结构力学十篇

时间:2023-04-11 12:49:08

结构力学

结构力学篇1

关键词 学习力结构 要素 模型 层次

学习力是指人们获取信息、改造自我、创新工作并改变自身生存状态的能力,它影响着个体的品质形成,关系到个体的竞争状态,决定着个体的事业成败。为深入了解学习力,使学习力提升成为可以把握的东西,本文从三个方面对学习力结构进行分析讨论。

1 学习力的构成要素

关系到学习力的要素有很多,究其关键,本文认为学习力主要由目标要素、经验要素和意志力要素构成,各要素的质量及其相互之间的结构情况直接影响着个体学习力的强弱。

1.1 目标要素

所谓目标就是个体想达到的地方。目标是构成学习力的方向性要素,它是否树立或树立的正确与否,决定着个体学习行为的方向,影响着学习力的指向和质量。因此,我们必须弄清楚四种情形:一是没有目标,个体行动不具有稳定的方向,即使有了短暂的投入,其学习行为也不会真正发生,因而也不能形成学习力;二是目标树立了但不正确,这种目标只会导致错误的行为,所形成的能力也是负向的,于学习、生活和工作都是有害的;三是目标树立了但不清晰,这种情况可能引起学习发生,即便如此,学习力增长也不能连续;四是有正确而且清晰的目标,这种目标一旦真正被树立,就会引导个体自觉学习,认真履行每一个学习流程,使学习力呈现出连续增长的态势。正确而且清晰的目标来自个体的修炼,它要经过树立—修正—再树立的完善过程。

1.2 经验要素

经验指由实践得来的知识或技能,是间接经验与直接经验的统一。间接经验指个体通过多种媒体或方式获得的知识和技能,它来自他人对实践的认识和总结;直接经验指个体在实践活动中亲自获取的知识和技能,它是自我认识、自我创新和自我总结的结果。要发挥经验对学习力的作用,我们应该正确对待三个问题:一是做好间接经验的内化工作,使间接经验从理性状态变成实用状态,形成有针对性的思想、思路和方法,否则,再好的经验也难以自如运用;二是做好直接经验的升华工作,由于直接经验是个体在处理某一事物的过程中得到的,初始阶段往往具有朴素性、局限性等特点,这就需要将它进行理性升华,建立起解决同类问题的经验体系,以便更好地指导今后的工作;三是做好两者关系的整合工作,将间接经验与直接经验紧密结合起来,通过贯通、互补和整合建立起有机结合的经验链,形成有个体特征的经验体系。只有这样,才能正确发挥经验对学习力的支持作用。

1.3 意志力要素

意志力是发动和抑制个体行动的力量,是个体心理活动的能动表现,是学习力结构中最活跃的要素。意志力是个体潜心修炼的结果,它从持续的心理锻炼、目标追寻、实践投入等方面反映它的内容,其质量来源于长期的实践训练和考验。意志力靠个体自觉控制,它是根据环境变化主动实施的调节过程,任何依赖外界附加条件发生作用的,都不是真正意义的意志力。意志力是可以调节和补充的,一方面,个体根据实际情况,时刻都在对自己拥有的意志力进行调节,以最佳的状态去追求目标;另一方面,个体根据情况变化,还会对自己的意志力进行质量补充,用极限的努力去赢得非凡绩效。正因为有了这些过程,才使得工作创新成为可能。

实践中,三种要素是相互联系、相互影响,共同对学习力发挥作用。

2 学习力的基本模型

讨论学习力要素之后,可以建立如图1所示的学习力模型。在三角形图形中,三个椭圆分别表示目标、经验和意志力要素及其质量情况,箭头线的实线部分是一种要素对其他要素的实际支持力,虚线部分是一种要素对其他要素的可能支持力,三种要素有机联系构成了个体的学习力体系。我们可以看到,正确而且清晰的目标,能够为经验的获取与创造、意志力的形成与发挥提供方向支持,让个体知道为什么去干;丰富的经验能够强化目标和意志力,使它们获得能力支持,让个体有信心去干;坚强的意志力能够为目标和经验提供动力支持,让个体有决心去干。应该重点强调的是,每一要素在为其他要素提供支持的同时也得到其他要素的支持,由此构成了要素之间的支持环路,而环路功能的强弱和大小,又取决于可能支持力和环路结构情况,所以,提升个体学习力的理论意义,就是要做好可能支持力和环路结构的建设工作;提升个体学习力的实践意义,就是要结合工作开展系列创新活动。

为进一步理解可能支持力,本文引进“张力”的概念。所谓张力,按照词典解释就是指物体所承受的拉拽力,而学习型组织理论研究认为,社会生活中同样存在着张力,它表现为个体的理想景象与现实状况之间的差距,我们用L表示理想、X表示现况、F表示张力,其公式表达为L-X=F。当L高于X或L比较稳定时,张力便是L-X=F,表明理想拉动现况向高端靠拢,让个体的成长出现上升之势;反之,当L低于X或L不稳定时,张力便是L-X=-F,表明现况拉动理想向低端靠拢,让个体的成长出现摇摆和倒退。目标、经验、意志力三种要素客观上存在着理想值和现实值的区分,当我们要加强一种要素对其他要素的可能支持力时,首先要做好两件事情:一要认真规划好要素的发展前景和可行性路径,让要素的理想景象在自己的头脑里有清晰轮廓、稳定图象,成为个体心之所向的追求之的;二要客观评估个体既有要素水平,知道差什么、差多少,该如何进行要素补充,让要素发展保持理想方向。很显然,正确评估要素现实水平,让理想景象产生强大引力,在理想景象与现实情况之间形成正向张力,才能延伸可能支持力,扩大实际支持力,进而提高要素结构的有机程度,达到提升个体学习力的目的。

模型中的环路结构分两个角度进行理解,一是由要素本身构成的环路,其中目标居于主导地位,经验和意志力居于服务地位,只有目标事先确立,其他要素才会有意义,同样,只有经验和意志力充分发挥作用,才能真正展示目标意义;要素之间的结构顺序以目标为原始方向,或者逆时针旋转或者顺时针旋转,通过彼此作用构成要素环路结构。二是由支持力构成的环路,每个要素都有两支支持力和两支被支持力,要素输出力的大小不仅取决于自身质量,而且还取决于被支持力的情况,只有各要素的支持力做到正常输出,才能保证被支持力可靠、有效,才能使下一轮回的支持力获得能量补充,如此循环,构成支持力环路结构。当要素结构有序、支持渠道通畅、支持力量强劲时,学习力结构的有机程度就越高,对学习力发展就越有利,反之,学习力结构的有机程度就越低,对学习力发展就不利,甚至可能是有害的。

3 学习力的分层

学习力是有层次之分的。根据学习力模型和学习力形成方式,本文将个体学习力分为三个层面即借鉴性学习力、改造性学习力和创造性学习力进行讨论。

借鉴性学习力,主要来自获取学习环节,是个体学习、内化他人成果的能力,属于经验再现,因此,学习力要素及其模型给予它的是经验层面的支持力。借鉴性学习力具有以下特点:一是基础性,在学习力体系中它处于基础地位,对学习力的提升和发展起到支撑作用。二是广泛性,首先是人群的广泛性,人人都拥有借鉴性学习力,能够从他人那里获得经验,使自己站在巨人的肩膀上发展更快;其次是应用的广泛性,人们多数时间都是在学习他人的经验,在成熟的经验和标准指导下推动工作、改善生活,追求自己的人生目标。三是局限性,借鉴性学习力难以摆脱他人的思维定势、情景假设、行为方式等束缚,因此,在实践运用中可能会出现这样或那样不相适应的地方,如果掌控不好就会引发应用失误,甚至还会导致工作失败,这是我们应该高度注意的问题。

改造性学习力,主要来自转变学习环节,是个体根据自我需要进行角色塑造的能力,属于自我意识实现,因此,学习力要素及其模型给予它的是能动层面的支持力。改造性学习力是人生发展不可或缺的能力,换言之,一个人只有不断提升自己的改造性学习力,才能拥有较好的心态和角色,进而运用好经验性学习力,发挥好创造性学习力。为增强对改造性学习力的认识,本文着重讨论它的几个特点:一是针对性,改造性学习力强调的是自我改造能力,它是根据工作任务和环境提出的新要求,为调整个体的工作状态,事先在思想、理念、态度、角色等方面进行的自我改造和转换,这种能力越强、改造效果越好,对未来的工作就越有利。二是自觉性,改造性学习力是在没有外人监督下形成和发生的,凭借的是个体自我需要、自我实施、自我完善的自觉意识,其自觉程度与个人的思想境界紧密相关,思想境界越高的人,自觉程度就越高,改造学习力就越强。三是实时性,它是指改造性学习力的针对性实时问题,人们所处的工作环境、工作任务以及自我状态都在发生变化,一个人要在变中实现自我、取得成功,就必须根据环境和工作的变化实时调整改造学习力角度,及时针对自身问题进行改造学习,使自己的状态保持与环境和工作的要求相一致,只有这样,才能保证工作的有效性。

