土木工程專業(yè)《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修教學(xué)探討

周元輔

摘 要： 《結(jié)構(gòu)力學(xué)》是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，由于其內(nèi)容多、理論性強、學(xué)習(xí)難度較大，部分學(xué)生課程考試不及格，甚至補考也不能通過，因此很多學(xué)校都開設(shè)重修課程。重修課程教學(xué)與正常教學(xué)有一定的區(qū)別，本文在分析《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修教學(xué)自身特點和目前《結(jié)構(gòu)力學(xué)》一般教學(xué)模式的基礎(chǔ)之上，探討了重修教學(xué)內(nèi)容的重點、難點，提出了重要結(jié)論、步驟及計算圖示由多媒體展示、推導(dǎo)及計算過程采用板書形式相結(jié)合的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞： 《結(jié)構(gòu)力學(xué)》 重修 多媒體教學(xué) 土木工程專業(yè)

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》是土木工程專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在很多重要的專業(yè)課程學(xué)習(xí)中都需要用到相關(guān)知識，在實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)驗算等工作中也會用到結(jié)構(gòu)力學(xué)相關(guān)知識。由于該課程內(nèi)容多，課時少，理論性強，計算能力要求高[1]，理解和學(xué)習(xí)都相當(dāng)難，部分學(xué)生考試不及格，甚至補考不過。因此學(xué)校一般都會開設(shè)《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修課，參加重修課的學(xué)生都已經(jīng)學(xué)過該門課程，那么重修課的教學(xué)應(yīng)該和正常課程的教學(xué)有所區(qū)別。

一、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修教學(xué)的特點

《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修教學(xué)有其獨特性，主要體現(xiàn)在以下幾點：（1）一般情況下每個自然班重修人數(shù)較少，不會單獨開班，學(xué)校會將所有重修《結(jié)構(gòu)力學(xué)》的學(xué)生集中開班，所以重修教學(xué)班的學(xué)生來自多個小專業(yè)。（2）重修課程不會按照正常教學(xué)班級的人數(shù)控制，每個教學(xué)班人數(shù)都較多，少則幾十人，多則上百人。（3）理論上講，所有重修學(xué)生都已經(jīng)學(xué)過《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，但是有的學(xué)生之前基本沒有上課或上課次數(shù)非常少，有的掌握了一定知識但是沒有達到課程大綱要求，因而不同學(xué)生對課程知識掌握程度的差距較大。（4）該門重修課基本會安排在大四上學(xué)期，如果該門課程知識掌握不好，考試或補考不及格肯定影響畢業(yè)及領(lǐng)取學(xué)位證書。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度應(yīng)該端正，但是由于該學(xué)期學(xué)生都面臨找工作的問題，因此對該門課程的學(xué)習(xí)不夠認真和積極。從以上幾個特點可以看出，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修課程教學(xué)與正?！督Y(jié)構(gòu)力學(xué)》教學(xué)應(yīng)該采用不同的教學(xué)模式。

二、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教學(xué)的一般方式

傳統(tǒng)教學(xué)方式以板書為主，采取口授方式進行教學(xué)，這種教學(xué)方法便于師生之間的交流與節(jié)奏的把握[1]。從教師與學(xué)生的交流可以知道學(xué)生對所講授的內(nèi)容是否理解清楚，能夠掌握學(xué)生在課堂中的實時狀態(tài)，以便及時調(diào)整進度及講授方法。然而，傳統(tǒng)教學(xué)方式存在很多不足，比如：《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教學(xué)中的計算圖示較多，教師需要花大量時間繪制計算過程中的示意圖，由此致使教學(xué)計劃進度變慢。目前絕大部分學(xué)生沉迷于手機及其他移動電子設(shè)備，在教師繪圖期間趁機玩自己的移動電子設(shè)備從而分散注意力。當(dāng)計算圖示繪制完畢之后，雖然教師在教學(xué)狀態(tài)完全沒有問題，但是學(xué)生的注意力已經(jīng)轉(zhuǎn)移到自己的移動電子設(shè)備上，因而學(xué)生將注意力集中到學(xué)習(xí)上需要延遲一段時間。由此可見，每一課時，學(xué)生真正用于學(xué)習(xí)的有效時間大幅減少，掌握知識的內(nèi)容減少，學(xué)習(xí)效率降低。

