趙凱月

賀州學院 廣西賀州 542800

一、結(jié)構(gòu)力學課程教學的現(xiàn)狀

結(jié)構(gòu)力學是固體力學的一個分支，它主要研究工程結(jié)構(gòu)受力和傳力的規(guī)律，以及如何進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的學科。所謂工程結(jié)構(gòu)是指能夠承受和傳遞外載荷的系統(tǒng)，包括桿、板、殼以及它們的組合體，如飛機機身和機翼、橋梁、屋架和承力墻等。就基本原理和方法而言，結(jié)構(gòu)力學是與理論力學、材料力學同時發(fā)展起來的。所以結(jié)構(gòu)力學在發(fā)展的初期是與理論力學和材料力學融合在一起的。近年來隨著教學改革的進行和教學觀念的轉(zhuǎn)變，許多課程的學時數(shù)都進行了一定程度上的壓縮，我校土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學目前按兩個學期進行學習。第一學期64個課時，60個理論課時，4個習題課時，包括幾種靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計算以及力法和位移法求解超靜定結(jié)構(gòu)。第2學期32個課時，包含28個理論課時與4個上機課時，理論課時主要介紹的是超靜定結(jié)構(gòu)的漸進計算方法和結(jié)構(gòu)的動力計算，上機課時主要指導的是矩陣位移法以及結(jié)構(gòu)力學求解器的使用。土木工程專業(yè)的學生普遍反映結(jié)構(gòu)力學較為晦澀難懂，如何能夠用更加生動吸引人的方式講授這門課程成為了值得探討的問題。

二、教學內(nèi)容的改革

為了在有限的課時內(nèi)將盡可能多的教學內(nèi)容清晰傳授給學生并使其理解和消化，必須從結(jié)構(gòu)力學自身的特點出發(fā)，對教學內(nèi)容進行優(yōu)化。首先，對于不同專業(yè)方向的學生，課程內(nèi)容可以有不同的側(cè)重。例如對于房建專業(yè)的學生，可側(cè)重于剛架排架的內(nèi)容，而對于路橋?qū)I(yè)的學生則側(cè)重于連續(xù)梁以及內(nèi)力包絡(luò)圖方面的內(nèi)容。同時，教學時應該有所取舍，對于力法和位移法這兩種解超靜定結(jié)構(gòu)的方法，應該重點講解，對于拱以及組合結(jié)構(gòu)的計算，以及矩陣位移法求內(nèi)力的過程，可以作適當?shù)暮唵谓榻B。其次，結(jié)構(gòu)力學教材大都比較注重自身的系統(tǒng)性，教材中有部分內(nèi)容與材料力學重復，例如截面法求內(nèi)力以及荷載與內(nèi)力的微分關(guān)系等，但考慮到學生基礎(chǔ)有好有壞，在教學過程中即使遇到重復內(nèi)容也應該詳細介紹。第三，由于目前結(jié)構(gòu)抗震是一個比較熱門的研究方向并且需要用到高等數(shù)學中微分方程的求解，因此是結(jié)構(gòu)力學的一個難點內(nèi)容，在教學過程中對于結(jié)構(gòu)動力計算部分的內(nèi)容應該重點介紹。

三、教學手段

采用互動式教學和案例教學法的方式，能夠極大程度地提高學生的聽課水平與知識的接受程度。教師讓學生參與到教學中，鼓勵學生大膽對老師的教學提出問題，甚至可以否認。教學中老師雖然處于主導地位，但在關(guān)系上與學生是平等的，課堂上可以爭論。這種關(guān)系定位使課堂氣氛活躍，在溝通和交流的過程中教師了解到學生的需要，查找問題的所在，從而找出解決問題的方法，使教學質(zhì)量不斷提高。案例教學法：在教師的指導下，由學生對選定的具有代表性的典型案例，進行有針對性的分析、審理和討論，做出自己的判斷和評價。這種教學方法拓寬了學生的思維空間，增加了學習興趣，提高了學生的能力。案例教學法在課程中的應用，充分發(fā)揮了它的啟發(fā)性、實踐性，開發(fā)了學生思維能力，提高了學生的判斷能力、決策能力和綜合素質(zhì)。

四、教學方法

結(jié)構(gòu)力學的研究方法主要有工程結(jié)構(gòu)的使用分析、實驗研究、理論分析和計算三種。在結(jié)構(gòu)設(shè)計和研究中，這三方面往往是交替進行并且是相輔相成的進行的。?使用分析就是在結(jié)構(gòu)的使用過程中，對結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的情況進行分析比較和總結(jié)，這是易行而又可靠的一種研究手段。使用分析對結(jié)構(gòu)的評價和改進起著重要作用。新設(shè)計的結(jié)構(gòu)也需要通過使用來檢驗性能。?實驗研究能為鑒定結(jié)構(gòu)提供重要依據(jù)，這也是檢驗和發(fā)展結(jié)構(gòu)力學理論和計算方法的主要手段。實驗研究分為三類：模型實驗、真實結(jié)構(gòu)部件實驗、真實結(jié)構(gòu)實驗。例如，飛機地面破壞實驗、飛行實驗和汽車的碰撞實驗等。?結(jié)構(gòu)的力學實驗通常要耗費較多的人力、物力和財力，因此只能有限度地進行，特別是在結(jié)構(gòu)設(shè)計的初期階段，一般多依靠對結(jié)構(gòu)部件進行理論分析和計算。在固體力學領(lǐng)域中，材料力學為結(jié)構(gòu)力學的發(fā)展提供了必要的基本知識，彈性力學和塑性力學又是結(jié)構(gòu)力學的理論基礎(chǔ)，另外結(jié)構(gòu)力學還與其它物理學科結(jié)合形成許多邊緣學科，比如流體彈性力學等。?結(jié)構(gòu)力學是一門古老的學科，又是一門迅速發(fā)展的學科。新型工程材料和新型工程結(jié)構(gòu)的大量出現(xiàn)，向結(jié)構(gòu)力學提供了新的研究內(nèi)容并提出新的要求。計算機的發(fā)展，為結(jié)構(gòu)力學提供了有力的計算工具。另一方面，結(jié)構(gòu)力學對數(shù)學及其他學科的發(fā)展也起了推動作用。有限元法這一數(shù)學方法的出現(xiàn)和發(fā)展就與結(jié)構(gòu)力學的研究有密切關(guān)系。

五、總結(jié)

總之，鑒于目前結(jié)構(gòu)力學的教學狀況，只有改革才能適應時代要求，改革的目標是提高學生的學習能力和創(chuàng)新能力。結(jié)構(gòu)力學教學改革是一項長期而艱巨的工作，需要廣大力學教師共同的努力，也需要學校領(lǐng)導大力的支持，確保課程的建設(shè)改革得以順利進行。