创造性学习力,主要来自创新学习环节,是个体在实践中解决新问题的能力,属于创新意识实现,因此,学习力要素及其模型给予它的是创新层面的支持力。创造性学习力是个体追求更高境界必须具备的能力,它体现在思路创新和实践创新两个方面。思路创新能力,就是个体调整思考问题的角度和线索的能力,当我们遇到新情况和新问题而感到不知所措时,就需要对工作思路进行新的调整和整合,使工作在新思路的指引下正常开展下去。实践创新能力包括两层含义:首先是完善性创新能力,它是个体应用新思路对现行工作进行改进和完善的能力,它需要实践过程和工作效果来体现,目的在于使工作在原有水平基础上有新的提高;其次是原始性创新能力,是个体运用新思路以自己拥有的经验对未知的东西进行探究和开发的能力,它是将未知变成已知、将复杂变成简单、将一般变成非凡的开创性实践活动。创造性学习力的特点就是不断创新,通过持续有效的实践活动,将事物发展水平由一种状态推向更高一级状态,直至达到理想目的。

结构力学篇2

关键词:结构力学;教学方法;教学内容

中图分类号:G42

结构力学课程教学中,无论是教学内容、教学方法、教学手段、师资队伍建设还是教学思想,或多或少都存在左或右的偏差,因而,为了保证通过该课程教学能培养出社会合格的土木专业人才,必须针对上述五方面进行必要的改革,所以,本文拟定探究上述五方面存在的问题,找出问题的症结所在,提出明确的改革目标,制定行之有效的步骤,并配备得力可行的措施。

1教学内容改革

安排教学内容通常的做法是:根据自身课程的特点与专业课对专业基础课的知识储备要求,区分教学内容上重点章节与理解性知识,因而,多年来,课程的重点内容基本不会更改,甚至是一尘不变的,除非教育部或上级主管部门对教学大纲做出了重大修改。

针对以上问题,对教学内容做出行之有效的改革势在必行。人的思想要与时俱进,同样,教学的侧重点,或者说教学中的重点章节也要与时俱进,这是保持与日新月异的科学前沿同步的有效法宝[1—2]。众所周知,我国去年可以说地质灾害频发,处在断裂带的区域先后发生大小地震多次,震级与破坏性较大的有:汶川8.0级特大地震,云南5.0级地震以及11.10在青海省发生的6.3级地震。为了弄清其发生的机理与诱发灾害的主要因素,国家科工委与全国的高校研究院一道将研究方向朝动力学领域偏移,结合学院在未来一段时期内要创建国内知名教学型大学的宏伟目标,结构力学的教学重点应该转移到结构动力学部分,培养结构动力学拔尖人才,为学生将来进行地震波传播规律研究与减小地震对建筑物与构筑物的震害探讨打下坚实的力学基础。

教学内容改革也是培养适应时代要求的建筑结构人才的要求。今天是一个电子信息化时代,今天的文盲不再指一个不识字的人,而是一个不会使用电脑作为工具的人[3]。所以,对于土木结构专业的毕业生,必须能熟练地应用本专业相关计算软件,如:PKPM,SAP,ETABS等,这些软件无一例外都使用到结构力学中矩阵位移法的相关理论,也许有人认为自己仅仅使用它,不需要了解它的算法,对于一个真正希望“充分”使用它的人来说,理解它的基础理论是必要的,而且,一部分毕业生也将走入结构计算软件开发岗位。因而,在教学中,我们计划将矩阵位移法作为重点讲授的内容,安排更多的教学学时,让学生充分理解相关基础理论,并在VisualC++环境下编制相应的计算程序,有效地利用它进行结构的内力计算,如有可能我们还将组建一个学生开发团队,毕业前进行一次实战演练。

基于以上的教学内容改革目标,我们将在课时的分配上对动力学与结构矩阵位移法两大部分给予充分保障,定期聘请知名的结构动力学专家做最前新研究成果的学术报告,在教学设备(实习电脑、多媒体教学设备)上给予更多的考虑,通过这些措施,有望达到预期的教学改革目标。

2.教学手段改革

由于学校试验经费不足与试验条件的限制,很多大比例尺的模型试验都无法开设,导致教学手段单一,学生对结构或基本构件在各种荷载条件的破坏过程与破坏形态没有一个感性认识,学习的效果不是很好。

所以,必须进行结构力学课程教学手段改革。改革的目标是:在不具备物理试验教学条件下,我们可以采用数值试验取代物理试验这一教学手段,让学生了解构件的破坏过程与变形特点。具体计划是:教师在备课时,通过大型有限元计算软件,如ANSYS、ABACUS,模拟在各级荷载情况下的破坏形态,以及在分级加载条件下的破坏过程,同时给出其结构的应力场的分布情况。课堂教学中,通过多媒体教学为学生演示这些计算成果,并采用基本计算方法手工给出计算成果,两者进行对比,找出计算误差。通过数值试验代替物理试验的教学手段,既可避免由于没有试验设备造成不能试验的尴尬,也可为学生就结构破坏过程提供一些感性认识,达到较为满意的教学效果。

3结论

本文通过探讨结构力学教学改革中的五个环节,明确了改革的具体目标,了解了改革的具体内容,掌握改革的有效措施,可望收获理想的改革成果。

参考文献

[1]郑国栋,李校兵.《结构力学》教学改革初探.中国水运,2007,5(5):225—226.

[2]吕恒林,宋明志,周淑春.《结构力学》课程教学的几点建议.理工高教研究,2007,26(1):114—115.

结构力学篇3

关键词:学习兴趣;教学改革;创新能力;能力培养

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0260-03

结构力学是土木工程专业的一门重要的基础课。它是学生学习混凝土结构、地基基础等专业课的基础,与工程实践联系紧密,是沟通基础课和专业课的纽带。为了满足土木工程专业人才培养的要求,我们对当前《结构力学》的教学内容、方法及手段等方面进行了改革。

一、合理选择教学内容,培养学生自学能力

结构力学教学的内容必须为培养工程师的高等工程教育服务。通过精选教学内容,简化课内教学时间,给学生提供更多的自主学习的时间。《结构力学》课程内容多,主要分成基本和专题两大部分。基本部分是课程的基础,对这部分内容我们加强了课堂教学力度,但与材料力学课程重复的内容可以精简教学。如平面体系几何组成分析中的组成规则,我们先重点讲解三刚片规则:平面内的三个刚片用不在一直线上的三个铰两两相连,组成无多余约束的几何不变体系。把组成规则中的关键词一一详解,再提问学生,逐步培养他们分析问题的能力,从中总结自学过程中该注意的一些问题。然后通过实铰、虚铰的作用;刚片与链杆的转换得到两刚片规则和二元体规则,因此后面两个组成规则就可少讲,留出时间给学生具体分析体系。结构弯矩图的绘制,在材料力学中已讲过梁,在结构力学中则着重强调荷载与内力的微分关系及对应于弯矩图、剪力图中的图形特征,重点介绍叠加法绘制弯矩图。在此基础上强调刚架内力图绘制时需要注意的问题,尤其是刚结点处横梁和竖柱的弯矩关系。又如静定结构的位移计算,虽然虚功原理十分重要,但其原理推导相当复杂,学生不容易理解,反而让学生觉得结构力学很难学。目前我们的做法是略去繁杂的公式推导,重点讲其物理意义,然后给出公式及其应用范围,这样可避免学生对结构力学学习的恐惧心理,还可压缩授课时间。专题部分不可能像基础部分那样精讲,我们是根据不同的专业来进行选学。通过合理选择教学内容,教师可在有限的学时里把课讲完,把基本知识传授给学生。

二、多种教学方法结合,激发学生创新思维

在合理选择教学内容的同时,也要改革教学方法。“学为主体,教为主导”是教学的原则和规律,教师必须认真研究如何引导学生主动学习。在今后的工作中,学生可能不会直接应用结构力学知识去解决某个具体问题,但所学到的分析和解决问题的思维方法,却是他们今后工作所不可缺少的。在教学方法我们注意了以下几方面:

