土木工程专业《结构力学》重修教学探讨

周元辅

摘 要： 《结构力学》是土木工程专业的专业基础课，由于其内容多、理论性强、学习难度较大，部分学生课程考试不及格，甚至补考也不能通过，因此很多学校都开设重修课程。重修课程教学与正常教学有一定的区别，本文在分析《结构力学》重修教学自身特点和目前《结构力学》一般教学模式的基础之上，探讨了重修教学内容的重点、难点，提出了重要结论、步骤及计算图示由多媒体展示、推导及计算过程采用板书形式相结合的教学方法。

关键词： 《结构力学》 重修 多媒体教学 土木工程专业

《结构力学》是土木工程专业非常重要的专业基础课，在很多重要的专业课程学习中都需要用到相关知识，在实际的结构设计、结构验算等工作中也会用到结构力学相关知识。由于该课程内容多，课时少，理论性强，计算能力要求高[1]，理解和学习都相当难，部分学生考试不及格，甚至补考不过。因此学校一般都会开设《结构力学》重修课，参加重修课的学生都已经学过该门课程，那么重修课的教学应该和正常课程的教学有所区别。

一、《结构力学》重修教学的特点

《结构力学》重修教学有其独特性，主要体现在以下几点：（1）一般情况下每个自然班重修人数较少，不会单独开班，学校会将所有重修《结构力学》的学生集中开班，所以重修教学班的学生来自多个小专业。（2）重修课程不会按照正常教学班级的人数控制，每个教学班人数都较多，少则几十人，多则上百人。（3）理论上讲，所有重修学生都已经学过《结构力学》，但是有的学生之前基本没有上课或上课次数非常少，有的掌握了一定知识但是没有达到课程大纲要求，因而不同学生对课程知识掌握程度的差距较大。（4）该门重修课基本会安排在大四上学期，如果该门课程知识掌握不好，考试或补考不及格肯定影响毕业及领取学位证书。学生的学习态度应该端正，但是由于该学期学生都面临找工作的问题，因此对该门课程的学习不够认真和积极。从以上几个特点可以看出，《结构力学》重修课程教学与正常《结构力学》教学应该采用不同的教学模式。

二、《结构力学》教学的一般方式

传统教学方式以板书为主，采取口授方式进行教学，这种教学方法便于师生之间的交流与节奏的把握[1]。从教师与学生的交流可以知道学生对所讲授的内容是否理解清楚，能够掌握学生在课堂中的实时状态，以便及时调整进度及讲授方法。然而，传统教学方式存在很多不足，比如：《结构力学》教学中的计算图示较多，教师需要花大量时间绘制计算过程中的示意图，由此致使教学计划进度变慢。目前绝大部分学生沉迷于手机及其他移动电子设备，在教师绘图期间趁机玩自己的移动电子设备从而分散注意力。当计算图示绘制完毕之后，虽然教师在教学状态完全没有问题，但是学生的注意力已经转移到自己的移动电子设备上，因而学生将注意力集中到学习上需要延迟一段时间。由此可见，每一课时，学生真正用于学习的有效时间大幅减少，掌握知识的内容减少，学习效率降低。

鉴于上述传统教学存在的问题及计算机技术的快速发展，目前课堂教学一般都采用多媒体教学。多媒体教学具有很多优点[2]：形象生动、有利于大班上课、信息量大、交互性强。但是如果多媒体运用不合理，也会给教学带来一些负面作用[2-4]：多媒体教学容易造成讲课速度过快，教学进度较难控制；师生之间缺乏情感交流，削弱师生课堂交流及教师的“主导”作用，因而学生理解不够透彻；授课重点不易突出，专业导向性不强，重理论而轻应用；版面设计过于简单，未发挥多媒体优势等。因此，《结构力学》教学应将传统教学与多媒体教学相互结合，从现状看怎样结合才有更好的效果值得探讨，尤其是在《结构力学》重修课程教学中怎样发挥传统教学与多媒体教学的各自优势急需研究。

三、《结构力学》重修教学内容

因为《结构力学》重修教学班的绝大部分同学或多或少都掌握了一些基本知识，所以其教学内容应该与普通教学内容有所差别。根据《结构力学》重修教学的特点，重修教学应该更加注重大纲中要求“掌握”和“熟悉”的知识点。在这些知识点中，必须将基本概念和原理及其应用等讲解透彻。总体来讲，结合教学大纲和土木工程专业学生在实际工作中可能直接用到的知识点有：平面体系的机动分析、静定结构的内力、结构的位移计算、力法和位移法、影响线及其应用等，这些知识点是教学难点和考试重点。此外，节点或支座约束非常重要，因为只有在对这些基本知识理解清楚之后才能合理地将实际工程结构简化为结构力学的计算模型。平面机动分析对静定结构与超静定结构的判定直接相关。在这些知识点当中静定结构的内力应该为重点中的重点，由于静定结构的内力求解可以通过手算，使用方便，求解简单，在实际工作中经常使用，并且是力法和位移法学习的基础。对于力法和位移法的计算应该以一次超静定结构为主，学生只需要掌握力法和位移法的基本原理和求解步骤即可。因为大部分超静定结构求解比较复杂，但是现阶段计算机技术发达，专业计算软件也比较多，一般人员都会采用专业计算软件计算，比如杆系计算软件PKPM。对于桥梁工程、结构工程专业的学生来讲，影响线非常重要，因而该部分知识应该重点讲授。

四、《结构力学》重修教学方式

目前所有教学都提倡传统教学和多媒体相结合，但是怎样结合才能达到良好的教学效果呢？结合《结构力学》特点及笔者教学经验，在该门课程的教学中，多媒体应展示重要结论、计算步骤、结算过程中的计算图示及计算结果。至于推导和演算过程，最好采用板书方式，这种教学方式能使学生的思路紧跟教师的思路；节省绘图的时间，增加学生的有效学习时间；在加强教师与学生交流的同时控制教学进度。除此之外，在教学过程中应针对不同专业，将本次讲授知识与一些相关专业的实际工程应用紧密联系，由此激发不同专业学生对课程学习的兴趣。

五、结语

结合《结构力学》重修教学有自身特点及《结构力学》教学现状，推荐采用板书展示推导、演算过程和多媒体展示重要结论、原理、计算步骤及计算图示相结合的教学方法，提出重点讲解基本概念和原理、静定结构内力计算、力法和位移法的求解思路、多跨梁的影响线的求解及应用等知识即可达到《结构力学》重修教学目的。

参考文献：

[1]杜闯，陈向上，李静，赵赫.重视结构力学课程力学概念的教学探讨[J].高等建筑教育，2014，06：66-69.

[2]杨从娟.结构力学多媒体教学的问题与思考[J].理工高教研究，2007，26（1）：131-132.

[3]侯文崎.《结构力学》多媒体教学实践的若干体会与思考[J].长沙铁道学院学报（社会科学版），2009，01：41-42.

[4]李书进，厉见芬.结构力学多媒体教学的策略与思索[J].高等建筑教育，2010，01：131-135.