學專業彈性力學課程教學水平和效果，文章分析了該課程教學中存在的相關問題，并針對相關問題，從課程的內容組織、興趣培養和教學設計三個方面，提出了一些提高課程教學水平和效果的思路。

關鍵詞：土木工程非力學專業；彈性力學；教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

彈性力學是土木工程專業本科的常設專業課程之一，是對材料力學、結構力學等課程的延伸，具有極強的理論性和專業性。同時，彈性力學對后續研究生階段課程的學習有重要意義。然而對非力學專業本科生而言，彈性力學課程的地位比較尷尬，普遍存在課程時間短（一般為24～32個課時）、學生畏難、不重視等現象。因此，如何激發學生的學習動力，如何在現有的課時條件下保證教學質量，是土木工程非力學專業彈性力學教學中一個亟待解決的問題。

一、內容組織

彈性力學課程學時相對較少，因此，首先必須在有限的學時內著重介紹基本內容，重點闡述基本原理、基本力學思想和基本求解方法，避免重復。其次，對求解問題過程中一些重要的方法、技巧應予以詳細說明，比如量綱分析法、因素分析法等方法。再次，對目前工程中已普遍推廣的設計分析方法——數值分析法也應重點介紹，對學生而言，無論是直接從事土木工程工作還是選擇進一步深造，數值分析法都是解決實際工程問題、完成研究工作的重要手段。最后，由于課時限制，不建議詳細介紹空間問題知識，相關內容應該在自選彈性力學擴展或者在研究生課程中學習。

通過合理的內容組織，有效地突出教學重點，合理利用教學時間，既注重了學生當前理論基礎的培養，又拓展了學生解決實際工程問題的能力，延伸了學生進一步深造學習的道路。

二、興趣培養

彈性力學作為一門專業性較強、理論基礎要求較高的課程，土木工程本科非力學專業的學生，一直普遍感覺該門課程非常難學，有大量的微積分公式推導，對于推導得出公式的具體物理含義和實際工程用途不甚了解，很多時候無法判斷推導出的公式的對錯。

基于上述現狀，想要提升教學效果，就必須增加學生在學習中的主觀能動性。首先，在介紹彈性力學的各基本理論和各公式推導的過程中，應緊扣工程實際，告訴學生上述理論或公式的工程應用，加深其對公式和理論的理解，并增加學生對于教學內容的興趣。比如在介紹平面問題的簡化時，應盡可能多利用工程實例來說明哪些問題可以簡化為平面應變問題，哪些問題可以簡化為平面應力問題，并找出一些看似能簡化為平面問題但實際上無法簡化的工程實例（如樁基礎受豎向荷載和土壓力作用），通過對比加深學生對上述理論的理解，也有效地調動學生的學習興趣。另外，在教學時緊扣研究前沿，通過介紹彈性力學領域的最新進展，尤其是與土木工程結構相關進展，介紹彈性力學現有研究手段和研究方法的應用，拓寬學生的視野，增加學生的知識寬度，也可以在一定程度上激發學生的求知欲。

三、教學設計

對于彈性力學的教學手段，若單純采用PPT講述，會導致學生對于教學內容的理解存在困難，尤其是在介紹公式推導的時候難以緊跟思路；若單純采用課堂板書又會減少教學中傳遞的知識量，無法利用動畫和圖片等手段豐富教學內容。因此，彈性力學的教學必須采用課堂板書和PPT講述相結合的方式，取長補短，提高課堂教學效果。

在教學中還應該加強與學生的交流，對教學內容中的部分知識點展開討論，加深學生對相關知識的理解和掌握。比如在每堂課前針對該堂課的教學內容設計1到2個問題進行討論。

本文分析了土木工程本科非力學專業彈性力學課程教學中存在的問題，并探索了提高其教學效果的方法：

（1）內容上應詳略得當，重點介紹基本概念及平面問題相關理論。

（2）緊扣工程實際和研究前沿，激發學生的學習興趣。

（3）采用板書和PPT相結合的教學手段，設計課堂互動討論話題。

參考文獻：

[1]陳適才，彭一江，彭凌云.土木工程專業彈性力學課程教改思考[J]. 教育教學論壇，2016（4）：216-217.

[2]彭一江.土木工程專業本科生彈性力學課程的教學改革設想[A].北京力學會學術年會.北京力學會第21屆學術年會暨北京振動工程學會第22屆學術年會論文集[C].2015.