结构力学课程教学存在的问题及建议

王琪

摘 要：在土木工程类专业基础课中，结构力学具有承前启后的作用，前向承接理论力学、材料力学，后项承接钢筋混凝土结构设计原理、桥梁工程、钢结构等专业课，因此，学好结构力学课程非常重要。本文分析了当前我国高校结构力学教学的现状，分析了当前我国高校结构力学教学中存在的问题，提出了相应的建议。

关键词：结构力学；教学；改革

结构力学是土木工程及相关专业的一门重要专业基础课程，目前，在各个高等工科院校土木工程专业的教学计划中，均将结构力学视为最重要的专业基础课，同时也是大部分高校招收土木工程专业研究生时重点考试和考察的课程。因此，结构力学知识掌握的好坏，不仅关系到后续专业课程的学习，而且对今后的学习与工作具有深远影响。结构力学是在先行修完理论力学、材料力学课程的基础上继而深化力学知识的一门课程。由于该课程内容多、综合性与逻辑性强、方法技巧要求高，学生真正掌握结构力学知识比较困难。如何提高学生学习兴趣，培养他们的学习能力、综合运用知识能力和创新能力是结构力学授课过程中亟待解决的问题。如何在缩减了的课堂教学时间内，既要完成规定的教学内容，更要向学牛传授更多更新的知识和信息，以提高教学质量和效率如何改善枯燥的传统授课模式，调动学生学习的灵活性、主动性和积极性是教育工作者必须解决的课题。

1结构力学教学现状分析

当前一些院校对结构力学的学时数进行了一定程度的压缩，一般教学课时为96～118课时，这使得教学过程中既要保证最大信息量，又要保证教学效果，变得更加困难，造成学生积极性不高，学习效率低，考试不理想，挂科现象严重等情况。传统的教学如采用提问式、讨论式教学，引入多媒体教学，通过多媒体讲述，节省一些公式、定理和计算题的推导和解答时间。然而，在实践中，结构力学的教学还是遇到各种各样的问题，学生的测试和实习结果均不理想，不能达到教学大纲规定教学要求。

1当前结构力学教学中存在的问题

目前学生的学习普遍存在的问题有：学习主动性差，一切听从老师安排，学习中缺乏主动的思考；学生不会发现问题，更不会提出问题，不会利用所学知识解决实际问题。这样的学习方式显然不能满足学生可持续发展的需要。影响结构力学教学的因素有很多，主要有以下几点：一是学生对课程不感兴趣，有些学生是被调剂或者补录进入土木工程专业的，好多人对土木工程这个专业没有全新的认识，对所开设的课程有排斥心理，上课没有一点兴趣，从而导致课程跟不上。二是学生有了松懈心理，有些学生则认为进入大学就可以轻轻松松了，不愿意再投入到繁忙的学习当中去，加之大学是个自由社会，课后没有老师的约束，很多学生课后只知道玩，导致结构力学之前的基础课学的很差劲，这使得他们学习起结构力学来异常困难，甚至有些学生直接放弃学习。三是课程课时的压缩，导致教师在教授时，对之前课程已经涉及的内容匆匆带过，这使得那些基础不好的学生难以跟上，进而影响学习成績。四是新方法、新手段的运用不合理，使得一部分学生跟不上节奏，如多媒体的运用，对公式的推导虽然可以达到快速简便的效果，但是由于其一气呵成，没有给学生思考和理解的空间，使得学生虽然上课时听懂了，但是下课就忘记了，从而导致教学质量上不去。因此，改变学生的学习方式、培养和提高学生的学习能力已势在必行。

3提高结构力学课程教学质量的几点建议

3.1引入趣味性结构力学内容

针对经典结构力学教材内容中的主要概念，融入了相关的一些趣味性知识内容，以充分调动学生的学习兴趣和积极性。结合各章知识点和基本力学概念，在导入新知识内容前，通过图片、视频和动画等动态元素，创设实际工程环境，从而引出本部分教学内容对应的工程任务，以充分激发学生的学习动机。在相关理论知识点讲解完毕，通过典型的工程案例分析进行强化，让学生在潜移默化中将工程思维渗透到结构力学的学习过程中。

3.2适当调整教学内容

如何利用有限的时间完成规定的教学任务，就显得非常重要，因此必须对课程内容进行合理的删减和补充。例如对材料力学中已经学习过的内力概念、截面法计算内力的方法，以及静定梁、静定刚架的内力计算，只需简单复习，重点放在控制截面的选取和支座反力的计算上；对理论力学中已经学习过的静定平面桁架内力计算只需讲述结点法和截面法适用范围即可；三铰拱的计算比较复杂，可以根据学生学习能力的实际情况进行调整。对于本科教学，结构内力以手算为主，为此要重点讲述用力法、力矩分配法计算结构内力，特别是里面弯矩分配法、剪力分配法、图乘法的运用。同时考虑到工程实际中结构内力计算已经逐步由机算代替手算，为此还要重点讲述位移法、矩阵位移法，尽管内容抽象，难度较大，但结构力学采用现代计算手段是发展的总趋势，而矩阵正是实现机算的基础，因此需要加强对位移法与矩阵位移法的基本原理、基本方法及基本应用的讲解，逐步实现从手算到机算转变。

3.3创新教学手段

结构力学的教学理论，枯燥、抽象，单单依靠传统的板书教学，很难达到良好的教学效果，因此需创新教学手段。多媒体教学手段相比传统的板书教学，有其科学性、先进性和实用性，并且易于复制推广，能普遍提高教师的教学质量。但是结构力学教学不能把多媒体教学当成唯一的教学手段，适当的引入多媒体教学，并配合板书教学，则可以起到事半功倍的作用，比如在进行概念阐述时，可以通过多媒体讲述，形象直观，在推导公式定理时，则采用板书教学，让学生参与推导过程，加深记忆。例如采用动态视频、动画、照片和声音等展示，增加学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，拓宽学生的空间概念，帮助他们更好地理解和接受有关的概念和原理。如在结构力学绪论中，我们用多媒体演示大量工程示例、结构计算简图，增加学生的工程实感；对于比较抽象的瞬铰、几何瞬变体系、塑性铰、振型等概念以直观的动画形式制作并与课件相连。

参考文献

[1] 胡晓光.论结构力学教学改革中学生综合能力的培养[J].黑龙江高教研究，2005，（9）：104-105.

[2] 卿静.多媒体与传统教学在结构力学课堂中的应用[J].山西建筑，2007，33（9）：195-196.endprint