龍慧++胡萍++陳文昭++彭成++樊軍偉
摘 要:為提高土木工程本科非力學(xué)專業(yè)彈性力學(xué)課程教學(xué)水平和效果,文章分析了該課程教學(xué)中存在的相關(guān)問題,并針對相關(guān)問題,從課程的內(nèi)容組織、興趣培養(yǎng)和教學(xué)設(shè)計三個方面,提出了一些提高課程教學(xué)水平和效果的思路。
關(guān)鍵詞:土木工程非力學(xué)專業(yè);彈性力學(xué);教學(xué)
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
彈性力學(xué)是土木工程專業(yè)本科的常設(shè)專業(yè)課程之一,是對材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等課程的延伸,具有極強(qiáng)的理論性和專業(yè)性。同時,彈性力學(xué)對后續(xù)研究生階段課程的學(xué)習(xí)有重要意義。然而對非力學(xué)專業(yè)本科生而言,彈性力學(xué)課程的地位比較尷尬,普遍存在課程時間短(一般為24~32個課時)、學(xué)生畏難、不重視等現(xiàn)象。因此,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,如何在現(xiàn)有的課時條件下保證教學(xué)質(zhì)量,是土木工程非力學(xué)專業(yè)彈性力學(xué)教學(xué)中一個亟待解決的問題。
一、內(nèi)容組織
彈性力學(xué)課程學(xué)時相對較少,因此,首先必須在有限的學(xué)時內(nèi)著重介紹基本內(nèi)容,重點(diǎn)闡述基本原理、基本力學(xué)思想和基本求解方法,避免重復(fù)。其次,對求解問題過程中一些重要的方法、技巧應(yīng)予以詳細(xì)說明,比如量綱分析法、因素分析法等方法。再次,對目前工程中已普遍推廣的設(shè)計分析方法——數(shù)值分析法也應(yīng)重點(diǎn)介紹,對學(xué)生而言,無論是直接從事土木工程工作還是選擇進(jìn)一步深造,數(shù)值分析法都是解決實際工程問題、完成研究工作的重要手段。最后,由于課時限制,不建議詳細(xì)介紹空間問題知識,相關(guān)內(nèi)容應(yīng)該在自選彈性力學(xué)擴(kuò)展或者在研究生課程中學(xué)習(xí)。
通過合理的內(nèi)容組織,有效地突出教學(xué)重點(diǎn),合理利用教學(xué)時間,既注重了學(xué)生當(dāng)前理論基礎(chǔ)的培養(yǎng),又拓展了學(xué)生解決實際工程問題的能力,延伸了學(xué)生進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)的道路。
二、興趣培養(yǎng)
彈性力學(xué)作為一門專業(yè)性較強(qiáng)、理論基礎(chǔ)要求較高的課程,土木工程本科非力學(xué)專業(yè)的學(xué)生,一直普遍感覺該門課程非常難學(xué),有大量的微積分公式推導(dǎo),對于推導(dǎo)得出公式的具體物理含義和實際工程用途不甚了解,很多時候無法判斷推導(dǎo)出的公式的對錯。
基于上述現(xiàn)狀,想要提升教學(xué)效果,就必須增加學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主觀能動性。首先,在介紹彈性力學(xué)的各基本理論和各公式推導(dǎo)的過程中,應(yīng)緊扣工程實際,告訴學(xué)生上述理論或公式的工程應(yīng)用,加深其對公式和理論的理解,并增加學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容的興趣。比如在介紹平面問題的簡化時,應(yīng)盡可能多利用工程實例來說明哪些問題可以簡化為平面應(yīng)變問題,哪些問題可以簡化為平面應(yīng)力問題,并找出一些看似能簡化為平面問題但實際上無法簡化的工程實例(如樁基礎(chǔ)受豎向荷載和土壓力作用),通過對比加深學(xué)生對上述理論的理解,也有效地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外,在教學(xué)時緊扣研究前沿,通過介紹彈性力學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展,尤其是與土木工程結(jié)構(gòu)相關(guān)進(jìn)展,介紹彈性力學(xué)現(xiàn)有研究手段和研究方法的應(yīng)用,拓寬學(xué)生的視野,增加學(xué)生的知識寬度,也可以在一定程度上激發(fā)學(xué)生的求知欲。
三、教學(xué)設(shè)計
對于彈性力學(xué)的教學(xué)手段,若單純采用PPT講述,會導(dǎo)致學(xué)生對于教學(xué)內(nèi)容的理解存在困難,尤其是在介紹公式推導(dǎo)的時候難以緊跟思路;若單純采用課堂板書又會減少教學(xué)中傳遞的知識量,無法利用動畫和圖片等手段豐富教學(xué)內(nèi)容。因此,彈性力學(xué)的教學(xué)必須采用課堂板書和PPT講述相結(jié)合的方式,取長補(bǔ)短,提高課堂教學(xué)效果。
在教學(xué)中還應(yīng)該加強(qiáng)與學(xué)生的交流,對教學(xué)內(nèi)容中的部分知識點(diǎn)展開討論,加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解和掌握。比如在每堂課前針對該堂課的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計1到2個問題進(jìn)行討論。
本文分析了土木工程本科非力學(xué)專業(yè)彈性力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題,并探索了提高其教學(xué)效果的方法:
(1)內(nèi)容上應(yīng)詳略得當(dāng),重點(diǎn)介紹基本概念及平面問題相關(guān)理論。
(2)緊扣工程實際和研究前沿,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(3)采用板書和PPT相結(jié)合的教學(xué)手段,設(shè)計課堂互動討論話題。
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