1當前結構力學(xué)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

　　在現有的培養模式下，當前應用型本科院校結構力學(xué)教學(xué)中普遍存在下列問(wèn)題：

　　1.1課時(shí)有限

　　各類(lèi)本科院校目前都存在這樣一個(gè)問(wèn)題，公共課占用課時(shí)過(guò)多，造成大部分專(zhuān)業(yè)課課時(shí)大幅削減，結構力學(xué)也不例外，從而使教學(xué)內容多，學(xué)時(shí)少的矛盾日漸突出，因此應用型本科必須對結構力學(xué)相應的教學(xué)內容進(jìn)行調整。

　　1．2教學(xué)手段單一

　　結構力學(xué)課程理論性較強，講授內容繁多，教學(xué)方法以傳統的理論教學(xué)為主。教師注重教學(xué)內容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，但教學(xué)方法和教學(xué)手段單一，缺乏創(chuàng )新，而學(xué)生也只知道被動(dòng)的接受，對老師的講課產(chǎn)生依賴(lài)性，而不主動(dòng)的思考，這樣就難以達到對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng )新素質(zhì)培養的要求。

　　1．3實(shí)踐經(jīng)驗較少

　　在現有的教學(xué)模式下，結構力學(xué)課程教學(xué)往往集中在課堂教學(xué)，導致教學(xué)中存在著(zhù)“重理論、輕實(shí)踐”的通病。學(xué)生在完成結構力學(xué)課程的學(xué)習后，不知如何在工程實(shí)踐中應用理論知識解決實(shí)際問(wèn)題，實(shí)際動(dòng)手能力較差。傳統的教學(xué)模式中，實(shí)踐性學(xué)時(shí)太少，學(xué)生真正將理論知識與實(shí)踐結合起來(lái)的機會(huì )更少。

　　1．4考核方式單一

　　傳統的考試模式，仍然是對課程內容中的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行歸納總結，采用典型的試題來(lái)考核學(xué)生對知識的理解和掌握情況。學(xué)生為了考試過(guò)關(guān)常常死記硬背典型試題的解題步驟，這些從一定程度上講都阻礙了學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng )新能力的發(fā)展。

　　2具體的改革措施

　　針對應用型本科結構力學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，結合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗，從以下幾方面，對結構力學(xué)教學(xué)改革提出一些初步的探討。

　　結構力學(xué)作為農業(yè)工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課，以理論力學(xué)、材料力學(xué)、建筑材料等課程為基礎，又是鋼結構設計、鋼筋混凝土設計等專(zhuān)業(yè)課的基礎，并且是將來(lái)學(xué)生研究生入學(xué)考試的必考科目和工作崗位上必須熟練運用的專(zhuān)業(yè)知識�？梢哉f(shuō)是農業(yè)工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生本科階段最重要的課[1]。筆者通過(guò)分析結構力學(xué)教學(xué)現狀，提出了混合課堂模式應用于結構力學(xué)教學(xué)的探討，并通過(guò)實(shí)踐教學(xué)效果驗證，以期有效提高教學(xué)效果。

　　1教學(xué)效果現狀調查

　　根據2008～2010級農業(yè)建筑工程、農業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè)

　　結構力學(xué)教學(xué)現狀調查，表明教學(xué)效果非常不理想，調查結

　　果見(jiàn)表1和表2。①期末考試評比以期末考試卷面成績(jì)（卷面滿(mǎn)分100）為標準。大于等于90分為優(yōu)秀，大于等于75分低于90分為良好，大于等于60分低于75分為合格，低于60分為不合格。②上課出勤狀況以學(xué)期10次隨機點(diǎn)名出勤狀況為標準。全勤為優(yōu)秀，請假2次以?xún)葹榱己�，缺課2次以?xún)葹楹细�，缺課或請假3次以上為不合格。③作業(yè)完成狀況以學(xué)期8次作業(yè)完成情況為標準。無(wú)缺交記錄且作業(yè)準確率高為優(yōu)秀，無(wú)缺交記錄但作業(yè)準確率一般為

　　根據表1調查數據，選取優(yōu)秀率和不合格率進(jìn)行數據分析得表2。

　　綜合考量考試、上課出勤、作業(yè)完成情況可以得出結論：2008～2010級結構力學(xué)教學(xué)效果狀況較差。

　　2原因分析

　　交流其他院校對于結構力學(xué)課程的教學(xué)評價(jià)發(fā)現，各大高校面臨同樣的教學(xué)窘境，究其原因，筆者根據多年的教學(xué)經(jīng)驗認為大致有以下2點(diǎn)。

