序論：寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了一篇力學(xué)基礎(chǔ)論文范文，愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:基于高職學(xué)生文化基礎(chǔ)背景下的建筑力學(xué)教學(xué)改革研究

摘要：本文依據(jù)高職學(xué)生反映《建筑力學(xué)》課程“難”學(xué)的現(xiàn)狀，分析了其原因，并從指導(dǎo)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理念、教學(xué)方法、考試方法等方面進(jìn)行了教學(xué)改革，從而提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；難度；教學(xué)內(nèi)容；建筑力學(xué)

《建筑力學(xué)》是土建類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，由于該課程理論性強(qiáng)，數(shù)學(xué)推導(dǎo)、計(jì)算煩瑣乏味，概念多，方法技巧性要求高，課程內(nèi)容系統(tǒng)龐大，因此，高職院校的學(xué)生，尤其是二專學(xué)生，普遍感到難學(xué)、難懂。在《建筑力學(xué)》的教學(xué)過(guò)程中，只有充分結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，合理安排教學(xué)內(nèi)容，重視教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中存在的問(wèn)題，才能更好地開(kāi)展力學(xué)這門課程的教學(xué)，為學(xué)生樹(shù)立學(xué)習(xí)信心，打下學(xué)好其他專業(yè)課程的基礎(chǔ)。筆者結(jié)合多年的教學(xué)體會(huì)分析了學(xué)生普遍感到難學(xué)、難懂的原因，并提出了解決這些問(wèn)題的教學(xué)改革措施。

一、目前《建筑力學(xué)》教學(xué)存在的主要問(wèn)題

（一）學(xué)生存在的問(wèn)題

1.文化基礎(chǔ)較差。隨著中國(guó)教育的不斷發(fā)展，高等教育已從精英教育走向大眾教育，過(guò)去被錄取分?jǐn)?shù)線擋在校門外的學(xué)生將有機(jī)會(huì)進(jìn)入高職院校學(xué)習(xí)，圓了他們的大學(xué)夢(mèng)。這對(duì)提高整個(gè)民族的文化素質(zhì)大有裨益，但也必然導(dǎo)致高職教育生源整體文化基礎(chǔ)水平的下降和學(xué)生差異程度的擴(kuò)大。主要表現(xiàn)在：一是學(xué)生成份復(fù)雜，既有普高生，也有職高生，還有參加成人高考的社會(huì)青年，而這些學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)都不是很好。二是有些專業(yè)文理兼招，這樣出現(xiàn)的問(wèn)題是相當(dāng)一部分學(xué)生的文化基礎(chǔ)較差。他們?cè)诟咧须A段對(duì)未來(lái)的發(fā)展缺少自我設(shè)計(jì)和自主安排，自律和自控能力較差，考上高職以后，對(duì)學(xué)習(xí)缺乏自覺(jué)性和主動(dòng)性，對(duì)本課程涉及的數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)掌握不夠，在新課程的學(xué)習(xí)上就感到吃力、難懂[1]。

2.消極心理較嚴(yán)重。在進(jìn)入二專高職院校就讀的學(xué)生中，不少學(xué)生都有強(qiáng)烈的失落心理，有一種自卑感：“我”的基礎(chǔ)太差了，跟也跟不上，即使“我”比別人努力十倍，成績(jī)也總是好不起來(lái)，與其好好地讀，還不如“瀟灑走一回”，反正船到橋頭自然直。也有學(xué)生想好好學(xué)習(xí)，但又缺乏毅力。他們平時(shí)不是把精力放在學(xué)習(xí)上，而是上課不認(rèn)真聽(tīng)講、玩手機(jī)游戲、睡覺(jué)，課后亦不愿做作業(yè)，或者為了應(yīng)付抄同學(xué)的作業(yè)。

3.學(xué)習(xí)目的不明確。學(xué)生普遍認(rèn)為，高職院校的學(xué)習(xí)目的是掌握一門應(yīng)用技術(shù)和實(shí)際操作技能，方便畢業(yè)后就業(yè)。因此，對(duì)基礎(chǔ)課程理論學(xué)習(xí)重視不夠。又由于高職院校學(xué)生畢業(yè)后一般不從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，所以對(duì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)聯(lián)系緊密的《建筑力學(xué)》課程，學(xué)習(xí)積極性不高。

4.習(xí)慣中學(xué)時(shí)代的“填鴨式”學(xué)習(xí)方式。學(xué)生沒(méi)有擺脫原來(lái)的學(xué)習(xí)模式，習(xí)慣中學(xué)時(shí)代的“填鴨式”學(xué)習(xí)方式，懶得自己動(dòng)腦思考問(wèn)題，更無(wú)創(chuàng)新可言。

（二）教師存在的問(wèn)題

目前，高職院校大部分教師是本科畢業(yè)不久的年輕教師，他們普遍存在“三少”問(wèn)題，即見(jiàn)得少、干得少和積累少。“見(jiàn)得少”是對(duì)實(shí)際工程種類、結(jié)構(gòu)組成、構(gòu)造特點(diǎn)、施工過(guò)程、管理運(yùn)用等見(jiàn)得少，缺乏工程整體概念和相互聯(lián)系?！案傻蒙佟笔菂⑴c實(shí)際工程的勘探研究、規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)用管理方面少。“積累少”，是對(duì)工程的資料收集、歸納整理和運(yùn)用方面少。因此，他們的教學(xué)方法以及內(nèi)容上與高職教育往往不相吻合，一些教師的教育教學(xué)理念以及教學(xué)實(shí)踐水平不符合高職教育的要求。還有不少教師并不了解社會(huì)對(duì)高職人才的實(shí)際需求，教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新，講課時(shí)不能身臨其境和理論聯(lián)系實(shí)際，授課照本宣科枯燥無(wú)味，缺乏形象性、生動(dòng)性和吸引力?？荚嚪绞疥惻f，且與實(shí)際工作相脫節(jié)，不適合高職學(xué)生特點(diǎn)，這些問(wèn)題直接導(dǎo)致學(xué)生對(duì)上課不感興趣，學(xué)習(xí)沒(méi)有動(dòng)力。

（三）課程本身的問(wèn)題

《建筑力學(xué)》課程內(nèi)容系統(tǒng)龐大，習(xí)題計(jì)算量大且煩瑣，方法技巧性要求高，學(xué)生解題時(shí)缺乏耐心，容易急躁，不按教師的要求完成作業(yè)，抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。

二、解決《建筑力學(xué)》難學(xué)的對(duì)策

（一）改革《建筑力學(xué)》理論與實(shí)踐教學(xué)體系，體現(xiàn)高教特色

1.注重因材施教，適當(dāng)增刪教材內(nèi)容?！督ㄖW(xué)》是土建類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其課程體系和教學(xué)內(nèi)容是以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位和工作過(guò)程為依據(jù)設(shè)定的。它是土建類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)“建筑結(jié)構(gòu)、建設(shè)施工技術(shù)、專項(xiàng)施工方案、安全技術(shù)管理”等課程的前期最主要的基礎(chǔ)課程，在完善學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)、提高專業(yè)綜合應(yīng)用能力等方面起著“承上啟下”的作用。

隨著教學(xué)改革的不斷深入，高等職業(yè)技術(shù)教育應(yīng)以能力為本位的觀念已得到大家的公認(rèn)。以能力為本位的教育新理念應(yīng)具體落實(shí)到課堂教學(xué)方法的改革中。為此，針對(duì)現(xiàn)在高職學(xué)生基礎(chǔ)較差這一問(wèn)題，更應(yīng)特別注重因材施教。為適應(yīng)高等職業(yè)技術(shù)教育的教學(xué)需要，在使用教材時(shí)，教師可依據(jù)教學(xué)大綱的要求酌情增刪一些內(nèi)容，力求把抽象的力學(xué)概念與人們的感性認(rèn)識(shí)相聯(lián)系，與建筑施工實(shí)際相聯(lián)系，以便于學(xué)生掌握。在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，以本課程和后繼課程之“必須”為依據(jù)，在講述深度上，以“夠用”為度，例如對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算，可刪去超靜定結(jié)構(gòu)的理論計(jì)算，而著重討論超靜定結(jié)構(gòu)的特性，能對(duì)常見(jiàn)的超靜定結(jié)構(gòu)做定性分析，并大體判斷危險(xiǎn)截面的位置。另外，在使用教材時(shí)，教師可依據(jù)教學(xué)大綱要求，酌情減少學(xué)生做練習(xí)題的數(shù)量，而對(duì)于思考題則給予一定的重視。

對(duì)于學(xué)生難以接受的概念性的理論知識(shí)應(yīng)盡量聯(lián)系實(shí)際，深入淺出，能避則避，能丟則丟。這就要求教師換個(gè)角度來(lái)考慮教學(xué)工作――從學(xué)生角度出發(fā)去深入研究教材，設(shè)計(jì)教學(xué)方法。當(dāng)然，最終的目的是要達(dá)到為他們量體裁衣所設(shè)計(jì)好的教學(xué)目標(biāo)。

2.強(qiáng)化《建筑力學(xué)》課程的實(shí)踐教學(xué)。《建筑力學(xué)》課程中的理論知識(shí)，對(duì)于二專學(xué)生而言，普遍反應(yīng)難以掌握，且對(duì)專業(yè)職業(yè)能力的形成無(wú)太大價(jià)值，單純的理論知識(shí)已超越了高職學(xué)生的接受能力。所以，針對(duì)土建類專業(yè)及施工行業(yè)和市場(chǎng)的新變化、新趨勢(shì)，該課程應(yīng)構(gòu)建以實(shí)踐性教學(xué)體系為主體的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。從專項(xiàng)職業(yè)能力出發(fā)，結(jié)合職業(yè)技能證書(shū)考證要求，將崗位能力分解整合為各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目。

（二）改革《建筑力學(xué)》的教學(xué)理念，適應(yīng)職教形勢(shì)的發(fā)展

1.改革教學(xué)指導(dǎo)思想，變應(yīng)試教學(xué)為素質(zhì)教學(xué)。高職《建筑力學(xué)》教學(xué)，應(yīng)貫徹高職高專教育改革精神，突出職業(yè)教育特點(diǎn)，以能力素質(zhì)的培養(yǎng)為指導(dǎo)思想，重視對(duì)學(xué)生工程意識(shí)和力學(xué)素質(zhì)的訓(xùn)練和培養(yǎng)。由于大專生畢業(yè)后一般不從事設(shè)計(jì)工作，所以在《建筑力學(xué)》課程教學(xué)中，應(yīng)弱化計(jì)算，強(qiáng)化學(xué)生的工程概念，加強(qiáng)建筑力學(xué)定性分析能力的培養(yǎng)。力學(xué)始于定性分析，終于定性分析；定性分析在先，定量分析在后；定性失準(zhǔn)，定量準(zhǔn)偏。

在教學(xué)中，應(yīng)突出理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)，廣泛聯(lián)系實(shí)際工程，使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到《建筑力學(xué)》在實(shí)際工程中所起的重要作用，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)《建筑力學(xué)》的積極性，做到有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論和方法，分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)，這對(duì)拓寬學(xué)生的工程知識(shí)面、增強(qiáng)學(xué)生的適應(yīng)性有很好的促進(jìn)作用。

2.注重全面發(fā)展，承認(rèn)個(gè)體差異的教學(xué)過(guò)程觀。這種觀念認(rèn)為每個(gè)學(xué)生都有巨大的潛力，其潛力各不一樣，興趣也各不相同，學(xué)生的這種潛力需要合適的教育加以開(kāi)發(fā)。傳統(tǒng)的《建筑力學(xué)》課堂教學(xué)理念無(wú)視學(xué)生的個(gè)體差異對(duì)教學(xué)的不同需要，使得“吃不飽”、“吃不了”、“吃不好”的現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。要扭轉(zhuǎn)這種教學(xué)的被動(dòng)局面，教學(xué)必須正視課堂群體教學(xué)與學(xué)生個(gè)體差異之間的矛盾，打破傳統(tǒng)《建筑力學(xué)》課堂教學(xué)的統(tǒng)一模式，根據(jù)學(xué)生實(shí)際水平實(shí)施分層教學(xué)，使不同層次的學(xué)生都能最大程度的掌握知識(shí)。對(duì)基礎(chǔ)好的學(xué)生，考慮到這類學(xué)生具備一定的可持續(xù)發(fā)展能力，要求他們學(xué)完《建筑力學(xué)》的所有內(nèi)容；對(duì)基礎(chǔ)一般的學(xué)生，依據(jù)施工管理崗位對(duì)建筑力學(xué)的要求，要求他們掌握《建筑力學(xué)》的概念及各種結(jié)構(gòu)的特性，了解各種結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移的計(jì)算方法，弱化定量計(jì)算；對(duì)基礎(chǔ)差的學(xué)生，對(duì)《建筑力學(xué)》的要求是到工地上認(rèn)識(shí)各種結(jié)構(gòu)，定期聯(lián)系典型工程進(jìn)行專題講座。

3.聯(lián)系工程事故案例，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心。我常結(jié)合課程教學(xué)實(shí)際和社會(huì)上一些工程事故，提示啟發(fā)學(xué)生思考，除客觀因素外，從主觀因素來(lái)說(shuō)其成因是什么？如2009年6月27日上?！吧徎ê优暇霸贰痹诮欠?jī)A倒。上海市城鄉(xiāng)建設(shè)和交通委員會(huì)主任黃融介紹說(shuō)，傾倒樓房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合規(guī)范，大樓用的管樁質(zhì)量合格。其原因系大樓兩側(cè)堆土過(guò)高，地下車庫(kù)基樁開(kāi)挖造成巨大壓力差，致使土體水平位移，最終導(dǎo)致房屋傾倒。通過(guò)典型工程事故，學(xué)生們都能很好的認(rèn)識(shí)到什么是“不負(fù)責(zé)任”、“水平低”，由此認(rèn)識(shí)到培養(yǎng)責(zé)任心的重要性。而培養(yǎng)責(zé)任心就應(yīng)從現(xiàn)在做起，首先對(duì)自己的學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)，認(rèn)真學(xué)習(xí)才是負(fù)責(zé)任。同時(shí)，也只有認(rèn)真學(xué)習(xí)，才能提高“水平”。通過(guò)這些事故工程，同學(xué)們對(duì)土建工程乃百年大計(jì)的質(zhì)量意識(shí)以及“規(guī)程是用血寫(xiě)成，不能再用血驗(yàn)證”的安全意識(shí)也普遍有了很大的提高。

4.保護(hù)學(xué)困生的自尊心，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)欲望。對(duì)待學(xué)習(xí)較差的學(xué)生要注意保護(hù)他們的自尊心，沒(méi)有什么比傷害學(xué)生的自尊心更有害于他們的智力發(fā)展。教師應(yīng)該主動(dòng)去關(guān)心學(xué)生，抓住積極因素，不斷對(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)，在全體同學(xué)面前重樹(shù)自身的形象，讓學(xué)生在公開(kāi)場(chǎng)合下多獲得成功的滿足，進(jìn)而體會(huì)人格尊嚴(yán)和人生價(jià)值，從而用自身內(nèi)在的積極因素去克服消極因素，點(diǎn)燃他們的希望之火，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的欲望。

5.狠抓課堂聽(tīng)課率，提高學(xué)習(xí)效率。高職高專學(xué)生有別于本科學(xué)生，他們?cè)谌雽W(xué)時(shí)自身基礎(chǔ)就可能較為薄弱，且學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性不夠高。大部分學(xué)生的課前預(yù)習(xí)工作不到位，而將知識(shí)的學(xué)習(xí)完全寄托于教師課堂的講解。如果學(xué)生再不進(jìn)一步重視課堂環(huán)節(jié)，就有可能在知識(shí)的理解和應(yīng)用上存在嚴(yán)重的問(wèn)題。因此，教師在課堂上必須狠抓聽(tīng)課率，務(wù)必讓學(xué)生充分利用課堂的40分鐘時(shí)間。在講課過(guò)程中，教師可以不時(shí)地穿插提問(wèn)、做小測(cè)驗(yàn)等互動(dòng)環(huán)節(jié)，以吸引學(xué)生的注意力。同時(shí)教師自身也要提高個(gè)人素質(zhì)，多聯(lián)系實(shí)例，避免純理論的空談，讓課堂充滿趣味性。學(xué)生方面，通過(guò)平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定與平時(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂紀(jì)律、平時(shí)表現(xiàn)等掛鉤，保證出勤率。以往的考試成績(jī)也說(shuō)明了大部分不及格的同學(xué)是經(jīng)常曠課的[2]。

（三）改革《建筑力學(xué)》的教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

《建筑力學(xué)》課程公式多，習(xí)題量大，解題方法靈活多變，經(jīng)常出現(xiàn)教師講時(shí)學(xué)生似乎懂了，但在做練習(xí)時(shí)卻無(wú)從下手或錯(cuò)誤百出。為此，在教學(xué)中，根據(jù)教材內(nèi)容的不同和學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，改過(guò)去的講解法為講練結(jié)合法進(jìn)行教學(xué)，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。例如，在講支座反力的求解時(shí)，學(xué)生似乎對(duì)平面一般力系的平衡方程容易理解，但在做練習(xí)時(shí)卻出現(xiàn)許多問(wèn)題：力偶在方程式中計(jì)算錯(cuò)誤，忽略了力偶的單位及它在任意坐標(biāo)軸上的投影為零；受力圖上支座反力的方向不明確，正負(fù)號(hào)把握不準(zhǔn)；不會(huì)進(jìn)行三鉸鋼架的受力分析；對(duì)均布荷載的計(jì)算模糊不清；等等。對(duì)此，教師應(yīng)在教學(xué)中及時(shí)指出，并讓學(xué)生當(dāng)堂練習(xí)，對(duì)典型例題詳細(xì)講解。在此基礎(chǔ)上多做練習(xí)，使得學(xué)生可以舉一反三，拓寬解題思路[3]。

傳統(tǒng)教學(xué)從書(shū)本到書(shū)本、從概念到概念的教學(xué)方式教給學(xué)生的是運(yùn)用概念解決問(wèn)題的現(xiàn)成答案，學(xué)生大部分時(shí)間只能被動(dòng)地接受知識(shí)。而案例教學(xué)注重對(duì)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的培養(yǎng)。工程案例是最好的現(xiàn)實(shí)素材，帶有豐富的信息知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和哲理智慧，能幫助學(xué)生了解力學(xué)與工程的關(guān)系，使學(xué)生感到工程中處處有力學(xué)知識(shí)，力學(xué)知識(shí)不再抽象，從而提高了對(duì)力學(xué)課程學(xué)習(xí)的興趣與熱情。

