時間：2023-06-08 10:58:51
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工程問題的概念，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞：工程力學(xué)；教學(xué)方法；課堂教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號：G640 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-7661（2013）01-003-01
工程力學(xué)是非機械類專業(yè)工科學(xué)生的重要基礎(chǔ)，開設(shè)本課程的學(xué)生一般再無后續(xù)力學(xué)課程。目前的教學(xué)大綱中仍然將理論教學(xué)作為重點，在工程力學(xué)教學(xué)的過程中仍然僅僅重視工程力學(xué)相關(guān)理論公式以及微分方程的求解上。這種教學(xué)模式，會使工程力學(xué)教學(xué)陷入困境。一方面學(xué)生感覺工程力學(xué)知識晦澀難懂，另一方面工程力學(xué)教師在講解過程中也無法將工程力學(xué)知識清晰的表述出來，教學(xué)效果不理想。最終會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較低，深感這門課程難學(xué)，也是學(xué)生最難掌握的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。那么如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生分析能力，這是每一位一線力學(xué)教師所關(guān)注的問題。
一、加強教學(xué)環(huán)節(jié)，改進教學(xué)實踐的方法
1、充分利用多媒體教學(xué)，多種教學(xué)手段相結(jié)合 隨著時代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，人類的教育手段也不斷提高。計算機多媒體教學(xué)已經(jīng)走進課堂，它以其鮮明的教學(xué)特點，豐富的教學(xué)內(nèi)容，形象生動的教學(xué)情境逐步打破“一塊黑板，一支粉筆、一張嘴巴眾人聽”以教師灌輸為主的“填鴨式”的教學(xué)法。
工程力學(xué)與工程實際聯(lián)系緊密，所研究的問題都是工程中最基本的力學(xué)問題，而大部分學(xué)生缺乏對生活和生產(chǎn)實踐的感性認識，單靠教師的口述和板書很難讓學(xué)生接受和理解這些知識。運用多媒體輔助教學(xué)，既發(fā)揮其形象具體直觀、圖文清晰規(guī)范、信息量大面寬的優(yōu)勢，又保留板書教學(xué)節(jié)奏可控、交流自如等特點。各種工程實例可利用多媒體通過屏幕以圖片、動畫的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前，有利于學(xué)生工程概念的建立，更容易接受和理解教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然，多媒體教學(xué)也不是盡善盡美，存在進度較快、學(xué)生的思維較難跟上教師節(jié)奏等問題。因此，教學(xué)中應(yīng)采取傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式。
2、完善教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量 工程力學(xué)教學(xué)力求做到概念準(zhǔn)確，敘述簡明，主干清晰，啟發(fā)思維。
（1）教學(xué)中突出一條主線，以固體力學(xué)的基本研究方法——力的平衡、變形的幾何協(xié)調(diào)、力與變形間的物理關(guān)系的研究，為分析研究工程力學(xué)問題的主線，貫穿整門課程，有利于學(xué)生建立對力學(xué)的整體認識。（2）講解時注重歸納思維方法。在討論不同問題的個性（特點）的時候，突出共性的歸納。如不同基本變形應(yīng)力分析方法的共性；靜定問題與靜不定問題的共性；不同材料物理模型下變形體力學(xué)分析的共性等。（3）加強課堂討論。促進學(xué)生對于問題、模型、假設(shè)、結(jié)論等物理與幾何意義及結(jié)論的正確性條件等的討論與探究。每次課均設(shè)置有思考、討論題，使學(xué)生參與互動。可以通過情境的設(shè)置，理論結(jié)合實際，使學(xué)生能夠更透徹地掌握工程力學(xué)的相關(guān)概念，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠受到更大的啟發(fā)，達到良好的教學(xué)效果。
3、重視習(xí)題課，提煉典型習(xí)題 學(xué)生在力學(xué)學(xué)習(xí)過程中，普遍會存在“上課聽懂了，習(xí)題不會做”的現(xiàn)象。因此，習(xí)題課在工程力學(xué)課程教學(xué)中有著重要的作用。習(xí)題課應(yīng)以“討論”為中心組織教學(xué)，內(nèi)容上應(yīng)注意基本概念和習(xí)題訓(xùn)練并重。教師需要挑選典型的、學(xué)生易出錯的、綜合性強的例題。講解時，重點講分析過程、解決辦法，最后討論一題多變的求解方法，輻射出更多有關(guān)的知識點，并加以小結(jié)。通過習(xí)題訓(xùn)練，加深學(xué)生對知識點的理解、記憶和運用，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
二、課程教學(xué)中的重點、難點問題的解決辦法
解決好課程中的重點、難點問題是學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容能夠透徹理解、深化認識的一條重要途徑，也是培養(yǎng)分析思維能力的有效方法。
解決的辦法是精煉課程內(nèi)容，突出研究主干，加強啟發(fā)討論，注重歸納思維。在授課過程中注意圍繞重點、難點精講多練，對講授內(nèi)容注重講概念、講思路、講方法。以力的平衡—變形的幾何協(xié)調(diào)—材料的力學(xué)行為作為分析研究工程靜力學(xué)問題的主線，突出基本概念、基本理論、基本分析方法和基本計算能力的培養(yǎng)。可采用啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法，即先提出一定的問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考和討論，使之有解決問題的愿望后，再通過教師的講解分析，將實際結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為力學(xué)模型，并從力學(xué)的角度加以分析，最后將所得到的結(jié)果引入課堂教學(xué)的理論部分。另外，還可以留一些與生活相關(guān)的思考題，讓學(xué)生在課外思考、推理，力爭得到一些結(jié)論。這樣，就能使學(xué)生看到力學(xué)并不僅僅是一些枯燥的概念和理論，還是活生生的現(xiàn)實。這種啟發(fā)式教學(xué)不僅能引起學(xué)生的很大興趣，還可獲得一般教學(xué)方式所達不到的效果。
三、結(jié)束語
在工程力學(xué)的教學(xué)中，我們注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和應(yīng)用能力，根據(jù)專業(yè)特點優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容、采用多樣的教學(xué)方法和手段，增強學(xué)生分析和解決實際問題的能力。
全面提高工程力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，需要不斷地堅持和努力，必須采取積極有效以及循序漸進的方式。作為一名講授工程力學(xué)課程的一線教師，將積極探索，不斷完善教學(xué)過程的設(shè)計，不斷更新教學(xué)理念，不斷總結(jié)積累教學(xué)經(jīng)驗，提高教學(xué)水平，培養(yǎng)社會需求的應(yīng)用型、創(chuàng)新型工程技術(shù)人才。
參考文獻
[1] 張曉芳. 合理應(yīng)用多媒體保證工程力學(xué)教學(xué)質(zhì)量的探討[J].赤峰學(xué)院學(xué)報，2010（12）：29-30.
分析巖土工程專業(yè)實際教學(xué)過程改革的必要性及當(dāng)前主要存在問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合巖土工程專業(yè)面向工程應(yīng)用的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)實際，考慮本科學(xué)生專業(yè)素質(zhì)教育與能力教育亟需提高的要求，闡述了目前巖土工程實際教學(xué)中需要提請專業(yè)教師注意的幾個方面，提出了構(gòu)建實驗性、實踐性和實戰(zhàn)性教學(xué)改革的一些思考與建議，為培養(yǎng)出具有較強實踐動手能力和創(chuàng)新能力的巖土工程高素質(zhì)人才服務(wù)，以期滿足高等教育的社會化和時代性需求。
關(guān)鍵詞：
巖土工程專業(yè)；實驗性；實踐性；實戰(zhàn)性；教學(xué)改革
一、引言
如今，社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的大調(diào)整對人才的要求也發(fā)生明顯的改變，為社會不斷輸送高素質(zhì)人力資源的中國高等教育也正處在變革之中，在有限的社會資源與競爭日益激烈的環(huán)境影響下，一定程度上壓縮了學(xué)生的有限學(xué)習(xí)空間，使得培養(yǎng)的學(xué)生在專業(yè)知識水平和解決問題的能力方面遠遠滿足不了社會的需求。因此，分析當(dāng)前巖土工程專業(yè)教學(xué)過程中存在的主要問題，強化實驗性、實踐性與實戰(zhàn)性教學(xué)改革，構(gòu)建適合就業(yè)市場需求和行業(yè)發(fā)展需要的能力綜合型素質(zhì)教學(xué)體系與模式，是所有承擔(dān)專業(yè)教學(xué)任務(wù)的教師不斷深入研究的課題。
二、當(dāng)前巖土工程專業(yè)教學(xué)過程中主要存在問題
長期以來，巖土工程專業(yè)的教學(xué)過程一直存在著重理論、輕實踐的傾向，實踐教學(xué)管理松散、經(jīng)費投入相對不足，教師的教學(xué)積極性和教學(xué)激情不高，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與實踐能力偏弱，從而影響了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。主要有以下幾種表現(xiàn)。
1.基本概念的實驗性教學(xué)日益淡化。巖土工程學(xué)科很多的基本概念、基礎(chǔ)理論和重要公式都是基于試驗規(guī)律的發(fā)現(xiàn)上升為統(tǒng)一的定律與定理，如果不重視基本物理模型試驗了解巖土工程的一些基本屬性，很難做到理解性的熟悉與掌握。一直以來，國內(nèi)的高等教育在感性引領(lǐng)與客觀認知上傾注的投入嚴(yán)重不足，表現(xiàn)為實驗教學(xué)課程的學(xué)時設(shè)置不夠甚至沒有、相應(yīng)配套經(jīng)費的投入偏少甚至缺失、教學(xué)質(zhì)量管理的松懈甚至淡化[1]。再加上擴招學(xué)生人數(shù)的增加，一線青年教師特別是實驗課教師由于教學(xué)經(jīng)驗的不足，教學(xué)過程中很難提高教學(xué)積極性，學(xué)生的學(xué)習(xí)懈怠心理也被突出地放大，對巖土工程的基本概念模棱兩可、對學(xué)科專業(yè)的前景認知難以把握、對未來所要從事的行業(yè)要求缺乏信心等。
2.觀摩實習(xí)等實踐性教學(xué)逐漸壓縮。親臨現(xiàn)場的認識實習(xí)、參與工程的生產(chǎn)實習(xí)是巖土工程專業(yè)學(xué)生進行實踐性教學(xué)的主要方式，也是學(xué)生提升專業(yè)理解、增進行業(yè)認識的重要途徑。由于工程建設(shè)的實效性，實習(xí)基地可分為兩大類：一類是固定實習(xí)基地，這類基地的教學(xué)內(nèi)容基本上是不變的，幾乎每屆學(xué)生都可以前往參觀學(xué)習(xí)，主要用于基礎(chǔ)性實習(xí)教學(xué)；另一類是臨時（動態(tài)）實習(xí)基地，這類基地是在實習(xí)準(zhǔn)備階段聯(lián)系的，教學(xué)內(nèi)容隨工程建設(shè)本身而變化，而且隨著工程建設(shè)的進度而變化，主要針對某一單項工程的實踐教學(xué)[2]。由于野外實習(xí)時間安排相對集中且短暫，再加上路途與安全等問題的考慮，導(dǎo)致部分學(xué)生不能全面仔細地觀察到項目施工現(xiàn)場的情況及細節(jié)，而且學(xué)校管理人力的限制不可能對每位學(xué)生的實際過程有效的監(jiān)控，實習(xí)基地的偏少和時間的壓縮，必然不利于學(xué)生全面了解各類工程項目，學(xué)生的見識也得不到有效擴展。