1.发挥教师的主导作用,培养学生的创新意识。从结构力学的整个内容看,静定结构的内力分析是关键,其分析方法仍然是材料力学中介绍过的截面法,但结构力学中杆件数目多,多数学生觉得难以迅速准确地选择隔离体,以至有的学生觉得静定结构内力计算没有规律,从而产生害怕心理。事实上,按几何不变体系的组成方式看,静定结构是无多余约束的几何不变体系,其构成模式不外“简支”和“三铰”两种基本模式,再通过复合可构成其他静定结构。在对静定结构进行内力分析时,“简支式结构”一般是利用平面一般力系的三个平衡方程求出全部反力再求内力;而“三铰式结构”一般是先整体、再局部分析求出全部反力。规范化处理静定结构内力分析的具体步骤是:①对结构进行几何组成分析,掌握其组成方式,对于梁式结构,先找出其中的静定梁;对于组合结构,先找出基本部分和附属部分,这是静定结构内力分析中的重要一步;②按几何组成相反的顺序选择合适的内力求解步骤,例如,对有基本部分和附属部分的结构,应从附属部分入手;③由截面法求出控制截面的内力;④用分段叠加法绘制弯矩图,轴力图、剪力图则可以根据外力直接绘制。为了帮助学生准确、熟练地掌握这部分内容,我们增加了习题讨论课,把典型题目精选出来精讲,让学生从具体例子中总结各种方法的应用,逐步提高自己分析和自学的能力。我们以“讨论”为中心来组织习题课教学,着重讨论解题思路、方法,使学生逐步掌握解题的基本方法。课后留一些典型习题让学生自己做,可以说做题实践是学习结构力学最有效的方法之一。

2.多种教学手段并用,实现全方位立体教学模式。在教学过程中,为了增强教学效果,要充分利用多种教学手段。多媒体课件可将理论公式、图片、动画和讲授内容有机结合在一起。我们在制作多媒体教案时搜集了大量的动画图片和工程实例,形象、生动、有效地帮助了学生理解和记忆。多媒体教学一方面能刺激学生的多个感官,使教学过程生动活泼,提高学生的学习兴趣;另一方面,也节约了教师课堂板书的时间,可增大教学容量,提高教学效率,是解决教学时数少、教学内容多这一矛盾的有效手段。要利用好多媒体这一有效的辅助教学工具。传统教学的优势该保留,如教师与学生之间富有人情味的交流、教师提问以活跃氛围等。多媒体教学与传统黑板板书相结合,教学效果会更好,也可改善学生长时间盯着大屏幕给眼睛带来的不适。对一些发展动态等,可以播放多媒体课件让学生快速浏览一遍,以激发学生的学习积极性。

3.引入计算软件,培养学生的电算能力。由于工程结构越来越复杂,随着计算机计算速度的提高,模拟、分析软件的功能增强,工程实践中的结构分析与设计,已基本由电算取代了手算,学生工作后是否会用结构分析软件已成为衡量其业务水平的标准之一。因此,我们在教学中注重培养学生应用计算机进行工程计算的能力,我们主要介绍的软件有:①结构力学求解器。结构力学求解器面向教师、学生及工程技术人员,其求解内容包括平面结构的几何组成分析、静定及超静定结构的内力与位移计算、影响线等经典结构力学课程中所涉及的问题,对于平面结构的内力计算,可绘制内力图,位移计算可绘制位移图;平面结构的自由振动分析可计算前若干阶频率,弹性稳定分析可计算屈曲荷载,并可静态或动画显示各阶振型和失稳模态。②MATLAB和Simulink。在超静定结构的力法、位移法教学中可以介绍MATLAB软件,让学生应用结构力学知识,通过简单的编程,即可完成相关问题的内力计算和内力图绘制,激发了学生学习结构力学的兴趣。在动力学教学中我们介绍了MATLAB软件和其中的工具箱Simulink,主要是指导计算振动系统的自振频率、阻尼、振型向量等动力特性,计算振动系统在简谐荷载和一般荷载作用下的动力反应,并把计算结果用图形或动画表示出来。③有限元计算软件。有限单元法是常用的数值分析方法,它可有效地解决复杂的工程计算。土木工程行业常用的有限元软件有ANSYS、ABAQUS、SAP、ADINA等。在结构力学教学中我们简单介绍了它们的应用。

4.以科研带动教学,努力提高学生的工程应用能力。教师在授课时介绍了李春设计建造的赵州桥,茅以升造桥、炸桥等故事,葛洲坝工程,上海的环球金融中心,奥运会主会场-“鸟巢”工程,世博会中国馆等大型结构的设计、施工,既增添了课程活力,又激发了学生的学习兴趣。我们在教学中还十分注意将最新科研成果和工程应用融入教学,以科研带动教学,提升教学层次。结构力学课程组成员先后主持、参与了国家和省部级基金项目8项,参与了十多项横向课题的研究,如高铁苏州段技术支撑、泰州电厂及陈家港等电厂的钢内筒吊装技术研究。通过这些工程应用项目的研究,课程组成员可以深入浅出地将工程领域的技术问题融入到日常课堂教学中,不仅消除了学生对工程项目的畏惧心理,也直接激发了学生对书本知识的学习热情和动力。课堂教学和课外研学有机结合,提高了学生的知识应用能力和创新能力。课程组十分注重指导学生将结构力学知识应用于大学生科研立项、大学生创新性实验计划,提高他们的工程素质和实践能力。

《结构力学》是土木工程的重要专业基础课,对土木工程专业学生的培养质量起着至关重要的作用。我们只有不断进行结构力学教学改革,才能稳步提高教学质量,让学生真正掌握结构力学的知识,为进一步学习专业课及今后的实际工作打下良好的力学基础,培养出高素质的、与时俱进的土木工程专业人才。

参考文献:

[1]贾影,于桂兰,徐艳秋,结构力学研究性教学初探[J].高等建筑教育2011,20(3):116-118.

[2]龙驭球,包世华.结构力学教程(I)、(II)[M].北京:高等教育出版社,2001.

[3]李秀梅,陈建芳.提高结构力学多媒体教学效果的几点建议[J].教育教学论坛,2011,(29):200-202.

[4]陈晓燕.浅谈“学为主体,教为主导”在《机械制图》教学中的应用[J].装备制造技术,2009,(11):171-173.

[5]李继生,赵文菊.MATLAB在结构力学计算和作图中的应用[J].邵阳学院学报(自然利学版),2011,8(1):44-47.

[6]王德玲,沈疆海.计算软件在结构动力学教学中的应用[J].科技创新导报,2009,(33):253-254.

结构力学篇4

【关键词】公共权力;权力结构;权力制约

公共权力是以国家权力为基本存在形式和作用方式的权力。公共权力的腐败是当今中国的一个突出的政治问题。2011年在回答中外记者提问时,时任总理说:“当前最大的危险在于腐败”。公共权力的腐败与政治生活形态有密切的关系,这种政治生活形态以公共权力过于集中和结构失衡为特征。中国共产党在早期的发展过程中,为了强化思想和组织的统一,增强党的凝聚力和战斗力,在组织形态上逐渐倾向于集中。执政之后,在集中的模式下,国家公共权力也趋向于由底层向顶层的纵向集中,并在一定程度上造成了造成立法权、司法权的弱化和社会权力的衰弱,使多种形式的权力向单一的行政权力的集中,引起权力结构失衡。在权力结构失衡的情况下,以行政权力为中心形成了相应的官僚机构,由其在底层和顶层之间传递权力,并占据其他公共权力形式衰弱后造成的权力真空。在改革开放之前,公共权力集中在抵御各种政治风险、维护社会稳定、提高行政效率、集中力量办大事中发挥积极的作用。而由于政治生活形式的单一性和社会物质的匮乏,这种权力集中的弊端没有突出出来。改革开放后,随着经济的加速发展,公共权力能够支配的社会资源越来越庞大,政治生活形式也趋于复杂化,权力过于集中的弊端就愈来愈凸显。一方面,民众努力使用不合法的手段影响公共权力决策,以达到自己的利益。另一方面,由于过于集中,公共权力缺少来自体系内的制约和体系外的约束,这些为公共权力的腐败提供了有利的环境。另外,从事经济活动富裕起来的阶层对过去官员的特殊待遇形成了挑战,这也在很大程度上刺激了官员的贪欲和权力寻租行为。过去我们集中精力抓大案要案,现在发现低级别官员的腐败已成为普遍和严重的现象。在各种因素的影响下,腐败现象的愈演愈烈,已经对经济秩序和社会生活的健康运行产生了很大的影响。

英国的一位史学家阿克顿勋爵有一句名言,“权力导致腐败,绝对权力导致绝对的腐败”。针对腐败现象,首先应该做的,不是建立抵御贪欲诱惑的道德防线、法纪防线,而是要尽量消除引起腐败贪欲的客观因素。权力集中为腐败提供了最有利的土壤。总理今年1月23日在国务院第8次全体会议上,谈及当前中国政府改革和建设方面存在的问题,指出,权力过分集中而又得不到制约的问题,依然是滋生腐败的根源。因此,现象,首先要改变公共权力过于集中造成的权力结构失衡的局面,从三个方面入手,构建科学的公共权力结构。

