鄭恒偉　陳世嵬　李定玉　陳小亮

摘要 彈性力學(xué)廣泛應(yīng)用于許多工程領(lǐng)域，具有非常多的工程應(yīng)用實例。目前教學(xué)中出現(xiàn)的學(xué)生認(rèn)為彈性力學(xué)僅僅是推導(dǎo)公式，甚至出現(xiàn)學(xué)習(xí)逆反心理的現(xiàn)象。本文提出，在制作課件及課程講解中，在每部分內(nèi)容講解中穿插工程實例，并詳細(xì)講解理論知識在工程實例中的應(yīng)用與體現(xiàn)，將抽象概念具體應(yīng)用化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生理論知識與工程實例有效鏈接的思維能力。同時在彈性力學(xué)數(shù)值實驗課中更注重對學(xué)生力學(xué)建模、求解與分析能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 彈性力 學(xué)教學(xué)改革 課件制作

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.06.055

1現(xiàn)狀與背景分析

彈性力學(xué)是非常最重要的一門課程，更是工程實際應(yīng)用中非常重要的斷裂力學(xué)、塑性力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)、計算力學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)等重要專業(yè)課程的基礎(chǔ)。除了力學(xué)專業(yè)外，土木工程、建筑橋梁等相關(guān)專業(yè)均有開設(shè)彈性力學(xué)專業(yè)課程。從20世紀(jì)50年代以來，彈性力學(xué)被逐漸引入到我國大學(xué)課程，主要分為理科彈性力學(xué)和工科彈性力學(xué)。理科彈性力學(xué)更注重彈性力學(xué)的嚴(yán)密數(shù)學(xué)推導(dǎo)，考了彈性體大變形，并利用張量函數(shù)，得到不同坐標(biāo)系下的彈性力學(xué)基本方程，以北京大學(xué)王敏中教授編著的《彈性力學(xué)教程》和同濟大學(xué)吳家龍教授編著的《彈性力學(xué)》最為代表。工科彈性力學(xué)只考慮彈性體小變形、利用不同坐標(biāo)系下的力學(xué)平衡得到彈性力學(xué)的基本方程，著重培養(yǎng)學(xué)生利用基本方程解決彈性力學(xué)問題的能力，其中以河海大學(xué)徐芝綸院士編著的《彈性力學(xué)》最為代表。彈性力學(xué)是力學(xué)與其相關(guān)專業(yè)非常重要的專業(yè)課程，并廣泛應(yīng)用于土建、石油、采礦、埋地管道等許多工程領(lǐng)域中。但在目前彈性力學(xué)課程教學(xué)中，學(xué)生普遍對彈性力學(xué)實際應(yīng)用不甚了解，再加上彈性力學(xué)課程理論公式推導(dǎo)繁多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只感覺到該門課程僅僅是公式推導(dǎo)，而且非常抽象化，學(xué)習(xí)積極性普遍不高，因此亟需對彈性力學(xué)教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容的講解進行改革。

2彈性力學(xué)教學(xué)改革與課件制作

對彈性力學(xué)課程的教學(xué)改革與課件制作，需從專業(yè)理論背景和工程應(yīng)用背景出發(fā)，選取更為合適的教材。

（1）對彈性力學(xué)課程的教學(xué)改革，需根據(jù)專業(yè)人才向企業(yè)單位和科研單位的輸出，更有針對性地選取教學(xué)內(nèi)容。由于彈性力學(xué)課程內(nèi)容概念抽象、推導(dǎo)過程繁瑣，且在教學(xué)中以解析為重點，與工程實際問題較為脫離，致使學(xué)生學(xué)習(xí)該課程積極性不高，甚至產(chǎn)生抵觸心理，因此對該課程教學(xué)改革迫在眉睫。在許多學(xué)校研究生教學(xué)中采取引導(dǎo)學(xué)生自己講解，由于研究生相對本科生基礎(chǔ)要好、知識面也更為寬泛，因此在教學(xué)內(nèi)容選取上更具有靈活性和可操作性。本科生教學(xué)還是以教師講授為主，課程內(nèi)容需更有針對性和重點講解內(nèi)容突出性。對于許多高校壓縮教學(xué)課時，許多高校力學(xué)專業(yè)的本科彈性力學(xué)課程通常設(shè)置為64學(xué)時，其中有8學(xué)時數(shù)值實驗課，對于土木等力學(xué)相關(guān)專業(yè)設(shè)置為56個學(xué)時，其中也有8學(xué)時數(shù)值實驗課。由于彈性力學(xué)課程內(nèi)容較多，具體教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)專業(yè)特點、學(xué)生畢業(yè)就業(yè)或繼續(xù)深造方向以及學(xué)生學(xué)時數(shù)的不同加以取舍，還需要根據(jù)教學(xué)過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)效果適度調(diào)整。