3.處理問題等實戰(zhàn)性教學(xué)嚴(yán)重缺失。普通高校對學(xué)生的培養(yǎng)更注重的是對教科書中理論知識的反復(fù)考查，在了解最新學(xué)科領(lǐng)域和相關(guān)科技文獻方面微乎其微。因此，當(dāng)學(xué)生進入高校開始接觸應(yīng)用型基礎(chǔ)科學(xué)研究時，動手實踐能力普遍較差，科研能力基礎(chǔ)較薄弱。在這樣的背景下，若要培養(yǎng)學(xué)生們的科研能力，只能從最初步和最簡單的工作開始，在教師的引導(dǎo)下一點一滴地積累。恰巧，我們的大學(xué)課程開始又是以最基礎(chǔ)理論課開始，學(xué)生沒有真正地理解所學(xué)知識的基本概念，又由于實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的種種不足，導(dǎo)致學(xué)生的第一認識本身存在很多的疑惑，從感性認知到理性認知的過程相互之間的銜接被割裂。如參與科學(xué)研究時，研究的科學(xué)問題在哪里，什么是工程人員必須要把控的，研究出來的規(guī)律、結(jié)論等成果對現(xiàn)實有如何的指導(dǎo)意義，這些都是需要讓學(xué)生去了解的，當(dāng)面對這些問題時，我們的學(xué)生往往腦海里是一片空白。
三、提出一些擬改革措施意見
基于目前普通高校中巖土工程專業(yè)本科生的實際教學(xué)過程中存在的問題，筆者通過調(diào)研及在教學(xué)科研中不斷總結(jié)，提出以下幾點解決問題的思考。
1.基本概念、理論的網(wǎng)格節(jié)點化教育教學(xué)。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、材料、力學(xué)等學(xué)科不同，巖土工程是一門綜合性較強的復(fù)雜體系學(xué)科，研究的對象如土、巖石本身的物理、化學(xué)與力學(xué)特性等就很多元，且涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，包括像房建、交通、港航、機場等實際工程中都有所運用。要讓本科學(xué)生達到掌握知識、運用技能和具備處理問題能力的教學(xué)目標(biāo)，其本身是十分艱巨的任務(wù)。然而，萬丈高樓平地起，古樹千年幼成苗。我們巖土工程領(lǐng)域有很多杰出的大師，沒有一位不是對巖土工程專業(yè)學(xué)科基本概念高度重視，往往在談?wù)摵拼蠊こ虇栴}的時候，都是從一個小小的基礎(chǔ)理論為出發(fā)點，正所謂大海無邊百川融，只要把基本的理解問題解決了，就能找到關(guān)鍵的科學(xué)問題，大事就成功了一半。可見，日常教學(xué)中對基本概念的把握和吃透非常重要，從專業(yè)基礎(chǔ)課程（如土力學(xué)、基礎(chǔ)工程）開始，就把概念的由來給學(xué)生解釋清楚，如講解土的礦物成分、土中的水、黏土中的雙電離層等要準(zhǔn)備一些教學(xué)道具模型，演示給學(xué)生看到具體的實物；再如講到土的密度、含水率、飽和度等抽象概念時，演示給學(xué)生看土的狀態(tài)與實物的對比定義過程。總之，教師在教學(xué)過程中，一定是以學(xué)生接觸一種新鮮事物的角度接收過程來進行課堂的組織。把基本的概念、理論作為整張鋪開的網(wǎng)中的一個個節(jié)點來編織，形成一套認識、理解與掌握的全備知識接收過程的換位思考教學(xué)方法，在日常的教學(xué)中普及開來，配合以規(guī)律性的強化記憶、重點性的理解和針對性的訓(xùn)練，學(xué)好一門課程。
2.實驗操作、認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等實踐課程具體細則化流程操作。新世紀(jì)，高等學(xué)校學(xué)生中的主流群體基本是以獨生子女為主，個人經(jīng)歷只是簡單地從家庭到學(xué)校，學(xué)習(xí)過程也僅限于從課堂到書本，缺乏生活歷練，動手能力十分有限。而且，高等教育由精英教育向大眾教育的轉(zhuǎn)變，學(xué)生的主動性和接收知識欲望也不強。同時，有的實踐性教學(xué)從屬于理論課，甚至是分開教學(xué)，實驗過程中往往前期準(zhǔn)備工作已經(jīng)完成，學(xué)生只需完成整個實踐過程的某幾個步驟，缺乏全局的統(tǒng)籌和重點的把握。教學(xué)大綱中對實踐性教學(xué)本身已經(jīng)作了明確的課時、內(nèi)容與目標(biāo)要求，如果按照專業(yè)建設(shè)去執(zhí)行，理應(yīng)達到較好的效果。實際的情況是，我們培養(yǎng)出來的學(xué)生動手能力很差，畢業(yè)以后到了工作崗位角色適應(yīng)能力不足。通過調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，目前各高校在實踐教學(xué)的操作管理過程中雖存在一些限制性因素，如實踐經(jīng)費不足、實習(xí)基地偏少、師生比例過高、儀器設(shè)備陳舊等條件限制，但最關(guān)鍵的還是對實踐教學(xué)的管理不到位，落實過程中缺失具體細則化的流程操作。舉例說明，對于學(xué)生認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)的兩種考核，一般高校都是讓學(xué)生提交一份實習(xí)報告，實習(xí)單位以章蓋戳等證明，考核效果并不理想。筆者思考，可以通過項目考核的形式來完成對實習(xí)過程與效果的鑒定，并以匯報答辯的形式進行打分，同時兼顧接收單位的日常考核與實習(xí)評價三者結(jié)合以達到對學(xué)生的客觀評價，填補管理上的作假漏洞。這樣學(xué)生有驅(qū)動力去執(zhí)行實踐課程的要求，并且得到的結(jié)果也能令人信服。
3.針對性研究課題的獨立訓(xùn)練與團隊協(xié)作。要培養(yǎng)學(xué)生認識問題、分析問題和解決問題的能力，結(jié)合巖土工程學(xué)科的特點，要讓學(xué)生進入實戰(zhàn)化的針對性課題訓(xùn)練。由于現(xiàn)行教育制度的不足，學(xué)生在進入高校開始課題訓(xùn)練時的科研能力基礎(chǔ)較為薄弱，但是存在很大提升空間。在基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的過程中既要開始積極的引導(dǎo)，將課堂教學(xué)內(nèi)容與實踐工程活動相結(jié)合，專業(yè)教師和課輔老師可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生能力的培養(yǎng)是個系統(tǒng)工程，需要科研教學(xué)平臺、指導(dǎo)教師和學(xué)生三個方面的互動，才能取得良好的效果。筆者思考，需要建立針對性研究課題的獨立訓(xùn)練與團隊協(xié)作的方式，充分利用一些公開或個人的師資資源，鼓勵學(xué)生利用閑暇時間積極參與科研項目團隊，既要明確具體的負責(zé)任務(wù)，又要加強課題組成員的合作。例如：學(xué)校或?qū)W院可以設(shè)立一些學(xué)生創(chuàng)新科技項目基金，選拔一些品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生，以第一負責(zé)人或項目參與人的身份承擔(dān)一些實踐科研類的課題；或者，有明確研究課題或經(jīng)費充足的教師吸收本科學(xué)生參加自己科研團隊，分配學(xué)生協(xié)助查閱相關(guān)文獻，參與進行相關(guān)試驗工作；另外，給予學(xué)生一些方向性的指導(dǎo)，幫組學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)或理解一些科學(xué)問題，自主設(shè)計一些科學(xué)試驗方案以解決提出的科學(xué)問題，教導(dǎo)學(xué)生在科技論文寫作過程中的一些方法與技巧；還可以讓學(xué)生參與一些生產(chǎn)性的橫向課題，讓學(xué)生參與到實際生產(chǎn)項目活動中，加強了學(xué)生的社會溝通能力與協(xié)作能力，提高了學(xué)生的工作能力。
四、結(jié)語
新時代下，對高等教育培養(yǎng)學(xué)生的能力素質(zhì)要求越來越高，如何全面提高學(xué)生的認識問題、分析問題與解決問題的能力，是我們高等院校當(dāng)前面臨的一項艱巨而又緊迫性工作，如何加強巖土工程專業(yè)實驗性、實踐性和實戰(zhàn)性教學(xué)環(huán)節(jié)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性，提高其適應(yīng)新形勢下的工作能力，是我們基礎(chǔ)教學(xué)工作者應(yīng)該積極思考的問題。對巖土工程專業(yè)的實際教學(xué)過程的一些改革，必須使學(xué)生更深刻地認識到有效性求學(xué)的重要性，進一步提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)與專業(yè)水平，提高學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新能力，為新時期巖土工程建設(shè)提供更多高素質(zhì)的合格人才。
作者：呂偉華 張永興 單位：南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院
參考文獻：
【關(guān)鍵詞】工程力學(xué)教學(xué)方法；培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣；培養(yǎng)學(xué)生能力；提高教學(xué)質(zhì)量
工程力學(xué)的概念、知識、計算原理都比較復(fù)雜、抽象，學(xué)生反映這門課程學(xué)起來很枯燥。職業(yè)學(xué)校學(xué)生大都是初中畢業(yè)生，他們對工程實際的認識幾乎是空白。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高工程力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，搞好工程力學(xué)課堂教學(xué)，是每一位力學(xué)教師所關(guān)注的問題。 近幾年來，筆者承擔(dān)了機械類專業(yè)班級的工程力學(xué)課程教學(xué)工作，在實際教學(xué)活動中積累了一些經(jīng)驗，現(xiàn)提出來與大家探討。
一、理論聯(lián)系實際，多舉實例
對工程力學(xué)中一些抽象的概念、定理和公式，可聯(lián)系生活實例加以解釋，使學(xué)生覺得力學(xué)并不難學(xué)。如講力偶時，可以汽車方向盤和鉗工攻絲為例；講光滑接觸面約束時，可以講臺上的粉筆盒為例；講力對軸之矩時，可以教室的門進行演示；講疲勞極限時，可以反復(fù)折鐵絲使鐵絲斷裂為例；講桿件的四種基本變形時，拉伸與壓縮就以橡膠棒演示，剪切變形就以鋼絲鉗剪斷鋼絲為例，扭轉(zhuǎn)變形就以洗臉時擰毛巾為例，彎曲變形就以用扁擔(dān)挑重物為例。通過這些常見的實例，加深學(xué)生對基本概念的理解，使學(xué)生感受到工程力學(xué)并不深奧，而是與生活實際密切聯(lián)系，覺得學(xué)有所用，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動力。
二、巧設(shè)疑問，啟發(fā)學(xué)生的思維
巧設(shè)疑問，啟發(fā)學(xué)生的思維，有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。學(xué)生對學(xué)習(xí)感興趣，就會激發(fā)強烈的學(xué)習(xí)動機，從而積極主動且心情愉悅地投入到學(xué)習(xí)中去；反之，如果失去興趣，將會影響學(xué)習(xí)動機。《工程力學(xué)》課程的內(nèi)容涉及大量生產(chǎn)實際中的力學(xué)問題，而且其中一些內(nèi)容較為抽象、單調(diào)和枯燥，學(xué)生比較陌生，如果我們在教學(xué)過程中一味地墨守成規(guī)，僅靠幾只粉筆和一塊黑板照本宣科，學(xué)生必然會感覺到索然無味，難于集中精力，久而久之就極容易失去學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)習(xí)處于被動狀態(tài)。在教學(xué)過程中，我對有些課程內(nèi)容巧妙地引入“提問”等方式教學(xué)，較好地解決了上述問題。比如講到“力偶”一節(jié)時，筆者就先提出問題：生產(chǎn)車間鉗工攻螺紋時為什么要用雙手，單手操作為什么不行？學(xué)生回答不知道，筆者要求學(xué)生帶著這個問題認真聽課。于是筆者結(jié)合課本內(nèi)容，首先播放多媒體動畫，讓學(xué)生有親臨其境的感受，然后由淺入深，解釋攻螺紋要用雙手，主要因為雙手分別握絞杠兩端，推力和拉力相等，用力平衡，這是力偶矩m=Fd作用的效果，如圖1所示。若單手握絞杠一端，則形成力矩m0（F）=Fd作用的效果，如圖2所示。雖然能照常轉(zhuǎn)動，但相當(dāng)于在0點作用了一對等值、反向、共線的平衡力，其中F和F'形成力偶矩m'=F'd=Fd（與圖1中的等效），F(xiàn)作用于0點，絲錐受此橫向力作用，容易折斷，如圖3所示，所以不能單手操作。這樣學(xué)生聽課時便全神貫注，且開動腦筋，聽完課后既知道了問題的答案，又對“力偶只能用力偶來平衡”、“力的平移定理”等概念理解透徹。