一、实施简政放权

建立科学的权力结构体系,在纵向上要简政放权。2013年全国人大批准的新一轮国务院机构改革方案,主旨就是推进政府职能转变,把该放的权力放掉,走“小政府、大社会”的路子,使政府集中精力管好那些诸如民主法治、公平正义、公民权力和民生保障等社会建设,放弃那些本该由市场机制调控的资源配置和准入审批。3月26日,总理在国务院召开的第一次反腐倡廉工作会议上强调,要全面贯彻落实党的十精神和中央关于反腐倡廉建设的决策部署,着力建设廉洁政府,并从六个方面对今年政府的反腐倡廉提出了要求,而六个之首便是简政放权。说,如果说机构改革是政府内部权力的优化配置,那么转变职能则是厘清和理顺政府与市场、与社会之间的关系。“说白了,就是市场能办的,多放给市场。社会可以做好的,就交给社会。政府管住、管好它应该管的事。”在推进向市场放权的同时,还应推进向社会的放权,实行事业单位、社会团体的去行政化管理,从外部减少各种评比、检查、项目建设,弱化管理人员的行政化级别,支持各行业遵照规律创造性地开展好常规工作。

二、促进合理分权和权力相互制约

为了构建科学的权力结构体系,我们还要在党的统一领导和国家意志统一的前提下,在横向上促进合理分权和权力之间的相互制约,在国家政治体制中构建一种决策权、立法权、执行权平衡配置、相互制约、以权制权、以法制权的分权关系。首先要真正落实各级人民代表大会的权力。我们是人民民主的国家,人民代表大会在权力结构中是最高的权力机构,但在实际的政治实践中,人大的权力在很大程度上被形式化了。在权力形式化的情况下,作为最高权力机构的人大难以对行政权力、对政府官员实行有效监督和制约。我们应该探索推行更为普遍的选举制,实行代表专任制,实行一定层级的政府官员由人民选举产生和任期制度,探索在各级人大中建立宪法监督委员会,对各种公共权力的违宪行为,通过违宪审查和宪法诉讼,予以追究,增强人大权力的独立性和人大对政府机关的制约力度。其次,应当增强司法权力的独立性和司法机关对政府机关的制约力度。司法是主持社会公平正义的最后一道防线,是社会公平正义的守护神。要不断提高法官队伍的素质,积极推进法治建设,真正从“人治”转变到“法治”轨道上来,真正做到有法可依、有法必依。第三,要加强和改善党的领导,对各种权力进行有效的监督和制约。党自身必须自觉地克服权力高度集中、权力职能错位、党政不分等体制性弊端,从过去的直接行使公共权力转变为加强协调监督。各级党组织要正确运用和行使法律武器,从行政权力体系之外监督各级权力机关和领导干部的权力行为,保证公共权力的正确行使。

三、培育社会力量,促进社会自治

科学的公共权力结构包括纵向的简政放权和横向的权力分解与制约。要实现这个结构,还要进一步培育社会力量,促进社会自治。因为,从纵向来看,行政机关放下来的权力是给予各种企事业单位和社会组织的,社会只有能够把这些下放给自己的权力用好了,有能力进行独立自治了,简政放权的政策才能得到真正的落实。从横向来看,媒体、舆论、利益集团等社会权力对公共权力的影响越来越大,公共权力能否实现合理的分解和相互制约,在很大程度上要依赖于社会权力的推动。

培育社会力量,促进社会自治,一是在简政放权的基础上促进国有企业和事业单位改革,促进国有企业和事业单位内部治理结构转变,实现民主管理和专家管理。二是支持媒体的发展,发挥媒体的强大监督作用,并积极引导社会舆论。三是促进地方自治,引导群众以各种形式参与地方政治生活,提高地方政府自治和自我管理能力。四是促进行业自治,培育行业规范,培育和引导利益团体的发展,扩大群众利益表达和参政议政的渠道。五是完善公共服务体系。公共权力腐败的一个普遍因素是群众对稀缺的优质资源的争夺,这是一种全社会普遍恐惧的状态。当群众的福利和尊严得不到实现,就更倾向于参与公共权力的非法运作,或直接成为的力量。人民群众的生活保障和生存尊严是良好的政治生态的基本构成因素,因此要推进社会基本资源的公正分配,使群众享有优质和公平的教育、就业、社会保障等基本权利,使人民群众能够没有恐惧地、有尊严地生活。当人们的生存和尊严得到保障,其创新创造、服务社会、参与政治的正能量就会迸发出来,成为促进公共权力结构优化和规范运行的强大力量。

人们也许会担心,消除公共权力高度集中的状态对不会削弱政府的力量。中外学者通过研究各项政治现象,得出一个结论:“有限的政府也许比无限的政府更强有力”。在权力高度集中的状态下,由于公共权力深入到社会方方面面和细微末节,同时也被社会力量所渗透,政府无法强有力地对社会生活进行规范和引导。因此,在确保意识形态的前提下,根据政治社会的普遍规律,在具体的政治实践中分解权力的具体形式,分离出权力的某些职能,提纲挈领抓好根本工作,在使公共权力更廉洁的同时,也将使我们政府更强大,更有力。

参考文献:

[1]丁长艳.权力结构转变:中国政治体制改革的基础、维度与条件[J].云南行政学院学报,2011(6).

结构力学篇5

关键词:结构力学;兴趣;基础知识;创新能力;培养

目前,高校毕业生往往存在创新探索意识与能力不足等问题,与社会的需求有较大的差距,在进入工作岗位时需要较长时间的适应期;另有一些希望继续深造的学生,在研究生考取和学习过程中,难以用已有知识解决遇到的新问题,以致无法取得预期的成绩和成果。

“创新是一个民族进步的灵魂”[1],青年学生是社会发展的原动力。随着教育教学改革的全面深入,学生创新能力的培养越来越引起重视。如何培养学生的创新能力?创新能力的培养目标是什么?伟大科学家牛顿先生的话或许能给我们一些启示,“如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上”。由此可见,创新能力的培养目标就是要将学生培养成能在巨人肩膀上看得更远的人才。当然,要“站在巨人的肩膀上看得更远”,首先需要找到巨人并以其为“偶像”,然后掌握爬上巨人肩膀的本领,最后在巨人的肩膀上站起来,这样才能达到最终目标“看得更远”。这三个步骤,在人才培养的过程中,其实就是三个至关重要的环节:一是激发兴趣,二是培养能力,三是培养眼光。

《结构力学》是土木工程专业的重要专业基础课,该课程的教学内容与实际工程联系紧密,在专业知识体系中起着承上启下的关键作用,是后续课程如钢结构、钢筋混凝土结构、高层建筑、桥梁工程等的学习基础,更是从事结构设计工作的必备知识。如何在结构力学教学过程中培养学生的创新能力是一个十分重要的问题。

一、理论联系实际,激发专业兴趣

力学模型相对抽象,学生难以将其与实际工程中的结构联系起来,因此容易产生“厌学”现象,这不仅影响该课程的学习,而且使得学生无法很好地理解自己的专业。由于我国教育体制的问题,很多学生对自己所学专业并不十分了解,更谈不上十分感兴趣,因此大学教育的一个重要任务就是培养学生的专业兴趣,建立专业信心,激发学习热情。培养专业兴趣的方法很多,可以是幽默风趣的教学风格,可以是采用内容丰富、动静结合的教学课件,也可以通过合理的教学组织来实现,就结构力学而言,合理的教学组织就包括力学模型与实际结构相结合的教学方式。

例如,在讲解“静定多跨梁的受力分析”时,可以首先让学生看一下所熟悉的简支梁桥和悬臂梁桥图片,然后提出为什么在梁式桥中有多种不同的形式?稍微停顿之后,可以告诉大家要想从力学角度解释这个问题,我们首先需要来学习该节的课程内容。带着问题学习,可大大激发学习热情。讲解完静定多跨梁内力分析的基本方法后,我们可以讨论图1.a所示结构(相当于悬臂梁桥)的弯矩图(见图1.b),然后提出当铰结点B移至C点时结构(两跨简支梁桥)的弯矩图(见图1.c),并请同学们对比两结构的最大弯矩值。显然,同样荷载、同样跨度下悬臂梁桥的最大弯矩较小;然后,启发同学们利用材料力学的知识来考虑若两结构采用同样的材料、同样的截面尺寸,弯矩对结构承载能力的影响,同学们就可以很容易了解悬臂梁桥力学性能的优越性了。还可以进一步让同学们试着用“分段叠加法作弯矩图”[2]的知识解释悬臂梁桥最大弯矩较小的原因。

再如,在学习完“拱结构”的受力分析后,可以简要介绍一下卢浦大桥(见图2),然后让同学们思考卢浦大桥为什么要在桥面附近设置水平钢缆,以及卢浦大桥为什么属于上承式拱桥而非中承式拱桥?

