項目教學法在《力學與結構》課程中的應用

張娜

【摘要】力學與結構教學是大學階段教學活動的重點和難點，它對于培養(yǎng)學生的動手實驗能力和觀察能力有一定的促進作用。本文根據力學結構在項目教學法的具體運用展開討論，提出幾點有利于項目教學法推行的可行性措施。

【關鍵詞】項目教學力學結構教學策略結構力學

項目教學法，顧名思義，就是在教學中穿插講解施工項目的例子，把施工例子與教學相結合，通過整個項目的分解加大學生對知識的理解運用能力。項目教學法，是師生通過共同學習去實施一個完整的項目工作而進行的教學活動，具有一定的目的導向性。在教學活動中，教師應該多給學生提出鮮活的試驗課題，讓學生組成興趣小組，結合借閱的教輔資料和實驗視頻，獨立的展開物理實驗，讓大學學生通過自主學習和探究性探索提高，提高個人物理解題能力和認知水平。

一、項目教學法在力學課程中應用的思路

在教學活動中，教師應該打破原有的知識理論體系的束縛，把學生將來要從事和面對的職業(yè)活動中所必須的基本知識、專業(yè)技能，分解到具體的、真實的項目操作中去。在力學結構的項目教學中，以探究活動的項目事實為主線，貫穿各個相關的理論知識點，最終在整門課程的內容編排上實現"由淺入深"的知識結構層次建設。

二、項目教學法在力學教學的實施

（一）通過項目的分解教學降低理解難度

對于力學與結構的課程教學，教師需要采用啟發(fā)式教學方法，深入開展具體的教學活動。在項目的分解教學中，可以找到結構力學對應的具體設計實例，從而降低學生理解的難度，更深入的掌握結構力學知識點的精髓。

結構力學項目教學法活動中，松螺栓連接件的設計在力學結構知識點的運用中，涉及到拉伸與壓縮變形的強度問題。平鍵的設計在力學與結構的知識點運用中，涉及到了剪切變形的強度問題。低速傳動軸的設計、高速傳動軸的設計在力學結構知識點的運用中，分別涉及到了扭轉變形和彎曲變形的力學機構知識點。在緊螺栓連接件的設計過程中，教師在進行知識點的分析過程中，可以例舉拉伸與壓縮變形的力學結構剛度問題進行知識運用的詳解。初次之外，在力學結構知識板塊的教學活動中，教師還可以在低速傳動軸設計和高速傳動軸的設計過程中輔助結構扭曲變形、彎曲變形的力學剛度要點分析，加深學生對于結構力學的理解。

（二）通過對教學過程進行重構提高教學效率

教師在項目教學活動中，不僅要培養(yǎng)學生的主觀能動性和獨立思考的能力，還應該用發(fā)散性思維培養(yǎng)出學生"解題"+"建立模型"的良好習慣。學生在講述自己的經驗和表達他們對已知力學結構概念理解的同時，教師應該給予其幫助，在師生合作之下逐步完成物理設計實驗項目的優(yōu)化，讓學生能夠正確地使用力學知識解決實際問題。

在項目教學法進行的過程中，我們可以以實驗為教學基礎，以數學運算方法為具體的表達形式來展開具體的力學課程教學活動，將力學實驗活動設計中的項目細化與具體的結構力學知識點進行對應分析。我們以高層建筑房屋中的軸心受力角鋼以及槽鋼焊縫長度計算中的結構力學知識運用為例，通過科學的結構設計來找出適用兩側焊角高度相等的房屋設計方案。在桿件數量設計已知的正面焊縫長度為0MM時，應該將軸心力的折減系數控制在0.8左右，保證焊縫強度的設計值不小于160FW（N/MM？），保證焊角尺寸的大小不小于8.00h（mm）.當桿件焊接面背寬的高度為125MM時，將重心距設定為33.7MM，此時的桿件截面強度設計值應該F應該為215N/N㎡，桿件的截面面積A為1950.00 MM？.在結構力學運用的過程中，為了保證建筑結構的設計合理，軸心力為339700N，側面角焊縫承載力N應該不小于339700N，并且適當消減正面角焊縫承載力，保證側面焊縫長度不小于276.92LW（MM）。

（三）以縱向受力鋼筋為例分析

在項目教學法在力學教學的實施的過程中。應淡化力學計算的內容，簡化設計中基本公式的推導，其教學的核心目的，以實用、夠用為主。由于力學和結構整合在了一起，理論較多較雜，一個項目的例子往往滲透到多個理論，所以需要打破傳統(tǒng)的授課內容和順序，以例子作為主導，分析例子中的各個教學要點和環(huán)節(jié)，突出聯系，互相滲透，從而使學生正真做到從理解到掌握。

例如，在項目施工中的縱向受力鋼筋，其作用通常是幫助混凝土受壓，可承受混凝土收縮產生的拉應力，對溫度變化也有者良好的承受力。對偏心受壓柱而言，縱向受力鋼筋還對偏心壓力產生的彎矩也起到一定的抵抗。為了減少鋼筋在施工時產生的縱向彎曲的可能性，縱向受力鋼筋最好采用比較粗的鋼筋。

軸心受壓柱中縱向受力鋼筋應沿截面的四周均勻放置，矩形截面鋼筋根數不得少于4根。圓柱中縱向受力鋼筋不宜少于8根且不應少于6根。

偏心受壓柱的縱向受力鋼筋應放置在偏心方向截面的兩邊。對稱配筋和非對稱配筋是兩種最常見的配筋方式。在工程的實際操作中，受壓構件通常會承受異號彎矩的影響，當彎矩數值相差不多時，可使用對稱配筋。同時，對稱配筋的采用并不會在施工中產生差錯，所以一般為了方便施工或對于裝配式構件使用對稱配筋?？v向受力鋼筋的截面面積需滿足最小配筋率的要求，不應太少。

需要指出的是，受壓構件全部縱向受力鋼筋的配筋率不宜大于5%，以免配筋率過大影響施工的進度，或造成本的提高。柱中縱向受力鋼筋的凈距應≥50mm，且≤300mm。在水平位置上澆注的預制柱，其縱向鋼筋的最小凈距可按照梁的有關規(guī)定采用。偏心受壓構件中，垂直于彎矩作用平面的側面的縱向受力鋼筋以及軸心受壓柱中各邊的縱向受力鋼筋，其中距應≤300mm。對于偏心受壓柱，當截面高度h≥600mm時，在柱的側面應設置直徑不小于10mm的縱向構造鋼筋，并設置復合箍筋或拉筋。

結束語

在力學課程教學與結構分析中，我們可以以實驗為教學基礎，以數學運算方法為具體的表達形式來展開具體的力學結構教學活動。由于力學結構知識板塊是一門理論與實踐聯系較強的課程，因此，大學生不僅要熟練掌握課文中的各種定理和公式，還要通過建立力學模型的方式解決力學結構學科中的各種難題，達到學以致用的目的。

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