（四）改革《建筑力學(xué)》的教學(xué)手段，集中學(xué)生的注意力

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，多媒體教學(xué)手段已進(jìn)人課堂教學(xué)活動(dòng)中。PPT課件、CAI課件能使學(xué)生看到圖文并茂、視聽(tīng)一體的交互式集成信息，它們以直觀、生動(dòng)、形象的特點(diǎn)，打破了沉悶的學(xué)習(xí)氣氛，使學(xué)生更為順利地理解信息，集中注意力，從而改變了過(guò)去只有“粉筆+課本”的單調(diào)教學(xué)模式。在《建筑力學(xué)》教學(xué)過(guò)程中，可用多媒體演示大量的工程示例，大大增加了學(xué)生的工程實(shí)感和學(xué)習(xí)興趣。在課件中，可以制作精美的圖片、大量的flash動(dòng)畫(huà)，通過(guò)超級(jí)鏈接的方式與課件相連。通過(guò)這些動(dòng)畫(huà)可以形象地演示自由度與約束、幾何可變體系與幾何不可變體系、實(shí)鉸與虛鉸等概念。

（五）利用教學(xué)創(chuàng)新，提高其教學(xué)水平

《建筑力學(xué)》計(jì)算方法技巧性多，且計(jì)算量大，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師必須有自己的簡(jiǎn)便方法和新方法，并根據(jù)自己的簡(jiǎn)便方法和新方法進(jìn)行具有特色的教學(xué)活動(dòng)。簡(jiǎn)便方法和新方法是教師的學(xué)識(shí)水平、理論造詣和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的集中體現(xiàn)，是教師心血與智慧的結(jié)晶。教學(xué)實(shí)踐證明，哪位教師學(xué)識(shí)水平高、理論造詣深、方法新穎，學(xué)生就喜歡哪位教師，由此學(xué)生可能就喜歡某一門課程。我在多跨靜定梁內(nèi)力圖教學(xué)中，介紹了一種簡(jiǎn)便易學(xué)的方法，其特點(diǎn)是不取分離體、不畫(huà)受力圖、不列平衡方程、不求反力、不用截面法求內(nèi)力，只需計(jì)算某些梁段荷載圖、剪力圖的面積及某些梁段彎矩圖的斜率，便可畫(huà)出多跨靜定梁的內(nèi)力圖。學(xué)生對(duì)此感到很驚訝，畫(huà)單跨靜定梁內(nèi)力圖要求反力，而畫(huà)多跨靜定梁的內(nèi)力圖可不求反力。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生常帶著好奇的心理學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)積極性與學(xué)習(xí)成績(jī)有了明顯提高。

（六）改革傳統(tǒng)的考試方法，以適應(yīng)當(dāng)前素質(zhì)教育的形勢(shì)

隨著我國(guó)越來(lái)越重視對(duì)人才能力的要求，原有的考試模式重結(jié)果、輕過(guò)程，重分?jǐn)?shù)、輕能力，嚴(yán)重地制約著力學(xué)教學(xué)改革的發(fā)展。近年來(lái)，隨著我校在力學(xué)教學(xué)改革的深入進(jìn)行，在成績(jī)考核與考試方面進(jìn)行了初步的嘗試與探索。

首先，在考試內(nèi)容上減少以再現(xiàn)書(shū)本知識(shí)為主的考試內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生理解知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)，特別是綜合性、創(chuàng)造性地應(yīng)用知識(shí)能力的考核?？荚噧?nèi)容改革是考試改革的重點(diǎn)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的關(guān)鍵所在。因此，我們?cè)诰砻嫔现饕浅鲆恍╈`活性大、知識(shí)面寬、綜合運(yùn)用知識(shí)能力強(qiáng)的題目。如給定受力結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生為各構(gòu)件選取材料及截面形狀和尺寸，并對(duì)該結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題談自己的看法，并改革標(biāo)準(zhǔn)答案式的考試成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法，注重考查學(xué)生的解題思路和綜合分析與解決問(wèn)題的能力。

其次，在考核方式、方法上，應(yīng)該有利于識(shí)別學(xué)生的創(chuàng)造力和實(shí)際操作能力，而不是只考學(xué)生的記憶力。我們改革了單一的閉卷筆試的方法，分別采用了開(kāi)卷筆試、大作業(yè)、讀書(shū)報(bào)告、課堂提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)操作等多種方法相結(jié)合，符合課程內(nèi)容特點(diǎn)的考試方法。不僅減少了學(xué)生作弊現(xiàn)象的發(fā)生，還起到了促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。

三、結(jié)語(yǔ)

要改變學(xué)生對(duì)《建筑力學(xué)》感到難懂、難學(xué)這種現(xiàn)狀的方法有很多，主要涉及教師、學(xué)生兩個(gè)關(guān)鍵因素，只要調(diào)動(dòng)一切因素，發(fā)揮各方面的優(yōu)勢(shì)，便能使《建筑力學(xué)》課程的“教”與“學(xué)”達(dá)到事半功倍的理想效果。

作者簡(jiǎn)介：陳德先（1964-），男（漢族），四川西充人，副教授，研究方向：工程力學(xué)在土木工程中的應(yīng)用。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:高職《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》課程教學(xué)感悟

【摘 要】《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》是高職建筑工程技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是為后續(xù)專業(yè)核心課程打基礎(chǔ)的重要課程之一。在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)，教師要讓學(xué)生既能理解土力學(xué)知識(shí)，又能運(yùn)用到地基基礎(chǔ)工程中去，同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力，這是一個(gè)值得深入研究的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》 高職 教學(xué)改革

一、引言

《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》課程的主要內(nèi)容為土的物理力學(xué)性質(zhì)和地基基礎(chǔ)應(yīng)用。土力學(xué)知識(shí)理論性強(qiáng)、教學(xué)難度大，而地基基礎(chǔ)實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)、實(shí)際操作性強(qiáng)，如何將這兩部分內(nèi)容有效地結(jié)合，使學(xué)生既懂理論又會(huì)實(shí)踐，這成為本課程高職教學(xué)中的重要問(wèn)題，而學(xué)生也普遍反映學(xué)懂學(xué)好本門課程比較困難。因此，如何根據(jù)課程性質(zhì)，結(jié)合高職教育的要求，為《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》尋找一條行之有效的教學(xué)方式，是高職《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》教學(xué)的一個(gè)重要問(wèn)題。

二、教學(xué)中的問(wèn)題

1. 高職學(xué)生的特點(diǎn)

（1）學(xué)習(xí)自主性較差

現(xiàn)今，大部分學(xué)生家庭條件比較好，缺乏吃苦耐勞、刻苦鉆研的精神，同時(shí)由于自身基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)，對(duì)于土力學(xué)的理論內(nèi)容學(xué)習(xí)起來(lái)比較吃力。絕大部分的學(xué)生自學(xué)能力不高，還無(wú)法擺脫高中時(shí)期的學(xué)習(xí)模式和思維方式，對(duì)學(xué)習(xí)中遇到的困難往往不能主動(dòng)解決，不會(huì)主動(dòng)向老師或同學(xué)請(qǐng)教。

（2）基礎(chǔ)較差

與本科院校的學(xué)生相比，高職學(xué)生的入學(xué)分?jǐn)?shù)相對(duì)較低，理論基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力相對(duì)較差，進(jìn)一步學(xué)習(xí)《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》時(shí)，就會(huì)比較費(fèi)勁。

2.教學(xué)中的一些問(wèn)題

（1）學(xué)時(shí)有限

《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》實(shí)際為土力學(xué)、基礎(chǔ)工程和地基處理三部分的組合，內(nèi)容多，范圍廣。而一般本課程的課時(shí)安排為每周4課時(shí)，總共64課時(shí)，要想在有限的時(shí)間內(nèi)把所有的知識(shí)及實(shí)驗(yàn)實(shí)踐部分都涉及是不可能做到的。

（2）土力學(xué)部分的難度大

學(xué)生在課堂上無(wú)法理解相關(guān)知識(shí)，更不能結(jié)合實(shí)際理論對(duì)知識(shí)加深理解，不能理論聯(lián)系實(shí)際。

（3）實(shí)踐教學(xué)的落后

《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，但是現(xiàn)在的教學(xué)方法大多偏重于課堂教學(xué)，都是老師在臺(tái)上講，學(xué)生在下面聽(tīng)，課外實(shí)踐環(huán)節(jié)很少。這樣就使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效率不高，同時(shí)還有礙于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力。

三、課程的教學(xué)改革與實(shí)踐

1.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)學(xué)生的自身情況和學(xué)科特點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中要把握住重點(diǎn)難點(diǎn)，對(duì)一些內(nèi)容點(diǎn)到為止，同時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充些新理論、新技術(shù)的相關(guān)簡(jiǎn)介，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。針對(duì)《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》課程知識(shí)點(diǎn)多、圖形圖表多、重要公式多、復(fù)雜例題多等特點(diǎn)，將傳統(tǒng)的教學(xué)手段與現(xiàn)代信息技術(shù)手段有機(jī)結(jié)合，可獲得較好的效果。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)在《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)階段和學(xué)生畢業(yè)后能否較快地適應(yīng)是非常重要的。所以要安排內(nèi)容適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)課，將課堂講授內(nèi)容結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這樣可以從實(shí)驗(yàn)的原理、目的、操作、資料整理等方面，結(jié)合實(shí)際工程的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)把知識(shí)講深講透。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注意加強(qiáng)教學(xué)研究，選擇能反映本學(xué)科發(fā)展和研究的基本過(guò)程與基本方法，與實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、結(jié)果整理與分析方法方面的內(nèi)容，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，從問(wèn)題的提出、方案的設(shè)計(jì)到實(shí)施，以及結(jié)論的得出，完全由學(xué)生自己來(lái)完成，以達(dá)到良好的教學(xué)效果。

但是土工實(shí)驗(yàn)受實(shí)驗(yàn)設(shè)備精度、人為等不可避免的因素影響，其結(jié)果難免存在一定的誤差。學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行整理與分析，可以提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

3.加強(qiáng)實(shí)地學(xué)習(xí)與工程案例教學(xué)

組織學(xué)生參觀學(xué)校附近正在建設(shè)的居民小區(qū)的施工現(xiàn)場(chǎng)，并請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員介紹工程設(shè)計(jì)及施工的技術(shù)要點(diǎn)，讓學(xué)生對(duì)某些具體的施工方法、步驟有了更清晰的認(rèn)識(shí)。教師也可以收集相關(guān)的工程實(shí)例，在課堂上對(duì)學(xué)生進(jìn)行講解，提高學(xué)生利用《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這種方法能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，可優(yōu)化推廣。

4.安排課程設(shè)計(jì)

在學(xué)生對(duì)本門課程系統(tǒng)地學(xué)習(xí)之后，通過(guò)課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，考查學(xué)生理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力。其中要求學(xué)生學(xué)會(huì)查規(guī)范，并嚴(yán)格遵守規(guī)范的規(guī)定和對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并要求學(xué)生能夠全方位地考慮工程的實(shí)際狀況，做到切實(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)之后，均有很大的收獲，更重要的是增強(qiáng)了他們查閱資料、自主解決問(wèn)題的自信心。

四、結(jié)論

筆者依據(jù)高職學(xué)生的特點(diǎn)，結(jié)合《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》課程在教學(xué)中的問(wèn)題，從教學(xué)內(nèi)容的把握、教學(xué)實(shí)踐的擴(kuò)展、課程設(shè)計(jì)的強(qiáng)化等方面，進(jìn)行實(shí)際教學(xué)，結(jié)果表明教學(xué)改革能夠加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生對(duì)實(shí)際工程的處理能力，有效地提高了教學(xué)效果。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:基于方法論視角的基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)思考

摘 要 針對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)課程理論性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)、概念抽象等特點(diǎn)，探索將科學(xué)方法論中的比較方法、類比方法、系統(tǒng)方法、抽象方法、理想化方法等應(yīng)用于基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)。這有助于學(xué)生學(xué)習(xí)方式、思維方式的轉(zhuǎn)變以及學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

關(guān)健詞 基礎(chǔ)力學(xué) 課程教學(xué) 方法論

1 方法論在基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

在基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)中實(shí)施方法論教學(xué)，不是刻意、孤立地講授方法，而是要把方法論滲透于基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)之中。一方面，要密切聯(lián)系課程教學(xué)體系，圍繞教學(xué)內(nèi)容所需選取適當(dāng)?shù)目茖W(xué)方法;另一方面，要把講知識(shí)和講方法緊密結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)接受科學(xué)方法論的訓(xùn)練。①中國(guó)有句古話：“授人以魚(yú)不如授人以漁”，從教學(xué)目的來(lái)說(shuō)，學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、研究的方法比掌握定理、公式更為重要，②教師應(yīng)更關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.1 比較方法

比較方法是根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，尋找兩個(gè)或兩個(gè)以上相互聯(lián)系事物之間的異同，探求普遍規(guī)律與特殊規(guī)律的方法。其目的是尋求對(duì)象之間的異中之同或同中之異，以加深對(duì)對(duì)象規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。俄國(guó)教育家烏申斯基曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“比較是一切理解和思維的基礎(chǔ)，我們正是通過(guò)比較來(lái)了解世界上的一切”。

例如，在教授材料力學(xué)課程桿件的軸向拉伸或壓縮、扭轉(zhuǎn)和彎曲等基本變形時(shí)，就可以采用比較方法。雖然各種基本變形的受力特征、變形特征、內(nèi)力、應(yīng)力及其分布規(guī)律截然不同，但是，它們的研究方法是相同的，都是采取實(shí)驗(yàn)與理論分析相結(jié)合的方法;求內(nèi)力的方法是相同的，都是采用截面法;建立應(yīng)力公式的方法是相同的，都是利用三關(guān)系法，綜合考慮變形幾何關(guān)系、物理關(guān)系及靜力學(xué)關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo);利用強(qiáng)度條件解決強(qiáng)度問(wèn)題是相同的，都涉及校核強(qiáng)度、設(shè)計(jì)截面尺寸、確定許可載荷等三類。

總之，按照比較方法講授課程，通過(guò)對(duì)比、辨析、比較相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的共同點(diǎn)和差異性，不僅可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、鞏固與深化，而且也有助于強(qiáng)化記憶，發(fā)展思維，提高課程教學(xué)效果。

1.2 類比方法

所謂類比，是指由兩個(gè)或兩類事物或現(xiàn)象的某些相同或相似的性質(zhì)，推論出它們的其它屬性或規(guī)律也有可能有相同點(diǎn)或相似點(diǎn)的結(jié)論。事實(shí)上，類比方法是解決陌生問(wèn)題的一種常用策略，被譽(yù)為科學(xué)活動(dòng)中“偉大的引路人”，它通過(guò)運(yùn)用已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，將陌生的、不熟悉的問(wèn)題與已經(jīng)解決了的、熟悉的問(wèn)題或其它相似事物進(jìn)行類比，從而創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。德國(guó)哲學(xué)家康德曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“每當(dāng)理智缺乏可靠論證的思路時(shí)，類比這個(gè)方法往往能指引我們前進(jìn)”。

例如，在講解理論力學(xué)課程質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量和動(dòng)量矩的概念及其計(jì)算時(shí)，就可以采用類比方法。平鋪直入地講概念及其計(jì)算，學(xué)生不僅不容易掌握，而且還會(huì)覺(jué)得抽象難理解，從而對(duì)動(dòng)力學(xué)部分的學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難情緒。因此，不妨將這部分內(nèi)容與學(xué)生相對(duì)更為熟悉的靜力學(xué)中力系主矢和主矩的概念及其計(jì)算進(jìn)行類比。具體地，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定義為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m與其速度的乘積，是矢量?？梢韵胂螅哼\(yùn)動(dòng)著的質(zhì)點(diǎn)系，無(wú)論是離散的還是連續(xù)的，其上各質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量將組成一組與力系類似的矢量系，可以暫且稱之為動(dòng)量系。既然力和動(dòng)量都是矢量，那么它們就應(yīng)該遵循相同的數(shù)學(xué)運(yùn)算規(guī)律。由于力系可以向任意一點(diǎn)O簡(jiǎn)化，得到力系的主矢和主矩，因此，動(dòng)量系也可以向任意一點(diǎn)O簡(jiǎn)化，得到具有類似性質(zhì)的（動(dòng)量系）主矢和（動(dòng)量系）主矩，這正是質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量和動(dòng)量矩。而在計(jì)算上，質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量和動(dòng)量矩也應(yīng)該存在與力系主矢和主矩相類似的形式，只需將力系簡(jiǎn)化時(shí)得到的相應(yīng)公式

中的力矢置換成動(dòng)量矢。于是有

總之，按照類比方法講授課程，著重于對(duì)事物間共性的展現(xiàn)，通過(guò)類比推理，把抽象的道理具體化。這樣，學(xué)生即使暫時(shí)感性認(rèn)識(shí)不足，抽象思維能力不強(qiáng)，也能較好地理解、掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

1.3 系統(tǒng)方法

系統(tǒng)方法就是從系統(tǒng)的整體性出發(fā)，把分析與綜合、分解與協(xié)調(diào)結(jié)合起來(lái)，恰當(dāng)處理部分與整體的辯證關(guān)系，科學(xué)地把握系統(tǒng)，達(dá)到整體優(yōu)化。

例如，在講授理論力學(xué)課程靜力學(xué)部分時(shí)，就可以采用系統(tǒng)方法。傳統(tǒng)的講授模式是依次針對(duì)平面（空間）匯交力系、力偶系、任意力系，按照“力系簡(jiǎn)化力系平衡”的模式講授。但是，系統(tǒng)地分析，既然靜力學(xué)主要研究受力分析、力系的等效替換或簡(jiǎn)化、物體（系）在各種力系作用下的平衡條件等三個(gè)方面的問(wèn)題，那么，在講授受力分析之后，完全可以突破傳統(tǒng)的各種力系簡(jiǎn)化與平衡獨(dú)立闡述的模式，將力系的簡(jiǎn)化與力系的平衡分開(kāi)，先介紹平面（空間）力系的簡(jiǎn)化，再探討平面（空間）力系的平衡問(wèn)題。這樣的講授次序也恰如其分地體現(xiàn)了靜力學(xué)三個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容。