这样,通过理论联系实际,不仅让同学们将力学模型和实际结构联系起来,还可以将相关的专业知识串起来,激发同学们主动学习、积极思考的兴趣和综合运用知识的能力。

二、注重基础知识,培养综合能力

创新的源泉是基础知识的深厚积淀以及对未知领域的不断思考与探索,因此要想创新首先需要具备清晰的概念、扎实的基本功[3]。结构力学主要讲解各种杆系结构受力和变形的计算方法,但若仅仅掌握了结构内力和变形的计算,还远不具备创新的条件,还必须对各力学模型的基本概念、符号、基本计算公式所蕴含的物理意义有深刻的理解,并能正确、灵活地运用。

结构力学的学习重点和难点是超静定结构内力分析部分,在讲解该部分时,除了通过例题让同学们掌握其基本求解思路、步骤等知识外,还需要将方程建立的条件、意义解释清楚。只有这样,学生才能具有利用已有知识解决新问题的能力。

当用力法求解图3(a)所示的超静定结构时,可选择图3(b)所示的基本体系。建立力法方程的条件为:原结构中A、B两点间的水平相对位移ΔAB(即AB杆的轴向变形量)与基本体系中A、B两点间的水平相对位移相等。

对于常见的排架结构EA=∞,即AB杆无轴向变形,原结构中ΔAB=0;基本体系中A、B两点间的水平相对位移由P和X1共同引起,P单独作用下引起的部分记为Δ1p,X1单独作用下引起的部分记为Δ11=δ11X1,即基本体系中A、B两点间的水平相对位移为δ11X1+Δ1p。此时,力法方程为:δ11X1+Δ1p=ΔAB=0。

仅仅到此为止的话,容易使学生在理解力法方程时产生力法方程的右边项均为零的误解。接下来,可以让同学们建立EA≠∞时的力法方程。顺着刚才的思路,同学们可以想到:由于EA≠∞,AB杆产生轴向变形,因此原结构中ΔAB≠0;而基本体系中A、B两点间的水平相对位移仍为δ11X1+Δ1p。这样同学们就可以比较深入地理解力法方程的含义了。

充分理解了力法方程的意义后,再学习支座移动或多种因素共同影响下的力法求解问题就容易得多了。

三、强化问题意识,刺激创新思维

传统的教育注重“授业解惑”,经过了多年传统教育的大学生已经由幼儿园时期的“问号”逐渐转向毕业时的“句号”。伟大的科学家爱因斯坦曾说“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要”。问题是创新的动力,只有在“问号”的不断鞭策下,才有可能积极主动的思考,刺激创新思维的形成。

在教学过程中,适当组织一些讨论课,作为教师可以抛砖引玉,提出一些问题让同学们思考。例如在学习了非荷载因素作用下超静定结构的受力分析后,鼓励同学们思考若要降低非荷载因素在结构中引起的内力,可以采取哪些措施?再如,对图3所示的结构,如何用最简便的方法求出A点的水平位移。还可以鼓励大家思考位移法和矩阵位移法的异同等等,这些问题可以培养同学们的发散思维能力和综合能力。

然而,这还只是初步培养同学们创新思维的初步方法。创新思维的形成更重要的是鼓励学生自己发现问题、提出问题,发表自己的见解、观点,启发学生脑、眼、口、多向交流,互动讨论。例如某工业厂房的吊车要从5吨改为10吨,请同学们思考该结构设计中的结构内力计算问题,通过这样的情景引导,有助于同学们主动思考、自己发现问题,并想办法用所学知识来解决。

当然,更进一步的是鼓励同学们发挥主观能动性,在生活中广泛观察,积极思考,提出类似于“苹果为什么落地”的问题,这类问题因其独特、新颖且富有科学意义而弥足珍贵。也许很长时间内没有同学能提出这样的问题,但教学过程中我们鼓励学生自由探索、积极思考,激发学生对问题、现象保持一种敏感性和好奇心,通过发散性思维摆脱思维的滞涩和定势,形成自己的独立见解,这样的引导可以培养青年在站上巨人肩膀后迅速发现独特风景的眼光,并作出独到的解读。

四、结束语

总理在十一届全国人大四次会议上的《政府工作报告》中明确指出“以高层次和高技能人才为重点,加快培养造就一大批创新型科技人才和急需紧缺人才[4]。”这既是对高校的重托,也为高校的人才培养指明了方向:在教学中重点培养大学生的创新意识和创新能力。创新意识和创新能力的培养没有一个固定的模式,在教学过程中应结合学科和课程特点加以研究,并随社会发展、科学进步不断发展前进,坚持在创新中发展,在发展中创新。笔者根据自己的教学经验探讨了对《结构力学》教学中创新意识和创新能力培养的看法,相信只要我们坚持以“科学发展观”为指导,努力提高自身素质,重视教学过程,激发学生兴趣,注重基础知识,强化问题意识,一定能培养出基本功扎实、再学习能力和创新能力强的社会急需人才。

参考文献:

[1]邬萱,吴文龙.实施素质教育,促进基础力学教学创新――江苏省力学学会教育科普工作委员会工作经验介绍[C].力学课程报告论坛论文集,2008力学课程报告论坛组委会.北京:高等教育出版社,2009.

[2]龙驭球,包世华,等.结构力学-基本教程(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2007.

[3]石志飞.对力学课程研究型教学中几个基本问题的思考[J].力学与实践,2009,31(6):78-79.

[4].政府工作报告――2011年3月5日在第十一届全国人民代表大会第四次会议上[M].北京:人民出版社,2011.

结构力学篇6

摘要:结构力学是一门系统性较强的土木工程类专业基础课,本文从结构力学课程特点入手,分析了当前二本院校土木工程专业结构力学教学过程中出现的问题,从教学方法、教学手段及教学改革等方面论述了问题的改进措施。本文对二本院校结构力学教学实践有一定的借鉴意义。

关键词:二本院校;结构力学;教学实践;改进措施

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)50-0158-02

结构力学是土木工程类专业一门重要的专业基础课,其任务是根据力学原理研究结构在外力及其他因素作用下结构的内力和变形,结构的强度、刚度、稳定性和动力反应,以及结构的组成规律和受力性能[1]。学生具备扎实、系统的工程结构分析和计算的能力,可为后续专业课程的学习,工作后从事结构设计、施工,及继续深造进行科学研究打好力学基础。

一、结构力学课程特点

结构力学各章之间系统性较强,知识点之间紧密联系[2],结构的几何构造分析与结构内力分析计算密切相关,静定结构的内力求解、位移计算是超静定结构求解计算的基础。

结构力学及其先修课程高等数学、材料力学及理论力学的学习度都需要严密及较高的逻辑思维能力,二本院校土木工程专业学生的高考数学、物理入校成绩整体相对不高,逻辑思维能力相对较弱,对高等数学、大学物理、材料力学、理论力学、结构力学等土木工程类基础课程或专业基础课程的学习能力相对较差,造成二本院校土木工程专业学生在学习结构力学时积极性不高。因此,针对二本院校土木工程专业结构力学课程的教学实践,有必要进行认真的思考和研究,本文根据作者几年来在二本院校土木工程专业结构力学的教学经历,探讨二本院校土木工程专业结构力学

教学面临的问题,并提出一些相应的改进措施。

二、二本院校结构力学教学面临的问题

1.学生先修课程掌握较差。正如前所述,由于学生在学习材料力学、理论力学等先修课程时,很多知识点掌握不牢固,有些学生材料力学、理论力学期末考试靠突击学习,仅掌握考点知识,而没有整体把握力学知识点之间的逻辑关系,造成在结构力学的学习中,新知识点的学习涉及到先修课程,老师不做讲解时,学生通常不能建立新旧知识点的联系。而且随着结构力学课程的深入,新知识内容数量的增加,学生不理解、没掌握的知识点越多,有些会逐渐丧失对结构力学的学习兴趣[3]。

2.学生自主学习能力较差。在结构力学上课过程中,通过与学生的交流,学生在课下预习和复习的比较少,作业存在抄袭的现象,主要原因是学生学习的自主能力较差,在大学阶段没有养成良好的学习习惯,玩电脑游戏现象比较严重。而且学生对结构力学烦琐的计算过程没有耐心,上课过程中在讲解跨度时间较长的理论推导过程或者习题时,学生后半段容易走神和不耐烦。

