地方应用型本科结构力学教学的一些思考和建议

郑文等

摘要：立足于地方应用型本科教学的培养目标，结合个人结构力学的教学经验与生源特点，对结构力学内容及教学方法提出一些思考和建议，目的是加强结构力学与工程实践的联系，提高学生获取知识和运用知识的能力。

关键词：结构力学 教学质量 应用型本科

结构力学是研究结构的组成规律和合理形式，研究外因作用下结构内力、变形计算的科学，是土建、路桥、水利、隧道工程等专业重要的技术基础课。结构力学的先修课程有理论力学和材料力学，这些力学的学习又都离不开高等数学作为计算基础，另外结构力学又作为钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、高等建筑结构以及建筑结构抗震等课程的基础，结构力学起着沟通理论知识与工程实践的桥梁作用[1]。因此，结构力学的教学质量直接影响到学生对后续专业课的接受情况和学习兴趣，从而进一步影响到学生课程设计、毕业设计及解决实际工程问题的能力。而结构力学本身又具有知识点多、理论性强、技巧性高、计算繁琐等特点，因此如何保证结构力学教学任务的前提下，提高教学效果就是很多结构力学老师正在思考的问题。而对于地方本科应用型大学就学校定位和教学要求的前提决定了这类院校结构力学课程的广度和深度，为更好的培养这类学校学生的实践能力和创新能力，在总结前人教学改革成果的基础上，结合地方性本科应用型大学的实际情况，以及结构力学教学过程中浅薄经验和体会，提出对该课程教学的一些思考和建议。

1 地方应用型本科对结构力学教学的要求

地方应用型本科院校较普通本科院校而言，具有更鲜明的技术应用层面的特征。它要求教学要培养可以适应生产、建设、管理等一线需要的高等技术型人才，同时又要区别于一般高职类院校，因此对于地方性本科院校结构力学的教学要求既要满足全国普通本科结构力学课程内容的基本要求，保证课程的基本教学质量，又要重视学生的实践应用能力，体现应用型本科的特征。

2 地方应用型本科结构力学教学存在的问题

基于地方性应用型本科结构力学的教学要求和教学实践，发现结构力学教学中存在以下问题：

2.1 课时有限。各类本科院校目前都存在这样一个问题，公共课占用课时过多，造成大部分专业课课时大幅削减[2]，结构力学也不例外，而结构力学教学大纲对课程内容的要求却并没有缩减，反而有所增加，这样内容多，学时少的矛盾日渐突出，因此地方性应用型本科必须对结构力学相应的教学内容进行调整。

2.2 教学模式固定。结构力学的教学内容多、逻辑性强、技巧要求高，因此传统的教学方法均采用课堂讲授，这种教学手段有利于教师即时与学生互动，沟通，了解学生的知识掌握程度，但对于涉及过多例题讲解的结构力学课程而言，课堂绘图与计算过程版书占用太多时间，而课时少又限制了习题课的课时，这方面应当适时采用多媒体辅助教学。

2.3 课程孤岛。结构力学在土木专业课体系中具有承前启后的核心地位，但传统结构力学教学中由于课程本身的关系并没有与相关专业课建立联系，这就使得结构力学的学习变得相对乏味，学生没有兴趣，找不到定位，因此在结构力学的教学中应当适时建立起与相关专业课的联系。

3 地方应用型本科结构力学教改的方向和建议

针对地方应用型本科结构力学教学过程存在的问题，结合教学实践经验，从以下几方面，对结构力学教学改革提出一些浅薄建议与思考。

3.1 教学内容的调整

结构力学教材分为两大模块，结构力学基本教程和结构力学专题教程[3]。对于一般普通本科院校来说，结构力学的基本教程是可以满足课程教学的基本要求，而专题教程是针对不同层次院校的教学发展选学内容。基本教程又分为两大块内容，结构静力学和结构动力学，针对结构力学内容多、学时少的特点，以及地方应用型本科院校对于结构力学教学质量的要求以及地方应用型本科的生源特点，可将结构力学基本教学内容划分为基本内容和延伸内容，其中结构力学的基本内容包括：结构的几何构造分析、静定结构的受力分析、影响线、荷载作用下结构位移的计算、超静定刚架的力法和位移计算，力矩分配法、矩阵位移法和结构动力计算基础，而温度作用下的结构位移计算、变形体虚功原理、超静定拱力法计算、超静定结构位移计算、无剪力分配法、力矩分配法与位移法的联合应用、近似法及超静定结构内力影响线等则作为结构力学的延伸内容[4]，这一部分内容引导有兴趣的学生作为自学材料。对于结构力学教学内容的调整目的是在有限的学时里将重点内容讲透彻，保证学生的学习效果。