再比如，在講授材料力學(xué)課程時(shí)，也可以采用系統(tǒng)方法。傳統(tǒng)的講授模式是依次針對(duì)桿件的軸向拉伸或壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲四種基本變形，按照“受力特征變形特征內(nèi)力應(yīng)力變形”的模式講授，并分析桿件（構(gòu)件）的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性。但是，系統(tǒng)地分析，既然材料力學(xué)主要研究強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等三個(gè)方面的問(wèn)題，那么，完全可以打破傳統(tǒng)的每種基本變形分別獨(dú)立闡述的模式，從構(gòu)件的受力特點(diǎn)出發(fā)，統(tǒng)一闡述截面法求內(nèi)力、繪制內(nèi)力圖和應(yīng)力計(jì)算等與強(qiáng)度有關(guān)問(wèn)題;從構(gòu)件的變形特點(diǎn)出發(fā)，統(tǒng)一闡述與剛度有關(guān)的問(wèn)題;以細(xì)長(zhǎng)壓桿為例，闡述與穩(wěn)定性有關(guān)的問(wèn)題。這樣的講授次序也很好地體現(xiàn)了材料力學(xué)三個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容。

總之，按照系統(tǒng)方法講授課程，既突出力學(xué)的基本理論和基本方法，又有利于形成有序的相互關(guān)聯(lián)的教學(xué)單元，同時(shí)也避免了相同知識(shí)的重復(fù)闡述。這樣，不僅有利于學(xué)生整體把握課程內(nèi)容，也有助于學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系。

1.4 理想化方法

理想化方法就是通過(guò)想象和邏輯思維，對(duì)具體的研究對(duì)象（即原型）進(jìn)行理想化處理，有意識(shí)地突出主導(dǎo)因素，排除次要、無(wú)關(guān)因素，形成理想化的研究客體（即理想化模型），并借助于對(duì)理想化模型的研究，達(dá)到對(duì)原型特征和規(guī)律的認(rèn)識(shí)。其本質(zhì)是充分發(fā)揮想象力，分離事物的本質(zhì)特性和非本質(zhì)特性，把原型簡(jiǎn)化、鈍化，使其升華到理想狀態(tài)，以期深刻地揭示其特征和規(guī)律。愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“想象力比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動(dòng)著進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉”。

例如，在講授材料力學(xué)課程對(duì)變形固體的基本假設(shè)時(shí)，就可以采用理想化方法。眾所周知，變形固體是多種多樣的，而材料力學(xué)中通過(guò)連續(xù)性假設(shè)、均勻性假設(shè)、各向同性假設(shè)、小變形假設(shè)等基本假設(shè)把性質(zhì)復(fù)雜的變形固體簡(jiǎn)化為理想材料模型。事實(shí)上，工程材料模型與理想材料模型并不完全相同，但是，材料力學(xué)只著眼于材料的宏觀性能而并不關(guān)心其微觀上的差異。實(shí)踐表明，基于理想材料模型可以得到比較滿意的結(jié)果，即使是對(duì)于鑄鐵、混凝土等均勻性較差的材料。

總之，按照理想化方法講授課程，著眼于把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，通過(guò)忽略次要因素，摒棄次要矛盾，使問(wèn)題變得直觀、形象、簡(jiǎn)單，以便于分析、解決。這有利于培養(yǎng)學(xué)生的想象能力，發(fā)展學(xué)生的邏輯推理能力，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1.5 抽象方法③

抽象方法是深入現(xiàn)象的本質(zhì)，排除對(duì)象次要的、局部的因素，通過(guò)思維去把握其固有的特征，以達(dá)到對(duì)于對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律性的認(rèn)識(shí)?？茖W(xué)抽象的過(guò)程，是“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的過(guò)程。④列寧曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“當(dāng)思維從具體的東西上升到抽象的東西時(shí)，它不是離開(kāi)――如果是正確的――真理，而是接近真理”，“物質(zhì)的抽象，自然規(guī)律的抽象，價(jià)值的抽象以及其他等等，一句話，那一切科學(xué)抽象都更深刻、更正確、更完全地反映著自然”。

眾所周知，變形固體在外力作用下所產(chǎn)生的物理現(xiàn)象是千變?nèi)f化的，為了研究的方便，常常通過(guò)某些合理的假設(shè)將研究對(duì)象抽象成一種理想化模型。例如，在理論力學(xué)課程中，忽略變形固體受力后的變形因素，就抽象出理想剛體的力學(xué)模型;不計(jì)摩擦對(duì)結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)的影響時(shí)，就抽象出理想約束的模型;在研究天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，突出物體的位置和質(zhì)量特性而忽略大小、形狀等因素，就抽象出質(zhì)點(diǎn)的力學(xué)模型。正是這些抽象模型，簡(jiǎn)化了所需分析、研究的問(wèn)題，同時(shí)也客觀深入地反映了事物的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律。但是，需要注意的是，抽象模型是有條件的、受限制的、相對(duì)的，它隨所關(guān)注的問(wèn)題不同而發(fā)生變化。例如，在材料力學(xué)課程中，研究普通工程構(gòu)件（如桿、梁、軸等）時(shí)，可以先不考慮構(gòu)件在載荷作用下的變形，研究作用于其上的力，達(dá)到一定的認(rèn)識(shí)水平;進(jìn)一步，考慮構(gòu)件的變形，并假定變形是彈性的，研究其在載荷作用下的彈性變形情況，達(dá)到另一認(rèn)識(shí)水平;更進(jìn)一步，引入材料的塑性性態(tài)，研究其在載荷作用下的彈―塑性行為，就會(huì)得到更深層次的啟發(fā)，當(dāng)然，這已經(jīng)超出了材料力學(xué)課程的研究范疇。

總之，按照抽象方法講授課程，不僅可以加深學(xué)生對(duì)力學(xué)基本概念的理解與掌握，而且也有助于學(xué)生感悟如何運(yùn)用抽象方法透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，以達(dá)到解決問(wèn)題的目的。

2 結(jié)束語(yǔ)

一花一世界，一課一洞天。雖然教無(wú)定法，但是，在基礎(chǔ)力學(xué)課堂教學(xué)中，教師應(yīng)善于將方法論融合到課程教學(xué)中，把講知識(shí)和講方法有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)受到科學(xué)方法論的訓(xùn)練，在把握課程知識(shí)的基礎(chǔ)上并能進(jìn)行思維加工，或順應(yīng)或內(nèi)化，從而突破思維的瓶頸，建立學(xué)習(xí)遷移，并培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:“土木工程力學(xué)基礎(chǔ)”模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)法應(yīng)用

摘 要 “土木工程力學(xué)基礎(chǔ)”是中等職業(yè)教育建筑專業(yè)國(guó)家指定的平臺(tái)性課程。由于該課程概念抽象、計(jì)算多、邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)，中職學(xué)生普遍感到學(xué)習(xí)困難較大。模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)框架下適宜專業(yè)課教學(xué)的一種理實(shí)交融的模擬教學(xué)法，它按照中職學(xué)生形象思維優(yōu)于抽象思維的認(rèn)知特點(diǎn)，讓學(xué)生在動(dòng)手模擬實(shí)驗(yàn)中直觀地掌握力學(xué)知識(shí)與及其應(yīng)用。本文從中職土木力學(xué)教與學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)研入手，提出力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性，并結(jié)合具體實(shí)例說(shuō)明模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的應(yīng)用，以對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方式分析模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)法應(yīng)用效果，同時(shí)，對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在問(wèn)題進(jìn)行反思，以此來(lái)推動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)法在“土木工程力學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)中的成熟應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 土木力學(xué) 模擬實(shí)驗(yàn) 改革 應(yīng)用

傳統(tǒng)的中職“土木工程力學(xué)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容抽象、枯燥。教師不愛(ài)教，學(xué)生不愿學(xué)，課堂教學(xué)不佳。學(xué)校專門成立力學(xué)教學(xué)改革攻關(guān)小組，編寫(xiě)《土木工程力學(xué)基礎(chǔ)》（多學(xué)時(shí)）模擬實(shí)驗(yàn)化教材，開(kāi)展“土木工程力學(xué)基礎(chǔ)”課程模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，開(kāi)發(fā)力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)用的教具和學(xué)具（實(shí)驗(yàn)元件），邊改革創(chuàng)新邊課堂實(shí)踐，把模擬力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合多媒體技術(shù)，將難于觀察到的桿件受力與變形進(jìn)行模擬再現(xiàn)，較好地解決了力學(xué)理論概念抽象、計(jì)算多、邏輯強(qiáng)的問(wèn)題，同時(shí)，幫助學(xué)生克服理論與實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)知識(shí)到能力的順利遷移，從而有效提高力學(xué)教學(xué)質(zhì)量和效果。

1 力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的緣由

“土木工程力學(xué)基礎(chǔ)”是國(guó)家規(guī)定的中職土木水利類專業(yè)的平臺(tái)性課程，是連接公共基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的橋梁和紐帶，它與其他專業(yè)課程相比，存在著概念抽象、計(jì)算多、連貫性強(qiáng)的特點(diǎn)。力學(xué)課程自身“難”的問(wèn)題，使中職學(xué)生學(xué)習(xí)普遍感到困難，筆者曾對(duì)某年級(jí)建筑工程施工專業(yè)二百多名學(xué)生進(jìn)行摸底，其中僅有10%左右學(xué)生能跟上教師進(jìn)度，近60%的學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)信心，力學(xué)期考卷面成績(jī)及格率不到50%。同時(shí)，任課教師普遍感到自己像是在臺(tái)上唱獨(dú)角戲，無(wú)法體會(huì)教學(xué)的成就感和喜悅感。面對(duì)這一困境，如果教師只會(huì)發(fā)牢騷、怨天尤人，而不去從自身教學(xué)策略上找原因、想辦法，將問(wèn)題的原因歸結(jié)于學(xué)生學(xué)習(xí)能力差、學(xué)習(xí)態(tài)度不端正等方面，那是永遠(yuǎn)無(wú)法突破力學(xué)教學(xué)的困境。因而，尋找一種既能適應(yīng)力學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，又能激發(fā)學(xué)習(xí)積極性的新的教學(xué)方法迫在眉睫。

為此，我們從中職學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)和力學(xué)課程的學(xué)科特點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)長(zhǎng)期的研究和實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出一種不同于傳統(tǒng)教學(xué)的新方法――模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)。用實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬構(gòu)件的受力與變形、揭示力學(xué)原理，讓學(xué)生從抽象思維中解放出來(lái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂(lè)。

2 力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的特點(diǎn)

傳統(tǒng)力學(xué)課堂教學(xué)往往以教師講授為主，整個(gè)過(guò)程大部分學(xué)生在臺(tái)下聽(tīng)、看和算，而學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與創(chuàng)造性難以發(fā)揮出來(lái)。因此，結(jié)合力學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)，利用小實(shí)驗(yàn)?zāi)M，并結(jié)合多媒體技術(shù)，將難于直觀觀察到的力學(xué)現(xiàn)象在課堂上直觀展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)又能讓學(xué)生動(dòng)手模擬操作，這樣既能解決力學(xué)理論抽象、枯燥、不易理解的問(wèn)題，又能改變學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中被動(dòng)現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性。

2.1 模擬實(shí)驗(yàn)直觀地詮釋力學(xué)原理

我們研發(fā)了與《土木工程力學(xué)基礎(chǔ)》教材配套的模擬實(shí)驗(yàn)用元件盒（教具與學(xué)具），元件盒里面配備相應(yīng)的力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)器件，通過(guò)力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)將構(gòu)件受力變形效果放大（如圖1、圖2），這樣結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力與變形既能看得見(jiàn)又能摸得著，構(gòu)件的受力原理就可以直觀地呈現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，直觀化教學(xué)符合中職學(xué)生直觀學(xué)習(xí)優(yōu)于抽象學(xué)習(xí)的認(rèn)知特點(diǎn)，有助于降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度，獲得成功感，體驗(yàn)學(xué)習(xí)快樂(lè)，讓學(xué)生們?cè)谡n堂上抬起頭，注意力不再集中在手機(jī)上，主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，真正“動(dòng)”起來(lái)。

圖1 紙板放上鏈條，紙板向下變彎，體現(xiàn)力與變形一致性原理

圖2 對(duì)不同約束的鋼片施壓，來(lái)模擬不同支座約束與壓桿變形的關(guān)系

2.2 模擬實(shí)驗(yàn)靈活地創(chuàng)建教學(xué)情境

除了利用實(shí)驗(yàn)元件盒中的元件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)外，而許多模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的器件取自日常用品，教師及學(xué)生可以結(jié)合自身教與學(xué)的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)與利用身邊的資源，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，去模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不同受力方式，巧妙創(chuàng)建教學(xué)情境。例如學(xué)生學(xué)習(xí)“平面匯交力系合成與分解”時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)：用一根尼龍繩子綁住學(xué)生課桌，讓學(xué)生設(shè)法借助教室里其他構(gòu)件，使自己用最小的力氣用繩子拉動(dòng)課桌，這樣的設(shè)計(jì)能激發(fā)學(xué)生去思考，去尋找要借助的東西，課堂氣氛因此活躍了。這時(shí)，學(xué)生可以將繩子的另一端頭綁在一個(gè)固定點(diǎn)上（例如教室的窗柵），然后從繩子中點(diǎn)垂直于繩子方向用力拉動(dòng)，就能很輕松地移動(dòng)課桌，通過(guò)這樣的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)，學(xué)生對(duì)“力的合成與分解”概念及其應(yīng)用有了初步認(rèn)識(shí)，再深入學(xué)習(xí)該章節(jié)的內(nèi)容就容易多了。

2.3 模擬實(shí)驗(yàn)巧妙地融合信息技術(shù)

中職學(xué)生普遍對(duì)于生活化、工程化的教學(xué)內(nèi)容興趣較大，對(duì)于理論化教學(xué)內(nèi)容比較抵觸，他們上課時(shí)經(jīng)常會(huì)問(wèn)這些內(nèi)容學(xué)了有用嗎？用在哪里？利用多媒體虛擬技術(shù)展現(xiàn)工程背景和模擬場(chǎng)景，形象地回答學(xué)生的學(xué)習(xí)疑問(wèn)。同時(shí)，也能抓住中職年齡段學(xué)生普遍對(duì)虛擬技術(shù)感興趣的特點(diǎn)，因勢(shì)利導(dǎo)地將其興趣與愛(ài)好遷移到學(xué)習(xí)上來(lái)。

2.3.1 影像技術(shù)再現(xiàn)真實(shí)場(chǎng)景

我們利用影像制品與動(dòng)畫(huà)仿真制作等手段，模仿構(gòu)件受力現(xiàn)象，呈現(xiàn)隱蔽或微觀變形。讓學(xué)生置身于虛擬的工程生產(chǎn)場(chǎng)景中，打破學(xué)習(xí)在時(shí)間和空間上的約束，從而獲得更多的直觀性知識(shí)，同時(shí)也可避免學(xué)生在真實(shí)環(huán)境下不安全因素的影響。例如在介紹“低碳鋼拉伸力學(xué)性能”時(shí)，由于受到實(shí)驗(yàn)室條件的限制，我們可以制作“低碳鋼在拉伸過(guò)程的彈性、屈服、強(qiáng)化、頸縮、斷裂等五個(gè)階段強(qiáng)度及變形變化”動(dòng)畫(huà)，用動(dòng)畫(huà)再現(xiàn)真實(shí)情境，剖析低碳鋼在拉伸五個(gè)階段的受力特征與變形特點(diǎn)，同樣取得真實(shí)效果，讓學(xué)生既能直觀地觀察受力變形，又能提高學(xué)習(xí)的安全性。

2.3.2 動(dòng)畫(huà)技術(shù)實(shí)現(xiàn)反復(fù)學(xué)習(xí)

利用多媒體動(dòng)畫(huà)能實(shí)現(xiàn)反復(fù)學(xué)習(xí)，它可實(shí)現(xiàn)暫停播放的功能，這有助于教師對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，有利于難點(diǎn)突破;同時(shí)學(xué)生可根據(jù)自己學(xué)習(xí)能力與掌握程度在電腦上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，面向全體學(xué)生達(dá)到分層學(xué)習(xí)的目的。

3 模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用

在實(shí)踐教學(xué)中可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)的要求，合理應(yīng)用模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，力求學(xué)習(xí)效果實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。下面以“直桿軸向拉伸與壓縮時(shí)的內(nèi)力”教學(xué)為例，說(shuō)明模擬教學(xué)法在“土木工程力學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)中的應(yīng)用（表1）。

4 模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成效

教學(xué)實(shí)踐表明，模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)法不但能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性，而且更重要的是提高學(xué)生的自信心。模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)是讓學(xué)生在模擬的情境下，通過(guò)實(shí)實(shí)在在的模擬實(shí)驗(yàn)操作，來(lái)學(xué)習(xí)和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，讓難以理解的專業(yè)知識(shí)變得直觀、易學(xué)。它符合中職年齡段學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，這個(gè)階段學(xué)生的認(rèn)識(shí)正處于從具體到抽象的過(guò)渡期，模擬教學(xué)法能在抽象思維培養(yǎng)與具體實(shí)踐技能之間把握平衡，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)形式上的過(guò)渡。我們采用非隨機(jī)分派單組控制前、后測(cè)實(shí)驗(yàn)法，從2012級(jí)建筑工程施工專業(yè)中選擇“土木工程力學(xué)基礎(chǔ)”半期考成績(jī)相近的兩個(gè)班12（18）與12（20）為研究對(duì)象，恰巧這兩個(gè)班級(jí)人數(shù)以及其它班級(jí)狀況也比較接近（見(jiàn)表2）。

表2 2012-2013學(xué)年第一學(xué)期兩個(gè)班的半期考成績(jī)（前測(cè)）

用抽簽的方法確定12（18）班為實(shí)驗(yàn)組，12（20）班為對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組由同一個(gè)老師擔(dān)任土木工程力學(xué)課程教學(xué)，實(shí)驗(yàn)組用模擬實(shí)驗(yàn)法教學(xué)，而對(duì)照組仍按原來(lái)的模式教學(xué)。

經(jīng)過(guò)半個(gè)學(xué)期實(shí)驗(yàn)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的學(xué)習(xí)成績(jī)，由于實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組力學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)接近，故暫不考慮前測(cè)差異的影響，直接對(duì)比實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組土木力學(xué)期考成績(jī)。由表3可知，實(shí)驗(yàn)組的力學(xué)期考平均分比對(duì)照組高出14.3分，及格率提高15.7%。

表3 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組2012-2013學(xué)年第一學(xué)期期考成績(jī)（后測(cè)）