3.政策性导向影响。在国家高校新课程改革的大背景下,实践性教学越来越受到重视,很多院校都在缩减专业基础课的课时,扩大和增加实践课程的门类和课时,这更减少了学生在学习结构力学上的时间,而结构力学课程特点是必须有大量的习题训练来保证学习质量。

三、结构力学课程改进措施

通过对结构力学课程特点、面临问题的分析及现代课程的发展趋势,在结构力学教学实践过程中,应做好以下几点。

1.因材施教,精讲多练。对入学基础相对较弱的二本院校学生,结构力学的讲解应追求解题思路简单化,不深究教材中结论性概念原理,加强结论性概念的应用,合理分配各知识点之间的关系和时间。课上应多留给学生一些做习题的时间,做完后老师再讲解及与学生讨论,加深学生对解题思路的理解和认识。对于逻辑思维较强、善于思考的学生,概念性原理的探究可以与老师课下交流,或通过网络交流,这样既满足了大多数学生的需求,也照顾了个别学生的需要。对结构内力、位移的认识和求解,静定结构的学习是关键,尤其是对二本院校学生,静定结构部分应细讲,多练习,让学生真正理解求解各种静定结构内力、位移的实质,掌握画内力图的方法,这样才可以对后续超级静定结构的学习打下坚实的基础,因为实际的土木工程结构以超静定结构居多,超静定结构计算过程及方法,都包含着静定结构的计算方法。否则,如果学生没有理解与掌握静定结构部分的内力求解思路及画内力图的方法,对后续课程逐渐丧失了学习兴趣及学习动力,这也是学生觉得结构力学难学的重要原因。

2.温故知新,激发学习兴趣。大学课程的课时安排,一般结构力学每周3次或2次课,两次课之间跨越周期较长,以现在大学生的学习习惯和结构力学系统性的课程特点,两次课之间第二次上课的时候,上节课的知识点有可能忘记或模糊,如果讲新的知识点,有些学生往往会听不懂或不理解,所以,在讲解新知识之前,应加强与先学知识的衔接,和学生一块回忆上节课的学习内容;在新课讲解过程中,如果遇到大部分学生遗忘的先修课程的知识点,教师也应该给学生简单提醒,指出属于哪门课程、哪个地方W到过,这样就会减少学生对旧知识遗忘的失落感,激发学生对新知识的学习兴趣。

3.板书为主,多媒体为辅。结构力学主要是对杆件结构体系内力及位移的求解,对理科基础较差、逻辑思维能力较弱的二本院校土木工程专业学生,求解过程的推导必须在黑板上逐步详细的书写,板书更容易让学生理解和加深印象,边板书边讲解,推导讲解速度不能太快,给学生一个思考和接受的过程,速度过快,学生对新知识点不理解,越容易丧失学习结构力学的兴趣。教材中文字描述主要是对求解过程的叙述,这些在讲解过程中就可以表达清楚,不用再在多媒体课件中展示,结构力学多媒体课件的应用主要是例题与习题的数量较多,为节省时间,讲解例题、习题时,可以把例题与习题的题意和题图在多媒体课件中展示[4],而例题与所要讲习题的推导求解过程仍需要逐步详细的板书。

4.课前预习,课上讨论,课后复习。勤能补拙,对二本院校的土木工程专业学生,如果想学好结构力学,必须苦下功夫。课前老师给学生布置相应的预习任务,让学生提前把上课要讲的新课提前预习,为激发学生提前预习兴趣,可以布置一些简单的内容,上课时给学生留出一定时间,让学生讲解,或拿出一个例题,让学生分组讨论,小组选定一个学生进行讲解;课后布置一定的课下作业,为督促学生完成作业,每节课前应简单分析评价学生的作业完成情况和完成作业过程出现的问题。

5.教学方式的改革。随着时代的进步,大学课程改革也随着快速发展,由最初的单纯靠教师在黑板板书,到多媒体课件的应用,而随着网络的发展,MOOC、微课、在线开放课程逐渐成为课程改革发展的重点。结构力学作为一门学生认为最难的土木工程专业基础课,对二本院校土木工程专业学生更是如此,网络视频课程的出现与发展对结构力学课程优势更明显,学生可以在网上对难度较大或不明白的地方反复听、反复看,也可以暂停下来,进行思考与消化。并且在线开放课程还有与教师互动的环节,学生网上在线与教师的讨论与互动既避免学生了闭门造车,又督促学生按进度进行学习。MOOC与网络视频开放课程的课后作业可以让学生对网络学习效果进行自我检测,以便总结学习经验和方法,为后面的学习予以指导。

课堂讲课内容与网络课程教学内容如何平衡?“翻转课堂”的出现很好地解决了这个问题,MOOC与网络视频开放课程的学习,可以让老师了解学生的自主学习状况,对学生自主学习出现的问题,教师可以设定相关的习题和主题,通过教师和学生、学生和学生之间进行讨论互动,以此来实现教师在课堂上给予针对性的辅导,促进学生知识的吸收内化过程。“翻转课堂”,学生也可以提出自己在MOOC与网络视频开放课程学习中出现的问题,以便与其他同学和老师进行交流和讨论。

参考文献:

[1]龙驭球,包世华.结构力学[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]贾红英,刘鸣,王新华.结构力学教学采用诱思探究法的实践[J].理工高教研究,2008,27(4):122-123.

结构力学篇7

[关键词]结构力学 应用型 教学改革

[作者简介]李延强(1973- ),男,山西祁县人,石家庄铁道大学工程力学系,副教授,硕士,主要从事桥梁结构施工力学行为分析和损伤识别研究。(河北 石家庄 050043)

[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2012)24-0142-02

应用型本科教育具有鲜明的技术应用型特征,以适应社会需求为目标,培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才。就工程领域而言,应用型人才是指在工程第一线,从事制造、施工、运营、维修和测试等方面的工艺、技术和管理工作的高级专业人才①。根据培养目标,课程教学中应以“应用”为主旨和特征构建课程的教学内容体系。土木工程学科是一门重要的专业基础课,旨在培养学生熟练分析和计算杆系结构的能力。该课程掌握的好坏,不仅直接影响到学生对后续钢筋混凝土、钢结构、桥梁隧道等专业课的领会和贯通,而且会对其今后从事土木工程相关的专业技术工作产生较大影响。且能够熟练应用结构力学的基本原理、方法及相关力学类软件去解决实际工程结构问题,也是现代应用型土木工程技术人员应该具备的一种基本职业技能。面向现代工程应用型教育是现代结构力学改革的一个重要方向,如何使结构力学教学反映现代土木工程技术水平是面向应用的结构力学教学改革的核心。

一、需要优化教学内容

面向专业基础理论、方法及基础应用教学是专业基础课教学的基本特征,传统上是一种“远离”工程实际偏于“理论化”的课程教学,要使专业基础课面向应用,需要针对专业基础课的特征及当今技术发展现状,对专业基础课的教学内容进行优化。由于专业技术的发展会导致专业基础理论中某些内容的作用和地位发生改变,因此曾经适用、有价值的理论方法、例题或习题,可能会变得不适用,或者其作用或地位变得不那么重要。然而,为了体现专业基础知识的系统性,教材中可能依然保留了这些内容。显然,如果不注重教学内容调整与优化,仅按教材组织教学内容,教学内容不能与时俱进,教师再努力负责,再好的教学艺术素养,也很难达到符合专业要求的教学效果,甚至可能产生误导学生、浪费学生时间之嫌,也容易导致学生感觉到因学习一些“没有用”的知识而产生厌学情绪,导致“学而无用”的现象发生。同时,随着科学技术的不断发展,一些新技术、新方法在工程结构中得到了不同程度的应用,这也需要教师根据科学技术的发展,不断地丰富和完善授课内容,及时补充新的知识,这样才能使学生紧跟时代的发展,掌握科学前沿知识,也才能更好地适应实际工程发展的需要。能够给学生提供合适的教学内容是评价教师教学水平一个重要指标,因此,教师需要在遵守专业课教学目标的前提下,对专业基础课的教材内容作出必要的调整,按照专业技术水平和应用型本科教育要求,精心组织教学内容,对一些已经过时或意义不很重要的经典内容作出必要的压缩或删除,甚至对一些必讲内容还需要赋以更丰富的时代内涵,使教学内容既能反映专业基础课的特色,同时又更加适用,更加有利于后续专业课、课程实习和毕业设计等教学环节的教学。

