土木工程專業《結構力學》重修教學探討

周元輔

摘 要： 《結構力學》是土木工程專業的專業基礎課，由于其內容多、理論性強、學習難度較大，部分學生課程考試不及格，甚至補考也不能通過，因此很多學校都開設重修課程。重修課程教學與正常教學有一定的區別，本文在分析《結構力學》重修教學自身特點和目前《結構力學》一般教學模式的基礎之上，探討了重修教學內容的重點、難點，提出了重要結論、步驟及計算圖示由多媒體展示、推導及計算過程采用板書形式相結合的教學方法。

關鍵詞： 《結構力學》 重修 多媒體教學 土木工程專業

《結構力學》是土木工程專業非常重要的專業基礎課，在很多重要的專業課程學習中都需要用到相關知識，在實際的結構設計、結構驗算等工作中也會用到結構力學相關知識。由于該課程內容多，課時少，理論性強，計算能力要求高[1]，理解和學習都相當難，部分學生考試不及格，甚至補考不過。因此學校一般都會開設《結構力學》重修課，參加重修課的學生都已經學過該門課程，那么重修課的教學應該和正常課程的教學有所區別。

一、《結構力學》重修教學的特點

《結構力學》重修教學有其獨特性，主要體現在以下幾點：（1）一般情況下每個自然班重修人數較少，不會單獨開班，學校會將所有重修《結構力學》的學生集中開班，所以重修教學班的學生來自多個小專業。（2）重修課程不會按照正常教學班級的人數控制，每個教學班人數都較多，少則幾十人，多則上百人。（3）理論上講，所有重修學生都已經學過《結構力學》，但是有的學生之前基本沒有上課或上課次數非常少，有的掌握了一定知識但是沒有達到課程大綱要求，因而不同學生對課程知識掌握程度的差距較大。（4）該門重修課基本會安排在大四上學期，如果該門課程知識掌握不好，考試或補考不及格肯定影響畢業及領取學位證書。學生的學習態度應該端正，但是由于該學期學生都面臨找工作的問題，因此對該門課程的學習不夠認真和積極。從以上幾個特點可以看出，《結構力學》重修課程教學與正常《結構力學》教學應該采用不同的教學模式。

二、《結構力學》教學的一般方式

傳統教學方式以板書為主，采取口授方式進行教學，這種教學方法便于師生之間的交流與節奏的把握[1]。從教師與學生的交流可以知道學生對所講授的內容是否理解清楚，能夠掌握學生在課堂中的實時狀態，以便及時調整進度及講授方法。然而，傳統教學方式存在很多不足，比如：《結構力學》教學中的計算圖示較多，教師需要花大量時間繪制計算過程中的示意圖，由此致使教學計劃進度變慢。目前絕大部分學生沉迷于手機及其他移動電子設備，在教師繪圖期間趁機玩自己的移動電子設備從而分散注意力。當計算圖示繪制完畢之后，雖然教師在教學狀態完全沒有問題，但是學生的注意力已經轉移到自己的移動電子設備上，因而學生將注意力集中到學習上需要延遲一段時間。由此可見，每一課時，學生真正用于學習的有效時間大幅減少，掌握知識的內容減少，學習效率降低。

鑒于上述傳統教學存在的問題及計算機技術的快速發展，目前課堂教學一般都采用多媒體教學。多媒體教學具有很多優點[2]：形象生動、有利于大班上課、信息量大、交互性強。但是如果多媒體運用不合理，也會給教學帶來一些負面作用[2-4]：多媒體教學容易造成講課速度過快，教學進度較難控制；師生之間缺乏情感交流，削弱師生課堂交流及教師的“主導”作用，因而學生理解不夠透徹；授課重點不易突出，專業導向性不強，重理論而輕應用；版面設計過于簡單，未發揮多媒體優勢等。因此，《結構力學》教學應將傳統教學與多媒體教學相互結合，從現狀看怎樣結合才有更好的效果值得探討，尤其是在《結構力學》重修課程教學中怎樣發揮傳統教學與多媒體教學的各自優勢急需研究。

三、《結構力學》重修教學內容

因為《結構力學》重修教學班的絕大部分同學或多或少都掌握了一些基本知識，所以其教學內容應該與普通教學內容有所差別。根據《結構力學》重修教學的特點，重修教學應該更加注重大綱中要求“掌握”和“熟悉”的知識點。在這些知識點中，必須將基本概念和原理及其應用等講解透徹。總體來講，結合教學大綱和土木工程專業學生在實際工作中可能直接用到的知識點有：平面體系的機動分析、靜定結構的內力、結構的位移計算、力法和位移法、影響線及其應用等，這些知識點是教學難點和考試重點。此外，節點或支座約束非常重要，因為只有在對這些基本知識理解清楚之后才能合理地將實際工程結構簡化為結構力學的計算模型。平面機動分析對靜定結構與超靜定結構的判定直接相關。在這些知識點當中靜定結構的內力應該為重點中的重點，由于靜定結構的內力求解可以通過手算，使用方便，求解簡單，在實際工作中經常使用，并且是力法和位移法學習的基礎。對于力法和位移法的計算應該以一次超靜定結構為主，學生只需要掌握力法和位移法的基本原理和求解步驟即可。因為大部分超靜定結構求解比較復雜，但是現階段計算機技術發達，專業計算軟件也比較多，一般人員都會采用專業計算軟件計算，比如桿系計算軟件PKPM。對于橋梁工程、結構工程專業的學生來講，影響線非常重要，因而該部分知識應該重點講授。

四、《結構力學》重修教學方式

目前所有教學都提倡傳統教學和多媒體相結合，但是怎樣結合才能達到良好的教學效果呢？結合《結構力學》特點及筆者教學經驗，在該門課程的教學中，多媒體應展示重要結論、計算步驟、結算過程中的計算圖示及計算結果。至于推導和演算過程，最好采用板書方式，這種教學方式能使學生的思路緊跟教師的思路；節省繪圖的時間，增加學生的有效學習時間；在加強教師與學生交流的同時控制教學進度。除此之外，在教學過程中應針對不同專業，將本次講授知識與一些相關專業的實際工程應用緊密聯系，由此激發不同專業學生對課程學習的興趣。

五、結語

結合《結構力學》重修教學有自身特點及《結構力學》教學現狀，推薦采用板書展示推導、演算過程和多媒體展示重要結論、原理、計算步驟及計算圖示相結合的教學方法，提出重點講解基本概念和原理、靜定結構內力計算、力法和位移法的求解思路、多跨梁的影響線的求解及應用等知識即可達到《結構力學》重修教學目的。

參考文獻：

[1]杜闖，陳向上，李靜，趙赫.重視結構力學課程力學概念的教學探討[J].高等建筑教育，2014，06：66-69.

[2]楊從娟.結構力學多媒體教學的問題與思考[J].理工高教研究，2007，26（1）：131-132.

[3]侯文崎.《結構力學》多媒體教學實踐的若干體會與思考[J].長沙鐵道學院學報（社會科學版），2009，01：41-42.

[4]李書進，厲見芬.結構力學多媒體教學的策略與思索[J].高等建筑教育，2010，01：131-135.