除了對(duì)比土木力學(xué)成績(jī)外，實(shí)驗(yàn)期間課題組成員每個(gè)月以聽(tīng)課老師的身份對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組進(jìn)行課堂觀察（每組各三次），并填寫(xiě)觀察表，在觀察表中設(shè)有“專業(yè)知識(shí)掌握情況”、“專業(yè)技能掌握情況”、“注意力集中狀態(tài)”、“學(xué)習(xí)參與度”、“學(xué)習(xí)合作性”及“分析與解決問(wèn)題能力”等六個(gè)觀察項(xiàng)，為方便比較，每個(gè)觀察項(xiàng)按“較好”、“一般”、“較差”分別賦予“3”、“2”、“1”分值。

由表4、圖3可知，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)及表現(xiàn)都明顯地高于對(duì)照組。任課教師也反映，采用模擬實(shí)驗(yàn)法教學(xué)后，越來(lái)越多的學(xué)生注意力開(kāi)始集中到課堂上，同時(shí)，每節(jié)課不同的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情始終高漲，課堂上玩手機(jī)、睡覺(jué)的學(xué)生明顯少了，且打破傳統(tǒng)教學(xué)的局限性，使教學(xué)進(jìn)入新的境界，學(xué)生容易學(xué)，教師容易教。

圖3 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組課堂學(xué)習(xí)狀況觀察對(duì)比

5 模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思

（1）中職學(xué)生自控能力較差，學(xué)生易活躍過(guò)頭，導(dǎo)致整個(gè)教學(xué)過(guò)程不易控制，造成課堂秩序混亂，所以要求教師加強(qiáng)教學(xué)組織與引導(dǎo)工作。（2）學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間在課件環(huán)境下學(xué)習(xí)，影像與動(dòng)畫(huà)的畫(huà)面快速變化，很容易產(chǎn)生視覺(jué)疲勞，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，所以教師要安排好多媒體使用時(shí)間，并重視加強(qiáng)教師和學(xué)生間的互動(dòng)和交流。（3）部分模擬實(shí)驗(yàn)可進(jìn)一步優(yōu)化組合，在有限的時(shí)間內(nèi)突出重點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:土木專業(yè)工程碩士研究生力學(xué)基礎(chǔ)課程群建設(shè)構(gòu)想

摘要：針對(duì)目前土木專業(yè)工程碩士研究生的力學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)都較薄弱的現(xiàn)狀，提出了土木專業(yè)工程碩士研究生的力學(xué)基礎(chǔ)課程群建設(shè)的基本思路和措施，以面向土木工程實(shí)際應(yīng)用為最終培養(yǎng)目標(biāo)，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)和工程理念的教育。

關(guān)鍵詞：課程群；力學(xué)；知識(shí)模塊；教學(xué)方法

近年來(lái)，隨著我國(guó)高等教育規(guī)模的不斷擴(kuò)大，研究生的整體理論水平出現(xiàn)了明顯的下滑現(xiàn)象，尤其是土木專業(yè)工程碩士研究生普遍的力學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)都較薄弱，這給結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)與彈塑性力學(xué)等力學(xué)類基礎(chǔ)課程的教學(xué)帶來(lái)了很大的困難。而結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)與彈塑性力學(xué)都是土木工程專業(yè)碩士研究生的主要技術(shù)基礎(chǔ)課程，理論性很強(qiáng)，在學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)中起著重要的承上啟下作用。因此，如何提高力學(xué)類課程的教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)土木專業(yè)碩士研究生工程能力和素質(zhì)的提高，是值得認(rèn)真探索和研究的問(wèn)題。

一、課程群建設(shè)的目標(biāo)

由于課程群承載著技能培養(yǎng)目標(biāo)、協(xié)調(diào)著課程之間的關(guān)系，使培養(yǎng)目標(biāo)更明確化[1]。因此，為促進(jìn)教學(xué)資源優(yōu)化配置，提高土木專業(yè)工程碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，強(qiáng)化教學(xué)效果，把課程體系中內(nèi)在聯(lián)系緊密的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和彈塑性力學(xué)等課程建設(shè)成力學(xué)基礎(chǔ)課程群，以面向土木工程實(shí)際應(yīng)用為目標(biāo)，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)和工程理念的教育。通過(guò)此課程群的學(xué)習(xí)，使土木工程的專業(yè)碩士研究生能夠站在一定的理論高度，較全面扎實(shí)地掌握工程結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)力分析的典型方法及其原理，會(huì)應(yīng)用所學(xué)力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際的工程問(wèn)題。

二、課程群主要建設(shè)思路及知識(shí)模塊

結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和彈塑性力學(xué)都是技術(shù)性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，涉及數(shù)學(xué)建模、演繹、計(jì)算方法和數(shù)值模擬等多個(gè)研究領(lǐng)域，它們的共同特點(diǎn)是公式多而冗長(zhǎng)、計(jì)算難而復(fù)雜、求解繁瑣而難以掌握、涉及面廣而不易理解[2]。面對(duì)當(dāng)今力學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)都較薄弱的土木專業(yè)工程碩士研究生，這兩門課程的建設(shè)與改革也應(yīng)順應(yīng)時(shí)展的要求，以增強(qiáng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力為主線，合理采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法。例如，可以結(jié)合實(shí)際的工程項(xiàng)目，加強(qiáng)案例教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)造學(xué)有所用的良好氛圍；除了安排必要的課程教學(xué)外，應(yīng)留有對(duì)課程相關(guān)的內(nèi)容及實(shí)際工程問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論的余地，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)用以解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力。為強(qiáng)化對(duì)土木專業(yè)工程碩士研究生工程素質(zhì)的培養(yǎng)，初步設(shè)想力學(xué)基礎(chǔ)課程群由以下三個(gè)知識(shí)模塊組成：

1.結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模塊：研究結(jié)構(gòu)體系在各種動(dòng)荷載作用下的力學(xué)行為。通過(guò)該模塊知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生明確動(dòng)荷載作用和靜荷載作用的本質(zhì)區(qū)別，牢固掌握結(jié)構(gòu)振動(dòng)的普遍規(guī)律和結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的基本研究及計(jì)算方法，為改善工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在動(dòng)力環(huán)境中的安全性和可靠性提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，從而有助于在今后的工程設(shè)計(jì)和工程建設(shè)中減少振動(dòng)危害，讓振動(dòng)為人類服務(wù)。

2.彈塑性力學(xué)模塊：研究可變形固體受到外載荷、溫度變化及邊界約束變動(dòng)等作用時(shí)，彈塑性變形和應(yīng)力狀態(tài)。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生牢固掌握固體變形的規(guī)律，掌握非線性變形與塑性變形的概念和分析方法，深入了解結(jié)構(gòu)的承載力問(wèn)題，會(huì)用彈塑性理論對(duì)工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與變形進(jìn)行準(zhǔn)確地描述和計(jì)算，以解決工程中的實(shí)際問(wèn)題。

3.有限元分析技術(shù)模塊：有限元法是解決工程實(shí)際問(wèn)題的一種有力的數(shù)值計(jì)算工具，在土木工程分析與設(shè)計(jì)中有非常廣泛的應(yīng)用。該知識(shí)模塊要求學(xué)生掌握有限元方法的基礎(chǔ)理論，了解有限元法的特點(diǎn)及有限元法的基本步驟，掌握梁、板、殼、三維實(shí)體和一些特殊單元的線性和非線性特性，會(huì)根據(jù)研究目的及研究對(duì)象的不同，選擇合適的單元建立有限元模型。目前，各種專用的和通用的有限元軟件已經(jīng)使有限元方法轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)力。土木專業(yè)的工程碩士研究生在學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、彈塑性力學(xué)的基本理論知識(shí)和有限元分析的基本方法以后，應(yīng)能采用大型有限元軟件（如ANSYS、ABAQUAS等）計(jì)算分析實(shí)際的工程問(wèn)題。

三、課程群教學(xué)研究

由于結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、彈塑性性力學(xué)、有限元分析等課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，涉及到材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等許多先修課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，綜合性很強(qiáng)，要求學(xué)生有較扎實(shí)的力學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，而目前的土木專業(yè)工程碩士研究生此方面都較欠缺。因此，該課程群的教學(xué)要求應(yīng)以面向?qū)嶋H應(yīng)用制定教學(xué)計(jì)劃，從原先以力學(xué)基礎(chǔ)理論為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐岳碚摵蛯?shí)踐并重的培養(yǎng)模式，強(qiáng)調(diào)以理論指導(dǎo)實(shí)踐、在實(shí)踐中檢驗(yàn)理論并強(qiáng)化其應(yīng)用和創(chuàng)新的螺旋式上升的學(xué)習(xí)過(guò)程。在教學(xué)安排上，應(yīng)針對(duì)各校土木專業(yè)工程碩士研究生的實(shí)際狀況，充分注意和本科階段力學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)知識(shí)相銜接，及時(shí)復(fù)習(xí)課程中涉及到的達(dá)朗伯原理、矩陣運(yùn)算、Fourier變換、常微分方程的求解、偏微分方程等相關(guān)知識(shí)，并對(duì)傳統(tǒng)的經(jīng)典內(nèi)容加以精選，根據(jù)重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注工程問(wèn)題、注重培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)概念和理論實(shí)踐能力，對(duì)繁瑣的公式推導(dǎo)和手算能力不做過(guò)高的要求，轉(zhuǎn)而強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代通用有限元軟件進(jìn)行建模、分析計(jì)算并能對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行對(duì)錯(cuò)定性判斷的能力，在實(shí)踐中較全面、系統(tǒng)、深入地掌握土木工程專業(yè)的基本力學(xué)理論和分析計(jì)算方法。在教學(xué)方法上可以將老師講解和同學(xué)討論相結(jié)合，采用啟發(fā)式、討論式、演示式等多種教學(xué)方式，營(yíng)造師生互動(dòng)的課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生從多角度去討論問(wèn)題，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。為了提高學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)科研能力，可以將學(xué)生分成3～4人一組，每組設(shè)計(jì)不同的實(shí)際工程題目，讓學(xué)生自行查閱文獻(xiàn)、分工協(xié)作、集中討論，在教師指導(dǎo)下有理有據(jù)地完成項(xiàng)目，同時(shí)撰寫(xiě)科研報(bào)告，并通過(guò)分組答辯評(píng)定成績(jī)。

四、課程群建設(shè)的預(yù)期效果

通過(guò)力學(xué)基礎(chǔ)課程群的建設(shè)，以適應(yīng)面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的培養(yǎng)目標(biāo)為主導(dǎo)，進(jìn)一步修訂完善力學(xué)基礎(chǔ)課程群的教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，使土木工程專業(yè)的工程碩士研究生，既能站在一定的理論高度，較全面地掌握實(shí)際土木工程結(jié)構(gòu)分析的基本原理及其典型方法，又會(huì)借助有限元分析技術(shù)解決實(shí)際的工程問(wèn)題，并為以后的科學(xué)研究工作打下堅(jiān)實(shí)的力學(xué)基礎(chǔ)。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:淺析基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力

摘 要：基礎(chǔ)力學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)方面有著關(guān)鍵的作用；從如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣入手，引導(dǎo)和激勵(lì)他們自主學(xué)習(xí)，在實(shí)際工程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，提出一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的新模式和途徑。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)力學(xué) 改革 創(chuàng)新 創(chuàng)造力

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步帶動(dòng)了基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展。工程中的應(yīng)用技術(shù)對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇；另外基礎(chǔ)力學(xué)本身比較抽象和枯燥的特性也給基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)工作帶來(lái)很大難度[1]。如何在基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)中提升和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，活躍課程氣氛和提高學(xué)習(xí)效率，這也是國(guó)家素質(zhì)教育發(fā)展目標(biāo)的一部分。

1 基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)

基礎(chǔ)力學(xué)作為工科學(xué)生的基礎(chǔ)課程，公式、公理、推論等比較多，與實(shí)踐結(jié)合相對(duì)較少，學(xué)習(xí)較枯燥，造成大量的學(xué)生對(duì)于這門課程不夠重視，所以必須改變現(xiàn)行教學(xué)方法以更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新意識(shí)和潛能。例如課堂教學(xué)中可以聯(lián)系我國(guó)的神州運(yùn)載火箭、交通碰撞事故等講解動(dòng)力學(xué)問(wèn)題；在講解靜力學(xué)問(wèn)題中的約束、物系平衡以及材料力學(xué)中的彎曲變形時(shí)，可以結(jié)合我國(guó)當(dāng)前發(fā)生的橋梁斷裂事故[2]。講解典型案例不僅可以活躍課堂氣氛，還能使學(xué)生廣泛了解科學(xué)事件，激發(fā)大學(xué)生的潛在創(chuàng)新意識(shí)，指引他們尋找生活中的力學(xué)，促進(jìn)他們更加注重對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解和掌握，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新思維，構(gòu)建合理的知識(shí)體系。

2 教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維

在基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)中提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探索和改革。

2.1 結(jié)合工程實(shí)例，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)工程概念的理解

基礎(chǔ)力學(xué)中的公式和公理大都來(lái)源于實(shí)際工程，所以講解時(shí)引進(jìn)相關(guān)典型工程案例進(jìn)行分析，特別是對(duì)災(zāi)難性事故的分析更能激發(fā)學(xué)生對(duì)力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣；另外，對(duì)于有些問(wèn)題，要與學(xué)生共同互動(dòng)探討，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)工程概念和意識(shí)的理解。

2.2 引導(dǎo)學(xué)生閱讀參考文獻(xiàn)，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

基礎(chǔ)力學(xué)課程的教材比較多，但是目前為止沒(méi)有一本教材給出與其教學(xué)相關(guān)的參考文獻(xiàn)。而學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力必須是在對(duì)參考文獻(xiàn)的收集、查找、閱讀等過(guò)程中逐步培養(yǎng)的。為此，教師必須引導(dǎo)學(xué)生閱讀一些高于課堂教學(xué)內(nèi)容的參考文獻(xiàn)。這樣不僅開(kāi)闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，也能夠強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。

2.3 培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)對(duì)工程計(jì)算的能力

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)一些力學(xué)問(wèn)題的解決方法已由經(jīng)典分析法轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)模擬求解。引導(dǎo)學(xué)生充分運(yùn)用數(shù)值模擬軟件如FLAC3D、ANSYS、UDEC等[3]，可以提高他們的工程計(jì)算能力以及對(duì)計(jì)算結(jié)果正確性的判斷能力。

3 利用力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，提高他們的創(chuàng)新技能

大學(xué)生的思想和價(jià)值觀隨著社會(huì)的發(fā)展而發(fā)生變化，其中“重理論，輕實(shí)踐；重知識(shí)，輕能力”的思想充斥著學(xué)生的頭腦。這就使得大學(xué)教師必須把以傳授知識(shí)為主的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學(xué)生能力為主。

3.1 鼓勵(lì)學(xué)生參與各類力學(xué)競(jìng)賽

大學(xué)里的創(chuàng)新協(xié)會(huì)為每位學(xué)生提供了科技創(chuàng)新機(jī)會(huì)。鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生多參與科技創(chuàng)新活動(dòng)和競(jìng)賽，能夠激發(fā)學(xué)生的潛在創(chuàng)新意識(shí)和能力，全方位鍛煉學(xué)生的綜合能力。

3.2 積極參與教師的科研項(xiàng)目

高校每年都組織大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目的申請(qǐng)工作，針對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)的應(yīng)用和學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生積極申報(bào)并在課題研究過(guò)程中不斷幫助學(xué)生培養(yǎng)其創(chuàng)新能力；另外，尋找力學(xué)基礎(chǔ)好的學(xué)生參與到教師的在研項(xiàng)目中，尋找力學(xué)的突破點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算和研究，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新技能和意識(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

在基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)過(guò)程中，要依托學(xué)科優(yōu)勢(shì)，不斷改變教學(xué)方式方法。在教學(xué)過(guò)程中注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，挖掘?qū)W生的潛在創(chuàng)新意識(shí)。要秉承優(yōu)良的傳統(tǒng)，開(kāi)展研究型教學(xué)，將教學(xué)改革和科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源。在師生之間創(chuàng)造求知的好奇心以及寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，循序漸進(jìn)的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。高校在不斷提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生提升創(chuàng)造力，使我國(guó)的基礎(chǔ)力學(xué)工作再上一個(gè)新的臺(tái)階。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的物理基礎(chǔ)

連續(xù)介質(zhì)力學(xué)（Continuum mechanics）是力學(xué)當(dāng)中的一個(gè)分支，是處理包括固體和流體在內(nèi)的所謂“連續(xù)介質(zhì)”宏觀運(yùn)動(dòng)的力學(xué)。它是一門橫斷學(xué)科，其研究對(duì)象橫向貫穿于眾多領(lǐng)域之中。

這本《連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的物理基礎(chǔ)》，會(huì)引起研究固體或流體宏觀運(yùn)動(dòng)的工程師、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家的興趣。不同于此學(xué)科通常意義上的工作，這本書(shū)從分子尺度上探究了連續(xù)介質(zhì)模型所蘊(yùn)含的物理假設(shè)。這樣，通過(guò)同時(shí)強(qiáng)調(diào)它們的宏觀來(lái)源以及對(duì)長(zhǎng)度和時(shí)間尺度的敏感性，可以對(duì)相關(guān)概念和場(chǎng)的物理實(shí)質(zhì)有一個(gè)清晰的理解。作者巧妙地將這種方法應(yīng)用在混合物、廣義連續(xù)介質(zhì)、流過(guò)多空介質(zhì)的流體等相關(guān)理論以及分子成分隨時(shí)間變化的系統(tǒng)中。同時(shí)，也包含統(tǒng)計(jì)力學(xué)基礎(chǔ)方面的內(nèi)容用來(lái)做為對(duì)比，并且有兩部分附錄的內(nèi)容來(lái)闡述相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)。

本書(shū)共分為15章：1.作者寫(xiě)作本書(shū)的初衷；2.連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)；3.與連續(xù)介質(zhì)相關(guān)的概念；4.質(zhì)量和動(dòng)量的空間局部平均；5.引入速度場(chǎng)來(lái)生成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)圖；6.能量平衡的局部形式；7.通過(guò)考慮匹配時(shí)刻，得到了小尺度的關(guān)系；8.時(shí)間平均法；9.介紹混合物理論基礎(chǔ)；10.小尺度范圍的考量：動(dòng)量、對(duì)偶應(yīng)力、非均勻性和力能學(xué)；11.用單元平均法聯(lián)系微觀與宏觀；12.對(duì)具體材料的建模；13.非局部平衡關(guān)系；14.經(jīng)典統(tǒng)計(jì)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)；15.總結(jié)和對(duì)今后研究的建議。附錄A介紹了向量和線性代數(shù)，附錄B歐氏空間幾何。

