浅谈建筑力学教学过程中的化繁为简

韩延辉

【摘要】举例说明、归纳演绎等教学方法普遍应用于教学过程中，本文结合作者在讲授《建筑力学》[1]的教学实践阐述了恰当的使用举例说明、归纳演绎能使教学过程化繁为简，并取得了良好的教学效果。

【关键词】举例说明  归纳演绎  化繁为简

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）05-0243-01

1.引言

我在教学过程中感到课本中需要识记的公式太多，有的解题过程过于繁琐，因此我在教学过程中恰当的举例子，将难理解的内容简单化;将繁琐的内容归纳演绎，增强了同学们的信心、提高了学习兴趣，取得了良好的效果。

现将我在《建筑力学》[1]教学过程中的技巧结合自己的体会介绍如下：

2.切身体会

2.1力系的平衡与组成部分

在讲绪论时考虑到同学们刚接触到力学这门课程，对力学还不是很熟悉，为了激发同学们的兴趣我提出了：平日里我们都看到过哪些力学现象？你所熟悉的力学专家有哪些？同学们也列举了好多。当我问到为什么梁大多数采用的是深梁而不是扁梁，通常楼板压到次梁上、次梁压在主梁上、主梁压在墙或柱子上，这样做有什么好处呢？能不能把主梁压在次梁上？时就没有人回答上来了，为了不打消同学们的积极性我说这些问题我们将在今后的学习中得到答案，让同学们带着问题去学习，并能认识到课程的重要性。

在讲如图1所示二力杆问题时我提出了二力杆是否都是直杆呢？回答众口不一，因此我在黑板上又画了图2。

在讲常见的支座形式时，我举了为什么桥梁两端采用如图3所示的形式，而不采用图4的形式？我解释说怕产生过大的温度应力。看同学们还不是很理解我开玩笑的说炮弹包的越紧杀伤力越大。

在讲外力力偶矩时我举了水龙头、方向盘的例子，在讲内力剪力（类似剪刀，因此称剪力）产生的原因时我举了剪刀的例子。

2.2杆件在各种变形时的强度和刚度以及压杆的稳定性部分

我把强度破坏归纳为：塑性变形（折断、扭断、压碎等）和较大的弹性变形（吊车梁弹性变形过大会有哪些危害）。

在讲内力计算时同学们普遍反映换算单位复杂、容易出现错误因此我举了一个例子：Wz=100cm3换算时可以写成100×1 cm×1 cm×1 cm=100×10 mm×10 mm×10 mm（由于同学们对cm与mm的关系很熟悉，因此也就不难把cm3换成mm3）并且记住Mpa是以N/mm2为单位的，因此尽可能将题目中出现的kN都换算成N;m，cm等都换算成mm。

在对某一脱离体应用力的平衡方程计算剪力和轴力时不需要先判断方向，只需要先随意假设一个方向，待到求出结果为负值时，说明假设的方向相反。

在讲梁的内力图时我把它归结为：（1）剪力对脱离体有顺时针转动趋势时为正，逆时针为负，在剪力图上一定要标明正负号;（2）鉴于各教材对弯矩符号的规定不一，但有个共同点就是弯矩图都统一画到受拉一侧（因此我叫同学们弯矩图上不用标明正负号）。（3）有集中力和集中力偶作用时剪力图和弯矩图发生突变，突变值的大小即为集中力和集中力偶的大小。（4）判断剪力和弯矩的极值采用剪力方程和弯矩方程求一阶导数（一阶导数为零位置即为极值点），加深了同学们对菏载集度、剪力和弯矩之间的微分关系的理解。（5）同学们在画弯矩图时当有均布力作用时弄不清曲线弯曲方向，因此我归结为：q的指向就是弯矩图的凸出方向。平面铰处弯矩等于零。

在讲如图5所示的弯矩图的画法时，取一脱离体如图6所示，由于Fay产生的弯矩为M2，大小为Fay×x;q产生的弯矩为M1，大小为1/2qx2;那么到底横截面上会产生逆时针还是顺时针的弯矩呢？（由于弯矩图必须画到受拉一侧，所以开始必须先判断方向），我用数学知识（在x很小时函数趋近于零的速度为幂指〉阶乘〉指〉幂〉对）给同学们解释了这个问题：假设取的脱离体为很小的一小段（趋近于零），那么1/2qx2是Fay×x的高阶无穷小，所以1/2qx2先趋近于零，开始可以认为没有q的作用，即可判断受拉一侧。

3.结论

以上是我讲授《建筑力学》[1]的一些体会，希望能对各位同行有所启发，但由于本人教学时间短、经验不足、水平有限，有些内容难免存在不妥之处，恳请各位老师专家批评指正，以便提高教学水平，取得良好的教学效果。

参考文献：

[1]杨力彬，赵萍.建筑力学（上、下册）.北京：机械工业出版社，2007