結構力學課程教學存在的問題及建議

王琪

摘 要：在土木工程類專業基礎課中，結構力學具有承前啟后的作用，前向承接理論力學、材料力學，后項承接鋼筋混凝土結構設計原理、橋梁工程、鋼結構等專業課，因此，學好結構力學課程非常重要。本文分析了當前我國高校結構力學教學的現狀，分析了當前我國高校結構力學教學中存在的問題，提出了相應的建議。

關鍵詞：結構力學；教學；改革

結構力學是土木工程及相關專業的一門重要專業基礎課程，目前，在各個高等工科院校土木工程專業的教學計劃中，均將結構力學視為最重要的專業基礎課，同時也是大部分高校招收土木工程專業研究生時重點考試和考察的課程。因此，結構力學知識掌握的好壞，不僅關系到后續專業課程的學習，而且對今后的學習與工作具有深遠影響。結構力學是在先行修完理論力學、材料力學課程的基礎上繼而深化力學知識的一門課程。由于該課程內容多、綜合性與邏輯性強、方法技巧要求高，學生真正掌握結構力學知識比較困難。如何提高學生學習興趣，培養他們的學習能力、綜合運用知識能力和創新能力是結構力學授課過程中亟待解決的問題。如何在縮減了的課堂教學時間內，既要完成規定的教學內容，更要向學牛傳授更多更新的知識和信息，以提高教學質量和效率如何改善枯燥的傳統授課模式，調動學生學習的靈活性、主動性和積極性是教育工作者必須解決的課題。

1結構力學教學現狀分析

當前一些院校對結構力學的學時數進行了一定程度的壓縮，一般教學課時為96～118課時，這使得教學過程中既要保證最大信息量，又要保證教學效果，變得更加困難，造成學生積極性不高，學習效率低，考試不理想，掛科現象嚴重等情況。傳統的教學如采用提問式、討論式教學，引入多媒體教學，通過多媒體講述，節省一些公式、定理和計算題的推導和解答時間。然而，在實踐中，結構力學的教學還是遇到各種各樣的問題，學生的測試和實習結果均不理想，不能達到教學大綱規定教學要求。

1當前結構力學教學中存在的問題

目前學生的學習普遍存在的問題有：學習主動性差，一切聽從老師安排，學習中缺乏主動的思考；學生不會發現問題，更不會提出問題，不會利用所學知識解決實際問題。這樣的學習方式顯然不能滿足學生可持續發展的需要。影響結構力學教學的因素有很多，主要有以下幾點：一是學生對課程不感興趣，有些學生是被調劑或者補錄進入土木工程專業的，好多人對土木工程這個專業沒有全新的認識，對所開設的課程有排斥心理，上課沒有一點興趣，從而導致課程跟不上。二是學生有了松懈心理，有些學生則認為進入大學就可以輕輕松松了，不愿意再投入到繁忙的學習當中去，加之大學是個自由社會，課后沒有老師的約束，很多學生課后只知道玩，導致結構力學之前的基礎課學的很差勁，這使得他們學習起結構力學來異常困難，甚至有些學生直接放棄學習。三是課程課時的壓縮，導致教師在教授時，對之前課程已經涉及的內容匆匆帶過，這使得那些基礎不好的學生難以跟上，進而影響學習成績。四是新方法、新手段的運用不合理，使得一部分學生跟不上節奏，如多媒體的運用，對公式的推導雖然可以達到快速簡便的效果，但是由于其一氣呵成，沒有給學生思考和理解的空間，使得學生雖然上課時聽懂了，但是下課就忘記了，從而導致教學質量上不去。因此，改變學生的學習方式、培養和提高學生的學習能力已勢在必行。

3提高結構力學課程教學質量的幾點建議

3.1引入趣味性結構力學內容

針對經典結構力學教材內容中的主要概念，融入了相關的一些趣味性知識內容，以充分調動學生的學習興趣和積極性。結合各章知識點和基本力學概念，在導入新知識內容前，通過圖片、視頻和動畫等動態元素，創設實際工程環境，從而引出本部分教學內容對應的工程任務，以充分激發學生的學習動機。在相關理論知識點講解完畢，通過典型的工程案例分析進行強化，讓學生在潛移默化中將工程思維滲透到結構力學的學習過程中。

3.2適當調整教學內容

如何利用有限的時間完成規定的教學任務，就顯得非常重要，因此必須對課程內容進行合理的刪減和補充。例如對材料力學中已經學習過的內力概念、截面法計算內力的方法，以及靜定梁、靜定剛架的內力計算，只需簡單復習，重點放在控制截面的選取和支座反力的計算上；對理論力學中已經學習過的靜定平面桁架內力計算只需講述結點法和截面法適用范圍即可；三鉸拱的計算比較復雜，可以根據學生學習能力的實際情況進行調整。對于本科教學，結構內力以手算為主，為此要重點講述用力法、力矩分配法計算結構內力，特別是里面彎矩分配法、剪力分配法、圖乘法的運用。同時考慮到工程實際中結構內力計算已經逐步由機算代替手算，為此還要重點講述位移法、矩陣位移法，盡管內容抽象，難度較大，但結構力學采用現代計算手段是發展的總趨勢，而矩陣正是實現機算的基礎，因此需要加強對位移法與矩陣位移法的基本原理、基本方法及基本應用的講解，逐步實現從手算到機算轉變。

3.3創新教學手段

結構力學的教學理論，枯燥、抽象，單單依靠傳統的板書教學，很難達到良好的教學效果，因此需創新教學手段。多媒體教學手段相比傳統的板書教學，有其科學性、先進性和實用性，并且易于復制推廣，能普遍提高教師的教學質量。但是結構力學教學不能把多媒體教學當成唯一的教學手段，適當的引入多媒體教學，并配合板書教學，則可以起到事半功倍的作用，比如在進行概念闡述時，可以通過多媒體講述，形象直觀，在推導公式定理時，則采用板書教學，讓學生參與推導過程，加深記憶。例如采用動態視頻、動畫、照片和聲音等展示，增加學生的感性認識，激發學生的學習興趣，拓寬學生的空間概念，幫助他們更好地理解和接受有關的概念和原理。如在結構力學緒論中，我們用多媒體演示大量工程示例、結構計算簡圖，增加學生的工程實感；對于比較抽象的瞬鉸、幾何瞬變體系、塑性鉸、振型等概念以直觀的動畫形式制作并與課件相連。

參考文獻

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