三、教學(xué)過程中多采用比較法
工程力學(xué)中很大一個特點是概念多、公式多、定理多，這對于學(xué)生來講是一個難點，鑒于此教學(xué)中多采用比較法，能達到一個比較好的教學(xué)效果。下面舉一個例子：材料力學(xué)中桿件的四種基本變形的概念和公式比較多，學(xué)生容易混淆，為了便于學(xué)習(xí)和記憶，我把它們歸納分類，列出表格對比，學(xué)生可以記住其中一個，其他的進行對比記憶，就能準(zhǔn)確地記住這一知識點。
四、合理運用多媒體技術(shù)
當(dāng)前，在課堂講授中應(yīng)用多媒體教學(xué)已成為大家的共識。工程力學(xué)與工程實際聯(lián)系緊密，所研究的問題都是工程中最基本的力學(xué)問題，而大部分學(xué)生缺乏對生活和生產(chǎn)實踐的感性認識，單靠教師的口述和板書很難讓學(xué)生接受和理解這些知識。而采用多媒體輔助教學(xué)，可以將書本上靜止不動的各種機構(gòu)、工程實例通過屏幕以動畫的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前，從視覺上讓學(xué)生接觸工程實際，有助于他們接受和理解工程力學(xué)中的基本概念和基本理論，從而達到培養(yǎng)分析問題、解決問題能力的目的。例如在講擠壓變形一般是伴隨著剪切變形產(chǎn)生這一規(guī)律時，可以用多媒體制作動畫，演示在剪切變形時伴隨著擠壓變形的產(chǎn)生，從而讓學(xué)生知道我們在考慮剪切變形的同時還得考慮構(gòu)件的擠壓變形。
五、實驗教學(xué)環(huán)節(jié)
學(xué)生在學(xué)習(xí)低碳鋼拉伸時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線時，對于曲線的四個階段各有何特點感覺很抽象，還有為什么低碳鋼適用于做受拉構(gòu)件而鑄鐵適用做受壓構(gòu)件不能理解。對于這節(jié)知識點的理解，我們就用力學(xué)實驗來展示，讓學(xué)生在實驗中理解知識。同時通過實驗提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，積極、主動參與實驗設(shè)備的操作使用，愿意動腦、動手的學(xué)生大大增加，實驗技能也得到了很大的提高。對提高學(xué)生的認識能力、動手能力、實踐能力都是大有幫助的。
六、重視習(xí)題課，精選例題
工程力學(xué)課程的教學(xué)必須安排一定學(xué)時的習(xí)題課，所以在我的授課計劃中，每章中我都會安排一次習(xí)題課。習(xí)題課應(yīng)以“討論”為中心組織教學(xué)，內(nèi)容上應(yīng)注意基本概念和習(xí)題訓(xùn)練并重。教師對例題要精選，要選典型的、學(xué)生易出錯的、綜合性強的題目。講解時，重點講分析過程、解決辦法，最后討論一題多變的求解方法，輻射出更多有關(guān)的知識點，并加以小結(jié)。通過習(xí)題訓(xùn)練，加深學(xué)生對知識點的理解、記憶和運用，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
總之，在教學(xué)過程中，教師起主導(dǎo)作用，學(xué)生處于主體地位。教師要多探索、多實踐高效的教學(xué)方法，要始終本著引導(dǎo)、激勵的原則盡一切可能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生實際應(yīng)用知識的能力。
參考文獻：
[1] 劉思俊 《工程力學(xué)》機械工業(yè)出版社 2009.1
關(guān)鍵詞：壓桿穩(wěn)定；建筑力學(xué)；教學(xué)設(shè)計
《建筑力學(xué)》是建筑類中職學(xué)校的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是運用力學(xué)的基本原理，研究構(gòu)件在荷載作用下的平衡規(guī)律及承載能力的一門課程。壓桿穩(wěn)定作為其中的一章內(nèi)容，在力學(xué)課程中具有其重要性和獨特性，特別是在建筑工程領(lǐng)域，因壓桿破壞的突然性和后果的災(zāi)難性，其工程實踐的指導(dǎo)性宜尤為突出。而目前，隨著教學(xué)改革的不斷深入，學(xué)制縮短，學(xué)時減少，教材在內(nèi)容取舍和整合中剔除了壓桿穩(wěn)定的內(nèi)容。為此，筆者在不解的同時堅持認為壓桿穩(wěn)定在教學(xué)中應(yīng)引起足夠的重視，并就其內(nèi)容作出如下教學(xué)設(shè)計。
一、 工程實例激發(fā)興趣建立概念
興趣是最好的導(dǎo)師。學(xué)生有了興趣，才會想學(xué)、愛學(xué)，才能學(xué)好。力學(xué)學(xué)科本身理論性強，抽象程度高，與工程實際的聯(lián)系不夠緊密，內(nèi)容枯燥，缺乏趣味。因此在此課的概念引入過程中，我收集了大量的工程事故實例，通過具體案例的介紹來調(diào)動學(xué)生求知的欲望，激發(fā)其探究問題背后的力學(xué)背景，順理成章地引入壓桿穩(wěn)定的概念，讓學(xué)生明確作為一名工程技術(shù)人員為什么要重視壓桿的穩(wěn)定性。
為此，在設(shè)計此課的導(dǎo)入時，我首先將收集到的因壓桿失穩(wěn)而造成的工程事故案例圖片和視頻通過多媒體播放給學(xué)生。在學(xué)生的好奇與吃驚中再將穩(wěn)定性的概念傳遞給學(xué)生。比如，我通過介紹20世紀(jì)初時世界上曾有多座較大的金屬桁架結(jié)構(gòu)橋梁發(fā)生了整體性破壞，并且破壞現(xiàn)象表現(xiàn)出了驚人的相似，即破壞既不是由于材料強度不足也不是由于構(gòu)件的剛度太小造成的，那究竟是什么原因呢？為什么歷史上發(fā)生的這類事故至今在世界各地依然時有發(fā)生呢？讓學(xué)生主動思考其背后的原因，激發(fā)學(xué)生的積極性，并使學(xué)生建立起穩(wěn)定的概念。
二、 課堂實驗引發(fā)思考加深理解
建筑力學(xué)是滲透于生活各處的結(jié)晶，它與我們的生活有著密不可分的聯(lián)系。所以，在授課過程中，從我們熟悉的身邊事物出發(fā)，從我們常見的一些事情出發(fā)，分析其原因與實質(zhì)，再與教材內(nèi)容相銜接，不僅能讓學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，還能降低學(xué)生的理解難度，逐漸使學(xué)生由被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動的學(xué)習(xí)。
我在此課的教學(xué)設(shè)計中，加入了三個課堂小實驗。一個是利用身邊常見的學(xué)習(xí)工具――鋼尺，讓學(xué)生親身感受鋼尺受壓過程中壓力不大時即被壓彎，而不是先被壓斷，啟發(fā)學(xué)生在工程事故案例中的橋梁倒塌原因正蘊含在鋼尺壓彎現(xiàn)象中，引導(dǎo)學(xué)生將兩者聯(lián)系思考，在進一步探尋為什么桿件會被壓彎中提出理論分析模型――中心受壓直桿。接著，仍然是利用學(xué)生的身邊學(xué)習(xí)工具――塑料丁字尺，將其加工為不同長度的三把并邀請學(xué)生進行平衡三種狀態(tài)的演示，讓學(xué)生在自己的積極參與中去觀察思考從而深入理解穩(wěn)定性和穩(wěn)定平衡的概念。最后利用學(xué)生自制的海綿矩形截面梁，進行豎向手壓實驗，隨著手壓力增加，讓學(xué)生觀察其抵抗側(cè)向干擾能力的強弱，順利引出臨界力和失穩(wěn)破壞的概念。
三、 手腦并用小組討論探尋方法
中職教育以培養(yǎng)技能型人才為主要目標(biāo)，其知識的講授是以能用為度，實用為本。本此原則并結(jié)合學(xué)生現(xiàn)狀，筆者認為建筑力學(xué)的教學(xué)應(yīng)淡化理論推理與設(shè)計計算方面的內(nèi)容，加強基本概念與理論的掌握并強調(diào)突出力學(xué)的實用價值。與此同時，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生自行分析、解決實際工作與生活中所遇到的各種簡單力學(xué)問題的能力。
就此，在我的壓桿穩(wěn)定教學(xué)中，我將臨界力的計算以及用穩(wěn)定條件進行壓桿的穩(wěn)定性計算的內(nèi)容全部淡化。僅強調(diào)歐拉公式中各項的含義及其對壓桿穩(wěn)定的影響，讓學(xué)生明確臨界力的計算是解決壓桿失穩(wěn)問題的關(guān)鍵。具體做法是給學(xué)生下發(fā)學(xué)習(xí)任務(wù)單，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自由建組，并通過小組合作中對試驗裝置的操作及任務(wù)討論共同完成對歐拉公式和穩(wěn)定性計算重要性的理解，最終總結(jié)出提高壓桿穩(wěn)定性的措施。教師在進行點評的同時穿插相應(yīng)的工程實例介紹，讓學(xué)生更直觀、準(zhǔn)確、容易地明晰壓桿穩(wěn)定理論的適用范圍，掌握用穩(wěn)定條件解決工程問題的方法，從而較好的達到了“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”，教與學(xué)良好互動的教學(xué)效果。
教學(xué)實踐表明：由于大量引用工程案例激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，課程導(dǎo)入順利、自然。小小實驗貼近生活，直觀教學(xué)層層遞近降低了學(xué)生對新概念的理解難度。小組合作動手動腦，課堂氣氛輕松愉快，增加了學(xué)生的感性認識。思考討論尋求答案，學(xué)生的主動探索能力得以提升。學(xué)生自己對新概念新知識的總結(jié)加之教師的點評與工程案例分析，讓學(xué)生在牢固掌握相關(guān)課程內(nèi)容的同時培養(yǎng)了用科學(xué)的態(tài)度和方法去分析、判斷、處理工程問題的能力，以及認真嚴(yán)謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，更為學(xué)生后繼課程的學(xué)習(xí)和將來就業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻：
[1]徐海生，淺析壓桿穩(wěn)定概念的引入。山西建筑，200712
關(guān)鍵詞：分析，模型
在力學(xué)研究中，研究對象與許多自然科學(xué)息息相關(guān)，事物之間有著復(fù)制的相互聯(lián)系，使我們的研究變得非常復(fù)雜，例如在研究材料力學(xué)時，實際的形變往往非常復(fù)雜 ，為了使研究變得可能并簡化研究過程，我們采取抓住主要因素，舍棄次要因素的方法把問題理想化的方法引入，拉伸和壓縮的力學(xué)模型，剪切和擠壓的力學(xué)模型，扭轉(zhuǎn)的力學(xué)模型，彎曲的力學(xué)模型，這就是先建立力學(xué)模型，然后在一定條件下，用這些模型去處理某些實際問題， 在力學(xué)中正確把握力學(xué)系統(tǒng)性原則，力學(xué)本構(gòu)關(guān)系原則，系統(tǒng)元件的簡化原則及把握數(shù)理和推理原則有助于學(xué)生快速、準(zhǔn)確的建立出符合實際的力學(xué)模型，用物理學(xué)研究一個個實際問題必須使對象模型化方能揭示實質(zhì)內(nèi)涵。
一、教學(xué)常用到的幾種力學(xué)模型
1、研究對像模型化。在靜力學(xué)中主要任務(wù)是研究物體的受力分析，若物體本身的變化不影響整個運動過程，為使被研究的問題簡化，可將該物體當(dāng)作剛體來處理而忽略物體的體積和形狀，這樣所得結(jié)果仍與實際情況相當(dāng)符合。剛體是力學(xué)中的一個科學(xué)抽象概念，即理想模型。事實上任何物體受到外力，不可能不改變形狀。實際物體都不是真正的剛體。
2、力的模型化。作用在構(gòu)建上的外力作用面面積遠遠小于構(gòu)件尺寸，可以簡化為集中力，如果外力均勻分布在構(gòu)件上，可以簡化為均布力。
3、物理狀態(tài)和物理過程的理想化模型。例如：動力學(xué)中的完全彈性碰撞，運動學(xué)中的勻速直線運動、自由落體運動.。
4、理想化實驗。在實驗的基礎(chǔ)上抓主要矛盾，忽略次要矛盾，根據(jù)邏輯推理法則，對過程進一步分析，推理，找出其規(guī)律，例如，伽利略的理想實驗為牛頓第一定律的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。
二、構(gòu)建模型的方法
