结构力学教学中的几点建议

结构力学教学中的几点建议
本文属于中联论文网优秀论文
本文来源于：中联论文网/jiaoyu/34768.html
转载请注明本文仅供学术参考，严谨转载，否则后果自负
摘要：针对结构力学课程内容多、难理解、学习效果不佳等特点，根据多年的工程实践，提出合理选择教学内容、多媒体课件与传统教学方式相结合、加强课后辅导答疑、与工程实际相结合等几点教学建议，旨在与同行切磋，改善教学效果，提高教学质量。

关键词：结构力学,教学,体会
在土木工程专业本科课程中，《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》是学生必修的三门专业基础课，常被称为“三大力学”。

是学生普遍反应较难学的课程，而《结构力学》是难中之最。

《结构力学》以先学的高等数学、理论力学、材料力学等课程为基础，同时又为钢结构、钢筋混凝土结构、土力学与地基基础、高层建筑结构设计、结构抗震等专业课程的学习作好铺垫，在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。

学习好该课程，不但为后续课程提供必需的基础知识和计算方法，而且为后面的课程设计、毕业设计的顺利完成提供重要的力学知识储备，目前绝大多数高校有关土木工程下属二级学科的硕士学位方向都以结构力学为研究生入学考试课目。

要让学生熟练掌握、灵活运用结构力学知识，除学生自身努力以外，作为教师，必须不断对课程教学方法做不断探索、尝试和改革，以改善教学效果，提高教学质量，尤其对培养学生创造思维的能力和解决工程问题的基本素质有着重大的影响。

笔者根据多年工作实践经验，经过不断思考和总结，从以下四个方面提出几点建议：
一、合理选择教学内容，有侧重的进行教学
结构力学课程内容庞杂，要在有限学时内让学生掌握全部教学内容，不切实际，而且会造成学生巨大的学习压力，甚至会产生厌学心理。

一般可将其分为两部分，一部分叫基本教学内容，是“大土木”专业（岩土工程方向、道路桥梁工程方向、建筑工程方向的建筑经济管理方向等）课程中必学内容，包括体系的几何组成分析、静定结构的内力和位移计算、静定结构的影响线、力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法和结构动力计算（单自由度和多自由度体系的自由振动和受迫振动）等内容。

另一部分叫选学教学内容，可根据专业方向和培养目标的不同，有所侧重。

包括无剪力分配法、剪力分配法、分层法、反弯点法、连续梁的内力包络图、超静定结构影响线和结构的极限荷载等内容。

选学内容是基本教学内容的深化和延伸，基本教学内容是选学内容学习的基础。

教师对基本内容中的基本概念、原理和方法应讲透、讲精，同时要突出重点，有所取舍，不断总结归纳解题技巧。

比如静定结构内力图的绘制，一定让学生熟练掌握绘制内力图的两种方法，截面法和叠加法，截面法在材料力学学习中有所介绍，应简略讲解说明，把更多时间放在叠加法的介绍上，这部分是最让学生迷惑的地方，他们容易在纵坐标的叠加和几何图形叠加上混淆，应下大力气给学生讲细、讲清，归纳绘制方法和技巧，让学生熟练掌握这部分内容，达到融会贯通。

这样学生在学习静定结构位移的计算、力学这部分内容时才不感觉到吃力，否则，前面的基础未打好，后面就听不懂，势必影响后续知识的学习。

又如，静定桁架内力计算的三种方法是：结点法、截面法和结点法与截面法的联合应用，这部分内容已在理论力学学习中涉及到，不必再浪费大量学时对重复内容进行详细讲解，只要简要回顾复习就行，着重是从几何分析角度讲解桁架的组成、分类和不同类型桁架内力的计算方法和技
巧。

这样学生也不会因为熟悉而轻视这部分内容学习。

总之，教师在教学中一定要严格要求学生熟练掌握重点内容，不能只顾赶进度，而不管学生学习效果。

只有学生基础打好了，后续内容的学习才会感觉轻松。

专业方向不同，知识的侧重点也不同。

例如，对于桥梁工程方向，无铰拱、两铰拱和对称无铰拱内力计算方法、静定结构和超静定结构的影响线是一个重要内容，它是桥梁工程中拱桥的设计和计算的基础。

但对于建筑工程方向来说，其就没有如此重要，只需简要介绍。

对于房屋建筑工程方向开设的结构力学，就必须介绍连续梁的内力包络图、剪力分配法，分层法和反弯点法、结构的极限荷载中塑性铰的概念，以便与后续钢筋混凝土、高层建筑结构等课程相衔接，对建筑工程方向的学生来说，这是非常重要的一部分内容，而对于桥梁工程方向来说就不需要过多介绍。

二、完善多媒体课件，与传统教学相结合
目前各高校都在进行结构力学教学改革，建设精品课程，制作适合本校学生和不同专业特点的多媒体课件，多媒体教学已广泛用于结构力学课堂中。

与传统教学方式相比，它有无可比拟的优势。

在多媒体授课的课堂上，学生面对的不只是过去的一块黑板、一支粉笔，而是一个个形象生动、妙趣横生、图文并茂的“闪光”世界！它能给学生以视觉和听觉上的信号刺激，使大脑获得多种类、多层面的知识信息，把学生的兴趣和积极性调动起来。

