力學課程教學方法淺談

【摘要】：理論力學、材料力學和結構力學并稱為三大力學，是土木工程專業十分重要的專業基礎課，支撐著土木工程專業整個專業課程的學習和畢業設計環節的實施。但是由于課程的特殊性，三大力學比較枯燥難學。本文主要闡述了如何增加力學教學的趣味性，激發學生興趣，提升授課效果。

【關鍵詞】：力學；教學方法；趣味性

前言：

理論力學、材料力學和結構力學并稱為三大力學，是許多工程技術的理論基礎。土木工程是力學應用最早的工程領域之一[1]。對于土木工程專業的學生來說，三大力學是十分重要的專業基礎課，支撐著土木工程專業后續專業課程的學習和畢業設計實踐環節的實施。但是由于 “三大力學”課程本身偏重分析計算，學習起來比較枯燥。對土木工程專業學生來說，談“力”色變成為一種普遍現象。因此，如何提高力學課程的授課質量，增添力學課程的趣味性成為了授課教師首要思考的問題。

教學方法：

（一）第一節課要有目的導向性

力學課程一般在大一、大二開設，大多數學生對自己的專業方面了解比較少，在學習力學的過程中常產生 “學習力學能干什么”“現在工程計算都借助于軟件誰還手算呢”“我們本科畢業后大多從事施工專業，用不到力學計算” 等種種疑問。因此，在上第一節課的時候不要急于課本知識的講解，先做好自我介紹，揭開老師在學生心中的神秘感，消除師生之間的隔閡，然后循序漸進的講授我們這門課程學習些什么，有什么作用等，明確課程目的以及后續課程對力學課程的需求。介紹本學科的學習方法、學習內容和目標要求以及個人的授課習慣，學習的經驗之法，便于學生更好的接受老師，喜歡上所學課程。通過引入力學問題相關的工程實例，講解力學知識與設計、施工之間的關系，激發學生求知欲望，樹立正確的學習導向，比如懸挑梁的設計，根據荷載的分布情況計算出內力就能合理的配筋，但是如果設計人員配錯了鋼筋方向，施工人員沒有及時發現，就不能保證結構的安全性。還有預制樁的堆放和吊裝，墊木和吊點的位置設計；地基梁、板中鋼筋截斷和搭接位置；基礎中長向鋼筋在下，短鋼筋在上；模板工程中拆模順序；施工縫的留設位置等[2]。

（二）精心設計、上好每一節課

精心進行每堂課的設計，采用多媒體與板書相結合的教學方式，比如引入多媒體動畫講解理論力學的運動學、材料力學的臨界分析和結構力學的動力計算部分就顯得形象生動，減少抽象信息在大腦中轉換為形象信息的轉換過程，便于學生理解接受。而利用板書的方式講解公式的推導和例題計算過程的演練則易于知識的理解與掌握。在教學過程中多媒體教學與傳統板書教學相結合，把握好多媒體的使用時機，特別要考慮好時間因素，正確處理好多媒體教學時間與適時的課堂講解、板書、交互和反思的時間。

對于任課教師來講，無論課上還是課下做到平易近人、幽默風趣、情緒飽滿，樹立一種積極向上的形象，和學生建立一種亦師亦友的關系，用自己的人格魅力感染學生狀態。盡量把枯燥的內容講的生動有趣，東南大學單建教授的趣味結構力學[3]給筆者很大的啟發。在幾何組成分析中通過一些例題結合三十六計的“順藤摸瓜”“偷梁換柱”“移花接木”“欲擒故縱”等典故掌握了幾何組成分析的方法，寓教于樂，增添了課堂趣味性，讓學生在快樂的氛圍中學習。

（三）興趣培養，化被動為主動

興趣是最好的老師，激發學生興趣，培養學習動機，化被動學習為主動學習。力學知識在我們生活中無處不在，比如阿基米德說過的“給我一個支點，我能撬動地球”，陀螺、自行車以至于直升機的運動我們都可以用理論力學中的力矩來解釋；鋁合金窗子的窗格可以無限高嗎，千斤頂的承載重量等可以用材料力學的知識來解釋；臭氧層吸收大部分的紫外線，充當我們的“防曬霜”、1940年美國全長860米的塔柯姆大橋因大風而塌毀這都可以用結構力學中的共振來解釋。發掘力學課程的趣味性成為任課教師的重要任務，在力學授課過程中提出相應的力學例子或者激發學生思考生活中有什么現象用到我們的力學知識，培養學生主動探索的能力。同時也可以在課余時間設置趣味性的結構設計實驗，比如用身邊常見的A4紙張、繩子、膠帶或者膠水設計你心目中的結構，看誰的結構承重大；如何讓拋出去的雞蛋不壞等試驗，激發學生的興趣與求知欲，培養學生創新能力和動手能力。

（四）學生參與，建立良好的課堂氛圍

因為力學課程的前后邏輯性較為緊密，學生經常反映從某個知識點沒掌握好以至于后面學習跟不上。在教學過程中，重視學生參與度，根據知識點的學習設置相應的課堂小測試，便于前后知識的貫通和老師對學生掌握情況的了解，及時調整教學內容。同時，在教學過程中一定要深入淺出，把握重點，善于調動學生的好奇心和探究問題的興趣。在課堂上恰當設置問題提問，激發學生思考，用反問的方式培養學生的思考能力和分析能力，避免單方面灌輸知識的填鴨式教學。要做到心中有學生，在講課的時候要時刻觀察學生的反應，如果不確定學生是否能聽懂，可以適當提問題，要緊跟學生的思維，善于引導學生的思考方向，激發學生們對問題的探究興趣，一切以學生為主。每堂課一定要留出足夠的自由討論時間，讓學生和老師們共同探討問題，老師帶頭解決他們的疑問。鼓勵學生提問題，并討論問題，將這種氛圍帶到課堂中。當然，最重要的是老師要帶頭和同學們交流，并讓同學們說出自己的問題，展開討論，解決問題，參與人越多，課堂氛圍越好，學生掌握的知識就越牢固。能講到學生的心里，這才是最重要的學習方式。

結語：

教無定法，貴在得法。在教學實踐中不斷總結經驗教訓，勤于收集學生反饋的信息，及時調整教學方法，在教師與學生的共同努力下，循序漸進，樹立正確的學習態度，共同把力學課程學好，打下堅實的理論分析基礎，培養具備解決實際工程問題能力的合格的工程技術人員，在未來的工作中能做到理論分析和軟件計算同舉并進。

參考文獻：

[1]郝哲.土木工程專業中的若干力學問題剖析[J].沈陽大學學報.2005，17（2）.

[2]祁特，夏彬.淺談力學知識在施工質量控制中的應用[J].四川建筑.2009，09（29）.

[3]單建.趣味結構力學[M].第2版.北京：高等教育出版社，2015.