采礦工程專業彈性力學課程教學現狀及改革措施

摘 要：彈性力學是采礦工程專業本科生的必修基礎課程，該課程理論性強，要求學生具備較好的數學功底，是一門非常有難度的課程。針對彈性力學教與學過程中存在的一些問題，筆者提出了幾項教學方法和措施，以供相關工作者參考。

關鍵詞：采礦工程;彈性力學;教學改革;教學方法

【中圖分類號】G【文獻標識碼】B【文章編號】1008-1216（2020）02B-0127-02

彈性力學是采礦工程專業的一門必修基礎課程，也是學習巖石力學、彈塑性力學等課程的基礎。而學習彈性力學又需要有高等數學、靜力學和材料力學等學科的知識儲備，但對許多學生而言，高等數學已經是一門非常晦澀、難懂的課程，而彈性力學中對于問題的求解又基本是以高等數學中的微積分和求解偏微分方程等知識點為基礎，所以使得學生在學習彈性力學課程時面臨很大的困難。

許多學者針對該課程的特點，開展了相關的教學方法研究工作。比如，張愛軍等對課程中比較難懂的一些知識點進行了總結和歸納，并編制了彈性力學平面問題的可視化求解軟件，有效改善了教學效果。劉偉提出了七類教學改進措施，但想要完全實施確實還存在很多困難。卜慶為等結合工程教育專業認證，探討了彈性力學課程教學要求，提出了以“實現預期學習結果”為導向的教改實踐措施。張偉偉等提出了三段式教學方法，該方法提高了學生的學習信心和興趣，取得了較好的教學效果。路曉艷等提出引入興趣專題的方式，提高了學生學習彈性力學課程的主動性，取得了良好的教學效果。但在實際教學中應采取哪些教學措施，還需要根據學生的知識儲備及專業培養目標來確定。

本文結合教學實際，先對教與學過程中存在的問題進行探討，并針對這些問題提出改進教學的方法和措施，以期提高學生學習彈性力學的興趣和能力。

一、彈性力學教與學中存在的主要問題

以內蒙古科技大學采礦工程專業學生為例，通過對學生課堂表現及課下調查結果，總結出彈性力學課程在教與學過程中主要存在以下問題：

1.學生對采礦工程專業沒有興趣。眾所周知，興趣是一個人學習最好的老師，由于采礦工作是一個艱苦的行業，現階段想真正從事礦山開采工作的學生很少，學生對這個專業很難產生興趣。根據招生統計信息，采礦工程專業學生基本都是調劑生，大部分學生選擇這個專業的目的是先進入一所大學，等待機會再轉到自己喜歡的專業。通過調查，有的班級甚至超過70%的學生有明確的要轉專業的想法，并且絕大多數學生想轉入的專業基本相同。雖然轉專業的出口全部放開，但入口卻面臨著非常嚴峻的競爭，最終能夠轉專業成功的都是品學兼優的學生。由于好的生源都轉入到其他專業，導致采礦工程專業的學生質量進一步降低，加之這些學生本身就對采礦工程專業沒有興趣，也就不再努力學習。

2.學生學習積極性不高，只是被動接受知識。要想學好彈性力學，除了課堂上教師講授外，課下的預習和復習是必不可少的。現在的學生多數為“00后”，與20世紀80年代及以前的學生相比，他們的生活及成長環境較為輕松、安逸，沒有經歷過磨難，一旦遇到挫折首先想到的不是克服，而是逃避。由于彈性力學需要多門課程作為基礎，且前后知識點銜接緊密，一旦前面的知識點落下，學習后面的知識點時就如同聽天書一般，這時，絕大多數學生就會選擇放棄這門課程的學習。

3.學生數學功底普遍較差。對于絕大多數學生而言，高等數學的知識點掌握不夠，甚至還有不少學生對于求導和積分運算的公式不是很熟悉，在偏微分方程求解方面更是一頭霧水。這些知識點卻又是學習彈性力學的基礎，導致學生在學習這門課程時存在很大困難，甚至有的學生視彈性力學如同洪水猛獸一般，唯恐避之不及。

4.課時太少。根據教學大綱，彈性力學課時為32學時，32學時也只能將大綱要求的知識點講授完畢，幾乎沒有多余的時間來對課程進行前后串聯和復習，學生在學完這門課程后也很難建立起系統性的知識框架，導致學習效果不佳。

5.大班教學效果差。由于缺乏能夠講授彈性力學課程的教師，一名教師往往是同時給整個專業所有學生上課。學生數量太多，教師上課需要同時兼顧教學和管理，導致教與學的效果均比較差。

二、彈性力學教學方法改革措施

明晰在講授彈性力學課程中遇到的問題，以及學生學習彈性力學的反饋意見，筆者提出針對采礦工程專業學生彈性力學課程的幾點建議和措施，具體如下。

1.采取措施吸引優秀生源。現階段，采礦工程專業學生多數為調劑生，分數普遍不高且學習積極性差。為改善班級學習環境，營造良好學習氛圍，需要吸引一些優秀生源來充當班級學習的“火車頭”，從而帶動和幫助學困生學習。