（2）對彈性力學(xué)課程的教學(xué)改革，需在教學(xué)方式、手段和課件制作上引入工程實例，將具體工程應(yīng)用與彈性力學(xué)理論知識結(jié)合捆綁式講解。彈性力學(xué)在工程應(yīng)用方面的實例非常多，廣泛應(yīng)用于土建、石油、采礦、埋地管道等工程領(lǐng)域，如水壩、隧道、輸油管道、地基沉降、地震波、尾礦壩、頁巖氣裂縫通道等各個工程領(lǐng)域都有涉及到彈性力學(xué)知識。在我最近幾年的彈性力學(xué)教學(xué)中，學(xué)生普遍對彈性力學(xué)的應(yīng)用前景心存疑慮，尤其是彈性力學(xué)課程公式繁多，學(xué)生認(rèn)為該門課程就是公式推導(dǎo)，沒有任何直觀性的計算結(jié)果和應(yīng)用，沒有太大實際價值，甚至許多班導(dǎo)師也和學(xué)生一樣認(rèn)為彈性力學(xué)實用性不強，學(xué)生對彈性力學(xué)的學(xué)習(xí)積極性不高。為消除學(xué)生的疑慮，在講授本門課程時，應(yīng)該廣泛介紹彈性力學(xué)的工程應(yīng)用領(lǐng)域，尤其注重在每部分理論內(nèi)容講解過程中給出相應(yīng)的工程實例，使學(xué)生深刻體會到彈性力學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科的關(guān)系，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（3）當(dāng)今大學(xué)本科教學(xué)理念提出培養(yǎng)學(xué)生具有全面知識、業(yè)務(wù)精通的專業(yè)素養(yǎng)，學(xué)以致用、技能精湛的能力素養(yǎng)，其中知識全面就包括了專業(yè)知識掌握的全面和綜合素質(zhì)發(fā)展的全面。如果我們培養(yǎng)出的本科生因擁有了厚實全面的專業(yè)知識和綜合素質(zhì)全面發(fā)展，將能夠快速且高質(zhì)量地?fù)碛懈矣趧?chuàng)新、追求卓越的科學(xué)素養(yǎng)，勇于改革、善于開拓的技術(shù)潛力，具有了這些保障他們在走出校園走向社會到了各自工作崗位上將能得到更好的發(fā)展和更多的機會。然而，在專業(yè)知識掌握全面和綜合素質(zhì)全面發(fā)展的面前，我們還存在很多不足。這就需要教師在彈性力學(xué)課件制作時，將重點部分放在專業(yè)基礎(chǔ)知識和工程應(yīng)用結(jié)合上，這樣既能豐富學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識，也能引導(dǎo)他們將專業(yè)知識與工程應(yīng)用結(jié)合，獲得更全面的專業(yè)知識。

3結(jié)論

本文針對力學(xué)及相關(guān)專業(yè)彈性力學(xué)課程教學(xué)改革，根據(jù)我國培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的大方針，基于作者彈性力學(xué)教學(xué)實踐，以提高學(xué)生彈性力學(xué)課程學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果、從理論與工程應(yīng)用方面培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用彈性力學(xué)知識的能力為目的，提出以工程應(yīng)用為基礎(chǔ)的彈性力學(xué)課程教學(xué)與課件制作的教學(xué)改革，并對力學(xué)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)其他課程設(shè)置提出一些建議。