3.2 教学方法与手段的多样化

3.2.1 教学方法

①针对课程内容的重点与难点问题，尝试采用归纳对比的教学方法，从多方面进行归纳对比，比如结构力学课程讲解静定梁的部分与材料力学相应章节内容进行对比分析，在回顾知识点的同时加深印象；再比如使用不同的力法基本体系分析同一超静定结构；超静定结构力法和位移法的对偶关系等。

②在每一章课程学习结束后安排习题课，通过习题课，讲解典型例题，使学生深刻理解相关的定律定理的意义，能熟练正确应用这些客观规律去分析问题和解决问题。另外听得懂和能独立完成解题过程是两回事，可以在习题课中让学生动手做题再讲解，避免学生眼高手低。

3.2.2 教学手段

以传统课堂讲授为主，适时应用多媒体辅助教学，结构力学具有概念抽象，理论性强，计算量大等特点，课堂讲授的速度相对较慢，可以给学生适当的反应时间，跟着老师的进度，能保证基本的教学质量，但同样的课堂讲授的缺陷也很明显，由于结构力学涉及到很多典型例题的讲解，学生的学习应用也主要是通过结构计算过程掌握，由于典型例题的结构绘图与计算过程板书耗时较多，使得原本的教学内容难以完成，而采用多媒体可以轻松的解决这个问题，另外，多媒体可以通过形象具体的图片或动画把学生无法想象、教师也难于用语言来描述的内容，用多媒体手段生动、形象地演示出来，有效提高学生对概念的理解和掌握，这样学生接受快、印象深刻。但是如果舍弃板书教学，只采用多媒体，授课时间内教学信息量大，学生没有充分时间理解授课内容，重点难以把握，又会适得其反，因此合理的教学手段是把两种教学手段有机结合起来，扬长避短，才能取得良好的教学效果。

3.2.3 相关课程的交叉结合

结构力学本身是一门力学，力学的特点就是偏于理论，学习力学本来是一件枯燥的事情，但结构力学他是一门研究杆件结构的力学，而我们工程中的大部分结构都是这一类，结构力学主要研究杆件结构之间的受力特征，这种杆件结构是由实际结构简化而来，因此结构力学的掌握是诸如钢筋混凝土结构等后续课程学习的基础，而结构力学一般是在大二开设，在没有学习专业课的情况下，如何使得结构力学突显它的重要性和实用性就在于适时的建立它与相关课程的联系，比如如何将一个钢筋混凝土厂房结构简化为结构力学可以计算的平面结构；钢混课程设计中“力矩分配法”是如何应用的等等，这样一些简单的介绍不仅能提高学生对于结构力学的重视程度，也有利于激发学生的学习兴趣。

4 结语

结构力学是土木工程专业最重要的专业基础课程之一，立足于地方应用型本科教学的培养目标，结合个人结构力学的教学经验与生源特点，对结构力学内容及教学方法提出一些建议，目的是加强结构力学与工程实践的联系，提高学生获取知识和运用知识的能力，增强学生学习的主动性，为学生后续相关专业课程的学习以及未来的职业发展打下坚实的基础。

参考文献：

[1]基于地方本科院校应用型“卓越计划”的《结构力学》教改研究[J].教育教学论坛，2014，4（14）：35-36.

[2]程健，尹晓文，荣华.《结构力学》课程教学改革与探索[J].吉林教育，2013.

[3]龙驭球，包世华，袁驷.结构力学[M].北京：高等教育出版社，2012.

[4]邹万杰.结构力学教学改革的思路探索[J].企业科技与发展，2008.

作者简介：

郑文（1986-），女，陕西米脂人，助教，硕士，研究方向：黄土力学与工程应用。endprint