　　前言

　　中國文化博大精深，流傳至今的文化當中包含了大量我國古人的智慧，古建筑可以說(shuō)是當今世界上最偉大的創(chuàng )造發(fā)明之一，從古代起就以其舒適、優(yōu)美和實(shí)用等特點(diǎn)流傳至日韓等國。在當今世界經(jīng)濟飛速發(fā)展的背景下，中國古建筑已經(jīng)成為人類(lèi)世界最寶貴的文化遺產(chǎn)之一。而古建筑中的古木結構是最具特色的一種，中國古代的佛寺及觀(guān)音閣等都以古木結構為主�，F階段加強對該結構的研究對于保護人類(lèi)文化遺產(chǎn)具有重要的意義。近年來(lái)我國涌現出越來(lái)越多的學(xué)者從不同的角度對其展開(kāi)研究，本文將從力學(xué)角度對其研究進(jìn)展進(jìn)行描述。

　　一、中國古建筑木材力學(xué)性能

　　青銅和石器時(shí)期，我國的木材資源相當豐富，當時(shí)的生產(chǎn)力和環(huán)境條件下，人們通過(guò)智慧運用木材來(lái)搭建房屋。經(jīng)過(guò)古人不斷的努力，他們意識到了木材搭建房屋的種種優(yōu)點(diǎn)，并逐漸將木結構搭建房屋的技術(shù)和經(jīng)驗流傳了下來(lái)。但是值得注意的是，木結構同其他結構的建筑相同，在建造建筑時(shí)同樣也存在著(zhù)許多問(wèn)題。

　　(一)材性劣化

　　我國的木結構古建筑經(jīng)過(guò)上千年的洗禮，至今為止已經(jīng)受到了各種不同的蟲(chóng)蛀及腐蝕，其材性受環(huán)境的影響較大，劣化現象嚴重。在現階段的古建筑木結構力學(xué)研究過(guò)程中，專(zhuān)家們最為關(guān)心的問(wèn)題就是古建筑中的材性劣化問(wèn)題［1］。近年來(lái)我國相關(guān)方面的專(zhuān)家針對木結構的古建筑材性的變化進(jìn)行了仔細的對比和研究，其中有對大概擁有九百年歷史的北岳廟大殿的研究和約有二百年歷史的易昌陵碑樓的研究。經(jīng)對比，專(zhuān)家們總結出木結構古建筑受到環(huán)境和時(shí)間的影響比較嚴重，經(jīng)歷時(shí)間越久的建筑，它們的材質(zhì)更加脆弱，力學(xué)性能更加低下，雖然不同的樹(shù)木種類(lèi)會(huì )使其產(chǎn)生不同的腐蝕程度，但是其變化的整體趨勢是相同的。最初我國對材性劣化的研究方法是應用接種腐朽菌的方式，這種方法能夠促使木材腐朽速度加快，從而進(jìn)行對比，得到想要的實(shí)驗結果，其結果表明不同的木材，其物理及化學(xué)性質(zhì)是按照一定規律進(jìn)行衰變的。

　　一、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性

　　教師在緒論中可結合工程實(shí)例講述“結構力學(xué)”在工程設計中的廣泛用途，指出“結構力學(xué)”的概念來(lái)源于工程實(shí)際，最終還是要應用到工程實(shí)際中去，具有很強的工程應用性質(zhì)，通過(guò)教師的引導，學(xué)生對課程有一個(gè)形象、直觀(guān)的認識和定位，以此明確學(xué)習目的。其次，教師講課要生動(dòng)、活潑、有趣，避免照本宣科。在講解一些重要定義和基本概念時(shí)，例如結構形式的種類(lèi)包括梁、剛架、桁架等，要注重與實(shí)際工程結構相結合，在演示文稿中適當引入實(shí)物圖片，通過(guò)實(shí)物對比明確什么樣的結構可以簡(jiǎn)化成為上述常用的結構形式，實(shí)踐表明，理論聯(lián)系實(shí)際，可以使學(xué)生更易理解和接受。第三，在教學(xué)中要強調學(xué)生的主體地位。在講清楚基本知識和概念的前提下，教師要注重培養學(xué)生科學(xué)的思維方法，著(zhù)重引導學(xué)生深入思考，系統理解，并利用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題，從而培養他們自主學(xué)習的能力和發(fā)散思維的水平。俗話(huà)說(shuō)“授人以魚(yú)不如授人以漁”，只要學(xué)生掌握了基本知識和概念，再加上科學(xué)的思維方法，多數情況下對遇到的問(wèn)題可以迎刃而解。反之，如果教師只以灌輸知識為主，而忽略了學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，只能達到事倍功半的效果。

