力學(xué)課程教學(xué)方法淺談

【摘要】：理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)并稱為三大力學(xué)，是土木工程專業(yè)十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，支撐著土木工程專業(yè)整個(gè)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的實(shí)施。但是由于課程的特殊性，三大力學(xué)比較枯燥難學(xué)。本文主要闡述了如何增加力學(xué)教學(xué)的趣味性，激發(fā)學(xué)生興趣，提升授課效果。

【關(guān)鍵詞】：力學(xué)；教學(xué)方法；趣味性

前言：

理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)并稱為三大力學(xué)，是許多工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。土木工程是力學(xué)應(yīng)用最早的工程領(lǐng)域之一[1]。對(duì)于土木工程專業(yè)的學(xué)生來說，三大力學(xué)是十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，支撐著土木工程專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施。但是由于 “三大力學(xué)”課程本身偏重分析計(jì)算，學(xué)習(xí)起來比較枯燥。對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生來說，談“力”色變成為一種普遍現(xiàn)象。因此，如何提高力學(xué)課程的授課質(zhì)量，增添力學(xué)課程的趣味性成為了授課教師首要思考的問題。

教學(xué)方法：

（一）第一節(jié)課要有目的導(dǎo)向性

力學(xué)課程一般在大一、大二開設(shè)，大多數(shù)學(xué)生對(duì)自己的專業(yè)方面了解比較少，在學(xué)習(xí)力學(xué)的過程中常產(chǎn)生 “學(xué)習(xí)力學(xué)能干什么”“現(xiàn)在工程計(jì)算都借助于軟件誰還手算呢”“我們本科畢業(yè)后大多從事施工專業(yè)，用不到力學(xué)計(jì)算” 等種種疑問。因此，在上第一節(jié)課的時(shí)候不要急于課本知識(shí)的講解，先做好自我介紹，揭開老師在學(xué)生心中的神秘感，消除師生之間的隔閡，然后循序漸進(jìn)的講授我們這門課程學(xué)習(xí)些什么，有什么作用等，明確課程目的以及后續(xù)課程對(duì)力學(xué)課程的需求。介紹本學(xué)科的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)要求以及個(gè)人的授課習(xí)慣，學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)之法，便于學(xué)生更好的接受老師，喜歡上所學(xué)課程。通過引入力學(xué)問題相關(guān)的工程實(shí)例，講解力學(xué)知識(shí)與設(shè)計(jì)、施工之間的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生求知欲望，樹立正確的學(xué)習(xí)導(dǎo)向，比如懸挑梁的設(shè)計(jì)，根據(jù)荷載的分布情況計(jì)算出內(nèi)力就能合理的配筋，但是如果設(shè)計(jì)人員配錯(cuò)了鋼筋方向，施工人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就不能保證結(jié)構(gòu)的安全性。還有預(yù)制樁的堆放和吊裝，墊木和吊點(diǎn)的位置設(shè)計(jì)；地基梁、板中鋼筋截?cái)嗪痛罱游恢?；基礎(chǔ)中長(zhǎng)向鋼筋在下，短鋼筋在上；模板工程中拆模順序；施工縫的留設(shè)位置等[2]。

（二）精心設(shè)計(jì)、上好每一節(jié)課

精心進(jìn)行每堂課的設(shè)計(jì)，采用多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)方式，比如引入多媒體動(dòng)畫講解理論力學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、材料力學(xué)的臨界分析和結(jié)構(gòu)力學(xué)的動(dòng)力計(jì)算部分就顯得形象生動(dòng)，減少抽象信息在大腦中轉(zhuǎn)換為形象信息的轉(zhuǎn)換過程，便于學(xué)生理解接受。而利用板書的方式講解公式的推導(dǎo)和例題計(jì)算過程的演練則易于知識(shí)的理解與掌握。在教學(xué)過程中多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)相結(jié)合，把握好多媒體的使用時(shí)機(jī)，特別要考慮好時(shí)間因素，正確處理好多媒體教學(xué)時(shí)間與適時(shí)的課堂講解、板書、交互和反思的時(shí)間。

對(duì)于任課教師來講，無論課上還是課下做到平易近人、幽默風(fēng)趣、情緒飽滿，樹立一種積極向上的形象，和學(xué)生建立一種亦師亦友的關(guān)系，用自己的人格魅力感染學(xué)生狀態(tài)。盡量把枯燥的內(nèi)容講的生動(dòng)有趣，東南大學(xué)單建教授的趣味結(jié)構(gòu)力學(xué)[3]給筆者很大的啟發(fā)。在幾何組成分析中通過一些例題結(jié)合三十六計(jì)的“順藤摸瓜”“偷梁換柱”“移花接木”“欲擒故縱”等典故掌握了幾何組成分析的方法，寓教于樂，增添了課堂趣味性，讓學(xué)生在快樂的氛圍中學(xué)習(xí)。

