少學時工程力學課中習題課的重要性及合理利用

楊雪梅

【摘 要】少學時工程力學作為其它后續基礎專業課的基礎，其在本科教學中有著非常重要的位置，而這部分內容學習的特點是內容多課時少任務重，因此教師為了追趕進度，往往會忽略或擠掉習題課的課時，因此造成學生停課懂課后掌握不精、考試及格率偏高的后果。那么如何解決這一問題？本文從少學時工程力學課程習題課的重要性出發，淺述了合理利用為數不多的習題課時的方法建議，目的是以此引起教師對少學時工程力學習題課的重視。

【關鍵詞】少學時工程力學習題課；重要性及合理利用

隨著現代教育的不斷發展，教育體系的不斷調整，工程力學課程的學時也在不斷削減，目前，除了個別機械和土木類專業工程力學分學期上課的課程學時尚多外，其他僅用一個學期完成工程力學教學的專業大多把學時削減到了60和48學時左右，而這些學時中還要包括2-3個實驗，和一兩次放假學時，即使如此，為了滿足后續課程的需要，削減后的工程力學內容要求并沒有減少，反倒有所提高，在這種情況下，很多教師為了保證教學進度，盲目的擠掉本已為數不多的習題課的學時，認為該講的內容講清了，該講的例題講過了就好，習題課沒時間可以不上或不關緊要。其實這種不重視習題課的觀念恰恰是造成現在力學課教學艱難，不及格率逐步盤升的主要原因之一。下面本文以靜力學部分為例，就此問題淺談下自己的看法，不對之處請多指正。

1 少學時工程力學課程中習題課的重要性

少學時工程力學主要由靜力學和材料力學兩部分內容組成，在這兩部分內容教學中，靜力學部分的教學與材料力學相比，所用學時相對較少，但它包含的內容并不少，而且這部分內容除了可單獨解決工程中問題外，它還是后面材料力學及其他專業課的基礎，基礎打不好，后面課程就很難學精學透，而靜力學部分的課程特點又是靈活多樣，技巧性較強，一題多解，聽講容易，做起題來難。所以，由此可見，在講清基本概念基本理論和基本解題方法之后，必要的習題課安排是多么的重要。它不僅可以幫助學生鞏固和加深對基本概念基本理論及基本解題方法的掌握和理解，還可使學生通過短時間的經典習題訓練達到理論教學中無法解決的解題技巧訓練問題，從而提升學生自己單獨解決實際問題的能力。因此可知無論課時怎么削減，靜力學習題課不能被砍，同樣材料力學也是如此。

那么，學時削減，教學要求和習題課又不能削減，這種情況下該如何解決學時少教學任務重的矛盾呢？關于這個問題可以通過改變教學手段、教學方法和加強技巧訓練等多渠道多途徑來實現，而且改善教學手段和教學方法等方面已有很多的文字敘述，這里不再贅述，下面本作者想就加強習題課上的技巧訓練談點個人淺見。

2 如何合理的利用為數不多的習題課加強技巧性訓練

2.1 習題課時合理的安排是解決技巧訓練的前提

少學時的情況下，工程力學習題課的安排是很重要的，從工程力學技巧性較強的章節分布看，靜力學部分技巧性主要綜合集中在物系平衡問題，它涉及到選取研究對象技巧、選方程形式技巧、選投影軸和矩心的技巧等多種技巧，而且建立解題方案時要綜合考慮這些技巧才能找到最適合的解題方案，所以這部分的習題總結課是必不可少的。而材料力學彎曲內力圖的做法多種，規律法運用更是靈活多樣，而彎曲變形的疊加法，及組合變形外力處理等都是隨題多變的，所以這些地方的習題課也是不可削減的。因此技巧訓練離不開課時的合理的安排，即它應該是在保證技巧性較強的章節有足夠的習題課時的前提下再選擇性的安排其他的習題課時，這也是解決技巧性訓練的基本前提。

2.2 精選有代表性的典型習題是解決技巧性訓練的關鍵

仍以靜力學為例，靜力學中，物系平衡問題的題目有很多，如果不注意精選具有代表性的典型例題，那么習題課上利用寶貴的學時講解過習題后學生得到的只是講解過的一個或幾個題，但如果教師經過比對分類，不難發現，大多數的題目雖然外形貌似不一致，但實質性的解題思路確是按類型非常的一致。其各類工程力學教材中，常見的題目大多可以分為兩類，首先，第一類常見題目是連續梁的問題，這些連續梁問題作為第一種類型，其所有題目可以通過選取其中一道受力簡單些的題，分析清楚其解題方案為什么僅適用于單加整或單加單，而不適用于整加單，讓學生掌握求解這一類的題必須上來就拆，從而達到通過講一道題得無數道同一類型題的目的。其次是除了連續梁以外其他的物系平衡問題，在各類教材中，其余問題出現較多則是另一類問題，即系統通過兩個在同一鉛錘線上或同一水平線上的鉸支座與外部相連，凡是這類問題都可以歸納為第二類問題，其解題思路是通過先取整體解決到兩個鉸支座中垂直于支座連線的兩個分力，并建立沿兩支座連線的分力間的關系，然后再通過取一單體解決掉兩個沿支座連線的一個分力，代回整體關系式中即可解決全部未知的外部約束反力。但是因為這一類型的題目系統內部結構差異較大，所以拆開后選取單體作研究對象的難度也會有所不同，其中相對復雜、出現又較多題目又多為帶滑輪和重物的桿系結構，所以在選擇例題時應選擇一個相對復雜的帶滑輪和重物的桿系結構做經典例題加以講解，并且在講解過程中要強調，凡是帶滑輪的，滑輪和重物不要與帶滑輪的桿拆開，且不選帶輪的桿做研究對象，這樣學生遇到這類復雜問題時就會有明確它的解題思路即更適合于整加單，從而達到講一道題得一類題及在很短時間內達到技巧訓練的目的。

2.3 習題講解后的總結比對是提高技巧訓練效果的必要環節

如果說精選典型例題是解決技巧訓練的關鍵，那么在講解完精選的兩類典型例題之后，利用大量的課后題目與經典例題作總結性的比對則是提高技巧訓練效果的又一關鍵的必要環節，這個環節可以引導學生自主思考，且習慣于將要求解的問題先與兩類經典問題做比對，通過比對明確哪些是同類題那些不是，如果不是，則仿照習題課上的講的分析方案技巧自主分析該如何解決這些相對特殊的題目，從而激發學生學習的主動性，也以此達到提高技巧訓練的效果的真正目的。endprint