1、理想法。將所要研究的力學(xué)對象進行理想化，從而構(gòu)建出其相對應(yīng)的力學(xué)模型，通過對所處的條件，物理實驗，物質(zhì)的形態(tài)進行理想化。
2、抽想法。從所要研究事物當(dāng)中對其屬性或者特征進行模擬構(gòu)件，這樣可以對無知的本質(zhì)進行深刻、全面的反應(yīng)，要知道，一切科學(xué)的抽象，通常都會十分具體、深刻、正確的反應(yīng)自然。抽想法在物理模型的構(gòu)件當(dāng)中一般可以用來確定研究對象，并對其中一個或者多個實際客體進行抽取也可對同類物理課題的共同屬性進行抽取。
除此之外還有很多構(gòu)件力學(xué)模型的方法，比如等效代替法，數(shù)學(xué)近似法，歸納法以及拼湊法等等，這些都是較為常用的方法，具體應(yīng)用要根據(jù)實際的教學(xué)需要。
三、力學(xué)模型在職業(yè)教育中作用
研究和處理機械、建筑工程技術(shù)問題時, 工程技術(shù)人員往往要將實際結(jié)構(gòu)簡化為比較符合實際的力學(xué)模型, 以實現(xiàn)對工程質(zhì)量預(yù)測、工程方案優(yōu)化等動態(tài)管理和設(shè)計。有助于工程技術(shù)人員快速、準(zhǔn)確地建立出符合實際的力學(xué)模型, 實現(xiàn)對工程質(zhì)量預(yù)測、工程方案優(yōu)化等動態(tài)管理和設(shè)計。所以學(xué)生在校期間老師要培養(yǎng)學(xué)生將復(fù)雜問題簡單化、明了化，使抽象問題直觀化具體化，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，可以把復(fù)雜隱含的問題化為簡單直觀的問題。促進學(xué)生的思維發(fā)展，提高其解決問題的能力學(xué)會舉一反三。
四、力學(xué)模型在教學(xué)中的應(yīng)用
1、建立模型概念，理解概念實質(zhì)
概念是客觀事物的本質(zhì)在人腦中的反映，客觀事物的本質(zhì)屬性是抽象的，理性的要想使實物在人腦中有深刻的反映，必須將它與人腦中已有的事物聯(lián)系起來，使之具體化，形象化，力學(xué)模型大都是以理想化模型為對象建立起來的，建立概念模型實際上是忽略當(dāng)且無關(guān)、次要的因素抓住主要因素認清事物的本質(zhì)，利用理想化的概念模型解決實際問題。如剛體。約束。質(zhì)點。點電荷等，學(xué)生理解概念時，很難把握其實質(zhì)，建立概念模型是一種有效的思維方式。
2、認清條件模型，抓住主要矛盾
例如我們在研究靜力學(xué)時，因為主要研究受力分析和物體平衡的規(guī)律，忽略了研究對象在受到外力時體積和形狀的變化，認為此時其體積和形狀是不改變的，在研究兩個物體碰撞是，因作用時間很短，忽略了摩擦等阻力，認為系統(tǒng)的總動量保持不變，條件模型的建立，能使研究的問題的到很大的簡化。
3、深入解模型，轉(zhuǎn)換物理模型
通過對理想話模型的研究，可避開各種因素干擾，在思維中直接與研究對象的本質(zhì)接觸，能既快有準(zhǔn)確的了解事物的性質(zhì)和規(guī)律。例如，建立“單擺”這一理想化模型后，可理解單擺的周期公式，可解決類似于單擺的一系列問題，在豎直的光滑圓弧軌道內(nèi)作小幅度滾動的小球的周期問題；在豎直的加速系統(tǒng)內(nèi)擺動的小球的周期問題；在光滑斜面上擺動的小球的周期問題等。
4、構(gòu)件過程模型，建立物理圖景
例如，為了研究平拋物體的運動規(guī)律，先將問題簡化為兩個過程：①質(zhì)點在水平方向不受外力，做勻速直線運動；②質(zhì)點在豎直方向僅受重力作用，做自由落體運動。可見，過程模型的建立可使問題得到簡化，還可加深學(xué)生對有關(guān)概念，規(guī)律的理解，有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性。
五、結(jié)束語
力學(xué)模型是物理思維的產(chǎn)物，是為了研究物理問題的方便和易于探究物理事物的本質(zhì)，從復(fù)雜的物理現(xiàn)象或物理過程中抽象出研究對象的簡化描述活模擬。力學(xué)模型可以幫助學(xué)生通過研究模型來認識原理的各種本質(zhì)特征及其必然聯(lián)系，對研究對象的分析更加清晰，讓學(xué)生在理論和實際的結(jié)合中理解和運用知識，發(fā)展創(chuàng)造性思維，開發(fā)學(xué)生智力，起到重要作用。
參考文獻
1. 《淺談物理模型在高中物理教學(xué)中的運用》教育論壇 萬輝
【關(guān)鍵詞】彈性力學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法
0 引言
彈性力學(xué)是固體力學(xué)的重要分支，也是土木工程專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。在彈性力學(xué)課程中，公式多，邏輯推理嚴(yán)密，尤其是許多公式和計算均以偏微分方程形式出現(xiàn)， 很多同學(xué)覺得學(xué)習(xí)難度大、不易掌握。近年來，隨著高校的改革和專業(yè)調(diào)整，實現(xiàn)寬口徑、厚基礎(chǔ)的教學(xué)基本要求，大多數(shù)高校的工科專業(yè)，譬如我校的土木工程專業(yè)的《彈性力學(xué)》就已下調(diào)到32學(xué)時，學(xué)時壓縮幅度很較大。內(nèi)容多，學(xué)時少，計算繁，理解難等問題成為我們教學(xué)中重點關(guān)注的問題。如何在有限的時間內(nèi)，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，確保其學(xué)有所獲，能擺脫繁瑣的數(shù)學(xué)公式和數(shù)學(xué)計算的迷惑，抓住力學(xué)理論和概念本質(zhì)，在力學(xué)的研究方法上得到提高，是大多數(shù)彈性力學(xué)教師當(dāng)前的主要面臨的困難。
1 教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化
我校土木工程專業(yè)32學(xué)時的彈性力學(xué)教學(xué)，選用高等教育出版社出版，徐芝綸院士主編的《彈性力學(xué)簡明教程》（第四版）。該書內(nèi)容精煉，且已在前面版次的基礎(chǔ)上經(jīng)過一定的刪減，但要在現(xiàn)有學(xué)時內(nèi)完成教學(xué)，內(nèi)容還是偏多，在講課時應(yīng)重視彈性力學(xué)基本概念的講解，概念清晰會為以后的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。加強平面問題基本理論內(nèi)容的講解，把重點放在平面問題的基本理論和直角坐標(biāo)解答上，并分配較多課時， 加強學(xué)生對平面問題的直角坐標(biāo)解答部分的理解， 再布置一定的課后作業(yè)， 讓學(xué)生課后通過查資料或相互討論而完成。對于平面問題的極坐標(biāo)解答的講授宜采取和平面問題的直角坐標(biāo)解答相對比的方法講解。對于空間問題的基本理論采取和平面問題的基本理論相對比的方法講解，使學(xué)生更容易掌握重點和基本概念。由于在高年級中一般開設(shè)了有限元課程，所以有限單元法解平面問題就可以略講或少講，差分法和變分法等有興趣的學(xué)生可以通過自學(xué)了解一下。這樣授課可以使學(xué)生更容易掌握重點和基本概念。
2 教學(xué)方法的改革
2.1 多媒體教學(xué)
當(dāng)前彈性力學(xué)教學(xué)的最大矛盾就是內(nèi)容多和學(xué)時少之間的矛盾。彈性力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容較多地涉及偏微分方程解法，且以前的大部分教學(xué)時間是在黑板上大量的推導(dǎo)公式。為了緩解這一矛盾，在目前的教學(xué)中，公式的推導(dǎo)、主要內(nèi)容的講授均采用多媒體，但在重要概念的闡述、重點習(xí)題和思考題的講授上，仍采用傳統(tǒng)的板書手段教學(xué)。利用多媒體教學(xué)時應(yīng)根據(jù)各個章節(jié)內(nèi)容搭建知識結(jié)構(gòu)框圖， 對版面進行合理的設(shè)置。特別是公式推導(dǎo)時，公式的彈出速度不能過快，要給學(xué)生一個思考的時間。在課時允許的條件下， 可將后續(xù)課程中如基礎(chǔ)工程中所要用到的彈性力學(xué)計算結(jié)果，利用多媒體教學(xué)手段作為彈性力學(xué)思考題提出并求解。這樣不但提高了教學(xué)效率，而且還能將彈性力學(xué)理論知識和解決具體工程問題結(jié)合起來，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.2 教學(xué)方法的改進
1）貫徹“少而精”的原則，避免形成“滿堂灌”，把重點放在能夠體現(xiàn)彈性力學(xué)方法的內(nèi)容上，要結(jié)合各種提問，引導(dǎo)學(xué)生討論、解疑發(fā)現(xiàn)結(jié)論，形成教學(xué)雙邊活動，進行啟發(fā)式教學(xué)。例如求解一個彈性力學(xué)問題，可以設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生分別確定彈性體中各點的位移、應(yīng)變和應(yīng)力函數(shù)，使其發(fā)現(xiàn)就是在講15個控制方程解15個未知數(shù)，剩下的問題就是如何求解這些方程的問題。
2）擅于系統(tǒng)歸納，對比總結(jié)。在講授彈性力學(xué)課程的過程中，要引導(dǎo)學(xué)生與其他力學(xué)課程進行歸納對比分析，使學(xué)生明確本課程 的地位和作用，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以通過“簡支梁受均布載荷”學(xué)習(xí)半逆解法為例。彈力與材力的共同之處在于研究方法上，都是考慮了彈性體（桿）上三方面問題――幾何學(xué)、物理學(xué)、靜力學(xué)。不同之處在于材料力學(xué)引用了一些假設(shè)（如平面假設(shè)），使其結(jié)論是近似的；彈性力學(xué)則是在微元體上研究建立了三組偏微分方程，嚴(yán)格考慮邊界條件，因此其解答更為精確全面。
3）充分利用例題。很多同學(xué)反映彈性力學(xué)的題難做，不好分析而且很難算。因此重點講解幾道例題是必不可少的，但在講解的過程中，讓學(xué)生適當(dāng)參與其中，分析例題每一步求解的來源，讓學(xué)生認識到要求什么，有哪些方法，得到些什么結(jié)論等等。通過討論分析，參與的學(xué)生能逐步擯棄畏難情緒，加深對彈性力學(xué)基本求解方法的理解。一部分同學(xué)還較好的總結(jié)了彈性力學(xué)問題就是基于位移的求解和基于應(yīng)力的求解，且為使其求解起來更方便前人做了很多的工作。例如，同時滿足平衡方程和應(yīng)力表達的相容方程很難找到，于是就引入了應(yīng)力函數(shù)。
3 考核方法的改革
根據(jù)彈性力學(xué)的課程特點，與其他課程差別最大的地方是它的公式太多且復(fù)雜，會讓相當(dāng)一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)上產(chǎn)生厭學(xué)和恐懼情緒。傳統(tǒng)的閉卷考試方式下，背公式成了學(xué)生的負擔(dān)，考試成績?nèi)菀装l(fā)生兩極分化，考試不及格率高。所以如果適當(dāng)控制試題的難易程度，彈性力學(xué)的課程結(jié)業(yè)考試，最好采用半開卷的考試方式，即允許學(xué)生帶一張A4紙的知識總結(jié)進入考場，而教師出題范圍可以適當(dāng)加寬，難度可以適當(dāng)提高，這樣可以全面考核學(xué)生的分析、實際應(yīng)用及解決問題的能力。另外由于很多彈性力學(xué)的題目都具是有一定難度，不太適合最終的考試，只能在平時解決，因此只采用期末考試進行學(xué)生成績評定形式太過單一，可以在課堂上進行課堂測試，平時作業(yè)要比其他課程要求更嚴(yán)格，從而提高平時成績在最終成績中的比例，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
4 結(jié)束語
社會的發(fā)展對教師提出了更高的要求，如何做到以人為本，根據(jù)教學(xué)對象、內(nèi)容的不同，采取行之有效的措施，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，為其將來解決更為復(fù)雜的工程問題打下堅實的基礎(chǔ)，還需要廣大力學(xué)工作者進一步思索。
【參考文獻】
[1]徐芝綸.彈性力學(xué)簡明教程[M].北京： 高等教育出版社，2002.
[2]王潤富.彈性力學(xué)簡明教程學(xué)習(xí)指導(dǎo)[M].北京： 高等教育出版社，2004.
[3]王潤富.論彈性力學(xué)課程教學(xué)的基本要求和基本內(nèi)容[J].力學(xué)課程報告論壇， 2010（8）：239-250.