通過(guò)著重于解釋連續(xù)介質(zhì)模型所蘊(yùn)含的物理內(nèi)涵，為連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的內(nèi)容做了很好的補(bǔ)充。書(shū)中獨(dú)特而全面的內(nèi)容，可以為此領(lǐng)域的學(xué)生和專家提供參考,適合力學(xué)專業(yè)、機(jī)械專業(yè)、材料加工專業(yè)的研究生、博士生和相關(guān)的科研人員、工程師閱讀。

甘政濤，博士研究生

力學(xué)基礎(chǔ)論文:土木工程分析的施工力學(xué)與時(shí)變力學(xué)基礎(chǔ)

摘 要：這個(gè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的社會(huì)，帶動(dòng)了土木工程行業(yè)的發(fā)展，使得土木工程建設(shè)中的項(xiàng)目增多起來(lái)，其規(guī)模也在不斷壯大，同時(shí)，伴隨而來(lái)的是工程項(xiàng)目的復(fù)雜性，在施工的過(guò)程中安全事故問(wèn)題也在逐漸上升。導(dǎo)致施工安全事故發(fā)生的一個(gè)最主要的方面，是由于在整個(gè)工程的設(shè)計(jì)中對(duì)于具體施工過(guò)程可能出現(xiàn)的情況考慮不全面。土木工程中對(duì)于施工力學(xué)和時(shí)變力學(xué)的提出，是對(duì)土木工程分析的規(guī)范，使得土木工程分析趨于科學(xué)性，降低了施工過(guò)程中安全事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：土木工程；施工力學(xué)；時(shí)變力學(xué)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土木工程中的項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大，比較大的工程項(xiàng)目包括高大的建筑、有相當(dāng)跨度的建筑、地下建筑、大壩、海洋工程等都在不斷增加，它們都是施工大規(guī)模、范圍廣、持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)、過(guò)程復(fù)雜。在土木工程建設(shè)規(guī)模在不斷增大的同時(shí)，伴隨而來(lái)的是土木工程施工的過(guò)程中安全事故的增多，這嚴(yán)重給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了傷害以及影響了工程建設(shè)的效率。因此，對(duì)于土木工程的分析研究是有意義的。

一、土木工程分析中的施工力學(xué)

1、施工力學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

在土木工程這門學(xué)科中，時(shí)變力學(xué)是施工力學(xué)最基本的東西。這是由于在土木工程的項(xiàng)目中，施工力學(xué)研究的對(duì)象都是隨著時(shí)間的流動(dòng)而變化的。力學(xué)并不是一成不變的，它也是會(huì)隨著時(shí)間而向前發(fā)展的，在這種變化中，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)新的想法。這些想法大部分的基礎(chǔ)都是隨著時(shí)間的變化而改變的，但是，力學(xué)的基本原理是不變的，也就是力學(xué)的構(gòu)成要素是恒定的。但是，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)在不斷的革新，一開(kāi)始的一些想法已經(jīng)跟不上現(xiàn)在的發(fā)展水平，導(dǎo)致現(xiàn)在對(duì)力學(xué)的研究更加注重其構(gòu)成要素的研究，就在這種情況下，時(shí)變力學(xué)就誕生了。在現(xiàn)在得實(shí)際生產(chǎn)中，一些土木工程的項(xiàng)目依據(jù)的都是時(shí)變力學(xué)。

目前，對(duì)于土木工程的分析，還要參照數(shù)學(xué)方面的東西。在土木工程項(xiàng)目的具體施工過(guò)程中，那些關(guān)于土木工程內(nèi)在因素的分析需要用到數(shù)學(xué)中的微積分，因此，在土木工程分析中，涉及到了時(shí)變性的數(shù)學(xué)知識(shí)。在具體的土木工程分析過(guò)程中，時(shí)變數(shù)學(xué)的施工分析難免會(huì)遇到很多困難，這就需要在具體的實(shí)際操作中，要注重分析和研究。

2、土木工程施工分析中的力學(xué)效應(yīng)

土木工程施工分析中的力學(xué)效應(yīng)包括兩類，即時(shí)效和路效。第一類時(shí)效，說(shuō)的是在相同結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)中，由于選用了不同的設(shè)計(jì)方案，導(dǎo)致其最后的結(jié)果也是不同的，最終，力學(xué)所處的狀態(tài)也是不同的。例如，在實(shí)際的施工過(guò)程中，建筑物材料的狀態(tài)會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，這就是產(chǎn)生了土木工程中施工力學(xué)的時(shí)效性因素。第二類路效，在實(shí)際的施工過(guò)程中，由于采用施工方案不一致，施工的過(guò)程和施工力學(xué)最終的結(jié)果有所不同，導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)不同。在具體的土木工程施工過(guò)程中，原材料的幾何性質(zhì)等都能引起施工力學(xué)的路效。

二、土木工程分析中的時(shí)變力學(xué)

1、物性時(shí)變力學(xué)

在土木工程分析施工的過(guò)程中，有一些建筑材料的物理性質(zhì)會(huì)隨著施工的進(jìn)行會(huì)發(fā)生改變，會(huì)發(fā)生這些變化的施工材料就屬于物時(shí)性力學(xué)的范疇。例如，像施工的過(guò)程中用到的混凝土這樣的建筑材料，在使用其后，過(guò)一段時(shí)間它的物理性質(zhì)就會(huì)發(fā)生一定程度的改變，那么對(duì)其進(jìn)行的施工方面的計(jì)算就屬于物性時(shí)變力學(xué)分析的范疇。關(guān)于這一類的時(shí)變力學(xué)分析中，要特別注重對(duì)時(shí)間函數(shù)的區(qū)分，假如用到了時(shí)間函數(shù)那么就可以直接利用力學(xué)中的方程式進(jìn)行分析研究。

2、線彈性時(shí)變力學(xué)

在土木工程分析的施工過(guò)程中，假如所選用的施工材料有線彈性和無(wú)熱效應(yīng)。在整個(gè)工程的施工過(guò)程中，施工的循環(huán)的時(shí)間遠(yuǎn)超出了系統(tǒng)自身發(fā)出振動(dòng)是循環(huán)的時(shí)間，在這樣的情況下，可以不考慮由于慣性產(chǎn)生的結(jié)果，運(yùn)用靜力學(xué)分析的方法，那么，對(duì)于土木工程分析的施工就屬于線彈性時(shí)變力學(xué)。在以前的分析手段中，關(guān)于這類問(wèn)題的分析一開(kāi)始采用的是空間變量方程，但是在目前的情況下，因?yàn)槲锢矸矫娴囊蛩睾蛶缀畏秶矫娴囊蛩貢?huì)隨著時(shí)間的改變而改變，這就使得在實(shí)際的施工過(guò)程中要仔細(xì)的分析和計(jì)算，進(jìn)而出現(xiàn)了時(shí)間上的變量參數(shù)。

3、粘彈性時(shí)變力學(xué)

在土木工程分析施工的過(guò)程中，所采用的施工材料很多，隨著施工的進(jìn)行就會(huì)有一些施工材料隨著時(shí)間的改變而改變，擁有這種特性的施工材料具有一定的流變性。在土木工程分析的施工力學(xué)中，關(guān)于這類問(wèn)題的分析就屬于粘彈性時(shí)變力學(xué)分析的范疇。在實(shí)際的操作過(guò)程中，依據(jù)的是時(shí)間參數(shù)、物理參數(shù)、幾何范圍產(chǎn)生的時(shí)變耦聯(lián)，把一開(kāi)始的時(shí)間上的變量和空間上的變量轉(zhuǎn)化為有參數(shù)變化的方程式。在現(xiàn)實(shí)的實(shí)際施工過(guò)程中，像混凝土、瀝青和粘土等施工時(shí)用到的材料都具有這種流變的性質(zhì)，對(duì)于這些原材料的施工分析就屬于粘彈性時(shí)變力學(xué)分析的范疇。

4、非線性時(shí)變力學(xué)

在土木工程分析施工的過(guò)程中，在施工過(guò)程中用到的材料有一定的非線性，那么關(guān)于這部分材料的施工分析就包括在非線性時(shí)變力學(xué)分析的類別中。像建筑材料中的混凝土、巖土介質(zhì)等都屬于非線性特點(diǎn)的材料，在對(duì)其地基進(jìn)行挖掘的過(guò)程中，可以利用粘彈性時(shí)變力學(xué)進(jìn)行分析，另一個(gè)可行的方法就是利用積分轉(zhuǎn)換。在不屬于線性時(shí)變力學(xué)的計(jì)算范圍內(nèi)的，最終得到的結(jié)果影響因素是多方面的，包括一開(kāi)始的使用過(guò)程、幾何范圍、物理因素等。實(shí)際上，在不是線性分析中，時(shí)變分析和傳統(tǒng)分析方法所產(chǎn)生的最終結(jié)果是有區(qū)別的。

非線性包括了物理上的、邊界上的和幾何上的非線性，并且這三類中有細(xì)分為好多小的方面。在實(shí)際中的解決方法中，可以采用數(shù)學(xué)中的微分方程。

三、結(jié)語(yǔ)

（1）在土木工程分析施工的過(guò)程中，關(guān)于受力的分析屬于比較大的工程設(shè)計(jì)計(jì)算中的一個(gè)不可或缺的內(nèi)容。在土木工程分析施工中，需要全面的分析所設(shè)計(jì)的圖紙和施工的整個(gè)過(guò)程兩個(gè)方面，這樣才可以保證工程順利進(jìn)行。

（2）在對(duì)施工力學(xué)進(jìn)行分析時(shí)，極值或者最后的結(jié)果是與一般的非施工力學(xué)分析法是有很大區(qū)別的，這種差別小到一倍之差，大到三倍之差，所以需要加大對(duì)其的重視程度。

（3）如果所采用的施工材料有明顯的粘性、非線性的特點(diǎn)或者施工中具有熱效應(yīng)，那么就需要通過(guò)更加專業(yè)的施工力學(xué)方法進(jìn)行研究；如果在施工中改變的只是幾何的范圍或者所使用材料的特點(diǎn)，就需要依據(jù)施工過(guò)程中的不同參數(shù)進(jìn)行多次常規(guī)分析組合。

（4）如果施工材料有很明顯的粘性、非線性特點(diǎn)或者施工過(guò)程中有熱效應(yīng)的產(chǎn)生，那么工程結(jié)束后表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)最終的結(jié)果與施工的過(guò)程有聯(lián)系，由此可以得出，采用施工力學(xué)手段，對(duì)施工的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行最優(yōu)處理，使得在相同的工程條件下，使得最終的結(jié)果最優(yōu)。

（5）在土木工程分析力學(xué)的施工過(guò)程中，依據(jù)的是時(shí)變力學(xué)，包括的對(duì)象有線彈性、粘彈性、非線性、熱彈性及物性時(shí)變力學(xué)。為了突破土木工程施工力學(xué)分析中的問(wèn)題，需要注重研究在施工過(guò)程中的時(shí)變力學(xué)數(shù)值的方法及其通用程序，來(lái)找到施工分析計(jì)算的好用的方法。

（6）在土木工程分析施工的過(guò)程中，應(yīng)依據(jù)不同工程類型的特征分別進(jìn)行研究，例如，結(jié)構(gòu)工程、地基工程、地下工程、大壩工程、橋梁工程、海洋工程等。所屬不同類別的工程要有不同的解決方法，把所有的人力和物力收集到一塊進(jìn)行研究，制定出只屬于本類別的有效的解決方法、過(guò)程與制度，這在未來(lái)是急需要解決的。對(duì)土木工程分析施工力學(xué)的研究，將會(huì)在整個(gè)土木工程中產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:應(yīng)用型本科院校基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)改革的實(shí)踐探索

摘要：基礎(chǔ)力學(xué)是土木工程、交通土建、機(jī)械制造等工科的專業(yè)基礎(chǔ)課。文章依據(jù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)定位，提出讓學(xué)生“在探索的過(guò)程中學(xué)習(xí)、在自主的條件下實(shí)驗(yàn)、在工程的背景下實(shí)踐”的基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)新理念，從探究式教學(xué)的運(yùn)用、分層次力學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建、開(kāi)放式工程訓(xùn)練情境的營(yíng)造等方面對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)進(jìn)行全方位的改革和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科院校；基礎(chǔ)力學(xué)；教學(xué)改革

在高等教育大眾化的大背景下，應(yīng)用型本科院校擔(dān)負(fù)著為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的重任。一般認(rèn)為，應(yīng)用型人才是指具備一定理論基礎(chǔ)知識(shí)，具有較高的綜合素質(zhì)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力，在工業(yè)和工程一線崗位從事解決實(shí)際問(wèn)題并維持正常生產(chǎn)的高等技術(shù)型人才[1]。對(duì)于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，要以實(shí)踐能力培養(yǎng)的系統(tǒng)性代替知識(shí)培養(yǎng)的系統(tǒng)性[2]，解決封閉的課堂教學(xué)與開(kāi)放的人才成長(zhǎng)工程環(huán)境相矛盾的問(wèn)題，探索適合應(yīng)用型人才成長(zhǎng)的教學(xué)模式。

目前，國(guó)內(nèi)很多高校在基礎(chǔ)力學(xué)的課程體系、教學(xué)方法[3-4]和結(jié)合工程實(shí)際[5-6]等方面都做了有益的嘗試。常州工學(xué)院是一所定位于“面向基層、服務(wù)地方和培養(yǎng)高素質(zhì)的具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的應(yīng)用型本科人才”的本科高校，學(xué)?；A(chǔ)力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)的教學(xué)進(jìn)行了卓有成效的改革實(shí)踐。精講基本概念和基本方法，突出力學(xué)原理的工程應(yīng)用，提出讓學(xué)生“在探索的過(guò)程中學(xué)習(xí)、在自主的條件下實(shí)驗(yàn)、在工程的背景下實(shí)踐”的教學(xué)新理念，在應(yīng)用型人才的力學(xué)知識(shí)與能力系統(tǒng)的塑造培養(yǎng)方面取得了良好的效果。

一、基礎(chǔ)力學(xué)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的定位與問(wèn)題

在應(yīng)用型院校中，理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等基礎(chǔ)力學(xué)課程是土木工程、交通土建、機(jī)械設(shè)計(jì)制造等工科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是聯(lián)系基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁和紐帶，在專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中占有十分重要的地位。學(xué)生對(duì)力學(xué)知識(shí)體系和基本概念的理解和掌握程度，直接關(guān)系到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及就業(yè)后解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的養(yǎng)成。與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)，本科基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)應(yīng)定位于“培養(yǎng)運(yùn)用力學(xué)基本原理處理工程問(wèn)題的分析與計(jì)算能力”。

目前，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)尚有一些與應(yīng)用型人才培養(yǎng)不相適應(yīng)的問(wèn)題。如課堂教學(xué)中采用以傳授知識(shí)為目的的“填鴨式”教學(xué)模式，扼殺了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性；力學(xué)分析局限于簡(jiǎn)化后的計(jì)算簡(jiǎn)圖，只考慮力學(xué)模型而忽視構(gòu)件（結(jié)構(gòu)）原形；力學(xué)實(shí)驗(yàn)采取“課堂講授公式，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論”的固有模式，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目局限于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按固定的步驟機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)；重理論而輕實(shí)踐，工程實(shí)踐教學(xué)缺位，力學(xué)課程與后續(xù)專業(yè)課程脫節(jié)，學(xué)生不能學(xué)以致用。這些問(wèn)題的存在很容易導(dǎo)致學(xué)生對(duì)力學(xué)的學(xué)習(xí)失去興趣，難以達(dá)到理想的教學(xué)效果。

二、運(yùn)用探究式教學(xué)，在探索的過(guò)程中學(xué)習(xí)

針對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)課程的特點(diǎn)和學(xué)生的接受能力，運(yùn)用探究式教學(xué)方法。探究式教學(xué)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，在教師的啟發(fā)下，學(xué)生在已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上按照自己的思維方式去認(rèn)知新事物，通過(guò)主動(dòng)學(xué)習(xí)原始材料探索有規(guī)律性的知識(shí)。教師在教學(xué)過(guò)程中著重引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律、提煉結(jié)論，學(xué)生體驗(yàn)到發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的興奮感和完成任務(wù)的成就感，就會(huì)潛移默化地提高學(xué)習(xí)力學(xué)的自信心和積極性。

比如，在理論力學(xué)關(guān)于“點(diǎn)的速度合成定理”的教學(xué)，可利用PPT展示工地上塔吊的工作視頻，向?qū)W生提出問(wèn)題：“如何求滑車相對(duì)于地面的速度？”進(jìn)一步引出“絕對(duì)速度”、“相對(duì)速度”及“牽連速度”等力學(xué)概念，通過(guò)討論與啟發(fā)形成解決問(wèn)題的方法，并提煉形成結(jié)論性的知識(shí)點(diǎn)――絕對(duì)速度等于相對(duì)速度和牽連速度矢量之和，最后通過(guò)列舉工程案例將新知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。在探究式教學(xué)過(guò)程中，可讓學(xué)生完整地體驗(yàn)到用力學(xué)原理解決工程問(wèn)題的思路和方法，鍛煉了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

再如，在材料力學(xué)關(guān)于基本變形的教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生學(xué)會(huì)從幾何、物理和靜力學(xué)三個(gè)方面入手推導(dǎo)“單軸拉伸（壓縮）”正應(yīng)力公式后，學(xué)生頭腦中已經(jīng)形成一定的思維模式和認(rèn)知規(guī)律，此后的“圓軸扭轉(zhuǎn)”、“梁的彎曲”等基本變形下的強(qiáng)度和剛度計(jì)算公式，推導(dǎo)思路基本相同，教師在教學(xué)過(guò)程中可只起引導(dǎo)作用，不再面面俱到地詳細(xì)講解，把探究問(wèn)題的過(guò)程真正還給學(xué)生，使學(xué)生在開(kāi)放與自主性的教學(xué)活動(dòng)中主動(dòng)參與新知識(shí)構(gòu)建的全過(guò)程。

