工程力学教学改革方法研究

李珊珊　陈欣

【摘要】本文从工程力学自身特点出发，初步探讨了改革本课程的教学方法，以期提高学生学习、实践和创新的综合能力。

【关键词】 工程力学 教学方法 教学改革

工程力学的研究对象是各种各样的建筑物或者构筑物，是研究建筑物设计中有关力学分析与计算问题，是土木工程专业学生必修的一门专业基础课，与工程实践联系较为紧密，在基础课与专业课之间起到承前启后的作用。

1.工程力学课程的学习现状

目前，工程力学课程的传统教学模式看重该课程的系统性和完整性，对于理论要求更高，使得整个教学过程较为复杂。学生面对如此艰深繁多的工程力学课程内容和结构都会感到无所适从。这种教学模式显然是不人性化的，是脱离社会实际需求的。有时即使对于该课程的某些部分有所侧重，但是那还会逐步演变成为过分理论化、抽象化、为通过该学分考试而学的力学课程，并不能真正起到增加专业基础知识、培养相关基础人才的作用。

2.教学内容的改革

为了在有限的课时内将尽可能多的教学内容清晰传授给学生并使其理解和消化，必须从工程力学自身的特点出发，对教学内容进行优化。首先，对于不同专业方向的学生，课程内容可以有不同的侧重。例如对于房建专业的学生，可侧重于刚架排架的内容，而对于路桥专业的学生则侧重于连续梁以及内力包络图方面的内容。同时，教学时应该有所取舍，对于力法和位移法这两种解超静定结构的方法，应该重点讲解，对于拱以及组合结构的计算，以及矩阵位移法求内力的过程，可以作适当的简单介绍。其次，工程力学教材大都比较注重自身的系统性，教材中有部分内容与材料力学重复，例如截面法求内力以及荷载与内力的微分关系等，但考虑到学生基础有好有坏，在教学过程中即使遇到重复内容也应该详细介绍。第三，由于目前结构抗震是一个比较热门的研究方向并且需要用到高等数学中微分方程的求解，因此是工程力学的一个难点内容，在教学过程中对于结构动力计算部分的内容应该重点介绍。

3.多媒体教学与传统教学的有机结合

对工程力学授课方式的改革可以采用多媒体教学方式。这种方式可以节省时间，例如在矩阵位移法中对于刚度矩阵的建立，用传统的教学方法就非常浪费时间。同时可以引入大量的动画与工程实践，以提高学生的感性认识。针对高层次应用型人才培养的特点，加强案例教学的内容。实践证明：与繁琐的理论推导过程相比，把时间用于案例教学中，更能让学生牢固掌握理论知识并能灵活运用，真正做到学有所用。同时也不能完全忽略传统的教学方法，对于重要的理论知识，例如变形体系的虚功原理，结构的振动微分方程等，应该仍然采用板书详细推导原理过程，这样学生才能集中精力。总之不能一刀切，不能过分夸大多媒体课件的作用，否则会适得其反，达不到预期的效果，在具体实施过程中也有许多值得注意的地方。比如多媒体教学加大了授课信息量，但也应该同时考虑学生的接受能力，上课时要有意识地控制节奏，考虑大多数学生的学习能力。

4.提高学生的积极性

采用启发式教学。在课堂讲授过程中，运用恰当通俗的比喻。例如在分析计算多跨静定梁的时候，能独立于基础而不依赖其他杆件的叫做基本部分，依赖的只能作为附属部分。计算时应跟剥洋葱一样从最外层一层层计算。要尽量避免枯燥的填鸭式教学，而采用启发学生思维的教学方法。这种教学方法是在教学过程中提出问题让学生思考，开展讨论，通过学生自己的努力加上教师的提示启发把问题解决，这样既能让学生的思路跟上教师，又能增强学生学习的自信心，充分调动学生的学习热情。

5.专家讲座

由于授课教师工程经验可能有所局限，且在短时间内不可能有较大的改善，导致随着时间的推移学生逐渐失去新鲜感。所以，为了让学生更好的理论联系实际，可以邀请生产单位相关专家来学校讲学。譬如邀请建筑企业界里的高级工程师或者全国注册结构工程师来讲学，面向学生针对相关知识点在实际工程中的运用开展案例讲座。在这个环节中同样需要教师发挥好引导作用，一方面利用指令性引导要求学生必须参加讲座，在听讲时做好笔记。另一方面，鼓励学生与专家主动进行交流，这样学生就会主动思考，挖掘实际工程与结构力学知识之间的聯系。

6.总结

总之，鉴于目前工程力学的教学状况，只有改革才能适应时代要求，改革的目标是提高学生的学习能力和创新能力。工程力学教学改革是一项长期而艰巨的工作，需要广大力学教师共同的努力，也需要学校领导大力的支持，确保课程的建设改革得以顺利进行。

【参考文献】

[1]李玉英 工程力学课程教学改革研究 山西建筑2010.12

[2]包世华 辛克贵 结构力学 武汉理工大学出版社 第五版