文獻標(biāo)志碼：A
文章編號：1009―4156（2014）08―114-02
工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題是土木工程專業(yè)工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容。由于工程地質(zhì)學(xué)的研究對象是變化多樣的土體和巖體，其研究方法是將地質(zhì)分析法、力學(xué)分析法、工程類比法與實驗方法的緊密結(jié)合，即綜合定量分析和定性分析相結(jié)合的方法。查明工程建設(shè)區(qū)域的工程地質(zhì)條件的形成和發(fā)展，在工程建筑作用下的發(fā)展演化，分析由此可能導(dǎo)致的工程地質(zhì)問題，并提出防治這些工程地質(zhì)問題的工程治理方案和措施。由此，通過對工程地質(zhì)學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能準(zhǔn)確地把握工程地質(zhì)學(xué)的研究對象和基本任務(wù)，具備在各種工程建設(shè)的勘察、設(shè)計、施工等階段對工程地質(zhì)條件進行評價和預(yù)測可能發(fā)生的工程地質(zhì)問題的能力，并能提出合理的工程防護和治理措施。另外，在工程地質(zhì)教學(xué)過程中，加強和改進工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題的教學(xué)過程、措施和方法也具有重要的意義。
一、工程地質(zhì)條件的教學(xué)探討
準(zhǔn)確地把握和了解土木工程建設(shè)場地的工程地質(zhì)條件，是工程建設(shè)的基礎(chǔ)。工程地質(zhì)條件貫穿于整體工程地質(zhì)教學(xué)的過程之中，包括建設(shè)場地及其周邊區(qū)域的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、水文地質(zhì)條件、地表地質(zhì)作用。
（一）地形地貌教學(xué)
地形地貌是人類對地球地表形態(tài)的直接感受和評價，也是制約工程建設(shè)的基本工程地質(zhì)條件，我國幅員遼闊，地形地貌類型復(fù)雜多樣。由于學(xué)生來自于全國的不同地區(qū)，對工程建設(shè)可能遇見的地形地貌條件并沒有一個整體的認識。因此在教學(xué)過程中，通過地形地貌的兩種分類方法，即地表形態(tài)分類法和地貌成因分類法，并結(jié)合各種地貌類型的圖片、動畫和影像資料直觀地展示。加強課堂教學(xué)互動，讓學(xué)生列舉出自己曾經(jīng)到達的地區(qū)，并說明該地區(qū)的地形地貌條件及類型。結(jié)合學(xué)校周邊的地形地貌類型與工程建設(shè)的布局、分布和結(jié)構(gòu)形式，學(xué)生直觀地理解地形地貌條件對工程建設(shè)的作用和影響。
（二）地質(zhì)構(gòu)造教學(xué)
地質(zhì)構(gòu)造是地殼構(gòu)造運動的產(chǎn)物，不同的地質(zhì)構(gòu)造具有各自典型的地質(zhì)現(xiàn)象和特殊的工程地質(zhì)條件。地質(zhì)構(gòu)造的許多概念與地質(zhì)特征需要通過比較分析向?qū)W生解釋概念、現(xiàn)象、特征。然而概念的講述不能依靠單純的灌輸，更應(yīng)該注重啟發(fā)、思考和引導(dǎo)，讓學(xué)生主動思考、積極參與和分析總結(jié)，應(yīng)用和拓展學(xué)生豐富的想象力，將枯燥的基本概念、基本要素和特征構(gòu)成一個有機聯(lián)系的整體。比如在講述褶皺、節(jié)理和斷層等三個基本地質(zhì)構(gòu)造的概念時，著重采用啟發(fā)、引導(dǎo)的教學(xué)方法，由教師提出它們之間的區(qū)別與聯(lián)系。
（三）地層巖性教學(xué)
在工程地質(zhì)中，地層巖性的教學(xué)內(nèi)容，分布于巖石、地質(zhì)年代與第四紀(jì)地質(zhì)和巖層產(chǎn)狀的章節(jié)之中。因此，如何將這些章節(jié)中關(guān)于地層巖性的內(nèi)容聯(lián)系起來，讓學(xué)生能夠完整、系統(tǒng)地掌握地層巖性在工程地質(zhì)條件中的作用和意義至關(guān)重要。在教學(xué)過程中，采用典型的工程實例教學(xué)，列舉不同的巖石類型的工程，對比分析不同巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、巖石的地質(zhì)年代和巖層產(chǎn)狀和接觸關(guān)系來講述不同的地層巖性對工程建設(shè)可能造成的影響，以及不同地層巖性的有利和不利的工程地質(zhì)條件。
（四）水文地質(zhì)條件教學(xué)
水文地質(zhì)條件包括地表水和地下水的地質(zhì)條件和類型。地表水包括河流和坡面水流的地質(zhì)作用，而在坡面水流的地質(zhì)作用中，結(jié)合第四紀(jì)沉積物分布、形成和堆積特征，比較分析殘積物、坡積物、洪積物和河流沖積物的形成條件、堆積位置、顆粒形態(tài)特征。讓學(xué)生形成對坡面水流地質(zhì)作用沉積物的直觀印象，并結(jié)合周圍環(huán)境中的沉積物分布特征以及典型的圖片資料使學(xué)生能深切理解各種地表水地質(zhì)作用對工程建設(shè)的影響和作用。在此部分內(nèi)容的教學(xué)中，通過在課堂展示典型旅游景區(qū)的溶洞、水井的照片，提出這類地下水的來源、分布和變化特征，使學(xué)生能夠從身邊常見的現(xiàn)象來歸納和演繹地下水的基本特征、分布位置和變化規(guī)律。
（五）不良地質(zhì)作用教學(xué)
不良地質(zhì)作用包括風(fēng)化作用、巖溶作用、斜坡與邊坡地質(zhì)作用、地面塌陷和地面沉降。采用實例講述法（風(fēng)化和巖溶）、比較分析法進行講述。巖石風(fēng)化程度愈深的地區(qū)，工程建筑物的地基承載力愈低，巖石的邊坡愈不穩(wěn)定。巖溶作用的巖體中有許多裂隙、管道和溶洞，在進行水庫、大壩、隧道、基坑等工程活動時，如存在承壓水并有富水優(yōu)勢斷裂作為通道，則可能會遇到地下突水而導(dǎo)致基坑、隧道等工程的排水困難甚至淹沒，也可能因巖溶滲漏而造成水庫無法蓄水。在斜坡和邊坡作用是則需要明確斜坡和邊坡的概念、形成機制的差異以及工程防護措施。比較分析地面塌陷和地面沉降產(chǎn)生的機制、類型以及動力條件、治理措施。
二、工程地質(zhì)問題的教學(xué)分析
（一）地基穩(wěn)定性問題
在工業(yè)建筑和民用建筑中地基的強度和變形問題的講述中，結(jié)合近年來在工程建設(shè)中出現(xiàn)的住宅樓“樓歪歪”事件以及其他典型的工程事故，分析產(chǎn)生這類事故的原因和工程地質(zhì)條件。在不良地質(zhì)作用的地基穩(wěn)定問題中，結(jié)合分析由于地下水的作用導(dǎo)致2009年的上海樓盤倒塌事件。近年來，我國的高鐵建設(shè)取得高速發(fā)展，而高鐵建設(shè)中對路基穩(wěn)定性提出更高的要求，通過舉例分析在我國不同的地質(zhì)條件下，對高鐵路基穩(wěn)定的分析和建設(shè)措施，增強學(xué)生對此部分內(nèi)容的深刻印象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
（二）斜坡穩(wěn)定性問題
斜坡穩(wěn)定性是山區(qū)工程建設(shè)需要面臨的工程地質(zhì)問題，通過我國的地形地貌分布圖，展示給學(xué)生我國的山區(qū)面積占國土面積的2/3，讓學(xué)生了解斜坡穩(wěn)定性問題在我國工程建設(shè)中的突出地位。通過典型的汶川地震誘發(fā)的斜坡災(zāi)害，如北川王家?guī)r滑坡、青川東河口滑坡、汶川的牛圈溝滑坡碎屑流等災(zāi)害的資料，學(xué)生能直觀地感受斜坡穩(wěn)定性問題對山區(qū)工業(yè)和民用建筑的重要性。通過斜坡地質(zhì)災(zāi)害對公路、鐵路毀壞的資料和圖件，以及工程建設(shè)中的邊坡防護等措施，學(xué)生可以理解和體會斜坡穩(wěn)定性對山區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要作用。
（三）洞室穩(wěn)定性問題
地下工程建設(shè)是人類獲取更大的生存和活動空間的重要方法，隨著大量地下工程的建設(shè)和特殊工程地質(zhì)條件的出現(xiàn)，洞室的穩(wěn)定問題成為許多重大工程建設(shè)中的難點和控制性工程。以目前我國城市地鐵建設(shè)和長大隧道建設(shè)中圍巖塌方、地下涌水、地面塌陷等工程事故，讓學(xué)生了解在工程建設(shè)規(guī)劃和選址時，對不良的工程地質(zhì)條件進行分析、評價的重要性。并結(jié)合典型洞室建設(shè)過程中的防護措施和方法，通過討論和課堂交流，使學(xué)生明確這些措施和方法對洞室穩(wěn)定性的作用。
（四）區(qū)域穩(wěn)定性問題
區(qū)域穩(wěn)定性的概念是學(xué)生在開始接觸時不容易理解和掌握的工程地質(zhì)問題。在課堂的教學(xué)中，結(jié)合2011年日本東海岸的大地震，導(dǎo)致距離地震震中一百多千米遠的福島核電站發(fā)生事故，導(dǎo)致核泄漏；地震、震陷、液化和活斷層對大型水電工程、地下工程以及建筑密集的城市地區(qū)可能導(dǎo)致的災(zāi)害，使學(xué)生了解和認識區(qū)域穩(wěn)定性對工程建設(shè)的主要作用和采取的工程措施。
Abstract: In this paper, based on the characteristics of engineering mechanics and combined with teaching practice and experience, some views and perspectives on the engineering mechanics teaching are put forward.
關(guān)鍵詞:工程力學(xué);教學(xué)方法;積極性
Key words: engineering mechanics;teaching method;initiative
中圖分類號:G42文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)15-0245-01
0引言
工程力學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在很多專業(yè)里都開設(shè),具有很大的實用性。同時,通過對工程力學(xué)的學(xué)習(xí),有助于提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,為今后解決生產(chǎn)實際問題和進一步提高打下良好的基礎(chǔ)。但由于工程力學(xué)內(nèi)容多,公式多,讓很多學(xué)生學(xué)起來都非常吃力,下面就結(jié)合筆者教學(xué)實踐,提出下面一些看法。
1剖析課程體系,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
工程力學(xué)時為80學(xué)時,共16周,周時5學(xué)時,和本科生相比 ,專科學(xué)生的底子比較薄,而且大部分高中時選考的是生物和化學(xué),對物理接觸比較少,在大學(xué)里力學(xué)課程是在第一學(xué)年就開設(shè),也就是說這部分學(xué)生在大學(xué)里幾乎沒有任何鋪墊的情況下就學(xué)力學(xué),學(xué)生學(xué)起來很吃力。另一方面,面對高職教育的培養(yǎng)目標(biāo),各高職專科院校紛紛在教學(xué)計劃中不斷削減工程力學(xué)課程的課時,而工程力學(xué)課程的課時削減但內(nèi)容不減帶來的后果就是為了完成教學(xué)任務(wù),教師很難將過多的教學(xué)內(nèi)容安排得下,在教學(xué)實施中,只能采用“填鴨”式的教學(xué)方法,這種教育方法顯然增加了學(xué)生接受和消化所學(xué)知識的難度,很多學(xué)生上課時都感覺是在坐飛機,不知所云。同時也限制了學(xué)生獨立分析和思考問題的空間。這些對培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力是不利的。鑒于此,建議授課教師要根據(jù)實際情況,具體問題具體分析,遇到需要高等數(shù)學(xué)或者大學(xué)物理基礎(chǔ)的,可適當(dāng)放慢講課的速度,稍微補補或復(fù)習(xí)下高等數(shù)學(xué)或大學(xué)物理的知識,這樣在思想上、知識結(jié)構(gòu)上,能緩解學(xué)生學(xué)習(xí)工程力學(xué)這門課程的壓力;另外,在教學(xué)內(nèi)容和課程體系上,要做到重點突出,難點講透,把理論與工程上的應(yīng)用相結(jié)合;在教學(xué)過程中要強化實踐性教學(xué)。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生不僅具有一定的理論基礎(chǔ),還具有較強的實踐能力。
2努力提高學(xué)生對工程力學(xué)的認識和興趣
工程力學(xué)是一門比較枯燥的學(xué)科,課堂上我們在講授理論知識的同時盡可能地使理論與實際相結(jié)合,豐富理論的內(nèi)涵,突出理論的應(yīng)用價值。這樣在某種程度上能夠減少枯燥性。特別是開始第一節(jié)課的緒論,更要上得活潑生動。在這節(jié)課里,主要是介紹工程力學(xué)這門課程的性質(zhì)、目的和任務(wù),我們可以通過形象生動的具體事例配合多媒體演示詳細介紹工程力學(xué)在現(xiàn)代技術(shù)及生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用情況,我們還可以通過身邊一個簡單例子,如要做一個三角支承架(電視架),提問學(xué)生如果要做這物品他們會怎么樣開始著手?然后逐步通過介紹制作支承架在工程力學(xué)中所用到的知識,并闡明哪部分屬于靜力學(xué)的,哪方面是屬于材料力學(xué)的范疇,這就讓學(xué)生對這門學(xué)科有一定的感性認識。另一方面學(xué)于致用也能提高學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中還要盡可能地將工程力學(xué)的應(yīng)用貫穿到每一章節(jié)中。如在講授力的平移定理時,可以告訴學(xué)生,打出的乒乓球為什么既會旋轉(zhuǎn)又會向前進,其中所包含的力學(xué)知識。
3采用多種教學(xué)方法
轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,改革“填鴨式”的教學(xué)方法,牢固樹立以學(xué)生為中心的思想,正確認識學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的內(nèi)涵,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性,實施啟發(fā)式、研究式的教學(xué),達到師生互動。“授人于魚,不如授人于漁”。工程力學(xué)很大一個特點是概念多,公式多,定理多,這對于大專院校的學(xué)生來說這也是一個難點。鑒于此,在教學(xué)上多采用比較法,能達到一個比較好的效果,也能減輕學(xué)生一定的負擔(dān)。下面舉兩個例子:①力偶對學(xué)生來說是一個比較新的概念,怎么樣才能讓學(xué)生更好地掌握呢?力的概念是學(xué)生比較熟悉掌握的,如果在力的基礎(chǔ)上將力和力偶進行一個鮮明的對比,學(xué)生掌握這概念無疑會輕松很多。②材料力學(xué)中的四種變形有很多新的概念和公式,學(xué)生往往難以分辨和記憶,很容易出現(xiàn)概念和符號不符、公式混淆等現(xiàn)象。為了便于學(xué)習(xí)和記憶,可以把它們歸納分類,列出表格對比,學(xué)生在學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)時,可以只記住其中一個變形公式或概念,其它的就進行對比聯(lián)想,這樣就易于調(diào)動學(xué)生的思維積極性,準(zhǔn)確迅速地記憶每個概念和公式的特征。
4建立切合實際的辦法評價方式
在評價方面,應(yīng)該更改以往期末筆試一份試卷定成績的僵化的評價方式,建立一套有效可行的考核制度,并減輕一次考試定一門課程的份量。①平時成績占20%,平時的考核包含作業(yè)、課堂提問、討論、報告、實驗操作以及階段性測驗等多種形式。每交一次作業(yè),授課教師都有記錄,并從中了解學(xué)生對知識的了解,對于作業(yè)抄襲現(xiàn)象要注意把握和控制,要適當(dāng)糾正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,對回答課堂提問和積極參與討論問題給予加分。②期中成績占30%,工程力學(xué)課程內(nèi)容多,利用期中考試可以對靜力學(xué)的章節(jié)進行一個階段性的復(fù)習(xí)和檢測,也為后續(xù)材料力學(xué)的學(xué)習(xí)作好準(zhǔn)備。③期末成績占50%,期末考試的覆蓋性廣,難度適當(dāng),是對這門課程的一次總結(jié)性的考試。
5結(jié)語
以上內(nèi)容只是筆者個人根據(jù)自身的教學(xué)實際出發(fā),對工程力學(xué)教學(xué)提出的一些膚淺的看法。只要在工程力學(xué)教學(xué)的過程中,始終堅持以人為本的原則,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,掌握正確的學(xué)習(xí)方法,調(diào)動學(xué)生積極性,提高教學(xué)效果,為培養(yǎng)既具有創(chuàng)新能力又具備工程實踐經(jīng)驗的高素質(zhì)技術(shù)人才打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]史藝農(nóng),王奇力,李紹鵬.工程力學(xué)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2006.
