力學課程與水工鋼筋混凝土結構課程之間聯系的解析

蘭州交通大學博文學院工程管理系 魏永鍵

一、力學課程現狀

（一）力學課程的特征

理論力學、結構力學、材料力學、土力學、水力學等作為工程專業的重要專業基礎課程，對于專業課程的學習有著承前啟后的作用。結合我院力學課程教學工作的開展現狀來看，力學課程具有內容多、理論性強、計算煩瑣等特征。

（二）學生對力學課程的認識

一是對課堂的投入有限。學生進入大學校園之后，各種組織活動增加，這必然大量分散學生的精力。力學課程內容較多、理論性較強、計算過程較煩瑣，學生上課感覺枯燥，提不起興趣，課下作業又多，必定導致學生對課堂學習的投入十分有限。二是課程基礎較差，聽課困難。部分學生基礎課程如高等數學、大學物理等學得不夠扎實，計算能力又比較差，而力學課程之間相互聯系、密不可分，理論力學是材料力學的基礎，材料力學又是結構力學的基礎，前面的課程學不好，后面課程的學習學生就會感到吃力，聽課困難。三是學習態度不端正。由于力學課程具有學習難度大、計算煩瑣、習題量大等特征，部分學生學習態度不端正。具體表現在兩個方面：第一，上課注意力不集中。由于力學課程難度大、計算多，部分學生上課聽不懂就干脆玩手機或者干其他事。第二，作業抄襲現象嚴重。由于力學課程需要多加練習，課下作業較多，一個班級五十幾個學生，最后上交的作業最多只有十余個版本，學生作業存在嚴重抄襲現象。四是對力學課程與專業課程的聯系認識不夠。由于力學是專業基礎課，先于專業課授課，這就讓學生認識不到學習力學對工程專業的重要性，也不清楚力學課程對于后續專業課的理論基礎作用，忽視了對力學課程的學習。

（三）力學課程的授課現狀

通過對學院力學課程課堂教學的調查可知，力學課程的授課方式還是傳統的教師講學生聽，以理論教學為主，缺乏必要的實踐教學作為支撐；課堂氣氛沉悶，忽略了教師與學生互動的環節，學生注意力不集中；課下力學課程作業繁重，學生抄襲作業現象嚴重，力學課程作業質量不高。這種授課方式降低了學生聽課的積極性和課堂授課的效率，以至于力學課程考試過關率較低。長期以來，力學教學工作以理論教學為主，缺乏必要的實踐教學作為支撐，這使得學生對于力學的學習難以有深入直觀的了解，不利于學生今后對于專業課程的深入學習。

二、水工鋼筋混凝土結構課程現狀

水工鋼筋混凝土結構是水利水電工程專業的專業必修課程之一，理論性、實踐性都較強。水工鋼筋混凝土結構課程講授了鋼筋與混凝土的物理力學性能、鋼筋混凝土結構設計計算原理、水工鋼筋混凝土基本構件的設計方法，要求學生能正確地進行截面尺寸確定、配筋計算、鋼筋布置、配筋圖繪制，能正確地進行構件承載力極限狀態計算，能正確地進行構件正常使用極限狀態驗算。該課程內容多，計算公式符號多，牽扯到較多的力學基礎知識。

（一）學生力學基礎薄弱

水工鋼筋混凝土結構課程以建筑材料、材料力學、結構力學為基礎，同時又應用實驗建立鋼筋混凝土結構計算公式，這就要求學生具有較為扎實的力學基礎知識。部分學生對于力學問題存有畏懼情緒，對于截面幾何特征計算、力學計算簡圖的理解及力學分析計算感到無從下手。水工鋼筋混凝土結構的設計計算是以這些力學參數的計算為前提的，若一個算錯，后面的計算就全部錯誤，所以學習該課程必須熟悉有關力學課程的內容。

（二）學生對課程的認識程度不高

水工鋼筋混凝土結構課程要求學生具有較好的力學基本功，但是我們在教學過程中發現，相當一部分學生甚至連最基礎的力學基本概念都不清楚，只要混凝土結構課程涉及力學上的知識，學生就對課程興趣不高，或者放棄聽講。水工鋼筋混凝土結構課程的實踐性特別強，設計中的許多構造措施和規范規定都來自工程實踐經驗，教師使用多媒體教學，可以增加一些感性認識，但仍然缺乏理性認識，難以激發學生的共鳴和思考，學習效果不夠理想。

三、力學課程與水工鋼筋混凝土結構課程之間的聯系

（一）材料力學與水工鋼筋混凝土結構內容之間的聯系

水工鋼筋混凝土結構課程內容與材料力學課程內容聯系緊密，特別是結構的受力分析、截面應力計算、截面的幾何性質等，在水工鋼筋混凝土結構各種構件的計算中頻繁用到。在教學計劃中，材料力學課程一般安排在大二上學期，水工鋼筋混凝土結構課程一般安排在大三上學期，在教學過程中存在知識的銜接和復習的問題。水工鋼筋混凝土結構的教學內容與材料力學各章節之間的聯系見表1。

表1 材料力學中各章節與水工鋼筋混凝土結構內容之間的聯系

（二）結構力學與水工鋼筋混凝土結構內容之間的聯系

在水工鋼筋混凝土結構的設計中，要應用相關結構力學課程內容。在教學計劃中，結構力學課程一般安排在大二下學期，水工鋼筋混凝土結構課程一般安排在大三上學期，在教學過程中存在知識的銜接和復習的問題。水工鋼筋混凝土結構的教學內容與結構力學各章節之間的聯系見表2。

表2 結構力學中各章節與水工鋼筋混凝土結構內容之間的聯系

四、結語

隨著時代的發展，力學傳統的教學內容和方法已不能適應新時期的要求；力學課程教學往往不能結合工程實踐，學生學習比較抽象，提不起學習興趣。這就需要探索以專業課為導向的新的力學教學模式。本文先就材料力學、結構力學與水工鋼筋混凝土結構課程之間的聯系進行解析，以便進一步探索出更好的力學課程授課方式，使力學真正融合到專業學科中，提升力學在教學中的核心地位，提升學生對力學的學習興趣，同時為后續專業課程的開展提供有效的銜接，提升專業課程的學習效率和質量。