土木工程本科非力学专业弹性力学课程教学思考

龙慧++胡萍++陈文昭++彭成++樊军伟

摘 要：为提高土木工程本科非力学专业弹性力学课程教学水平和效果，文章分析了该课程教学中存在的相关问题，并针对相关问题，从课程的内容组织、兴趣培养和教学设计三个方面，提出了一些提高课程教学水平和效果的思路。

关键词：土木工程非力学专业；弹性力学；教学

中图分类号：G642 文献标识码：A

弹性力学是土木工程专业本科的常设专业课程之一，是对材料力学、结构力学等课程的延伸，具有极强的理论性和专业性。同时，弹性力学对后续研究生阶段课程的学习有重要意义。然而对非力学专业本科生而言，弹性力学课程的地位比较尴尬，普遍存在课程时间短（一般为24～32个课时）、学生畏难、不重视等现象。因此，如何激发学生的学习动力，如何在现有的课时条件下保证教学质量，是土木工程非力学专业弹性力学教学中一个亟待解决的问题。

一、内容组织

弹性力学课程学时相对较少，因此，首先必须在有限的学时内着重介绍基本内容，重点阐述基本原理、基本力学思想和基本求解方法，避免重复。其次，对求解问题过程中一些重要的方法、技巧应予以详细说明，比如量纲分析法、因素分析法等方法。再次，对目前工程中已普遍推广的设计分析方法——数值分析法也应重点介绍，对学生而言，无论是直接从事土木工程工作还是选择进一步深造，数值分析法都是解决实际工程问题、完成研究工作的重要手段。最后，由于课时限制，不建议详细介绍空间问题知识，相关内容应该在自选弹性力学扩展或者在研究生课程中学习。

通过合理的内容组织，有效地突出教学重点，合理利用教学时间，既注重了学生当前理论基础的培养，又拓展了学生解决实际工程问题的能力，延伸了学生进一步深造学习的道路。

二、兴趣培养

弹性力学作为一门专业性较强、理论基础要求较高的课程，土木工程本科非力学专业的学生，一直普遍感觉该门课程非常难学，有大量的微积分公式推导，对于推导得出公式的具体物理含义和实际工程用途不甚了解，很多时候无法判断推导出的公式的对错。

基于上述现状，想要提升教学效果，就必须增加学生在学习中的主观能动性。首先，在介绍弹性力学的各基本理论和各公式推导的过程中，应紧扣工程实际，告诉学生上述理论或公式的工程应用，加深其对公式和理论的理解，并增加学生对于教学内容的兴趣。比如在介绍平面问题的简化时，应尽可能多利用工程实例来说明哪些问题可以简化为平面应变问题，哪些问题可以简化为平面应力问题，并找出一些看似能简化为平面问题但实际上无法简化的工程实例（如桩基础受竖向荷载和土压力作用），通过对比加深学生对上述理论的理解，也有效地调动学生的学习兴趣。另外，在教學时紧扣研究前沿，通过介绍弹性力学领域的最新进展，尤其是与土木工程结构相关进展，介绍弹性力学现有研究手段和研究方法的应用，拓宽学生的视野，增加学生的知识宽度，也可以在一定程度上激发学生的求知欲。

三、教学设计

对于弹性力学的教学手段，若单纯采用PPT讲述，会导致学生对于教学内容的理解存在困难，尤其是在介绍公式推导的时候难以紧跟思路；若单纯采用课堂板书又会减少教学中传递的知识量，无法利用动画和图片等手段丰富教学内容。因此，弹性力学的教学必须采用课堂板书和PPT讲述相结合的方式，取长补短，提高课堂教学效果。

在教学中还应该加强与学生的交流，对教学内容中的部分知识点展开讨论，加深学生对相关知识的理解和掌握。比如在每堂课前针对该堂课的教学内容设计1到2个问题进行讨论。

本文分析了土木工程本科非力学专业弹性力学课程教学中存在的问题，并探索了提高其教学效果的方法：

（1）内容上应详略得当，重点介绍基本概念及平面问题相关理论。

（2）紧扣工程实际和研究前沿，激发学生的学习兴趣。

（3）采用板书和PPT相结合的教学手段，设计课堂互动讨论话题。

参考文献：

[1]陈适才，彭一江，彭凌云.土木工程专业弹性力学课程教改思考[J]. 教育教学论坛，2016（4）：216-217.

[2]彭一江.土木工程专业本科生弹性力学课程的教学改革设想[A].北京力学会学术年会.北京力学会第21届学术年会暨北京振动工程学会第22届学术年会论文集[C].2015.