(一)教師工程教育理念與工程實踐經(jīng)驗缺乏
目前，我校大部分力學(xué)教師是在我國傳統(tǒng)教學(xué)模式下培養(yǎng)出來的畢業(yè)生，他們在接受高等教育時，經(jīng)歷的就是“學(xué)科型”的培養(yǎng)模式，理論學(xué)習(xí)多、實踐訓(xùn)練少，從而導(dǎo)致了他們理論知識較為扎實，而工程實踐能力和創(chuàng)新能力的“先天不足”;從學(xué)校畢業(yè)后，他們又直接到學(xué)校從事教師工作，很少有工程實踐的機會，這又造成他們工程實踐經(jīng)驗與創(chuàng)新能力后天的“營養(yǎng)不良”。因此，從自身能力與教學(xué)模式上，他們習(xí)慣于傳統(tǒng)“學(xué)科型”教學(xué)模式，重視理論知識的傳授而弱化了工程實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致培養(yǎng)出的學(xué)生同樣缺乏工程實踐能力與創(chuàng)新精神，這與“卓越計劃”人才培養(yǎng)目標(biāo)對教師的要求存在著較大的差距。
(二)教學(xué)內(nèi)容與工程應(yīng)用脫節(jié)
企業(yè)需要的是力學(xué)概念清晰，能夠應(yīng)用力學(xué)方法解決工程實際問題的人才，而傳統(tǒng)力學(xué)課程的教學(xué)過分注重理論知識的學(xué)習(xí)，忽視了力學(xué)知識在工程實際中的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容以求解、求證為主，缺乏針對工程應(yīng)用的內(nèi)容設(shè)計，致使學(xué)生不善于將所學(xué)的理論知識應(yīng)用于實際工程解決實際問題，從而導(dǎo)致畢業(yè)生理論聯(lián)系實際，解決工程問題的能力不足，創(chuàng)新能力欠缺，阻礙了專業(yè)人才的培養(yǎng)和成長。
(三)教學(xué)方法與手段不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
在授課學(xué)時減少，單位學(xué)時課堂信息量增加的形勢下，力學(xué)課程原有的教學(xué)方法和手段主要是黑板+粉筆+多媒體課件的教學(xué)模式，在課堂上以教師為主體進行填鴨式教學(xué)，學(xué)生沒有參與到教學(xué)活動中，只是被動、消極與盲從的學(xué)習(xí)知識，抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性與創(chuàng)新性。
二、適應(yīng)于“卓越計劃”的力學(xué)課程教學(xué)改革與實踐
(一)建立適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)的教學(xué)團隊
力學(xué)課程教學(xué)團隊從展開卓越工程教育理念討論出發(fā)，以課程建設(shè)為突破口，堅持在力學(xué)課程中不斷開展適應(yīng)于“卓越計劃”的教學(xué)改革與研究;在教育改革實踐探索中，團隊成員教育思想逐漸完成了“學(xué)科型”教育向卓越工程師人才培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，形成了適應(yīng)卓越人才教育課程建設(shè)的理念與模式;通過學(xué)歷進修、深入實際工程體驗，加強產(chǎn)學(xué)研密切聯(lián)系與合作、開展面向工程實際問題的科學(xué)研究，參加指導(dǎo)學(xué)生實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等方式，疏通了團隊成員參加工程研究與實踐的渠道，拓寬了教師的知識面，提高了專業(yè)能力與實踐能力，建立了適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)的教學(xué)團隊。
(二)以培養(yǎng)學(xué)生工程意識和應(yīng)用能力為主線，改革與完善教學(xué)內(nèi)容
1．按照“卓越計劃”培養(yǎng)目標(biāo)要求，圍繞“卓越計劃”培養(yǎng)方案，在明確每門力學(xué)課程的地位、作用和相互聯(lián)系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了力學(xué)系列課程教學(xué)新體系，對于土木工程專業(yè)，減少繁瑣的公式推證，注重應(yīng)用能力培養(yǎng)，優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建模塊化教學(xué)體系，主要分為靜定結(jié)構(gòu)的計算、應(yīng)力應(yīng)變分析、超靜定結(jié)構(gòu)的計算三大模塊，避免了內(nèi)容上的重復(fù)。如彎曲剪應(yīng)力公式，在教學(xué)中不進行繁瑣的推導(dǎo)直接給出，主要講公式的應(yīng)用，并配合多媒體教學(xué)，使學(xué)生對彎曲剪應(yīng)力有感性認識，且具有對梁進行強度計算的能力。
2．使課程內(nèi)容的編排體現(xiàn)科學(xué)性和適用性。從工程實際需要出發(fā)，凝練教學(xué)內(nèi)容，強化概念理解與分析，注重結(jié)論的分析和實際應(yīng)用。如在講到溫度應(yīng)力時，通過案例分析計算，得到在超靜定結(jié)構(gòu)中，溫度改變將會產(chǎn)生較大的應(yīng)力。根據(jù)分析計算結(jié)論，告訴學(xué)生在鐵路鋼軌接頭處，以及混凝土路面中，通常需預(yù)留空隙;高溫管道隔一段距離要設(shè)一個“Ω”型彎，都是考慮溫度的影響，防止由于溫度變化產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞或影響結(jié)構(gòu)物的正常工作。這樣，學(xué)生就會加深理論與實際應(yīng)用的聯(lián)系，在重視理論學(xué)習(xí)的同時，了解理論指導(dǎo)實際的作用。力學(xué)課程教學(xué)團隊成員編寫了力學(xué)概念分析典型案例與例題，繁瑣的理論推證的簡化，定理、公式及例題結(jié)論的工程應(yīng)用，并應(yīng)用于教學(xué)中。
3．開展課外科技創(chuàng)新活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及團隊合作的能力。力學(xué)課程教學(xué)團隊的多名教師指導(dǎo)學(xué)生參加“全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽”、“大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽”、“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”及“材料力學(xué)綜合性、設(shè)計性實驗的研究與實踐”等科技活動。在這些活動中，學(xué)生將所學(xué)的力學(xué)知識應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計和科學(xué)研究中，加深了對力學(xué)原理的理解，提高了學(xué)生分析問題解決問題的能力;同時擴展了學(xué)生的視野，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力及團隊合作的能力。
4．增加了《結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器》應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容，突出電算能力的培養(yǎng)。對于簡單結(jié)構(gòu)，要求學(xué)生能進行手算，這有利于學(xué)生對基本概念、基本原理與基本方法的理解和掌握;對于超靜定結(jié)構(gòu)的計算中遇到的復(fù)雜的計算問題，在教學(xué)中我們注重引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用《結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器》進行計算，不僅增加了力學(xué)教學(xué)的趣味性，而且培養(yǎng)學(xué)生使用軟件分析工程實際問題的能力。同時使學(xué)生建立了使用計算機軟件對復(fù)雜的力學(xué)問題進行分析，把繁瑣的計算留給計算機的理念。
(三)利用多種教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)質(zhì)量
1．以實際工程為背景，加強工程案例教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識每章內(nèi)容學(xué)習(xí)之前我們都通過導(dǎo)入案例提出問題，引出本章要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;在教學(xué)過程中盡可能以工程實例為案例進行結(jié)構(gòu)簡化、荷載收集、結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識;注重定理、公式及習(xí)題結(jié)論的工程應(yīng)用，更多地剖析實際問題的解決過程，再舉一反三，由一個問題展開到多個問題，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。如在講彎曲應(yīng)力這一章時，導(dǎo)入長春市濱河小區(qū)陽臺坍塌事故案例:2006年9月8日，長春市濱河小區(qū)東區(qū)512棟3單元一側(cè)陽臺從一樓到七樓全部坍塌，二樓一女子不幸遇難。首先，讓學(xué)生畫出陽臺的計算簡圖，然后讓學(xué)生討論引發(fā)陽臺坍塌的可能因素，在此基礎(chǔ)上給出陽臺坍塌的起因:事發(fā)時天降大雨，該樓居民安裝的保溫陽臺的夾層內(nèi)珍珠巖吸水后重量驟增，使陽臺根部上側(cè)混凝土承受過多拉力，加上鋼筋的位置不合理，銹蝕也比較嚴(yán)重，不能充分發(fā)揮其抗拉作用，由于混凝土的抗拉強度低，當(dāng)其超過材料的許用應(yīng)力時，混凝土開裂，使陽臺根部失去抗彎能力，形成鉸鏈，從而導(dǎo)致陽臺坍塌。通過該案例向?qū)W生說明，工程設(shè)計時不僅要有經(jīng)濟意識，而且更要具備安全意識。由于學(xué)生對案例分析很有興趣，一旦發(fā)現(xiàn)今后工作中的問題能夠自己解決，將極大地提高學(xué)生的自信心與學(xué)習(xí)積極性。力學(xué)課程教學(xué)團隊成員編寫了力學(xué)在工程及生活中應(yīng)用的案例及課程導(dǎo)入案例，并應(yīng)用于教學(xué)中，讓學(xué)生在潛移默化中將工程思維滲透到力學(xué)課的學(xué)習(xí)過程中。
2．采用啟發(fā)式、對比式、討論式等教學(xué)方法，鍛煉學(xué)生的工程思維能力在教學(xué)過程中我們采用啟發(fā)、引導(dǎo)、互動的教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生參與到教學(xué)中，掌握分析問題的思路、學(xué)習(xí)分析問題的方法，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識。同時引導(dǎo)學(xué)生將新學(xué)知識與已學(xué)知識進行對比，使學(xué)生加深對新知識的理解、掌握對原有知識的記憶，有利于活躍學(xué)生思維、擴展知識。針對一題多解的問題，鼓勵學(xué)生開動腦筋，進行討論，主動地、創(chuàng)造性地探究和獲取知識。
3．傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)及計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性對于基本理論知識、例題等邏輯性較強的內(nèi)容我們采用傳統(tǒng)的板書講解，有利于學(xué)生思考;對難以表達的知識點及工程實例我們利用多媒體通過圖片、動畫等形式生動地表現(xiàn)出來，有助于學(xué)生對基本概念和基本理論的理解。同時多媒體教學(xué)能夠豐富工程素材，增大課堂信息量，彌補課時的不足。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時代對教育發(fā)展與課程建設(shè)的要求，我們建立了力學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生可上網(wǎng)學(xué)習(xí)，它對學(xué)生的課后自學(xué)有很大幫助。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)工程；教學(xué)改革；概念教學(xué)；實踐教學(xué)
中圖分類號：G642.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）10-0068-03
基礎(chǔ)工程是研究基礎(chǔ)或包含基礎(chǔ)的地下結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工的一門應(yīng)用科學(xué)，也叫做基礎(chǔ)工程學(xué)[1-2]。基礎(chǔ)工程是上部結(jié)構(gòu)工程的一部分，也是下部地基基礎(chǔ)工程的一部分。本質(zhì)上講，它是土力學(xué)理論的延續(xù)與應(yīng)用，是土木工程、水利工程等專業(yè)的必修課。這門課程涉及工程地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等專業(yè)課程，同時涉及了各種現(xiàn)行規(guī)范，綜合性、理論性、實踐性很強。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，這一領(lǐng)域出現(xiàn)了許多新理論、新技術(shù)、新材料，知識更新很快。以傳統(tǒng)教學(xué)方法為基礎(chǔ)，考慮授課內(nèi)容、授課對象變化，以及兼顧時展特征，如何做好教學(xué)工作，值得深思。為了實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生真正掌握知識，并且付諸實踐，必須不斷進行教學(xué)改革探索。