比如，在讲授结构的计算简图时，就可以通过课件引入大量的工程实际结构图片，不但能激发学生兴趣，并且能缩短认识时间，加深理解和记忆过程。

同时教师不需要大量板书，能节约很多课堂时间，为其它重点内容的讲授留出充裕时间。

但多媒体教学也有一定局限性，利用多媒体教学，教师的思维会被课件所控制，形成老师看电脑屏幕，学生都看投影屏幕，教师不能根据自己的思路、学生的反应情况及时调整讲课速度和内容，自主发挥，师生之间缺少情感交流，不利于知识传授。

对结构力学课程这门课来说，需要很多例题来讲解，也就是说会涉及很多推导、分析、计算和绘图过程。

用多媒体方法就很难把解题的每一过程、步骤详细、具体的表现出来，而往往是整个公式、图形一起显示或只显示一个计算结果。

这样老师只能讲大概的计算思路，学生没有在老师的引导下一步一步解题，理解就不够透彻。

有的学生因为教师对讲课节奏控制不好而跟不上教学进度，从而影响对所学内容的吸收，长此下去就会丧失学习的兴趣。

要克服多媒体教学的以上缺点，除了教师应对要讲的内容非常熟悉，像传统教学那样做到“脱稿”，尽量少看屏幕，面对学生讲解，通过学生的表情变化，及时发现问题，随时调整。

另外还要不断完善课件内容，对例题和公式的推导过程的制作应仔细、详尽。

在动画设置方面，要不断推敲，精益求精。

使课件放映出来的效果，能像老师的板书那样，一步一步引导学生，循序渐进，并且注意强调重点，这样的课件才是比较理想的。

但课前的准备费时费力，工作量远大于上课时的板书，而且教学效果也不及传统教学效果好，所以采用多媒体授课不能完全替代传统的教学模式，只有将两者有效结合起来，才能相得益彰，收到事半功倍的效果，教学效果才会更佳。

三、加强学习辅导，注重课后答疑
为了能够更好地掌握和理解《结构力学》的基本原理和方法，除了在课堂上精选例题，举例说明以外，课后辅导答疑也是一个重要的教学环节。

各个教学班学生人数较多，学生对课堂知识的接受能力也有很大的差别。

课后辅导主要是针对学习基础较差、课堂内容没有很好理解和吸收的学生，也可以设置一些习题课，让学习委员将这些学生集中一起，一周安排一次学习辅导，及时消除他们本周学习中的疑惑，以利于后面的学习，不致掉队。

在辅导中，不能只介绍基本方法和解题步骤，对计算的过程一带而过，应用板书引领学生将计算过程详
细的书写一遍，并适时的提醒学生哪些问题应引起注意，学生就会很轻松的掌握这个知识点。

比如学生对静定结构位移的计算中图乘法不能很好理解，除了要向学生强调图乘法的使用范围外，还要用板书书写例题中图乘法的计算过程，只有这样学生才能理解透彻。

答疑给师生之间交流提供一个很好机会，利用这个机会了解学生平时学习、课后作业完成情况，收集同学们对课程教学的意见和要求，解答同学们的疑难并发现普遍存在的问题，查漏补缺、弥补课堂讲授不足，不断改进教学工作，同时对一些学习不认真的同学也可以起到检查和督促的作用，所以，这个环节是结构力学教学中不容忽视的部分。

四、引入前沿知识，与工程实际相结合
对于《结构力学》课程的教学，不仅要让学生掌握该门课程的基本内容，也应介绍结构力学方面的前沿知识，将结构力
学与工程实际相结合，能在实际教学过程中可以收到很好的效果，同时也改变了课程设置内容老化、与实际发展脱节不适应的现象，为枯燥的力学学习注入活力。

目前大部分结构设计工作均由计算机完成，可以从结构力学的矩阵位移法内容讲起，到利用C语言或FORTRAN语言编写结构计算程序，同时为学生介绍现今应用较广泛的结构设计软件PKPM及大型有限元分析软件ANSYS，然后让学生将实际工程中的力学问题简化为计算机模型，输入数据进行计算，或者运用掌握的语言编程上机，求解力学问题，并对最后结果进行分析。

这样不但可以提高学生计算机的应用能力，加深学生对力学理论的理解，培养学生的探索精神和解决实际工程问题的能力，为学生将来参加工作奠定扎实的力学基础。

五、结论
由于结构力学课程的重要性，其教学效果和质量越来越受到人们的重视，随着教学内容与方法在不断的变化，需要在实际教学活动中不断探索和发展。

只有在教学中合理选择教学内容、将传统教学方法与多媒体运用相结合、重视课后辅导与答疑、理论与工程实际相结合应用，才能收到良好的效果。

参考文献：
[1]杨丛娟.《结构力学》多媒体教学的问题与思考[J].理工高教研究，2007，（1）：131-132
[2]包世华.结构力学（上、下册）[M].武汉：武汉理工大学出版社，2000。