基礎(chǔ)力學(xué)的各門力學(xué)課程構(gòu)成了一個(gè)嚴(yán)密的知識(shí)體系，課堂教學(xué)中要適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)體系的角度探究規(guī)律，不斷加深、豐富對(duì)力學(xué)基本概念的理解。如關(guān)于桿件受力分析的截面法，材料力學(xué)中矩形截面梁的正應(yīng)力關(guān)于中性軸對(duì)稱，結(jié)構(gòu)力學(xué)中的平行弦桁架的上、下弦桿的內(nèi)力也是對(duì)稱的，可認(rèn)為桁架是由梁衍化而來(lái)的結(jié)構(gòu)形式，在對(duì)比分析各種工程結(jié)構(gòu)形式的受力特點(diǎn)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)中，讓學(xué)生加深對(duì)力學(xué)基礎(chǔ)概念的理解，培養(yǎng)綜合分析能力。

探究式教學(xué)教師由單向知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)榛诮鉀Q問(wèn)題的互動(dòng)式教學(xué)，學(xué)生由被動(dòng)繼承知識(shí)為主的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)未知事物的主動(dòng)求索，從“知識(shí)本位”上升到“能力本位”，從“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”遞進(jìn)為“應(yīng)用理論”。

三、構(gòu)建分層次力學(xué)實(shí)驗(yàn)體系，在自主的條件下實(shí)驗(yàn)

力學(xué)實(shí)驗(yàn)是工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究的重要手段，也是培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和獨(dú)立工作能力的重要環(huán)節(jié)。力學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的改革也應(yīng)突出學(xué)生的主體地位，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。根據(jù)學(xué)生認(rèn)知能力和興趣差異，構(gòu)建由基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)構(gòu)成的分層次實(shí)驗(yàn)體系，從不同層面培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從基礎(chǔ)性課內(nèi)實(shí)驗(yàn)向綜合性課外實(shí)驗(yàn)延伸，實(shí)驗(yàn)性質(zhì)也由驗(yàn)證性向綜合性和探索性轉(zhuǎn)變。

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)由演示實(shí)驗(yàn)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)組成。演示實(shí)驗(yàn)用于課堂教學(xué)中引出問(wèn)題和驗(yàn)證理論。通過(guò)視頻、動(dòng)畫(huà)、圖片引導(dǎo)學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)逐漸上升到理性認(rèn)識(shí)，啟發(fā)學(xué)生從中提出問(wèn)題或發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解釋力學(xué)現(xiàn)象并進(jìn)行力學(xué)分析?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)是將理論教學(xué)中的基本概念和方法直接用于實(shí)驗(yàn)分析中，熟悉和掌握重要知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)熟練操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力。

綜合性實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用一門課程的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)或多門課程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，體現(xiàn)所學(xué)內(nèi)容的交叉與融合。這類實(shí)驗(yàn)注重綜合性和自主性（自選題目、自選實(shí)驗(yàn)方案），以提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)配合后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，就專業(yè)相關(guān)實(shí)際工程中的力學(xué)問(wèn)題提出力學(xué)模型、分析方法和實(shí)驗(yàn)方案?；驈娜握n教師的科研項(xiàng)目中提煉與力學(xué)計(jì)算相關(guān)、難度適中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，歷經(jīng)調(diào)研、立項(xiàng)、實(shí)施、結(jié)題等科研活動(dòng)過(guò)程，使學(xué)生經(jīng)受系統(tǒng)的科研訓(xùn)練。

四、營(yíng)造開(kāi)放性工程訓(xùn)練情境，在工程的背景下實(shí)踐

（一）力學(xué)教學(xué)著眼于解決工程問(wèn)題

實(shí)踐教學(xué)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本技能訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段，也是基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于應(yīng)用型本科的基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)，要在專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中強(qiáng)化工程的觀點(diǎn)，優(yōu)化整合基礎(chǔ)力學(xué)與后續(xù)專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容，將解決工程問(wèn)題的能力作為檢驗(yàn)教學(xué)效果的根本依據(jù)。

（二）提供各種訓(xùn)練途徑培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

在基礎(chǔ)力學(xué)課堂教學(xué)之外開(kāi)辟第二課堂，營(yíng)造開(kāi)放性的工程訓(xùn)練情境，結(jié)合力學(xué)競(jìng)賽、橫向課題、社團(tuán)活動(dòng)等課外實(shí)踐途徑，讓學(xué)生在真實(shí)工程的背景下體會(huì)力學(xué)建模、力學(xué)分析和計(jì)算過(guò)程，在實(shí)踐過(guò)程中加深對(duì)力學(xué)知識(shí)的理解，提高對(duì)力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。

相比常規(guī)教學(xué)方式，力學(xué)競(jìng)賽具有趣味性、激勵(lì)性和交流性，切合學(xué)生思維活躍、參與欲強(qiáng)的特點(diǎn)。結(jié)合定期舉辦的省級(jí)、國(guó)家級(jí)大學(xué)生力學(xué)（實(shí)驗(yàn)）競(jìng)賽，組織學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生報(bào)名參賽，并給予系統(tǒng)的輔導(dǎo)和培訓(xùn)。對(duì)于獲得比賽名次的學(xué)生，所在學(xué)期的基礎(chǔ)力學(xué)課程可予免考，直接給予良好以上的課程成績(jī)，激勵(lì)學(xué)生投入更多的精力來(lái)學(xué)習(xí)力學(xué)。

依托學(xué)校工程教育中心和校外實(shí)踐教學(xué)基地，讓學(xué)有余力的學(xué)生參與橫向課題項(xiàng)目，特別是與力學(xué)原理相關(guān)性強(qiáng)的內(nèi)容（如現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)玻璃幕墻拉結(jié)螺栓錨固強(qiáng)度、檢測(cè)鋼筋混凝土屋架強(qiáng)度、檢測(cè)行車混凝土梁撓度等），讓學(xué)生參與完成其中的力學(xué)分析、工程結(jié)構(gòu)位移測(cè)試、材料及構(gòu)件力學(xué)性能檢測(cè)等工作任務(wù)。讓學(xué)生在真實(shí)工程背景中意識(shí)到力學(xué)的實(shí)用價(jià)值，可起到事半功倍的教學(xué)效果。

組織學(xué)生成立“力學(xué)社”、“機(jī)械創(chuàng)新社”、“工程檢測(cè)小組”等科技社團(tuán)，開(kāi)展經(jīng)常性的工程實(shí)踐活動(dòng)，以“項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)”作為工程實(shí)踐的組織原則，發(fā)揮社團(tuán)骨干成員的核心作用，以點(diǎn)帶面地發(fā)動(dòng)更多的學(xué)生參與工程實(shí)踐，既鍛煉了學(xué)生用力學(xué)原理解決工程問(wèn)題的能力，又培養(yǎng)了溝通協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

應(yīng)用型本科基礎(chǔ)力學(xué)的教學(xué)應(yīng)秉承“從工程實(shí)踐來(lái)，再回到工程實(shí)際中去”的理念，改革基礎(chǔ)力學(xué)“課堂傳授知識(shí)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，營(yíng)造工程情境，讓學(xué)生“在探索的過(guò)程中學(xué)習(xí)、在自主的條件下實(shí)驗(yàn)、在工程的背景下實(shí)踐”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，為培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:基于大土木工程觀的土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程改革

【摘要】基于大土木工程觀，結(jié)合土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容、教材建設(shè)、教學(xué)方法、教學(xué)手段、師資隊(duì)伍、實(shí)踐教學(xué)等方面提出課程改革的建議。

【關(guān)鍵詞】土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程改革大土木

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)是大土木工程的一門通用的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程的主要特點(diǎn)是內(nèi)容豐富，應(yīng)用廣泛，但連貫性差，公式多，涉及學(xué)科多，假設(shè)條件多，知識(shí)體系松散。此外，答案往往不是唯一的，對(duì)同一個(gè)問(wèn)題，可以有多種答案。而高職學(xué)生本身理科基礎(chǔ)普遍較差，抽象思維能力和分析推導(dǎo)能力相對(duì)較弱，要在短短的64課時(shí)內(nèi)掌握如此多的內(nèi)容，還要考慮到不同的試驗(yàn)方法有不同的適用情況，難度可想而知。因此，如何根據(jù)高職學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)、接收能力和土力學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，在有限的課時(shí)內(nèi)把知識(shí)講活，并能聯(lián)系實(shí)際工程，拓寬到其他工程領(lǐng)域，是該課程教師普遍關(guān)注的問(wèn)題。本文基于大土木工程觀，探討土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程的改革。

一、從緒論入手。提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

“興趣是最好的老師”，要從第一次課就吸引學(xué)生的注意，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)到主動(dòng)求知。在上緒論時(shí)，可以首先提出問(wèn)題：為什么學(xué)習(xí)該課程？本課程在大土木工程中的作用是什么？土力學(xué)理論掌握不好會(huì)帶來(lái)什么嚴(yán)重后果？同時(shí)，介紹本地區(qū)地基基礎(chǔ)工程成敗的實(shí)例和國(guó)內(nèi)外人們熟知的工程案例，如加拿大特朗斯康谷倉(cāng)地基破壞的原因和處理方法、蘇州虎丘塔和意大利比薩斜塔的傾斜原因和加固措施、美國(guó)Teton壩潰壩的整個(gè)過(guò)程，以上案例可歸結(jié)為與土有關(guān)的強(qiáng)度問(wèn)題、變形問(wèn)題和滲透問(wèn)題。這就使學(xué)生認(rèn)識(shí)到土力學(xué)作為地基基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ)，掌握其基本原理的必要性；基礎(chǔ)作為建筑物的根基，在工程中的重要性。另外，地基基礎(chǔ)工期長(zhǎng)，通常占總工期的20%以上，造價(jià)高，可達(dá)總造價(jià)的30%，這些數(shù)據(jù)也會(huì)提高學(xué)生對(duì)課程的重視程度進(jìn)而產(chǎn)生學(xué)習(xí)愿望。

二、基本大土木工程觀，注重教材建設(shè)

教材是學(xué)生獲取知識(shí)的主要途徑之一，也是高職教育教學(xué)中的重要組成部分。目前，市場(chǎng)上土力學(xué)與地基基礎(chǔ)的教材有幾十種，大部分是按照各專業(yè)規(guī)范編寫(xiě)，摘錄大段規(guī)范，專業(yè)特色非常明顯。這樣的教材學(xué)與用結(jié)合緊密，規(guī)范講什么，就教什么，短期效果明顯。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，學(xué)建筑的不懂高承臺(tái)樁，學(xué)路橋的不明白彈性地基梁板。而市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下的學(xué)生面對(duì)的是土木工程各個(gè)領(lǐng)域，如通過(guò)對(duì)廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程技術(shù)2007級(jí)、2008級(jí)畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有近四分之一的畢業(yè)生未從事建筑行業(yè)，而是轉(zhuǎn)向公路、鐵路、市政等其他工程領(lǐng)域。其中，畢業(yè)生的反饋意見(jiàn)中提到：土力學(xué)知識(shí)應(yīng)用廣泛，但由于使用的規(guī)范不同，建筑依據(jù)的是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》，路橋依據(jù)的是《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》，就出現(xiàn)了在專業(yè)術(shù)語(yǔ)、基本概念、計(jì)算參數(shù)和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)等方面的矛盾。還有，國(guó)家規(guī)范每10年左右修訂一次，規(guī)范變化了，教材落伍了，要重新進(jìn)行修訂，但教材的修訂總是滯后幾年，常常出現(xiàn)在學(xué)校學(xué)的是老規(guī)范，在工地上用的是新規(guī)范。這就是現(xiàn)行教材與規(guī)范聯(lián)系太緊密而忽略了基本理論教育的后果。

因此，教材的編寫(xiě)要基于大土木工程觀，考慮到土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程是一門大土木工程的專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容上應(yīng)面向工程共性，不應(yīng)以某本規(guī)范為依據(jù)編寫(xiě)，要注重基本概念、基本方法和基本原理的教育。基本原理清楚了，“萬(wàn)變不離其宗”，不論規(guī)范如何變化，都可以從容應(yīng)對(duì)，使學(xué)生具備較強(qiáng)的工程適應(yīng)性。但同時(shí)也要考慮到高職學(xué)生理論基礎(chǔ)比較薄、接受能力比較差的特點(diǎn)，還需要引入典型的工程案例對(duì)所學(xué)進(jìn)行說(shuō)明，幫助學(xué)生更好地掌握基本原理，理解各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的異同。

三、運(yùn)用多種教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)手段

在課程教學(xué)中，應(yīng)針對(duì)不同的章節(jié)，不同的教學(xué)內(nèi)容，采用不同的教學(xué)方法。探索傳統(tǒng)黑板教學(xué)、多媒體教學(xué)、項(xiàng)目化教學(xué)及啟發(fā)一發(fā)現(xiàn)式教學(xué)等多種教學(xué)方法結(jié)合的立體式教學(xué)模式。

第一，多媒體和黑板并行。多媒體課件把教學(xué)內(nèi)容直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，能節(jié)約時(shí)間，豐富教學(xué)內(nèi)容，增加信息量，彌補(bǔ)單純理論教學(xué)的不足。如在講土壓力時(shí)，通過(guò)動(dòng)畫(huà)，可以很清楚地看出主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力中擋土墻的移動(dòng)方向，幫助學(xué)生掌握兩種土壓力的概念；在講到邊坡時(shí)，通過(guò)播放某基坑邊坡坍塌過(guò)程的錄像，使學(xué)生對(duì)邊坡的重要性產(chǎn)生深刻的認(rèn)識(shí)。而在經(jīng)典理論知識(shí)的講解中，還是要發(fā)揮黑板教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，采用板書(shū)推導(dǎo)重要公式。這種板書(shū)與多媒體相結(jié)合的教學(xué)方式，能夠提高教學(xué)效率，加深學(xué)生印象。

第二，項(xiàng)目化教學(xué)。以項(xiàng)目為載體，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。如第一章土的物理性質(zhì)和土的工程分類，指標(biāo)多，難以記憶，容易混淆，很多學(xué)生直到課程結(jié)束還沒(méi)有搞清楚。所以，在上本章內(nèi)容前，先介紹一份學(xué)生宿舍樓勘察報(bào)告，通過(guò)勘察報(bào)告介紹指標(biāo)含義、表達(dá)符號(hào)和適用范圍。再讓學(xué)生對(duì)宿舍樓周圍的地形及裸露地面的土進(jìn)行觀察，這樣就可以加深學(xué)生對(duì)指標(biāo)的記憶和理解，同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的能力。而在地基處理教學(xué)中，選擇典型的工程案例，介紹各種地基處理方法及其加固機(jī)理、施工步驟、質(zhì)量檢驗(yàn)；選擇失敗的工程項(xiàng)目，說(shuō)明地基處理方法的適用范圍和局限性、工程中的不確定性和地域性。

第三，啟發(fā)一發(fā)現(xiàn)式教學(xué)。將啟發(fā)法與發(fā)現(xiàn)法結(jié)合起來(lái)貫穿于教學(xué)全過(guò)程。從教師的教學(xué)方面看，是啟發(fā)法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，教師不僅是“傳道、授業(yè)、解惑”，還要是一個(gè)引導(dǎo)者，通過(guò)創(chuàng)建符合教學(xué)內(nèi)容的情境，使學(xué)生跟隨授課內(nèi)容進(jìn)行思考；從學(xué)生的學(xué)習(xí)方面看，是發(fā)現(xiàn)法，學(xué)生要在教師的引導(dǎo)下去發(fā)現(xiàn)；從“教”與“學(xué)”兩方面看，是啟發(fā)一發(fā)現(xiàn)式教學(xué)。啟發(fā)一發(fā)現(xiàn)式教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的一種好方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力。

第四，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。由于地基基礎(chǔ)屬于隱蔽工程，很難看到建筑物的基礎(chǔ)，因此，在施工條件允許的情況下，應(yīng)盡量組織現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。如在學(xué)習(xí)樁基檢測(cè)時(shí)，帶領(lǐng)學(xué)生到校企合作共建生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地，了解基樁檢測(cè)儀器，操作過(guò)程和數(shù)據(jù)處理方法等；在學(xué)習(xí)淺基礎(chǔ)和樁基施工時(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)講解基礎(chǔ)的構(gòu)造和施工方法，既使學(xué)生掌握先進(jìn)技術(shù)，又激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。但由于教學(xué)安排的固定性和工程的不確定性，并不是每一屆學(xué)生都可以找到合適的工地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。為了彌補(bǔ)這種缺陷，可以充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，按照大綱需求制作精美的多媒體教學(xué)課件，通過(guò)圖片、動(dòng)畫(huà)和施工錄像將基礎(chǔ)施工和試驗(yàn)過(guò)程展現(xiàn)出來(lái)。

四、“引進(jìn)來(lái)、走出去”。構(gòu)建“工程型”教學(xué)團(tuán)隊(duì)

教師能力的高低是教學(xué)成敗的關(guān)鍵。作為高職教師，不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，還應(yīng)有豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。大多數(shù)高職院校的教師是本科院校的畢業(yè)生，有理論，但較缺乏實(shí)踐。因此，應(yīng)對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)。例如，廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院定期對(duì)專業(yè)教師進(jìn)行培訓(xùn)，選派中青年教師“走出去”，深入企業(yè)進(jìn)行輪崗、頂崗鍛煉，從課堂走向工地，直接參與生產(chǎn)實(shí)踐，緊跟行業(yè)發(fā)展，從工程中找尋適合教學(xué)的項(xiàng)目，提煉出學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué)，提高教學(xué)效果。此外，還鼓勵(lì)教師參加注冊(cè)巖土工程師執(zhí)業(yè)資格考試，考試內(nèi)容涉及建筑、路橋、港口、水利、地下工程等幾十本行業(yè)規(guī)范，通過(guò)復(fù)習(xí)考試，幫助教師學(xué)習(xí)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)充知識(shí)體系，有利于“大土木”教學(xué)。通過(guò)“引進(jìn)來(lái)”，聘請(qǐng)高級(jí)工程技術(shù)人員擔(dān)任兼職教師，將他們的工作經(jīng)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐傳授給學(xué)生和青年教師。