一、教學(xué)內(nèi)容改革
（一）教材存在的問題
原來土木工程專業(yè)招生分工民建、巖土、橋隧、防災(zāi)減災(zāi)等方向，各大高校按照學(xué)科特色，教學(xué)有所側(cè)重。隨著高等教育體制改革，現(xiàn)在教育強調(diào)寬口徑、厚基礎(chǔ)，基礎(chǔ)工程理論課教學(xué)由原來的48學(xué)時減少到32學(xué)時，但是實際教學(xué)內(nèi)容并沒有減少，加上知識更新，實際教學(xué)內(nèi)容反而更多了。
筆者根據(jù)求學(xué)、教課、工程實踐，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)工程教學(xué)內(nèi)容存在下列問題：（1）教材知識面相對較窄，不能及時參閱主要現(xiàn)行規(guī)范進行修改及引入新的基礎(chǔ)工程設(shè)計理論與技術(shù)。尤其是改革開放以來，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進入白熱化階段，如三峽工程、南水北調(diào)、西氣東輸、青藏鐵路等一批生命線工程誕生了大量新的理論與方法，但是課本中卻很少見到這些內(nèi)容。（2）教材編寫出現(xiàn)兩個極端，要么越編越厚，所有的規(guī)范、工程實例都羅列進去，沖淡了中心思想；要么越編越薄，一些經(jīng)典公式只有結(jié)論，如彈性地基上梁的分析。（3）學(xué)時過少。由表1知，我國同濟大學(xué)等高校授課45學(xué)時，美國德州大學(xué)（奧斯汀）42學(xué)時，顯然西北農(nóng)林科技大學(xué)32學(xué)時偏少，出現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容增多與課時減少之間的矛盾[3]。這種現(xiàn)象在全國高校中都比較普遍，應(yīng)該引起相關(guān)高校的高度關(guān)注。新課改要求壓縮學(xué)時，但像基礎(chǔ)工程這樣的主干課程學(xué)時不宜再減少，否則無法完成教學(xué)大綱要求。（4）部分課本為了節(jié)省紙張，字號太小，圖紙與表格太少。有很多內(nèi)容可以選用相應(yīng)圖紙或?qū)嵨镎掌瑏肀磉_，簡單明了，文字敘述很麻煩，而且經(jīng)常詞不達意。（5）教材中經(jīng)常需要羅列一些規(guī)范條目，建議每條另起一行，醒目且便于記憶，不要都放在一起。
表1 典型大學(xué)基礎(chǔ)工程課程理論課時間對比表
（二）優(yōu)選教材
教材是教學(xué)內(nèi)容的根本，是學(xué)生獲取知識的主要途徑。針對上述問題，學(xué)校教研室選取教材的主要依據(jù)是：（1）教材內(nèi)容具有系統(tǒng)性、連貫性，規(guī)定學(xué)時與教學(xué)學(xué)時近似一致。（2）融入最新主要規(guī)范。（3）原理闡述清楚，圖文并茂，思考題與習(xí)題難易適中。通過反復(fù)比較，最終確定為趙明華的《基礎(chǔ)工程》。
因為學(xué)時有限，教材中的內(nèi)容還應(yīng)該結(jié)合專業(yè)特色適當(dāng)精簡，突出重點。地基勘察、特殊土地基與特殊基礎(chǔ)、地基處理等內(nèi)容在土木工程地質(zhì)、土力學(xué)、巖體力學(xué)等課程中有所介紹，所以此處略講，重點是淺基礎(chǔ)、樁基、基坑設(shè)計理論與施工方法。
二、教學(xué)方法改革
（一）倡導(dǎo)概念教學(xué)
一般而言，科學(xué)概念是客觀事物的本質(zhì)特征與共同屬性在人腦中的反映，是人們觀察、實驗與思考的結(jié)果，是一種抽象。大學(xué)生雖然具有了基本的學(xué)習(xí)方法與思維方式，但是往往由于極少參與生產(chǎn)實踐，短時間內(nèi)難以理解生產(chǎn)過程中一些簡單概念。所以，教師在講解過程中必須講明白科學(xué)概念的定義、內(nèi)涵和外延。因為一般人們的學(xué)習(xí)要經(jīng)歷4個過程：（1）領(lǐng)會：知道有這么回
事，大致了解；（2）運用：憑借基本理解，把所學(xué)的公式、術(shù)語、概念、定理等用于解決一些理論問題或者實際生產(chǎn)、生活問題；（3）完善：完全理解定義本身，內(nèi)涵，并且理論聯(lián)系實際在解決問題中懂得概念的外延；（4）拓展：靈活運用，能夠具體問題具體分析。
根據(jù)基礎(chǔ)工程課程特點，筆者建議從3個方面實施概念教學(xué)：（1）增加實例，加強學(xué)生感性認識。人們頭腦中能夠形成一個概念，通常是感性認識的結(jié)果。大學(xué)在學(xué)習(xí)這門課程之前，往往對若干事物存在前概念。其中一些基于生活直覺的前概念，往往會干擾人們接受新事物。所以，教師應(yīng)該盡可能多地介紹自己的生產(chǎn)、生活經(jīng)驗，填補學(xué)生的感性認識盲區(qū)，使學(xué)生盡快進入課程學(xué)習(xí)環(huán)境中來。（2）加強觀察實驗。觀察實驗是學(xué)生獲取感性認識的重要渠道，講師在演示實驗時，要利用豐富的教學(xué)語言打動學(xué)生，使科學(xué)概念與實物聯(lián)系起來，避免空對空。（3）引導(dǎo)學(xué)生多參與實踐：任何理論或科學(xué)概念本身，必然來自于實踐。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生多參與實踐，只有通過實踐，學(xué)生才能真正理解概念的內(nèi)涵與外延，才能真正理論聯(lián)系實際解決問題，才能把所學(xué)知識用活。
基礎(chǔ)工程課程內(nèi)容繁多，加之涉及大量的公式，學(xué)生們往往感覺無從下手。為了減輕學(xué)生負擔(dān)，筆者嘗試概念教學(xué)，取得了一些成果。比如，連續(xù)基礎(chǔ)內(nèi)力計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計相對難學(xué)，在講解柱下條形基礎(chǔ)之前，要闡述明白地基―基礎(chǔ)―上部結(jié)構(gòu)共同作用的概念，以及Winkler地基模型、彈性半無限空間地基模型、有限壓縮層地基模型等基本地基模型。靜定分析法與倒梁法不考慮共同作用，僅僅考慮靜力平衡，而彈性地基梁法則考慮了地基―基礎(chǔ)的相互作用。柱下十字交叉基礎(chǔ)只不過是雙向條形基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)只不過是基底面積增大的獨立基礎(chǔ)或條基。所以，以基本概念為出發(fā)點，逐層遞進，依次類推，而不要把精力都放在繁瑣的公式推導(dǎo)上，這樣能夠起到事半功倍的效果。即，介紹清楚基本概念，讓學(xué)生在頭腦中形成知識網(wǎng)絡(luò)，培養(yǎng)學(xué)生知識遷移的能力，而不要孤立地進行“滿堂灌”或“填鴨式”教育。
（二）結(jié)合多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)
傳統(tǒng)教學(xué)方法是用板書，比較適合數(shù)理邏輯方面要求較高的課程，如高等數(shù)學(xué)中微積分公式的推演等。但是基礎(chǔ)工程是一門專業(yè)課，更加強調(diào)實踐應(yīng)用，強調(diào)感性認識。目前，教學(xué)大綱規(guī)定的課時很少，利用多媒體網(wǎng)絡(luò)等，圖文并茂，同時刺激學(xué)生多種感覺器官，能夠達到很好的教學(xué)效果。在教學(xué)過程中，可以精選一些案例，如教師本人參與的一些地基基礎(chǔ)工程科研資料，做成電子課件。必要時，可以做一些動畫過程，如地基基礎(chǔ)的破壞，地基處理過程，或者放映一些地基處理、基礎(chǔ)施工的錄像，可以把漫長的現(xiàn)場施工過程濃縮在幾十分鐘之內(nèi)，能夠讓學(xué)生有身臨其境的感覺，便于學(xué)生消化吸收。另外，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)普及了，可以把一些課件、備課資料、視頻等資料上傳到校園網(wǎng)，把第一課堂做廣義延伸，便于學(xué)生及時復(fù)習(xí)，鞏固課堂知識。
不過，具體使用多媒體網(wǎng)絡(luò)等工具，應(yīng)該注意以下問題：（1）教師過分依賴多媒體，板書極少。多媒體課件放映速度很快，比較適合具象的事物，如基礎(chǔ)類型、材料、埋深，減輕不均勻沉降的措施，地基―基礎(chǔ)―上部結(jié)構(gòu)的共同作用，地基處理等。板書比較適合抽象的事物，如基礎(chǔ)設(shè)計的力學(xué)原理與數(shù)學(xué)公式的推演等。二者應(yīng)該互相結(jié)合，互相補充。（2）教學(xué)語言與手勢不夠豐富。教學(xué)過程中，應(yīng)該加強備課，不能以多媒體、網(wǎng)絡(luò)等工具代替教學(xué)語言與手勢，照本宣科更不可取。講解過程中，可以適當(dāng)穿插一些親身項目經(jīng)歷，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動其積極性，讓其能夠主動求知求學(xué)。（3）PPT制作要簡明扼要，傳達清晰的思想，背景不要搞得花里胡哨，最好用單一顏色。字體和圖形顏色最好不要超過兩種。字號大小要適當(dāng)，多用圖表，少用文字。適當(dāng)做一些動畫，不要整篇都是動畫，讓人眼花繚亂，學(xué)生不容易把握主題。
（三）野外實習(xí)，重視實踐教學(xué)
筆者曾經(jīng)就巖土工程專業(yè)討論過理論與實踐的關(guān)系[4]，清華大學(xué)李廣信教授甚至提出，有志于從事巖土工程和巖土力學(xué)工作的青年學(xué)者們應(yīng)當(dāng)走一條什么樣的研究道路，才能不浪費自己的才華和精力，從而在此學(xué)科中作出自己的貢獻[5]。李老師的話是中肯的，也是非常嚴(yán)肅的。任何理論都來源于實踐，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。基礎(chǔ)工程作為一門綜合性與實踐性很強的專業(yè)課，必須讓學(xué)生盡可能地參與一些實踐活動。
相對于理論教學(xué)而言，實踐教學(xué)是教學(xué)過程中最薄弱的環(huán)節(jié)，存在以下一些問題：（1）實踐基地是流動的，楊凌遠離大城市，基本建設(shè)強度中等偏下。兩節(jié)課的實踐教學(xué)往往就近處理，很難看到大型基坑開挖支護、大型樁基施工場景。目前的實踐教學(xué)條件是有限的，學(xué)生的感性認識不強。（2）實踐教學(xué)時間很短，學(xué)校安排了兩節(jié)課的認識實習(xí)，國內(nèi)還有很多學(xué)校根本沒有實習(xí)機會。（3）實踐教學(xué)組織管理制度不完善，沒有切實可行的考核辦法，教師學(xué)生態(tài)度上不重視。由于各方面的因素，特別是在基礎(chǔ)工程實踐教學(xué)過程中，難以做到以學(xué)生為主體，導(dǎo)致學(xué)生走馬觀花，沒有達到實習(xí)目的。（4）部分教師缺乏現(xiàn)場工作經(jīng)驗。改革開放以來，我國高等教育大量擴招，本科生、碩士、博士招生規(guī)模逐年遞增，但是培養(yǎng)質(zhì)量有一定程度下降。尤其是研究生培養(yǎng)過程中，很多研究生怕吃苦，不愿意下實驗室，也不愿意上工地，更愿意坐在電腦前編制一些程序，結(jié)果書本上談得頭頭是道，可是實際上卻解決不了什么問題。建議這樣的教師應(yīng)該多實習(xí)，多補補課。
基礎(chǔ)工程實際上是土力學(xué)與地基基礎(chǔ)工程中的第三個序列，強調(diào)基礎(chǔ)設(shè)計與施工，強調(diào)知識融合與實際應(yīng)用，強調(diào)學(xué)生解決實際問題的能力。我國幅員遼闊，巖土水種類很多，地質(zhì)環(huán)境非常復(fù)雜，即使相同的上部結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與形式也不可能完全相同。應(yīng)該讓學(xué)生認識到，基礎(chǔ)工程是一門半經(jīng)驗半科學(xué)的課程，必須掌握好基本原理，具體情況具體分析。總之，應(yīng)該讓學(xué)生盡可能多地接觸一些工程實際，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，使學(xué)生對基礎(chǔ)工程這門課程有一個全面、正確、合理的認識。
（四）課程設(shè)計，強調(diào)理論應(yīng)用
實踐教學(xué)是高等教育中培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)與科學(xué)素養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生動手能力、獨立思考與解決實際問題方面具有無法替代的作用[6]。課程設(shè)計，實際上也是一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，同時也很好地鞏固了理論知識。當(dāng)前教育實行的是大土木教育，所以基礎(chǔ)工程課本涵蓋內(nèi)容相對比較廣泛：地基勘察，淺基礎(chǔ)、連續(xù)基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)設(shè)計，基坑工程，地基處理，抗震基礎(chǔ)等。但是實際上各大高校有所側(cè)重，所以建議高校應(yīng)該結(jié)合實際辦學(xué)特色，選用某一章節(jié)作為課程設(shè)計內(nèi)容。
目前，課程設(shè)計中存在一些問題：（1）只會對著書本照葫蘆畫瓢，硬性計算，不查閱規(guī)范，或者規(guī)范略微變動，不知公式含義。（2）不理解設(shè)計背景與要解決的實際問題，不去對比分析經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)境指標(biāo)。（3）不能把地質(zhì)資料與設(shè)計資料結(jié)合起來分析。（4）基礎(chǔ)設(shè)計不符合行業(yè)規(guī)范要求。（5）基礎(chǔ)選型與構(gòu)造配筋舍簡求繁，圖紙亂七八糟，錯誤百出。類似這些問題暴露出學(xué)生沒有理解地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原理、復(fù)雜公式的字母含義，缺乏對主要現(xiàn)行規(guī)范的理解，以及缺乏解決實際問題的能力。