面向应用的结构力学教学,要求学生熟练掌握静定结构、超静定结构内力和位移计算的基本原理和基本方法,能熟练应用计算机进行杆系结构分析计算,并能对结构的受力进行初步的定性分析等。特别是在当前“大土木”的“厚基础、宽口径”培养目标下,理论课时进一步压缩,因此,夯实结构力学基础知识和基本理论,拓宽专业知识面和应用面,合理调整结构力学教学内容就显得尤为重要。我校使用的结构力学教学教材,属于普通高等教育“十一五”部级规划教材,虽然不断改版,教材内容不断调整,但还存在一些内容不适用的现象。例如,教材中保留的桁架结构和单跨静定梁的内力分析、虚功原理的证明、力矩分配法等内容,已经被现代工程结构分析技术所淘汰或者很少采用,对这些内容的详细讲解已经不能适应现代面向应用的结构力学教学要求,因此需要对这些内容进行必要的删除或课时压缩,而一些现代工程结构分析技术所必需的经典理论内容如力法、位移法(矩阵位移法)的基本原理、基本方法及基本应用的讲解则需要加强。对教学内容的调整,应注重培养学生依据基本原理、方法对简单的静定或超静定结构的内力、位移的手算能力、力学行为分析能力,同时在教学过程中需要适当融入实际的工程应用案例介绍,适当强化结构力学计算机计算技术,加强学生建模计算能力的培养,而这些均是当今土木工程技术对结构力学教学课程提出的基本要求。

二、需要融入工程案例教学

结构力学篇8

关键词:思维定势 结构力学 惯性

中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0142-01

思维定势是指一定的心理活动所形成的一种预先的心理状态,有时有助于解决问题,起着正效应(正迁移)[1]有时会妨碍问题的解决,带来负效应(负迁移)。如何在结构力学教学过程中有效地利用思维定势的积极因素,克服思维定势的消极影响,是本文探讨的问题。

1 思维定势的特点

1.1 概念

文献[2,3]认为思维定势是人们受已有知识、观念的影响,在解决问题时,所具有的倾向性和心理准备,这种心理倾向是在过去的经验和既有的知识影响下形成的。

1.2 特点

文献[4]的作者指出思维定势具有以下基本特征。

2 结构力学特点

结构力学具有专业术语多、信息多、方法多、知识体系衔接性强的特点。如用图乘法解求点的位移时,对支座反力的画法、结点作用力的画法、M图的画法、截面M的求法、图乘法条件、面积的计算及适用范围、形心位置的确定、图乘法具体问题等等必须完全掌握,任何一细小错误都会导致原则性的错误。

3 利用思维定势的正效应,使学生熟练掌握结构力学概念和力学方法

鉴于结构力学学科的特点以及定向思维的客观性、稳定性、模式化、强大的惯性等特点,所以在具体的结构力学教学活动中,要善于利用利用思维定势的正效应,使学生熟练掌握结构力学概念和力学方法。

5 结语

结构力学教学过程中有效地利用思维定势的积极因素,克服思维定势的消极影响将非常有利于结构力学的教学。

参考文献

[1] 冯国通.数学教学中的思维定势[J].数学通报,2001(7):17-18.

[2] 陈光全.怎样避免思维定势的负效应[J].北京:新华文摘,1985(5).

结构力学篇9

论文摘要:列举了结构力学多媒体教学实践中存在的普遍问题,分析了部分教师或学生排斤结构力学多媒体授课的原因,并提出了课件制作及演示的改善策略,从而提高教师的授课质量,巩固教学效果。

    结构力学作为土木工程专业重要的基础课程,其涉及基本内容与增选、专题内容,包括静定结构分析、超静定结构分析、矩阵位移法、动力计算、能量原理、稳定计算及极限荷载等内容。该课程既需要学生具有良好的数学、力学基础,又需要学生灵活运用理论知识,加强与工程实际的联系。

    随着信息技术的普及应用,多媒体作为一种教学手段在课程教学中发挥着越来越重要的作用。多媒体课件是指利用计算机,综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息,把多媒体的各个要素按教学要求通过集成工具软件进行合成,是针对具体学科的学习内容而开发设计的教学软件。

    采用多媒体手段进行结构力学教学,能够缓解目前学时紧张的状况,在调动学生学习积极性、激发学生兴趣方面也有较大的优势。

1、结构力学教学现状

    学生基础知识的差异,相对偏少的学时,抽象、枯燥的理论讲述,大量习题的讲解,理论向实践的引申,与基础课程及专业课程的过渡等方面,都表明结构力学是一门既不好教又不好学的课程。教师丰富的教学经验、合理的进度安排、学生的积极参与及认真学习的态度是保证课堂教学质量的关键因素。

    按照教育部力学教学指导委员会非力学类专业力学基础课程教学指导分委员会制定的《结构力学课程教学基本要求》,普通本科院校结构力学基础部分的课内学时在60~80之间,较1998年之前的要求学时压缩了近1 /3。在学时减少的情况下,若仍采用黑板加粉笔的课堂教学手段,则无法完成规定的课程内容。目前,结构力学教学多采用多媒体或多媒体与传统教学手段相结合的方式。

    结构力学的课程特点决定了学生必须经过大量习题的演练,才能较好地掌握。从学生普遍反应来看,多媒体似乎不适用于力学例题及习题的讲解。传统教学的优势在习题讲解方面突显出来,学生能够随着教师的讲解思路进行深层次的思考。相比多媒体而言,传统教学手段似乎更能激发学生的思考乐趣,教师与学生的思路在黑板加粉笔的模式下更容易融合到一起。

    结构力学讨论的多是简化、抽象的力学模型,学生看不见摸不着,往往无法联想,与工程实践较难结合。教学中,存在着从具体到抽象,从实例到模型的讲授,多媒体在该方面有明显的优势。

2、多媒体教学实践

    多媒体教学手段相比传统的课堂教学,其科学性、先进性、优越性及实用性是不言而喻的,并且易于复制、移植及推广应用,能普遍提高教师的授课质量,巩固教学效果。

    实际教学环节中,不是所有的教师都适合采用多媒体授课,也不是所有的学生都能接受这种教学方式。通过分析,发现有如下因素限制了多媒体的应用:

    1)部分教师直接采用教材附带或网络下载课件,不加任何修改即进行课程教学。课件的可复制性与可移植性,导致相当一部分教师无视课件制作者的授课思路、进度安排甚至课件内容与自己的实际情况是否一致,就原封不动地照抄照搬、照本宣科。

    2)对于不能熟练驾驭课程教学的新教师或不熟悉多媒体课件的教师而言,课堂节奏不能自如控制,会导致教师被多媒体演示进度牵着鼻子走的情况出现。学生对此的反映就是授课重点不突出、语调过于单一、讲解速度偏快、没有充足的时间做记录等不利于掌握学习内容的问题。

   3)目前常见的课件内容多数都是教材内容的简单复制,在演示上缺乏变化,抓不住学生学习的兴趣点。习题讲解更是如此,解答与题目同时显示,体现不出求解的渐进性。对于学生而言,解题思路不明晰,步骤不易掌握。

    上述在多媒体教学实践中出现的普遍问题,导致了部分教师或学生排斥结构力学的多媒体授课。实际上,即便采用黑板加粉笔的课堂教学手段,也有相当一部分教师无法较好的完成授课任务。这种情况的出现,一方面取决于教师的责任心是否强,另一方面取决于教学手段的应用是否合理。

    只有不会教的老师,没有用不好的教学手段。在教学实践中,合理采用多媒体能取得较好的教学效果,以下是针对上述问题提出的课件制作及演示改善策略:

    1)文本内容是课程内容的浓缩与精炼,演示时尽量不出现大段与教材内容一致的文字。对于应当突出的重点内容,应根据使用习惯或偏好设置文本框的填充颜色。

    2)精心进行结构图示的绘制,尽量采用同一样式、粗细的线条,对于需要重点突出的部分可采用不同颜色予以绘制。

    3)利用好现有的工具软件进行动画制作。动画并不局限于图形或工程对象的动态显示,对于文本同样适用。文本采用动态演示,可以提高学生学习的兴趣,使其有持续的关注点;能够避免学生在浏览完静态的全幅演示后,感觉教师之后的讲解枯燥无味而不注意听讲。在掌握课堂节奏驾驭技巧的前提下,采用动态演示的例题及习题讲解方式,无疑可以取代传统教学模式。

    当然,对于动画演示操作不熟练或者对于课程内容不熟练的教师而言,采用这种方式有一定的难度。适度的以及与课程内容紧密相关的动画演示,对于提高教学效果有非常重要的作用。但是,与课程内容无关的动画演示,只能转移学生的注意力,有害无益。