　　二、注重基本方法和基本概念，注意歸納總結

　　基本方法和基本概念是學(xué)習《結構力學(xué)》及其他所有課程的基礎。只有將基本概念理解透徹了，將基本方法掌握了，才能將所學(xué)知識融會(huì )貫通，做到舉一反三。例如，實(shí)際教學(xué)中我們發(fā)現，有些同學(xué)在學(xué)習過(guò)程中受之前所學(xué)材料力學(xué)的影響，彎矩還總是以下端受拉為正，材料力學(xué)的規定是因為其研究對象主要是梁，而《結構力學(xué)》的研究對象既包括梁，也包括剛架結構，如果還是簡(jiǎn)單套用材料力學(xué)的規定肯定是不合理的，因此，在授課過(guò)程中，教師應當特別講清楚，在《結構力學(xué)》中彎矩一般是不區分正負的，其圖形畫(huà)在受拉側。類(lèi)似這些都是最基本的符號規定，是學(xué)生必須掌握的，教師上課時(shí)須不厭其煩地反復強調。在教學(xué)過(guò)程中，教師要引導學(xué)生學(xué)會(huì )歸納總結，促使其養成良好的學(xué)習習慣。只有學(xué)生通過(guò)教師講解和自身練習將知識轉化成自己的理解，才能真正掌握所學(xué)知識并學(xué)以致用。教學(xué)過(guò)程中我們發(fā)現，很多學(xué)生在拿到一個(gè)問(wèn)題后總是感覺(jué)無(wú)從下手，通過(guò)調查了解，我們總結其根本原因主要是不會(huì )取研究對象。因此，教學(xué)中教師要特別注意講解透徹如何取研究對象，重點(diǎn)講解清楚取研究對象就是取出包括欲求解的截面的部分結構，畫(huà)出其所有受力，包括內力和外力，然后進(jìn)行受力分析，使其保持受力平衡，從而求出未知內力。很多同學(xué)反映學(xué)到矩陣位移法和結構動(dòng)力學(xué)等章節的內容時(shí)，學(xué)習力不從心，究其原因就是前面力法和位移法沒(méi)學(xué)好，因為這些章節的內容要求熟練掌握力法和位移法并綜合運用�？梢�(jiàn)，《結構力學(xué)》的內容都是前后銜接、互相聯(lián)系、環(huán)環(huán)相扣的，學(xué)生在整個(gè)學(xué)習過(guò)程中不能時(shí)緊時(shí)松、厚此薄彼，更不能馬馬虎虎、掉以輕心。

　　結構力學(xué)是土術(shù)、水利、交通類(lèi)專(zhuān)業(yè)中一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課，它以高等數學(xué)、理論力學(xué)和材料力學(xué)為基礎，口述了桿件結構的內力和變形情況，結構的動(dòng)力響應，以及桿件的穩定性和結構的極限荷載，是由基礎走向專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心課程�，F在，隨著(zhù)計算機的迅速發(fā)展，結構力學(xué)中的一些傳統方法，如彎矩分配法，剪力分配法等失去了原來(lái)的重要性，各種計算軟件迅速興起與壯人，計算結構力學(xué)得到了快速發(fā)展，這樣學(xué)生能利用各種軟件輕松地計算復雜結構，同時(shí)也帶來(lái)了一些問(wèn)題，如何判斷計算結構的好壞，如何從人量的計算數據中提煉有價(jià)值的結果，這些問(wèn)題對學(xué)生的結構力學(xué)概念提出了更高的要求在近幾年的實(shí)踐教學(xué)中筆者體會(huì )到，現在的學(xué)生普遍比較浮躁，對計算機的依賴(lài)過(guò)人，很容易忽視結構分析中的一些問(wèn)題，現總結幾個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題。

　　一、結構的彎矩圖是結構力學(xué)中的重點(diǎn)，難點(diǎn)

　　結構力學(xué)中靜定結構的內力部分是基礎，這部分的概念關(guān)系到以后章節的所有問(wèn)題的分析。彎矩圖的做法學(xué)生基本都會(huì )，但是能熟練、準確、快速地做出彎矩圖，卻非易事，其中的細節更是容易被忽視。

　　二、結構的變形圖也是結構力學(xué)中的難點(diǎn)問(wèn)題

　　在教材中一般都沒(méi)有系統的介紹，但是勾畫(huà)結構的變形圖對于學(xué)生快速畫(huà)彎矩圖、確定位移法中固端彎矩的符號，在結構動(dòng)力學(xué)中判斷動(dòng)力自由度數目及建立運動(dòng)方程都有很大的幫助。 如勾畫(huà)圖3(a)結構的.變形圖。平時(shí)學(xué)生經(jīng)常出現圖3(a)所示結果。而實(shí)際情況是，它的彎矩圖如圖3 (c)所示，可以看出，AB桿件彎矩為零。從彎矩圖分析，在圖示荷載作用下AB桿件只是繞B做轉動(dòng)，軸線(xiàn)還保持直線(xiàn)，桿件沒(méi)有彎曲變形，變形圖如圖3(b)所示。這里主要就是內力與變形之問(wèn)的關(guān)系，概念要理解掌握，學(xué)生對受力和變形之問(wèn)的關(guān)系比較模糊。