鑒于上述傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，目前課堂教學(xué)一般都采用多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)具有很多優(yōu)點[2]：形象生動、有利于大班上課、信息量大、交互性強。但是如果多媒體運用不合理，也會給教學(xué)帶來一些負面作用[2-4]：多媒體教學(xué)容易造成講課速度過快，教學(xué)進度較難控制；師生之間缺乏情感交流，削弱師生課堂交流及教師的“主導(dǎo)”作用，因而學(xué)生理解不夠透徹；授課重點不易突出，專業(yè)導(dǎo)向性不強，重理論而輕應(yīng)用；版面設(shè)計過于簡單，未發(fā)揮多媒體優(yōu)勢等。因此，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教學(xué)應(yīng)將傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相互結(jié)合，從現(xiàn)狀看怎樣結(jié)合才有更好的效果值得探討，尤其是在《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修課程教學(xué)中怎樣發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)的各自優(yōu)勢急需研究。

三、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修教學(xué)內(nèi)容

因為《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修教學(xué)班的絕大部分同學(xué)或多或少都掌握了一些基本知識，所以其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該與普通教學(xué)內(nèi)容有所差別。根據(jù)《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修教學(xué)的特點，重修教學(xué)應(yīng)該更加注重大綱中要求“掌握”和“熟悉”的知識點。在這些知識點中，必須將基本概念和原理及其應(yīng)用等講解透徹?？傮w來講，結(jié)合教學(xué)大綱和土木工程專業(yè)學(xué)生在實際工作中可能直接用到的知識點有：平面體系的機動分析、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、結(jié)構(gòu)的位移計算、力法和位移法、影響線及其應(yīng)用等，這些知識點是教學(xué)難點和考試重點。此外，節(jié)點或支座約束非常重要，因為只有在對這些基本知識理解清楚之后才能合理地將實際工程結(jié)構(gòu)簡化為結(jié)構(gòu)力學(xué)的計算模型。平面機動分析對靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)的判定直接相關(guān)。在這些知識點當(dāng)中靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力應(yīng)該為重點中的重點，由于靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力求解可以通過手算，使用方便，求解簡單，在實際工作中經(jīng)常使用，并且是力法和位移法學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。對于力法和位移法的計算應(yīng)該以一次超靜定結(jié)構(gòu)為主，學(xué)生只需要掌握力法和位移法的基本原理和求解步驟即可。因為大部分超靜定結(jié)構(gòu)求解比較復(fù)雜，但是現(xiàn)階段計算機技術(shù)發(fā)達，專業(yè)計算軟件也比較多，一般人員都會采用專業(yè)計算軟件計算，比如桿系計算軟件PKPM。對于橋梁工程、結(jié)構(gòu)工程專業(yè)的學(xué)生來講，影響線非常重要，因而該部分知識應(yīng)該重點講授。

四、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修教學(xué)方式

目前所有教學(xué)都提倡傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體相結(jié)合，但是怎樣結(jié)合才能達到良好的教學(xué)效果呢？結(jié)合《結(jié)構(gòu)力學(xué)》特點及筆者教學(xué)經(jīng)驗，在該門課程的教學(xué)中，多媒體應(yīng)展示重要結(jié)論、計算步驟、結(jié)算過程中的計算圖示及計算結(jié)果。至于推導(dǎo)和演算過程，最好采用板書方式，這種教學(xué)方式能使學(xué)生的思路緊跟教師的思路；節(jié)省繪圖的時間，增加學(xué)生的有效學(xué)習(xí)時間；在加強教師與學(xué)生交流的同時控制教學(xué)進度。除此之外，在教學(xué)過程中應(yīng)針對不同專業(yè)，將本次講授知識與一些相關(guān)專業(yè)的實際工程應(yīng)用緊密聯(lián)系，由此激發(fā)不同專業(yè)學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣。

五、結(jié)語

結(jié)合《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修教學(xué)有自身特點及《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀，推薦采用板書展示推導(dǎo)、演算過程和多媒體展示重要結(jié)論、原理、計算步驟及計算圖示相結(jié)合的教學(xué)方法，提出重點講解基本概念和原理、靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算、力法和位移法的求解思路、多跨梁的影響線的求解及應(yīng)用等知識即可達到《結(jié)構(gòu)力學(xué)》重修教學(xué)目的。

參考文獻：

[1]杜闖，陳向上，李靜，趙赫.重視結(jié)構(gòu)力學(xué)課程力學(xué)概念的教學(xué)探討[J].高等建筑教育，2014，06：66-69.

[2]楊從娟.結(jié)構(gòu)力學(xué)多媒體教學(xué)的問題與思考[J].理工高教研究，2007，26（1）：131-132.

[3]侯文崎.《結(jié)構(gòu)力學(xué)》多媒體教學(xué)實踐的若干體會與思考[J].長沙鐵道學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版），2009，01：41-42.

[4]李書進，厲見芬.結(jié)構(gòu)力學(xué)多媒體教學(xué)的策略與思索[J].高等建筑教育，2010，01：131-135.