趙凱月

賀州學(xué)院 廣西賀州 542800

一、結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀

結(jié)構(gòu)力學(xué)是固體力學(xué)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(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的學(xué)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(xué)是與理論力學(xué)、材料力學(xué)同時發(fā)展起來的。所以結(jié)構(gòu)力學(xué)在發(fā)展的初期是與理論力學(xué)和材料力學(xué)融合在一起的。近年來隨著教學(xué)改革的進(jìn)行和教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，許多課程的學(xué)時數(shù)都進(jìn)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(xué)目前按兩個學(xué)期進(jìn)行學(xué)習(xí)。第一學(xué)期64個課時，60個理論課時，4個習(xí)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(xué)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(jìn)計算方法和結(jié)構(gòu)的動力計算，上機課時主要指導(dǎo)的是矩陣位移法以及結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器的使用。土木工程專業(yè)的學(xué)生普遍反映結(jié)構(gòu)力學(xué)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(xué)內(nèi)容的改革

為了在有限的課時內(nèi)將盡可能多的教學(xué)內(nèi)容清晰傳授給學(xué)生并使其理解和消化，必須從結(jié)構(gòu)力學(xué)自身的特點出發(fā)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。首先，對于不同專業(yè)方向的學(xué)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(xué)生，可側(cè)重于剛架排架的內(nèi)容，而對于路橋?qū)I(yè)的學(xué)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(xué)時應(yīng)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(yīng)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(dāng)?shù)暮唵谓榻B。其次，結(jié)構(gòu)力學(xué)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(xué)重復(fù)，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(xué)生基礎(chǔ)有好有壞，在教學(xué)過程中即使遇到重復(fù)內(nèi)容也應(yīng)該詳細(xì)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(xué)中微分方程的求解，因此是結(jié)構(gòu)力學(xué)的一個難點內(nèi)容，在教學(xué)過程中對于結(jié)構(gòu)動力計算部分的內(nèi)容應(yīng)該重點介紹。

三、教學(xué)手段

采用互動式教學(xué)和案例教學(xué)法的方式，能夠極大程度地提高學(xué)生的聽課水平與知識的接受程度。教師讓學(xué)生參與到教學(xué)中，鼓勵學(xué)生大膽對老師的教學(xué)提出問題，甚至可以否認(rèn)。教學(xué)中老師雖然處于主導(dǎo)地位，但在關(guān)系上與學(xué)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(xué)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(xué)質(zhì)量不斷提高。案例教學(xué)法：在教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生對選定的具有代表性的典型案例，進(jìn)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(xué)方法拓寬了學(xué)生的思維空間，增加了學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的能力。案例教學(xué)法在課程中的應(yīng)用，充分發(fā)揮了它的啟發(fā)性、實踐性，開發(fā)了學(xué)生思維能力，提高了學(xué)生的判斷能力、決策能力和綜合素質(zhì)。

四、教學(xué)方法

結(jié)構(gòu)力學(xué)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(jìn)行并且是相輔相成的進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(xué)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(xué)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(jìn)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(jìn)行理論分析和計算。在固體力學(xué)領(lǐng)域中，材料力學(xué)為結(jié)構(gòu)力學(xué)的發(fā)展提供了必要的基本知識，彈性力學(xué)和塑性力學(xué)又是結(jié)構(gòu)力學(xué)的理論基礎(chǔ)，另外結(jié)構(gòu)力學(xué)還與其它物理學(xué)科結(jié)合形成許多邊緣學(xué)科，比如流體彈性力學(xué)等。?結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門古老的學(xué)科，又是一門迅速發(fā)展的學(xué)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(xué)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(xué)提供了有力的計算工具。另一方面，結(jié)構(gòu)力學(xué)對數(shù)學(xué)及其他學(xué)科的發(fā)展也起了推動作用。有限元法這一數(shù)學(xué)方法的出現(xiàn)和發(fā)展就與結(jié)構(gòu)力學(xué)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(xué)的教學(xué)狀況，只有改革才能適應(yīng)時代要求，改革的目標(biāo)是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)改革是一項長期而艱巨的工作，需要廣大力學(xué)教師共同的努力，也需要學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)大力的支持，確保課程的建設(shè)改革得以順利進(jìn)行。