结构力学课程教学改革

教学
学生学习知识，主要服务于今后的工作，而结构力学的内容较为抽象，学生很难将所学的知识与实际工作结合起来，这就需要教师引入案例式教学。根据这一情况，在结构力学课程教授过程中，可以将实际工程案例引入到教学中来，授课教师可以对课堂上讲授的每一个章节、每一个知识点都能够找出相对应的工程应用案例，针对实际工程案例，授课教师应着重讲述本章学习内容与实际案例之间的紧密联系，例如在讲授受弯构件时，如何将建筑中的梁、荷载、支座简化为力学模型来进行受力分析，利于学生在思考问题时可以结合实际，将抽象的概念具象化。通过这种方式，潜移默化地让学生意识到结构力学的学习对解决工程实际内容起着至关重要的作用。除此之外，在例题、讨论题与课后习题方面，同样可以引入工程实例，引导学生根据实际案例简化力学模型，比如普通大桥对应多跨静定梁，厂房对应刚架，铁路桥对应桁架等等。
（三）内容抽象
结构力学研究计算的是结构在各种效应作用下的响应，包括内力的计算及位移的计算。由于内力看不见，摸不着，学生在学习的过程中缺乏感性的认识，学生很容易将内力等概念混淆，造成对知识点的模糊。且由于课程的内容抽象，这就造成学生在接触到这门课程时容易产生畏难情绪，再者由于学生在学习过程中没有明确的目的性，“怎样去学习”、“知识点该如何运用”、“如何分析力学模型”等问题普遍存在，导致学生不能学以致用，自然而然缺乏对结构力学这门理论性较强的课程的学习兴趣。学生学习后不知道学习结构力学对今后工作有何帮助。
结构力学课程教学改革
摘 要：文章通过阐述笔者在“结构力学”课程教学中所遇到的一些问题，并针对这些问题在教学内容、教学方式等方面进行了思考，最后对课程的教学改革提出了自己的一些看法。
关键词：结构力学；教学方法；教学改革
前言
结构力学是高校土木工程专业最重要的一门专业基础课之一，在整个土木工程专业教学中不但具有承上启下的核心地位，而且贯穿于整个专业学习的过程。结构力学的先修课包括高等数学、线性代数、计算机基础知识、工程力学等，作为土木工程学科主要的专业基础课之一，它是联系基础力学课程与工程设计课程的纽带，是从力学基本理论过渡到工程实际应用的重要桥梁。结构力学课程的教学质量直接决定了后续钢筋混凝土结构设计原理、钢结构、地基基础和抗震结构设计、以及课程设计和毕业设计等课程的教学效果，同时也是学生今后在设计或施工工作中解决工程问题的基础。因此，想要学生将大学的专业课程学习扎实，结构力学这门课程必须学好，这就对我们结构力学的教室提出了更高的要求。本人在结构力学的教学过程中，发现了一些教学上所存在的问题，文章将从这些问题着手，提出一些解决问题的方法，并对该课程的教学的改革提出几点自己的见解。
二、结构力学教学改革
（一）增加课时
鉴于目前结构力学课时较少的问题，可将这门课程的课时由原来的64个课时增加到80个课时。增加课时，教师可以将课程中的重点难点打散细细讲授，使学生更易于理解，有利于提高学生对知识的掌握，还可利用增加的课时，进行课程的创新与改革。
（二）优化教学内容
针对课程中一些较为繁琐的内容，可根据实际情况，对教学的顺序进行适当的改变，对不同课程间相似的知识点进行穿插教学，减少教学的冗杂。例如，在结构力学中已被讲授过的桁架结构杆的内力计算，可将结构力学中的这部分内容放在理论力学中讲授。而“静定梁与静定刚架内力图”的这部分内容，材料力学也有详细讲述，内容大致相同，只是侧重点不同，可将其放到材料力学中讲授。这样不仅可以节省出不少课时，还有利于学生对知识点的联系，有利于学生对知识点的掌握。而例如矩阵位移法这类本科学生今后在工作中很少被运用到的内容，可以将其作为选修课来上。而动力计算的内容在教材中设计较少，在今后的建筑结构中，这方面的内容会越来越多的被用到，教学时可增加相应的内容。
（三）改进教学方法
1. 现代化教学手段与传统教学手段相结合
结构力学是一门理论性、逻辑性很强的课程，更需要通过生动活泼的教学手段来展现课程内容[1]，以激活学生的学校兴趣。运用多媒体教学手段，可以将一些抽象的，学生难以想象的，教师难于用言语表述出来的内容，通过PPT、图片、FLASH等展示给学生，这样不仅可以有效提高学生对知识点的理解和掌握，同时减少了书写板书的时间，提高了授课的效率。而对于一些难度较大，较为复杂的内容，如力法、位移法的公式推导与计算等，只有通过板书的细细讲解，逐步推导，并且师生间的相互交流，才能使学生易于理解，加深记忆。因此，将传统教学与多媒体教学有机结合起来，扬长避短，可真正做到既提高课堂教学效率又提高教学质量[2]。
（二）内容繁琐、零乱
在目前的结构力学的培养方案中，有一些内容较为繁琐、零乱。例如在理论力学中，桁架杆的内力计算已经被讲授过，而结构力学又要重新再讲一次，内容得不到很好的衔接，导致学生上课一头雾水。而像矩阵位移法这类本科学生今后在工作中很少被运用到的内容，大纲却要求重点讲授，不仅浪费课时，也浪费学生学习的精力。因此，教学内容改革势在必行。
（四）缺少课程间的衔接
结构力学作为一门基础专业课，既有其理论严密、系统完整、逻辑性强的特点，又存在其作为土木工程相关专业课基础的作用，因此与其他课程，如钢结构，砌体结构，混凝土设计原理等专业课程密不可分。从实际教学与调研过程中发现，结构力學学习的好坏，直接影响上述课程的学习效果。更为严重的是，结构力学学不好，大四的毕业设计也很难着手。但如今的教学中，教师过分强调结构力学这门课程的独立性，忽视了它与其它专业课的关联。
3. 采取“一页开卷”考试模式
一、结构力学教学中存在的问题
（一）课时少
在教育部大力推行“大土木”专业背景下，学生的课程数量大幅增加，导致各专业课分配到的课时不可避免的减少，结构力学也不例外。而结构力学是一门专业基础课，主要研究杆系结构的内力和变形，具有内容较多，理论性强，概念较为抽象，解决问题的思路多样化等特点。有很多重要的内容必须细细讲授，要耗费大量课时，课时少与内容多的矛盾相当突出。因此，必须增加结构力学课程的学时。