培養應用型高等工程技術人才 加強《結構力學》課程建設

唐麗云　齊良鋒　張淑云　肖前慧

[摘要] 結構力學是土建類各專業的一門重要的專業基礎課，該課程理論性強、概念多、方法技巧性要求高。本文從修訂教學大綱、結構試驗和理論聯系實際三方面探討如何加強《結構力學》課程建設，達到培養應用型高等工程技術人才的目的。

[關鍵詞] 工程技術人才 結構力學 教學大綱 結構試驗 理論聯系實際

引言

學生對結構力學課程體系的理解和掌握，直接關系到后續課程的學習和專業技能以及解決實際工程問題的能力形成。八所重點大學土木工程類專業的結構力學課程教學情況調查結果見表1[1]。

修訂教學大綱，使教學內容的范圍和難易程度與培養目標相適應

目前，土木工程專業結構力學課程教學計劃中，學時分配如下：《結構力學Ⅰ》48學時（內容包含構造分析、靜定結構內力、影響線、靜定結構位移）。《結構力學Ⅱ》60學時（內容包含力法、位移法、力矩分配法、矩陣位移法、結構動力計算、穩定），講課內容和深度基本參照其他名校的要求。由于課時相對偏少、學生素質相對較差，每次考試不及格率較高，要改變此種狀況，最重要的是要量體裁衣。在保證滿足本科教學要求的前提下，對某些內容進行適當刪減和增加，對某些內容的難易程度適當降低，加強基本理論的理解，降低解題的技巧性要求。例如，在《結構力學Ⅰ》的教學中，要著重加強對單跨簡支梁內力圖繪制的講解和反復訓練（《材料力學》已講過），學生才能掌握好用疊加法繪制多跨靜定梁和靜定剛架的內力圖。在《結構力學Ⅱ》教學中，加強力法、位移法尤其是力矩分配法的學習，學生能利用這些方法熟練計算超靜定結構內力，因為這部分內容在畢業設計時要用到，對于矩陣位移法、結構動力計算、穩定部分的內容可以加強概念和基本理論的理解，計算要求可以相對簡單一些。

根據修訂教學大綱，可采用高等教育出版社出版的，洪范文主編的結構力學第五版[2]進行教學。

結構試驗

增設結構試驗，培養學生動手能力和工程意識。

1.單跨平面剛架集中荷載作用下結構力學試驗。根據試驗要求，對單跨平面剛架分級加載，分別測量各測點應力和變形值；應用結構力學知識，采用半剛架法，用力法或位移法進行受力分析，計算測點應力變形值，并與實測值比較；對試驗結果進行分析并給出結論。此試驗可讓學生掌握單跨平面剛架應力和變形測試方法，熟悉結構試驗常用設備儀器及使用方法，培養學生動手和試驗能力。

2.確定支座剛度試驗。根據試驗要求，對兩副支座相對剛度不同的簡單剛架在跨中加載，利用百分表測得跨中的撓度，并與計算結果比較，給出相應的結論。此試驗可以讓學生進一步了解結構支座相對剛度的概念，掌握撓度的測試方法和熟悉百分表的使用。

3.多功能結構力學試驗。根據所提供的梁、活動支座、構件形式和測量內容（撓度、應力），驗證梁結構的理論計算；根據所提供的桿件、連接件、連接板、測量儀器及加載方法來設計剛架的結構形式和測量內容（撓度、應力），并分析結構受力情況，驗證結構的理論計算。根據所提供的桿件、連接件、連接板、測量儀器及加載方法來設計桁架的結構形式和測量內容（撓度、應力），并分析結構受力情況，驗證結構的理論計算。此試驗通過學生自己設計結構力學模型、測量方法，培養其動手能力及分析和解決問題的能力。

同時，積極開拓第二課堂教學，組織結構設計，鼓勵學生自行設計、制作構件和結構，進行結構性能試驗，培養創新思維和創造能力。

理論與實踐相結合

加強課堂教學與實際工程和相關專業知識的結合。很多學生在后續課程如《混凝土結構》、《鋼結構》等課程學習中，不會將《結構力學》課程內容與之相結合，而是各門課程成為各個分散的知識點，結構計算簡圖與實際結構不知道怎樣對應。

在鋼筋混凝土樓蓋課程設計中，單向樓板一般采用多跨連續梁計算，教材附表中給出了多跨連續梁的內力計算系數，用以簡化求解超靜定結構，學生往往只要查表就行了，當遇到計算簡圖與附表中不一致時，學生會束手無策，想不到用結構力學方法去求解。因此，在《結構力學》課程教學中，加強與后續專業課程和實際工程聯系的講解，有利于學生各知識點的融會貫通，并可提高學生學習興趣。

參考文獻：

[1]魏德敏.土木工程專業力學課程教學改革動態分析[J].科技情報開發與經濟，2004，4.

[2]洪范文.結構力學[M].北京：高等教育出版社，2005，7.

作者單位：唐麗云 張淑云 肖前慧 西安科技大學建筑與土木工程學院 陜西西安

齊良鋒 上海應用技術學院建筑與安全工程學院 上海