（三）興趣培養(yǎng)，化被動(dòng)為主動(dòng)

興趣是最好的老師，激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，化被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。力學(xué)知識(shí)在我們生活中無處不在，比如阿基米德說過的“給我一個(gè)支點(diǎn)，我能撬動(dòng)地球”，陀螺、自行車以至于直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)我們都可以用理論力學(xué)中的力矩來解釋；鋁合金窗子的窗格可以無限高嗎，千斤頂?shù)某休d重量等可以用材料力學(xué)的知識(shí)來解釋；臭氧層吸收大部分的紫外線，充當(dāng)我們的“防曬霜”、1940年美國(guó)全長(zhǎng)860米的塔柯姆大橋因大風(fēng)而塌毀這都可以用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的共振來解釋。發(fā)掘力學(xué)課程的趣味性成為任課教師的重要任務(wù)，在力學(xué)授課過程中提出相應(yīng)的力學(xué)例子或者激發(fā)學(xué)生思考生活中有什么現(xiàn)象用到我們的力學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索的能力。同時(shí)也可以在課余時(shí)間設(shè)置趣味性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，比如用身邊常見的A4紙張、繩子、膠帶或者膠水設(shè)計(jì)你心目中的結(jié)構(gòu)，看誰的結(jié)構(gòu)承重大；如何讓拋出去的雞蛋不壞等試驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的興趣與求知欲，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力。

（四）學(xué)生參與，建立良好的課堂氛圍

因?yàn)榱W(xué)課程的前后邏輯性較為緊密，學(xué)生經(jīng)常反映從某個(gè)知識(shí)點(diǎn)沒掌握好以至于后面學(xué)習(xí)跟不上。在教學(xué)過程中，重視學(xué)生參與度，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)設(shè)置相應(yīng)的課堂小測(cè)試，便于前后知識(shí)的貫通和老師對(duì)學(xué)生掌握情況的了解，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，在教學(xué)過程中一定要深入淺出，把握重點(diǎn)，善于調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心和探究問題的興趣。在課堂上恰當(dāng)設(shè)置問題提問，激發(fā)學(xué)生思考，用反問的方式培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和分析能力，避免單方面灌輸知識(shí)的填鴨式教學(xué)。要做到心中有學(xué)生，在講課的時(shí)候要時(shí)刻觀察學(xué)生的反應(yīng)，如果不確定學(xué)生是否能聽懂，可以適當(dāng)提問題，要緊跟學(xué)生的思維，善于引導(dǎo)學(xué)生的思考方向，激發(fā)學(xué)生們對(duì)問題的探究興趣，一切以學(xué)生為主。每堂課一定要留出足夠的自由討論時(shí)間，讓學(xué)生和老師們共同探討問題，老師帶頭解決他們的疑問。鼓勵(lì)學(xué)生提問題，并討論問題，將這種氛圍帶到課堂中。當(dāng)然，最重要的是老師要帶頭和同學(xué)們交流，并讓同學(xué)們說出自己的問題，展開討論，解決問題，參與人越多，課堂氛圍越好，學(xué)生掌握的知識(shí)就越牢固。能講到學(xué)生的心里，這才是最重要的學(xué)習(xí)方式。

結(jié)語：

教無定法，貴在得法。在教學(xué)實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，勤于收集學(xué)生反饋的信息，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，在教師與學(xué)生的共同努力下，循序漸進(jìn)，樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，共同把力學(xué)課程學(xué)好，打下堅(jiān)實(shí)的理論分析基礎(chǔ)，培養(yǎng)具備解決實(shí)際工程問題能力的合格的工程技術(shù)人員，在未來的工作中能做到理論分析和軟件計(jì)算同舉并進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝哲.土木工程專業(yè)中的若干力學(xué)問題剖析[J].沈陽大學(xué)學(xué)報(bào).2005，17（2）.

[2]祁特，夏彬.淺談力學(xué)知識(shí)在施工質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J].四川建筑.2009，09（29）.

[3]單建.趣味結(jié)構(gòu)力學(xué)[M].第2版.北京：高等教育出版社，2015.