五、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是本課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一，土的基本指標(biāo)即密度、比重、含水量、液塑限、壓縮系數(shù)、壓縮模量、凝聚力、內(nèi)摩擦角等，都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。所以，，在進(jìn)行基礎(chǔ)理論知識(shí)教學(xué)的同時(shí)，也要注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。以前的實(shí)驗(yàn)課就像工人在生產(chǎn)線上生產(chǎn)產(chǎn)品一樣，教師先分好組，再把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作步驟、數(shù)據(jù)處理、報(bào)告形式講清楚，學(xué)生只是按照教師的設(shè)定機(jī)械地完成操作，上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，就算完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并沒(méi)有經(jīng)過(guò)獨(dú)立的思考。針對(duì)這種情況，教師可以提前布置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)院開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備，根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行預(yù)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)課上，教師只作重難點(diǎn)講解，其他的則由學(xué)生自己動(dòng)手完成，教師只起到指導(dǎo)和監(jiān)督的作用，并記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與過(guò)程，以此作為實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)，鼓勵(lì)數(shù)據(jù)不合理的學(xué)生重做實(shí)驗(yàn)，以此培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面，也應(yīng)做到優(yōu)化，在開(kāi)設(shè)驗(yàn)證性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開(kāi)辟設(shè)計(jì)性、綜合性等提高性實(shí)驗(yàn)。

六、開(kāi)展具有地方特色的教學(xué)活動(dòng)

我國(guó)幅員遼闊，不同的地理環(huán)境、氣候條件、地質(zhì)歷史，使各地土質(zhì)具有不同的特征，如東北凍土分布廣泛，黃土高原濕陷性黃土居多，膨脹土遍布廣西境內(nèi)。因此，各地區(qū)地基處理的方法、基礎(chǔ)的類型存在一定的差異。在教學(xué)過(guò)程中。可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件開(kāi)展具有地方特色的教學(xué)活動(dòng)。

綜上所述，土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程改革應(yīng)考慮不同專業(yè)的共同點(diǎn)與差異性，注重基礎(chǔ)理論教育，考慮實(shí)際工程應(yīng)用，運(yùn)用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段，在有限的課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生既能學(xué)到土力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，又能運(yùn)用基本理論分析和解決實(shí)際問(wèn)題。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:力學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革

摘要：我校的理論力學(xué)為國(guó)家級(jí)精品課程，經(jīng)過(guò)十幾年的建設(shè)，已經(jīng)形成了較為完整的課程體系和現(xiàn)代化教學(xué)體系。本文主要介紹我校理論力學(xué)課程的教學(xué)改革，為國(guó)內(nèi)從事相關(guān)課程教學(xué)的教師提供參考。

關(guān)鍵詞：理論力學(xué)；教學(xué)改革；課程

一、引言

理論力學(xué)是工科專業(yè)大學(xué)生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，它的基本任務(wù)是在學(xué)生已有的中學(xué)力學(xué)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生具有對(duì)工程對(duì)象正確建立力學(xué)模型的能力，具備對(duì)這些力學(xué)模型進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析的能力，具備利用理論力學(xué)的基本概念判斷分析結(jié)果正確與否的能力。我校的理論力學(xué)是一門面向全校開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)課程，授課采用兩本教材，一本是洪嘉振教授等編著的《理論力學(xué)》，該教材從矢量力學(xué)出發(fā)對(duì)概念進(jìn)行闡述，授課對(duì)象為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生；另一門教材為劉延柱教授編著的《理論力學(xué)》，該教材從傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)出發(fā)進(jìn)行描述，授課對(duì)象為船舶工程、環(huán)境、土木等專業(yè)學(xué)生。我校的理論力學(xué)于2003年被評(píng)為國(guó)家級(jí)精品課程，經(jīng)過(guò)十余年的建設(shè)，已經(jīng)形成較為完整的課程和教學(xué)體系。以下以機(jī)械類專業(yè)的理論力學(xué)為對(duì)象，介紹課程的教學(xué)體系與改革內(nèi)容。

二、教學(xué)體系與改革

1.教學(xué)內(nèi)容安排。本科生理論力學(xué)研究的對(duì)象為剛體，主要講述平面問(wèn)題，授課內(nèi)容包括靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)三部分。我校機(jī)械類專業(yè)的理論力學(xué)授課學(xué)時(shí)為81學(xué)時(shí)，課程于大二上開(kāi)設(shè)，學(xué)生人數(shù)500多人，由4～5名教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。課程內(nèi)容安排為：緒論2學(xué)時(shí)，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)5學(xué)時(shí)，靜力學(xué)12學(xué)時(shí)，運(yùn)動(dòng)學(xué)14學(xué)時(shí)，運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算機(jī)輔助分析8學(xué)時(shí)，矢量動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)10學(xué)時(shí)，剛體動(dòng)力學(xué)8學(xué)時(shí)，分析力學(xué)14學(xué)時(shí)，動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)輔助分析8學(xué)時(shí)。教學(xué)所用教材是從矢量力學(xué)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行描述的，因此在正式進(jìn)行理論力學(xué)教學(xué)內(nèi)容前，安排了5學(xué)時(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)授課，介紹教材中所需用到的數(shù)學(xué)知識(shí)，并且統(tǒng)一符號(hào)表達(dá)。目前大型工程軟件在實(shí)際工程中得到了大量使用，是現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)的主要手段之一。運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)輔助分析內(nèi)容的教學(xué)目的就是為了與大型工程軟件應(yīng)用相接軌，讓學(xué)生了解和掌握工程應(yīng)用軟件的理論構(gòu)架和計(jì)算方法。理論力學(xué)中，靜力學(xué)內(nèi)容較為簡(jiǎn)單，難點(diǎn)在于摩擦平衡問(wèn)題。運(yùn)動(dòng)學(xué)主要包含定點(diǎn)和動(dòng)點(diǎn)的速度和加速度分析，其中動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題是難點(diǎn)。動(dòng)力學(xué)中，碰撞問(wèn)題需要用到動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理的積分形式，拉格朗日第二類方程涉及到動(dòng)能定理的內(nèi)容，因此動(dòng)力學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)是碰撞問(wèn)題、達(dá)朗貝爾原理、虛位移原理、拉格朗日第一類方程和第二類方程。課程安排有期中和期末考試，不占教學(xué)學(xué)時(shí)。期中考試內(nèi)容為靜力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)，期末只考試動(dòng)力學(xué)。因?yàn)閯?dòng)力學(xué)內(nèi)容中需要用到靜力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，例如采用達(dá)朗貝爾原理解題時(shí)需要用到靜力平衡和運(yùn)動(dòng)學(xué)中的加速度分析等，因此期末考試事實(shí)上是對(duì)理論力學(xué)所有知識(shí)點(diǎn)的測(cè)試。

2.多媒體技術(shù)應(yīng)用。目前多媒體技術(shù)已經(jīng)在高校的授課中得到了大量使用。使用電子教案后，教師可以有更多的時(shí)間開(kāi)展課堂討論，實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)，從而提高教學(xué)效率。要達(dá)到此目的，教師應(yīng)在電子教案的制作上和內(nèi)容安排上做足功夫。以往板書(shū)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生可以有充分的時(shí)間理解和消化教學(xué)內(nèi)容，有充足的時(shí)間做筆記，課后復(fù)習(xí)時(shí)對(duì)課堂內(nèi)容的印象也較深。電子教案很容易使得教師講課內(nèi)容快和產(chǎn)生“走馬觀花”現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生來(lái)不及消化課堂內(nèi)容。因此，電子教案的使用應(yīng)當(dāng)注意如下問(wèn)題：一是電子教案的內(nèi)容安排上應(yīng)當(dāng)盡可能地接近板書(shū)形式，前后內(nèi)容進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，便于學(xué)生理解；二是進(jìn)行電子教案和板書(shū)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)，關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)應(yīng)該利用板書(shū)進(jìn)行輔助；三是教師應(yīng)當(dāng)掌握好講課速度和授課技巧，不斷進(jìn)行課堂師生互動(dòng)，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容的掌握程度。要取得好的講課效果，任課教師應(yīng)當(dāng)不斷磨煉和提高個(gè)人授課技巧，提高電子教案的實(shí)用性，注重課堂教學(xué)中學(xué)生的參與度，只有這樣才能真正達(dá)到理論教學(xué)與現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合的目的。我校的理論力學(xué)電子教案多年來(lái)根據(jù)使用情況和學(xué)生的反饋不斷得到完善。為了給學(xué)生一個(gè)直觀認(rèn)識(shí)，電子教案中針對(duì)教學(xué)內(nèi)容的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)開(kāi)發(fā)有大量的動(dòng)畫(huà)顯示，這在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，也大大提高了教學(xué)效果。另外在教學(xué)中，針對(duì)航空航天和機(jī)械等系統(tǒng)，穿插了一些科研介紹，以提高學(xué)生的科研興趣。多年的教學(xué)實(shí)踐顯示出，該電子教案在精簡(jiǎn)授課學(xué)時(shí)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效果等方面取得了良好實(shí)效，能夠取得很好的教學(xué)效果。開(kāi)發(fā)電子教案的另一個(gè)目的，是可以為兄弟院校提供教學(xué)參考。

3.計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算基礎(chǔ)與應(yīng)用。以往的理論力學(xué)課程較少涉及計(jì)算機(jī)輔助分析的內(nèi)容。對(duì)于實(shí)際工程系統(tǒng)，目前計(jì)算機(jī)輔助分析已經(jīng)成為現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)的主要手段之一，而且已經(jīng)開(kāi)發(fā)有成熟的大型工程應(yīng)用軟件，這些軟件是基于力學(xué)的基本原理進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。為了提高學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和面向21世紀(jì)的高素質(zhì)人才培養(yǎng)，我校的理論力學(xué)在課程教學(xué)中引入了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的計(jì)算機(jī)輔助分析內(nèi)容，開(kāi)發(fā)了《理論力學(xué)求解器》軟件（在紙質(zhì)教材中附有光盤），并且分別在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的計(jì)算機(jī)輔助分析理論教學(xué)內(nèi)容結(jié)束后，安排學(xué)生上機(jī)實(shí)踐，進(jìn)一步理會(huì)理論力學(xué)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，這樣一方面可以讓學(xué)生對(duì)大型工程軟件的構(gòu)造和計(jì)算方法等有一定的認(rèn)識(shí)，領(lǐng)悟掌握好理論力學(xué)知識(shí)的重要性，另一方面可以為學(xué)生今后的工程服務(wù)打下基礎(chǔ)。采用以上教學(xué)改革措施，可以達(dá)到理論教學(xué)內(nèi)容與工程應(yīng)用軟件相結(jié)合的目的。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)。我校的理論力學(xué)課程安排有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、振動(dòng)、、綜合演示等實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以按學(xué)號(hào)登陸“工程力學(xué)教學(xué)基地”網(wǎng)站（http：//），網(wǎng)上察看選課辦法和實(shí)驗(yàn)要求。實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下，在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)利用業(yè)余時(shí)間獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，并且提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)教學(xué)由工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心教師承擔(dān)，不占理論力學(xué)的教學(xué)學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)作為理論力學(xué)教學(xué)的輔助功能可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，以達(dá)到理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的目的。近年來(lái)，工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心對(duì)大量的教學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了更新和改造，充分應(yīng)用新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和結(jié)合工程實(shí)踐，開(kāi)發(fā)出了一批綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，為提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力提供了條件，詳見(jiàn)以上的教學(xué)基地網(wǎng)站。

三、結(jié)語(yǔ)

教學(xué)改革是一個(gè)長(zhǎng)期和艱巨的任務(wù)，一門課程的體系與教學(xué)內(nèi)容的完善需要在教學(xué)實(shí)踐中反復(fù)錘煉，應(yīng)根據(jù)科技的發(fā)展去除陳舊內(nèi)容、補(bǔ)充新知識(shí)。理論力學(xué)是一門工科專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課程，它是工程技術(shù)的主要基礎(chǔ)之一，對(duì)于機(jī)械和航空航天等專業(yè)尤為重要。在面對(duì)新世紀(jì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求下，理論力學(xué)課程應(yīng)當(dāng)順應(yīng)科技的發(fā)展，不斷在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面進(jìn)行革新，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合，為培養(yǎng)合格的創(chuàng)新性工程技術(shù)人才做出貢獻(xiàn)。

作者簡(jiǎn)介：蔡國(guó)平，男，上海交通大學(xué)工程力學(xué)系，博士，教授，博導(dǎo)，研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)振動(dòng)與控制。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:《無(wú)機(jī)材料課程基礎(chǔ)》動(dòng)力學(xué)教學(xué)的啟發(fā)式教學(xué)初探

摘要：本文以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，對(duì)無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)的啟發(fā)式教學(xué)進(jìn)行了探索。從動(dòng)力學(xué)最基本的概念出發(fā)，根據(jù)常規(guī)的思維模式，以問(wèn)題為中心，對(duì)無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)體系進(jìn)行了梳理。以生活常識(shí)和學(xué)生已有的知識(shí)體系為基礎(chǔ)，通過(guò)設(shè)問(wèn)和解疑，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自己的知識(shí)體系。以辯證法為指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，形成自身的開(kāi)放性的知識(shí)構(gòu)架，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)；啟發(fā)式教學(xué)；建構(gòu)主義理論

建構(gòu)主義認(rèn)為，知識(shí)是學(xué)習(xí)者在一定的情境之下，根據(jù)情境中的線索調(diào)動(dòng)頭腦中事先準(zhǔn)備好的多方面，多層次的先前經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)主動(dòng)積極思考，對(duì)新信息進(jìn)行解答并賦予它們具有學(xué)習(xí)者自身特色的意義，然后以此為原材料，形成自己的知識(shí)構(gòu)架。教育的問(wèn)題，其本質(zhì)是促進(jìn)學(xué)生思考，形成新的知識(shí)體系。因而，作為教育主體的老師，其角色也要發(fā)生重大變化，由原先的知識(shí)傳播者轉(zhuǎn)變?yōu)樗枷氲膫鞑フ?。其主要的使命，是以所要傳播的知識(shí)為媒介，教會(huì)學(xué)生去思考，并得出具有自身特點(diǎn)的結(jié)論，從而形成具有特色的知識(shí)的結(jié)構(gòu)。教育的目標(biāo)不再是向?qū)W生“移植”單純標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)體系，而是要讓學(xué)生建立在標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)體系基礎(chǔ)上的開(kāi)放的思維體系。在這樣一種體系中，學(xué)生具有系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，但又對(duì)所獲得的知識(shí)具有深度的思考甚至質(zhì)疑。相比單純的標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)體系，在標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)體系基礎(chǔ)上開(kāi)放的思維體系在當(dāng)今的社會(huì)中，顯得更為重要。而如何建立一個(gè)思維體系，以問(wèn)題為中心的教學(xué)法則為我們提供了一個(gè)很好的思路。在幾年的無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)中，筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)以建構(gòu)主義為指導(dǎo)，開(kāi)展以問(wèn)題為中心的無(wú)機(jī)材料課程教學(xué)實(shí)踐。本文將對(duì)無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)部分的教學(xué)實(shí)踐談?wù)勼w會(huì)，和同行進(jìn)行交流，以期提高教學(xué)水平。

一、問(wèn)題體系的梳理是以問(wèn)題為中心的教學(xué)的關(guān)鍵

愛(ài)因斯坦指出：“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問(wèn)題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上的或?qū)嶒?yàn)上的技能而已。而提出新的問(wèn)題，新的可能性，從新的角度去看舊的問(wèn)題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！憋@然，問(wèn)題是認(rèn)識(shí)的起點(diǎn)，是興趣的表征，是創(chuàng)新的開(kāi)始。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，也是區(qū)分主動(dòng)學(xué)習(xí)和被動(dòng)學(xué)習(xí)的標(biāo)志。開(kāi)篇伊始，需要回答的第一個(gè)問(wèn)題是：什么是無(wú)機(jī)材料動(dòng)力學(xué)？根據(jù)無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)教材的精神，筆者的理解是無(wú)機(jī)材料制造過(guò)程中材料組成原子移動(dòng)的科學(xué)。以此為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)常規(guī)的思路，就可以提出進(jìn)一步的問(wèn)題：原子移動(dòng)的方式是什么？原子移動(dòng)的動(dòng)力是什么？原子移動(dòng)的阻力是什么？（促進(jìn)）原子移動(dòng)的目標(biāo)是什么？如何提高過(guò)程的時(shí)間效率？從本質(zhì)上來(lái)講，無(wú)機(jī)材料動(dòng)力學(xué)所解決的問(wèn)題就是這五大問(wèn)題。以下根據(jù)這五大線索對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行梳理：通過(guò)“原子移動(dòng)的方式是什么？”這一問(wèn)題，可以解決課程中關(guān)于原子移動(dòng)的基本概念：擴(kuò)散、粘（塑）性流動(dòng)等，溶解沉淀、蒸發(fā)凝聚。其中前二個(gè)概念為較高層次的概念，擴(kuò)散為介質(zhì)中單個(gè)粒子的移動(dòng)，而流動(dòng)則是粒子群體移動(dòng)。而溶解沉淀則是一處的固體（晶體）溶解于液體（熔體），在液體（熔體）中擴(kuò)散，然后在另一處的固體表面沉積。蒸發(fā)凝聚則是固體蒸發(fā)，擴(kuò)散或流動(dòng)，然后又凝結(jié)的過(guò)程。以這樣一個(gè)線索，就很容易將無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)過(guò)程中的各章內(nèi)容―擴(kuò)散、固相反應(yīng)、相變和燒結(jié)中的原子移動(dòng)概念很好地進(jìn)行梳理。對(duì)“原子移動(dòng)的動(dòng)力是什么？”這一問(wèn)題的回答，也可以貫穿無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)的全部?jī)?nèi)容。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，原子移動(dòng)的動(dòng)力就在于其起始位和目標(biāo)位的化學(xué)位差異。而化學(xué)位的差異可以由濃度（活度）差異、凹凸面差異和顆粒大小差異、體系中不同組分之間的相容性差異、以及溫度差異和壓力差異所影響和決定。由于不同部位的化學(xué)位差異的存在，在一定條件下，體系的不同部位的化學(xué)位將趨向于均衡。就如處于不同高度的液體在連通的情況下要處于同一平面一樣，由化學(xué)位所表示的“位能”也將在一定條件下趨向于均衡到同一位能值，從而導(dǎo)致粒子的移動(dòng)。這樣，利用化學(xué)位的差異以及體系不同部位化學(xué)位在一定（動(dòng)力學(xué)）條件下趨于均衡化的原理，就可以很好解釋正擴(kuò)散、逆擴(kuò)散、蒸發(fā)-凝聚、溶解-沉淀以及燒結(jié)過(guò)程中的晶體長(zhǎng)大和二次再結(jié)晶、熱壓燒結(jié)的流動(dòng)機(jī)理等各種知識(shí)。對(duì)“原子移動(dòng)的阻力是什么？”這個(gè)問(wèn)題的回答，可以很方便地理解液固相變和液液相變的機(jī)理問(wèn)題。均一體系形成的新的界面所產(chǎn)生的附加能量，成為液固相變過(guò)程成核-生長(zhǎng)過(guò)程的過(guò)冷問(wèn)題。對(duì)原子移動(dòng)的阻力這個(gè)問(wèn)題另一個(gè)角度的涉及無(wú)機(jī)材料的制備問(wèn)題，在溫度較低時(shí)，原子的運(yùn)動(dòng)受到環(huán)境（由化學(xué)鍵力形成的制約）的制約原子難以移動(dòng)，只有在溫度升高時(shí)，環(huán)境的制約相對(duì)減小，原子才得以移動(dòng)。無(wú)論擴(kuò)散還是流動(dòng)的原子遷移模式，無(wú)不受這個(gè)規(guī)律所影響。對(duì)于“原子移動(dòng)的結(jié)果和目標(biāo)是什么？”的回答，與無(wú)機(jī)材料課程中談到的燒結(jié)問(wèn)題密切相關(guān)，由此可延伸出收縮、氣孔率、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的相結(jié)構(gòu)以及材料的最終性能等。就如我們?cè)谔幚砣粘Ｉ顔?wèn)題所必須考慮的一樣，過(guò)程的時(shí)間效率非常重要，具體體現(xiàn)為速率和效率。圍繞速率，動(dòng)力學(xué)就有一系列數(shù)學(xué)表達(dá)式，如Fick第一、第二定律、楊德方程、金斯特林格方程、相變中成核生長(zhǎng)速度、晶體長(zhǎng)大速度以及燒結(jié)過(guò)程中的頸部尺度和時(shí)間的關(guān)系、氣孔率和時(shí)間的關(guān)系等。而為了提高效率，陶瓷制造之所以要用粉體為原料、制造微晶玻璃為何要用晶核劑等問(wèn)題也得到在這個(gè)角度的答案。通過(guò)將上述五個(gè)基本問(wèn)題進(jìn)行解答和梳理和擴(kuò)展，可以涵蓋無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)的基本內(nèi)容。在教學(xué)中，在尊重原教材的前提下，利用建構(gòu)主義思想，以學(xué)生已有的生活經(jīng)歷、基礎(chǔ)知識(shí)，以辯證法和認(rèn)識(shí)論為指導(dǎo)，通過(guò)構(gòu)思新的問(wèn)題，可提高學(xué)生的興趣，啟發(fā)學(xué)生思考，取得較好教學(xué)效果。