為吸引優秀生源，可以對高考第一志愿報考采礦工程專業的優秀學生及轉入采礦工程專業的優秀學生，免除其一定學費，并在各種評優、評獎、入黨及推免研究生等方面給予優先考慮。在有優秀生源加入后，還應根據班級內學生的學習成績，劃分為若干水平相近的學習小組，由學優生擔任組長，幫助中等生做好進步工作，幫助學困生做好脫差工作。并定期對各小組的整體學習情況進行評比，對成績優秀的小組以及進步較快的學生進行表揚，不斷給取得進步的學生以鼓勵，真正將賞識教育融入到教學中，樹立“比學趕幫超”的良好學習氛圍。

2.夯實基礎知識。高等數學、靜力學和材料力學是學習彈性力學的基礎，基礎沒有打牢，在基礎上建立的一切東西也終究是不穩固的。所以，在學習彈性力學之前必須夯實學生這三門課程的基礎。這就要求相關任課教師在授課中要付出更多的努力，通過多種途徑考查學生掌握知識的情況，然后對癥下藥，夯實學生基礎知識。

3.突出行業特色，明確培養方案和目標。根據采礦行業特色，礦山企業需要的是能夠解決礦山實際問題的應用型人才。對于采礦工程專業學生，應以培養學生能夠掌握解決現場工程實際問題的能力為原則。這就需要合理編制教學大綱，摒棄與采礦行業無關的知識點，突出和強化與采礦行業有關的知識點，并在授課中將這些知識點與礦山現場實際結合起來。比如，如何運用彈性力學知識，分析礦井中巷道圍巖應力分布及穩定性問題。

4.強化彈性力學基礎知識點的教學與考查。比如，第一章中的體力、面力、內力、應變和位移等基本概念及其正、負號規定是后續章節學習的基礎，如果基礎知識點掌握不牢，后面的學習則無從談起。因此，每節課應對前面所學知識進行回顧和復習，并且要經常性進行課堂小測試或通過提問等方式考查學生掌握知識情況，以此提高學生對課程基本知識點的理解和運用。同時，在授課中還應該多舉一些日常生活中與彈性力學知識點有關的例子，多給學生們以思考的空間，提高學生思考和分析問題的能力。

5.由淺入深，循序漸進，逐漸提高學習難度。采礦工程專業學生多為調劑生，生源質量相對較差，且現在的學生普遍存在畏難心理，害怕挫折。為消除學生的畏難心理，并針對學生生源質量不是很好的客觀事實，教師在授課初期可以先給學生講解一些通俗易懂的基本概念和知識點，讓他們能夠運用這些知識解決一些比較簡單的問題。在他們掌握一定的基礎并產生興趣后，逐漸提高難度，使他們逐漸突破自己原有的學習和思維模式，不斷提高分析和解決問題的能力，進而提高學生學習效果。

6.積極推進小班化教學模式。小班教學中學生數量少，教師便于管理，學習環境和氛圍相對較好，有助于提高學生學習的積極性和主動性，也有利于教師做好授課、摸底和針對性的輔導工作。從過往的教學統計結果來看，小班教學模式學生出勤率高，平均成績一般要比大班教學模式下平均成績高10分以上，不及格率也明顯降低。因此，在條件允許的情況下，應推廣小班教學模式。

三、結束語

彈性力學是采礦工程專業非常重要的一門必修基礎課程，也是學習其他專業課的基礎。本文以內蒙古科技大學采礦工程專業為例，系統地總結和分析了彈性力學教與學過程中存在的問題，并提出了幾項教學措施，這些措施要貫穿教學的全過程。另外，教學應突出行業特色，對于采礦工程專業學生，應以培養其具備解決現場實際問題的能力為原則。

作者簡介：段會強（1986～），男，山東臨朐人，博士研究生，內蒙古科技大學礦業與煤炭學院采礦工程系講師，主要從事礦山壓力與巖層控制、礦山巖體力學與工程的教學與研究。

參考文獻：

[1]張愛軍，吳祿祥.“彈性力學”教學中幾個難點問題的探討[J].黑龍江教育，2019，（1）.

[2]劉偉.彈性力學課程教學改革的幾點思考[J].高等建筑教育，2019，（1）.

[3]卜慶為，鄭文翔，王超，王翔.工程教育專業認證背景下彈性力學教改實踐探討[J].力學與實踐，2016，（35）.

[4]張偉偉，田錦邦.彈性力學的三段式教學方法[J].力學與實踐，2017，（2）.

[5]路曉艷，張曉琳，孫磊.興趣專題在彈性力學授課中的嘗試與思考[J].教育教學論壇，2019，（3）.