為了搞好課程設(shè)計，鞏固理論知識，需要采取若干措施：（1）可以安排新教師與經(jīng)驗豐富的老教師一起合
作課程設(shè)計，發(fā)揮老教師“傳、幫、帶”的模范作用。（2）缺乏實踐經(jīng)驗的教師寒暑假多到工地實習(xí)，提高自身能力。（3）課程設(shè)計宜安排在課程結(jié)束后1―2周，不要安排到第二學(xué)期或集中到大四，時間一長，學(xué)生都忘記了。（4）課程設(shè)計實際上是對理論課的系統(tǒng)回顧與應(yīng)用，教師應(yīng)該交代清楚設(shè)計涉及的理論知識，闡明基本原理。（5）對于學(xué)生課程設(shè)計中遇到的問題，即時答疑。
（五）全程考核，夯實基礎(chǔ)知識
基礎(chǔ)工程與其他專業(yè)課相比，差別很大。這門課程不僅理論性很強，而且涉及實驗、野外認識實習(xí)、課程設(shè)計等內(nèi)容，綜合性與實踐性也很強。所以，應(yīng)該進行全程考核。一些高校雖然開設(shè)了基礎(chǔ)工程這門課程，或缺乏實驗儀器，或缺乏師資，往往只有理論課教學(xué)，顯然這是遠遠不夠的。要嚴(yán)格要求學(xué)生，不送人情分。現(xiàn)在雖然進行了教學(xué)體制改革，仍然存在很多不合理的地方，有些教師為了獲得評教高分，對一些學(xué)生睜一只眼，閉一只眼，往往考試或課程設(shè)計不合格的學(xué)生也蒙混過關(guān)了。結(jié)果學(xué)生一參加工作，到了現(xiàn)場什么也不會干。這樣做，其實不是幫學(xué)生，而是害學(xué)生。教師、學(xué)生都應(yīng)該認識到這一點，切實從我做起，從自身小事做起，各負其責(zé)，認真完成本職工作。
基礎(chǔ)工程教學(xué)要實行全程考核。期末總成績包含平時成績（考勤、實驗、作業(yè)）與期末考試成績；實踐成績包含考勤、野外實習(xí)表現(xiàn)、課程設(shè)計成績。教育的根本目的在于培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考與解決實際問題的能力，所以教學(xué)必須重視過程，而不能簡單地看結(jié)果了事。當(dāng)前，受社會不良習(xí)氣的影響，部分教師學(xué)生都很浮躁，功利主義在大學(xué)蔓延開來，背離了大學(xué)培養(yǎng)人才、追求真理、社會服務(wù)、文化傳承的本質(zhì)與初衷。
三、結(jié)論
第一，基礎(chǔ)工程是土木工程專業(yè)的一門主干課，綜合性、理論性、實踐性都很強。教材知識面相對較窄，建議引入主要的現(xiàn)行規(guī)范，融入改革開放以來我國在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面取得的新理論、新技術(shù)、新方法，闡述清楚基礎(chǔ)工程涉及的基本原理、方法，適當(dāng)增加學(xué)時，優(yōu)選教材，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，做到教學(xué)過程突出重點，便于學(xué)生掌握。
第二，基礎(chǔ)工程是一門半理論半經(jīng)驗的學(xué)科，與土力學(xué)一脈相承，涉及概念很多，力學(xué)原理與數(shù)學(xué)計算相對繁瑣，是學(xué)生學(xué)習(xí)感到困難最主要的原因。在教學(xué)過程中，建議倡導(dǎo)概念教學(xué)，讓學(xué)生在頭腦中形成知識網(wǎng)絡(luò)，不要死記硬背；建議采取板書結(jié)合多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，各取所長，尤其要重視野外實習(xí)、課程設(shè)計等環(huán)節(jié)，做到全程考核，激發(fā)學(xué)生的求知欲，激勵學(xué)生自學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考，解決實際問題的能力。
參考文獻：
[1]周景星，王洪瑾，虞石民等.基礎(chǔ)工程[M].北京：清華大
學(xué)出版社，2001.
[2]趙明華，徐學(xué)燕.基礎(chǔ)工程[M].北京：高等教育出版社，
2012.
[3]王東元，毛毳，趙建軍等.中美基礎(chǔ)工程課程和教學(xué)方法
比較[J].高等建筑教育，2011，（5）.
[4]侯天順，楊秀娟，張寬地.土力學(xué)課堂教學(xué)若干問題的反
思[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2012，（9）.
[5]李廣信.關(guān)于土力學(xué)理論發(fā)展的一些看法[J].巖土工程
學(xué)報，1991，（5）.
[6]代國忠，史貴才，吳曉楓.“土力學(xué)與基礎(chǔ)工程”課程建設(shè)
一、教學(xué)方法的改變
由于基礎(chǔ)工程是一門實踐性非常強的科目，也是注冊土木工程師專業(yè)考試中的一個主要考試科目，考試中主要包括基本理論的考查和會用基本理論進行案例分析。因此，教師在進行某一章內(nèi)容教學(xué)之前，預(yù)先給學(xué)生一個具體的題目或者案例，將學(xué)生置于一定的問題情境中，使學(xué)生明確通過該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)能掌握的知識和解決的實際問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)熱情。在教學(xué)過程中，將教材上提供的知識密切與問題案例聯(lián)系，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中了解應(yīng)該如何逐步分析問題、解決問題，并最終應(yīng)用知識完成案例所布置的任務(wù)。在基礎(chǔ)工程的教學(xué)中可以比較多的使用這種案例法。例如，基礎(chǔ)的埋置深度是一個非常基本而重要的概念，如果直接灌輸概念，學(xué)生對埋置深度的理解還停留在表面，遇到實際工程問題（尤其是有地下室，或者主樓旁有裙樓時等）還是不知如何確定。這時，我們可以先以一個實際的小案例引出這個概念，首先讓學(xué)生處于一個實際工程的情境中，帶著問題去思考。我們可以給出如下一個工程情境：某工程主樓12層，裙樓3層，包圍主樓三邊，主樓88m長，17m寬，裙樓寬15m，主樓用筏板基礎(chǔ)，裙樓用獨立基礎(chǔ)，地下室均為5m，主樓地基承載力修正時，主樓埋深取多少？提出這個問題讓學(xué)生思考，學(xué)生會產(chǎn)生思考的興趣，然后再逐步引導(dǎo)，這樣學(xué)生對埋置深度在不同情況下如何正確選取就基本掌握了。又如，在講解樁基礎(chǔ)中摩擦樁和端承樁時，可以以“玉林電廠的懸樁”這個案例引入：玉林電廠是一個大型火力發(fā)電廠，在其施工過程中發(fā)生了一個不應(yīng)發(fā)生的錯誤，此場地在地面以下40～70m為基巖，巖石為凝灰?guī)r。原設(shè)計的鍋爐和煙囪等主體建筑物的地基基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，鉆孔灌注樁以凝灰?guī)r基巖為持力層，屬于端層型樁。設(shè)計承載力和沉降均滿足要求。但是在勘察、施工中，把含粘土的碎石層（其中所含碎石的巖性也是凝灰?guī)r）誤認為是凝灰?guī)r基巖，致使大量的鉆孔灌注樁樁端落在這些黏土層上。竣工以后才發(fā)現(xiàn)這一錯誤。通過這個案例，詳細分析為什么在端承樁和摩擦樁處于同一個剛性承臺下施加荷載時，摩擦樁常常會成為“懸樁”，二者無法共同工作，發(fā)生漸進破壞的。這樣的授課方式比單純地告訴學(xué)生概念顯得更生動、更立體，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生根據(jù)基本理論分析解決實際問題的能力。
二、考核方法的改變
《基礎(chǔ)工程》課程的教學(xué)目的：一是要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)工程設(shè)計中的基本概念、基本理論、基本方法；二是會應(yīng)用基本知識去分析解決一些實際的工程問題。因此，基礎(chǔ)工程的考核可以分為兩階段的考試：第一階段為閉卷，主要考核學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的掌握，我們希望學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，在將來的工作中有更大的潛力；第二階段為開卷，主要考核學(xué)生的實際工程應(yīng)用能力，當(dāng)學(xué)生完成第一階段閉卷考題后，交上考卷，就可以拿到第二階段的開卷題，開卷題中要求學(xué)生正確、熟練地應(yīng)用規(guī)范、教材等輔助材料完成基礎(chǔ)工程設(shè)計，或者給出一些工程中的案例，讓學(xué)生去分析解決實際中的基礎(chǔ)工程問題，又或者是一些實際發(fā)生的重大工程事故，讓學(xué)生分析原因。問題的來源要選取工程中經(jīng)常遇到的問題，有實際意義的問題，難度要中等。這種考試更注重能力考核，不局限在要求死記硬背的內(nèi)容上，試題選擇的原則要能夠充分體現(xiàn)素質(zhì)教育要求的知識，突出學(xué)生能力的訓(xùn)練和考核。
作者：王飛 宋雪琳 單位：石家莊經(jīng)濟學(xué)院勘察技術(shù)與工程學(xué)院
對于機械類的學(xué)生來講，材料力學(xué)是一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)好此門課程的內(nèi)容不僅為后續(xù)課程打下良好的力學(xué)基礎(chǔ)，而且也可以將工程力學(xué)知識直接應(yīng)用于工程實踐，解決實際工程問題。對于學(xué)生來說，在有限的課堂里，既理解力學(xué)的基本概念和理論，又培養(yǎng)自己分析和解決實際問題的能力。顯然，學(xué)生是做不到。這就要求材料力學(xué)教師采取有效的教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生主動性，把抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化，Ansys Workbench軟件可以對這樣問題進行模擬仿真，可得到事半功倍的教學(xué)效果[1]。
1 材料力學(xué)教學(xué)中存在的問題
由于材料力學(xué)典型特點是內(nèi)容抽象、理論性強。為了拓寬大學(xué)生的就業(yè)方向，各學(xué)校相應(yīng)調(diào)整了培養(yǎng)方案，材料力學(xué)壓縮到80個學(xué)時。保證教學(xué)內(nèi)容不變，在學(xué)時減少下，保證教學(xué)質(zhì)量完成教學(xué)任務(wù)，每位任課教師都面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。教師改變了傳統(tǒng)的板書教學(xué)，而采用多媒體教學(xué)，雖然課件可以圖文并茂，信息量大，但也存在弊端。為了節(jié)省課堂教學(xué)理論推導(dǎo)的時間，直接由多媒體給出推導(dǎo)的最終結(jié)果，學(xué)生對此印象不深，對結(jié)果理解不夠透徹，到實際應(yīng)用中就發(fā)蒙，無從下手。因此，提出把Ansys Workbench軟件引入課堂，作為課件的補充材料，使教學(xué)過程更清晰，內(nèi)容更加連貫和完整，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促進學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識的提高，為國家培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的工程人才[1，2]。
2 Ansys Workbench軟件在材料力學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢
材料力學(xué)與工程實際聯(lián)系極為密切，其中一些定理、定律和結(jié)論廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，是解決工程實際問題的重要基礎(chǔ)課程。材料力學(xué)中，概念較多，對定理的理論推導(dǎo)也多，并且有些概念比較抽象，只單純的教學(xué)講解，學(xué)生不容易接受和理解。通過Ansys Workbench軟件模擬后，可以用云圖顯示內(nèi)容，具有比較直觀的特點。這種新的授課方式，可以通過顏色、動畫等大量的信息刺激學(xué)生，將充分調(diào)動學(xué)生的身心，提高課堂的氛圍，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，降低材料力學(xué)學(xué)習(xí)的難度。同時，可以通過軟件建模，增加學(xué)生對材料力學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生較強的結(jié)構(gòu)分析能力和創(chuàng)新意識。通過軟件模擬，學(xué)生經(jīng)過整個建模的過程，載荷的加載方法、材料性質(zhì)的加載，加深學(xué)生對工程背景的理解，提高解決工程實際問題的能力[1]。
3 Ansys Workbench軟件在教學(xué)中的應(yīng)用案例
3.1 問題描述
彎矩作用在鋼桿模型（見圖1）。鋼桿模型由1體和2體兩部分組成：1體的長寬高是10 mm×5 mm×15 mm；2體的長寬高是10 mm×5 mm×15 mm，在端面3處被固定，彎矩作用在1體上，方向為垂直Y軸，由X軸指向Z軸，分析在彎矩作用下鋼桿的變形及應(yīng)力分布[3]。
3.2 結(jié)果分析
根據(jù)Ansys Workbench軟件使用方法，啟動Workbench并建立分析項目靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析；導(dǎo)入創(chuàng)建的幾何體；添加材料庫；添加模型材料屬性；劃分網(wǎng)格；施加載荷與約束；結(jié)果后處理等步驟后，求解出等效應(yīng)力分析云圖（見圖2）、等效應(yīng)變分析云圖（見圖3）和總變形分析云圖（見圖4）。