二、生活知識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)是構(gòu)建知識(shí)構(gòu)架的初級(jí)原材料

就無(wú)機(jī)材料而言，由于其普通而傳統(tǒng)的特性，無(wú)論是水泥、玻璃還是陶瓷，大學(xué)生們?cè)谏钪卸家呀?jīng)形成不同程度的接觸并形成一定程度的認(rèn)識(shí)。另外大學(xué)的基礎(chǔ)課程如物理化學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)等也為無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)的教學(xué)奠定了一定的基礎(chǔ)。也就是說(shuō)，對(duì)無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)體系而言，學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程之前，就已經(jīng)有了一個(gè)原始的、初步的知識(shí)體系，但這個(gè)知識(shí)體系可能是模糊的、若隱若顯的。具體體現(xiàn)在一些問(wèn)題上知其然，而不知其所以然。在一些在專業(yè)人士看來(lái)，非常具有系統(tǒng)性和連貫性的知識(shí)，在學(xué)生那里是離散的，缺乏有機(jī)聯(lián)系的。因而，如何在這樣一種模糊的、離散的知識(shí)體系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個(gè)明確的、牽一發(fā)而動(dòng)全身的知識(shí)體系或稱為網(wǎng)絡(luò)，恐怕是任課教師的一個(gè)主要任務(wù)。在學(xué)生已經(jīng)有的知識(shí)體系的基礎(chǔ)上，以問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，引導(dǎo)學(xué)生得出自己的結(jié)論，可能是完成本項(xiàng)任務(wù)一個(gè)可行的方法。下面舉兩個(gè)例子加以說(shuō)明。其一為破碎瓷器的斷面，大學(xué)生中，很少有人沒(méi)有過(guò)打破碗的經(jīng)歷。部分好奇心很強(qiáng)的學(xué)生可能也觀察過(guò)陶瓷的斷面，盡管模糊，但對(duì)斷面的形貌肯定有一定的概念。通過(guò)老師提醒，對(duì)破瓷斷面很容易形成如下的知識(shí)：粗糙的、不吸水、很硬。在這樣一個(gè)基本概念的基礎(chǔ)上，我們就很容易提出如下一系列問(wèn)題：為什么是粗糙的？為什么不吸水？為什么飯碗的表面不粗糙。為什么泥菩薩不能過(guò)河而古代貿(mào)易中沉船中的陶瓷幾百年后仍然完好？通過(guò)這樣一些設(shè)問(wèn)，啟發(fā)學(xué)生思考，通過(guò)講解，就較為容易地能把擴(kuò)散、流動(dòng)、燒結(jié)的內(nèi)容揉合到一起，使學(xué)生的專業(yè)知識(shí)得到升華，形成自己的知識(shí)體系。其二是液固相變的問(wèn)題。學(xué)生們已經(jīng)在先學(xué)課程的物理化學(xué)中得到如下的知識(shí)，平衡狀態(tài)下，化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是體系的自由能（焓）ΔG≤0。從這個(gè)角度，很容易引導(dǎo)學(xué)生接受這樣的概念：相變自發(fā)進(jìn)行的必要條件也是ΔG≤0。以這樣一個(gè)基本的規(guī)律，就可以引導(dǎo)學(xué)生提出如下問(wèn)題：為什么是小于等于0？等于0意味著什么？小于0意味著什么？以學(xué)生已經(jīng)根深蒂固的基礎(chǔ)知識(shí)――水在0℃結(jié)冰為基礎(chǔ)，就很容易引導(dǎo)學(xué)生形成這樣的知識(shí)：ΔG=0，就是指0℃時(shí)冰水混合物的自由焓差。在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，學(xué)生自然就會(huì)想到ΔG

三、辯證法是學(xué)生梳理知識(shí)體系和形成開(kāi)放性思維的思想武器

無(wú)論我們是否意識(shí)到，在日常生活中，大家都有利用辯證法思考的經(jīng)歷。諸如“站在對(duì)方的立場(chǎng)上考慮一下”“設(shè)身處地地想一想”“換個(gè)角度思考一下”，都有辯證思維的影子。大學(xué)生們?cè)隈R克思主義哲學(xué)中對(duì)辯證唯物主義的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，更有利于他們以辯證法為思想武器，促進(jìn)自身知識(shí)的構(gòu)建，并使知識(shí)體系具有更加開(kāi)放的特性。以對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律為例，如前所述，在考慮顆粒移動(dòng)的促進(jìn)作用的同時(shí)，對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律就可以引導(dǎo)學(xué)生去思考什么因素可以阻止粒子的移動(dòng)，使學(xué)生形成新的思考。課程中很多具有極值的曲線，如晶體生長(zhǎng)速度和過(guò)冷度的關(guān)系等，就可以很好地利用對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律加以解釋。舉一反三，很多問(wèn)題學(xué)生就可以很好地理解、掌握和延伸。在學(xué)生掌握了利用這一思維方法的基礎(chǔ)上，再傳授給學(xué)生在二分法（非此即彼）基礎(chǔ)上的多元體系復(fù)雜性的認(rèn)識(shí)，也就是說(shuō)一果多因或一因多果的認(rèn)識(shí)。使學(xué)生課程知識(shí)有一個(gè)很好的梳理，對(duì)課程體系有更好的把握。質(zhì)量互變和否定之否定規(guī)律同樣也可在教學(xué)中得到很好的應(yīng)用。同樣，以辯證法的思維模式，也可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)很多教科書(shū)上沒(méi)有涉及的內(nèi)容。如在成核-生長(zhǎng)的液固相變的描述中，書(shū)中只告訴我們由于在純粹的液相體系中形成新的固相，界面能需要用液相變?yōu)楣滔喾懦龅臐摕嵫a(bǔ)償，因而，需要成核。但并未解決成核后在過(guò)冷狀態(tài)下液相變?yōu)楣滔嗪蠓懦龅臐摕釋?duì)體系溫度的影響。諸如此類，利用辯證法的思想工具，還可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題。有些問(wèn)題，可能是能夠得到答案的，有些問(wèn)題，可能本身就是現(xiàn)有科學(xué)體系沒(méi)有解決的。因而，通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生所構(gòu)建的新的知識(shí)體系是并不完美的，是尚存懸疑的，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步深入探索。相比自我封閉的知識(shí)體系而言，這樣一個(gè)體系無(wú)疑是具有活力的。

以問(wèn)題為中心，可很好地對(duì)無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行梳理，關(guān)聯(lián)無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)各部分知識(shí)，形成以問(wèn)題為中心的網(wǎng)絡(luò)體系。以學(xué)生原有的生活常識(shí)和先修課程，可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)思考和重組，建構(gòu)自己的知識(shí)體系。以辯證法為指導(dǎo)，可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行開(kāi)放性的思維，引導(dǎo)學(xué)生不斷創(chuàng)新，探索未知，提高自身的創(chuàng)造素養(yǎng)，則對(duì)其未來(lái)發(fā)展具有重要意義。

力學(xué)基礎(chǔ)論文:“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法在高職《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》課程中的實(shí)踐應(yīng)用

【摘要】實(shí)踐證明，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法在高職教育中能夠起到良好的效果。本文以《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》課程教學(xué)為例，闡述了在教學(xué)中采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法如何設(shè)計(jì)“任務(wù)”、如何引導(dǎo)學(xué)生完成“任務(wù)”，以及如何評(píng)價(jià)“任務(wù)”完成情況及需要注意的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】土力學(xué)與地基基礎(chǔ) “任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法 高職教育

在高等職業(yè)土木類專業(yè)的教學(xué)中，必須實(shí)施和貫徹以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)法正是符合高職類的項(xiàng)目化教學(xué)要求，符合以能力為導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)。任務(wù)教學(xué)法的核心是：在教學(xué)中以任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，以學(xué)習(xí)任務(wù)為中心，使學(xué)生在完成任務(wù)過(guò)程中，自主進(jìn)入學(xué)習(xí)過(guò)程，自主深入社會(huì)，獨(dú)立或協(xié)作運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，完成學(xué)習(xí)的任務(wù)設(shè)計(jì)。

《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》是道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，由于課時(shí)的限制，將原來(lái)的《土質(zhì)與土力學(xué)》與《基礎(chǔ)工程》這兩門課程合并，對(duì)于高職學(xué)生來(lái)說(shuō)，偏重于實(shí)踐，而對(duì)于大量的計(jì)算要求做了簡(jiǎn)化，重在培養(yǎng)學(xué)生能夠解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的能力。這門課程需要學(xué)生有一定的力學(xué)基礎(chǔ)、識(shí)圖基礎(chǔ)以及工程材料基礎(chǔ)。而對(duì)于目前高職學(xué)生的現(xiàn)狀，學(xué)生個(gè)人基礎(chǔ)差距比較大，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的理解水平相差懸殊，而且很多學(xué)生本身對(duì)理論計(jì)算存在反感，但對(duì)實(shí)際操作卻能夠有一定的興趣?；谶@樣的現(xiàn)狀，本人采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法設(shè)計(jì)《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》課程，在實(shí)際教學(xué)中收到了良好的效果。

一、精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)

對(duì)于土木類專業(yè)，限于其工程量大、實(shí)踐場(chǎng)所有限、實(shí)踐設(shè)備與耗材投入量大、實(shí)踐周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，很難采用真實(shí)工作場(chǎng)景中的任務(wù)教學(xué)手段。因此在教學(xué)過(guò)程中，為使教學(xué)更貼近實(shí)踐，課程的任務(wù)設(shè)計(jì)應(yīng)以職業(yè)情境中的典型職業(yè)活動(dòng)為基礎(chǔ)，模擬施工工作環(huán)境。課程任務(wù)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循基于工作過(guò)程導(dǎo)向的課程開(kāi)發(fā)基本思路，著眼于“行動(dòng)領(lǐng)域”的開(kāi)發(fā)和典型工作任務(wù)的確定，在此基礎(chǔ)上描述“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”課程方案并使之細(xì)化，形成“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”課程方案再具體化于若干“學(xué)習(xí)任務(wù)”中。

通過(guò)到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，我們認(rèn)識(shí)到，施工單位對(duì)于高職畢業(yè)生的要求為：需要對(duì)一般的工程結(jié)構(gòu)有所認(rèn)知，對(duì)工程施工過(guò)程有合理的安排，對(duì)工程施工圖能進(jìn)行正確識(shí)圖從而進(jìn)一步計(jì)算工程量。因此，基于這樣的需求，我將課程進(jìn)行了項(xiàng)目化處理，每個(gè)項(xiàng)目中都包括對(duì)工程結(jié)構(gòu)的認(rèn)知、施工過(guò)程的安排以及工程圖的識(shí)圖。為了與工作過(guò)程緊密聯(lián)系，我將原來(lái)土力學(xué)和地基基礎(chǔ)兩部分內(nèi)容融為一體。在項(xiàng)目中以解決問(wèn)題、完成任務(wù)的目的而去學(xué)習(xí)土力學(xué)的知識(shí)。這樣，學(xué)習(xí)的目標(biāo)性和興趣會(huì)進(jìn)一步提高。

二、細(xì)致引導(dǎo)任務(wù)進(jìn)行

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法的核心思想是“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”，因此，任務(wù)展示后，要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性與積極性，引導(dǎo)學(xué)生去討論、分析任務(wù)，讓學(xué)生思考要完成這些任務(wù)需要做哪些事情，具備哪些方面的知識(shí)。師生共同討論完成方案。

在這個(gè)過(guò)程中，要模擬工作過(guò)程，就需要讓學(xué)生本身的身份也進(jìn)行轉(zhuǎn)化，這時(shí)可以以分組的形式完成任務(wù)，每個(gè)小組要有項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)員、安全員、資料員、質(zhì)檢員等不同身份的成員。在完成任務(wù)的過(guò)程中，雖然每個(gè)人都參與了，但是每個(gè)人的側(cè)重點(diǎn)不同，到下一個(gè)任務(wù)時(shí)，再進(jìn)行身份的交換。這樣做，一方面深化了學(xué)生對(duì)職業(yè)的認(rèn)知，提高了責(zé)任感與凝聚力；另一方面可以充分發(fā)揮每位同學(xué)的特長(zhǎng)，同時(shí)在角色互換中與同學(xué)之間汲取經(jīng)驗(yàn)。

在引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)的過(guò)程中，根據(jù)學(xué)生自學(xué)水平和解決問(wèn)題的能力不同而采用不同的引導(dǎo)方式，如對(duì)于“識(shí)圖”環(huán)節(jié)，可以通過(guò)讓學(xué)生自己搜集資料，教師補(bǔ)充施工照片等方式輔助完成任務(wù)，加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，具體的算量工作由學(xué)生自己完成。而對(duì)于需要一定理論要求的“地基強(qiáng)度和沉降驗(yàn)算”環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)生的能力水平不同，有的小組以自學(xué)為主即可解決問(wèn)題，而有的小組則需要通過(guò)老師系統(tǒng)性的知識(shí)補(bǔ)充才能完成任務(wù)，此時(shí)，就需要綜合考慮班級(jí)的狀況而進(jìn)行引導(dǎo)方式的選擇。在學(xué)生擬定施工方案時(shí)，可以由學(xué)生自己進(jìn)行地基情況的假設(shè)，也可以由老師給出地質(zhì)資料，施工方案中不僅要有施工的流程，還要有施工中易發(fā)生的問(wèn)題的解決方法、施工需要哪些材料和機(jī)械、對(duì)于材料的要求、施工中的安全注意事項(xiàng)、環(huán)境保護(hù)措施等。通過(guò)這些環(huán)節(jié)，可以突破本門課程的范疇，將課程延伸到《工程材料》、《施工組織設(shè)計(jì)》、《工程監(jiān)理》、《工程識(shí)圖》等多門課程中去，從而將知識(shí)系統(tǒng)化，更加符合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況和作業(yè)流程。

三、積極總結(jié)評(píng)價(jià)任務(wù)

任務(wù)完成后，檢驗(yàn)和考核任務(wù)完成情況是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的肯定，學(xué)生可以通過(guò)幻燈片展示、角色扮演、模擬會(huì)議等方式進(jìn)行。每一個(gè)任務(wù)或子任務(wù)完成后，要求學(xué)生進(jìn)行成果展示，要盡可能要求每位同學(xué)上臺(tái)展示或操作，為每位同學(xué)提供鍛煉的機(jī)會(huì)，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，進(jìn)一步培養(yǎng)專業(yè)興趣。

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法完成的課程，最終的成績(jī)?cè)u(píng)定可以不完全以考卷為準(zhǔn)，甚至可以拋棄考卷，而主要以學(xué)生在完成任務(wù)中的表現(xiàn)來(lái)考查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力，由于每位學(xué)生本身的能力和水平不同，有的理解能力較強(qiáng)，有的綜合搜集資料能力較強(qiáng)，有的人際統(tǒng)籌能力較強(qiáng)，不論側(cè)重于哪個(gè)方面，不論他扮演的是什么角色，只要學(xué)生在課堂中認(rèn)真參與了項(xiàng)目的完成，得到了教師和學(xué)生的認(rèn)可，都可以認(rèn)為他完成了教學(xué)要求，而不必拘泥于過(guò)去教學(xué)要求中掌握哪些知識(shí)或技能。

四、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法要注意的問(wèn)題

在《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》這門課程中應(yīng)用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法固然收到了較好的效果，但是仍然存在一些需要注意的問(wèn)題。如土木工程的特殊性決定了模擬的有限性，雖然試圖模擬工作過(guò)程，但有時(shí)未免顯得紙上談兵，因此，需要更多的教學(xué)輔助手段，甚至有條件的話到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地參觀效果更好。另外，正確合理的任務(wù)設(shè)計(jì)是保證學(xué)生掌握技能及正確應(yīng)用技能的前提，這就需要教師經(jīng)常性地到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鍛煉，了解與掌握現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程、施工要點(diǎn)等，注重教學(xué)水平和教學(xué)手段的提高，使自己的教學(xué)水平更適合職業(yè)教育的需要，真正成為社會(huì)需要和學(xué)生需要的技術(shù)技能型人才。