    4)注意加强与工程实践的结合。a.利用实物图片加强简化模型与工程实例的对比分析效果;b.做好基本理论、基本原理的应用范围讲授,真正将理论与实践结合起来。

    5)对于没时间制作课件或缺乏经验的教师,一定不能不加改变现有的课件,就直接进行课程教学。对课件的修改,实际上是根据学生的实际情况进行二次加工的过程,也是本人授课思路的一次整理与固化。

    6)教学实践中,教师要注意与学生的沟通,交互是促进两者在具体教学目标指导下进行双向交流的工具。教师应根据学生的接受程度,及时调整教学进度,并根据学生的反馈及时更新课程教学模块。

结构力学篇10

关键词:创新能力;结构力学;课程改革

创新能力是社会进步的能源、是经济发展的动力。目前社会技术、经济发展的程度,与其说是由于人才基本素质的提高,不如说是人才的创造力的提高所致。1919年,教育学家陶行知先生把“创造思想”引入近现代教育领域,指出培养学生的创新能力是一个国家富强和民族兴亡的关键。1998年,同志关于“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力”的讲话,奠定了我国教育改革的基础。同年,教育部将大学生创新能力的培养作为教育改革的重要目标,在教育界引发了一次对创新能力的内涵、创新能力培养的影响因素以及方式方法的大讨论。2010年提出的“卓越工程师教育培养计划”也把强化培养大学生的创新能力作为一项重要指标。

对于土木工程专业的大学生,创新能力是较低的,该专业属应用性专业,大量的实际工作使土木专业的学生创新意识、创新思维受到抑制。许多学生在大学期间,没有明确的定位及奋斗目标,往往仅满足于毕业后能考取研究生或是找个相对好一点的工作,这使得大学生缺乏创新意识和创新欲望。在长期的固定思维模式培养下,大学生缺乏创新兴趣,在接受教育阶段,没有很好地开发创新思维能力。另外,部分学生虽然有一定的创新兴趣,也希望在学习和实践过程中产生新思想或提出新理论,但他们对创新想法实施能力不够,主动作用发挥不足,投身实践的勇气和能力欠缺。在学生创新过程中,暴露出了这样一些问题:专业基本功不扎实,面对一个哪怕很小的实际工程问题都束手无策;解决问题思维模式固定,缺乏发散性思维;设计计算手段单一,缺乏电算能力等。

针对这些问题,在结构力学教学过程中,我们采取了以下改革措施,以保护学生的创新能力并使之不断提高。

一、 启发式教学,激发学生兴趣

兴趣是最好的老师,但是对土木工程专业的学生来说,结构力学是一门重要又相当难学的课程。学习结构力学是一部分学生的噩梦,根本无乐趣可言。然而,结构力学其实是一门相当有趣的课程,其趣味性来自于研究对象的多样性、研究内容的系统性、研究方法的逻辑性、解题思路的灵活性和贴近工程的实践性。这种趣味性,仅靠学生自己是很难发现的。所以在教学过程中,我们改变了过去仅是教师单方面讲授、填鸭式教学模式为主的教学方式,转变为激发学生对结构力学知识学习的主动追求、自主学习上来,通过教师与学生课堂互动,课后通过QQ、微信等软件课后辅导,学生讲题、看谁解题方法多等方式把课程的趣味发掘出来,调动学生的学习兴趣,让学生积极参与教学过程,以使学生从被动学习转变为主动学习,激发学生独立思考和创新的意识,培养他们在自主的基础上增强创新能力。

结构力学课程具有知识面广、涵盖范围大、前后知识环环相扣、联系紧密, 具有严密的科学性和逻辑性的特点。这要求教师在课前必须进行精心准备与设计,合理组织教学内容,认真梳理教学程序,设计好教学环节。在课堂讲授中, 根据每堂课的知识重点和内在关系,围绕关键性问题,不断地通过提问,由浅入深地引导学生去思考、讨论并解决,达到学习知识, 培养创新能力的目的。例如,在讲解多跨静定梁的影响线时,先引导学生回忆、复习多跨静定梁在固定荷载作用下的内力分析,然后再讨论固定荷载和移动荷载作用下受力的不同,使学生自然而然地从固定荷载作用下的内力图过渡到移动荷载作用下的影响线,并对内力图和影响线进行比较,得到它们之间的异同并加深印象。

二、系统化教学,培养学生系统思维能力

结构力学是一门逻辑性、系统性非常强的课程,在结构力学教学过程中,要注意不同专业方向的性质,进行系统化教学,积极引导学生对已学过的知识体系进行全面的、系统的整理、总结和概括,以形成对整个力学知识体系的认识。通过这种认识,把学到的东西举一反三、活学活用,应用于解决实际工程问题中来,提高学生的系统思维能力、解决实际问题的能力。在学习结构力学课程之前,学生已经学习了理论力学和材料力学的基础知识,因此较易形成系统化的思维模式。例如,在整个力学课程的计算方法,归根结底就是三个条件( 平衡条件、几何条件、物理条件)的运用问题,只是满足的次序和方式不同而已。根据这一点,在授课过程中,就可以引导学生对各种不同方法在其计算过程中如何实现三个条件的要求进行系统的总结和分析,以形成系统的全面的认识。

三、多样化教学,培养学生发散思维能力

结构力学课程的解题方法非常灵活,绝大多数问题的解决方法都不止一种。在学习过程中, 学生普遍遇到的问题是听课容易做题难。 因此,教师应结合学生的这一共同问题采用多样化的教学方式进行课堂教学。这就需要教师课堂讲授要精练,留下足够的习题课时间,通过习题课、分析讨论课、课后作业讲解等多种方式, 并进行角色互换,请学生走上讲台,为学生创造一个活跃的、能主动参与的课堂环境, 充分调动学生学习的积极性, 引导学生对同一问题采用不同的方法去解决,培养学生发散思维能力。另外,有发还要有收,在学生讨论、发散的过程中,还要发挥教师的作用,引导学生进行对各种不同方法进行比较、分析和总结,培养学生的综合分析能力。

例如, 在讲授平面体系的几何组成分析时,三个基本组成规则非常简单,但是同一道题可以应用不同的组成规则、不同的思路去分析。因此,怎么去正确、灵活地应用组成规则进行分析,对初学的学生来说却很难。所以,在这一章要安排习题课,鼓励学生积极思考、讨论,并请学生到黑板上做题、讲题。在此过程中,发现每位学生的解题思路都不一样,出现的错误也各不相同,做完以后马上进行评讲, 分析错误的原因,及时澄清模糊概念,纠正错误,从而使学生对三个基本组成规则的异同有更深的认识,并能更好地掌握什么情况下采用什么规则更为简便。这样, 学生会在质疑、释疑中增长知识、启发思维, 激发了学习兴趣, 并且培养了创新的能力,同时也使学生在知识掌握、问题探索、语言表达和归纳总结等方面的能力得到了充分锻炼。

四、项目式教学,提高学生综合素质

培养学生创新能力,无论是培养的目的、方式方法,还是最终结果,都需要实践来验证。结构力学课程源于工程实践又应用于工程实践,故在教学过程中要坚持理论联系实际,通过项目式教学,培养学生的创新性、项目构思设计及实施能力,使学生思维、意识更加贴近工程实践,有了实际项目,就会促使学生查阅相关资料、咨询相应的专业课教师,提高了学生查阅文献的能力及交流能力,全面提升了学生的综合素质。

项目主要包括两种方式,即力学模型制作试验和实际工程力学分析。在讲课过程中,结合课程内容,鼓励学生动手制作结构模型,以便对所学内容有一个直观的认识。例如在讲授平面体系的几何组成分析时,预制一系列长、短不同的两端有圆孔的杆件及螺栓,鼓励学生制作与教材例题、习题相同的模型,观察其几何构造性质,以验证几何不变体系的基本组成规则、掌握体系瞬变与常变的特殊条件。另外,积极开展第二课堂活动,鼓励并指导学生参加各级各类结构设计大赛,鼓励学生参加老师的相关科研项目;联合专业实验教师,组织学生参加结构实验和检测,引导学生将所学结构力学基本理论知识运用到实验过程中,从而提高分析和解决工程问题的能力。除此之外,还开设了结构力学电算实习的课程,加强学生电算能力,并将其应用于结构设计和结构实验检测中,以更好地服务于工程实际。

结构力学是土木工程专业一门非常重要的专业基础课,学生不仅要能掌握本课程的学习,还应将本课程与后续的专业课如结构设计原理、钢筋混凝土结构设计、桥梁工程、高层建筑等课程结合起来,而且应具备将结构力学知识转化为解决实际问题的能力。这就要求授课教师加强自身的知识积累和工程实践经验,在授课过程中采用启发式教学、系统化教学、多样化教学和项目式教学等多种教学方法,激发学生的自主学习兴趣和创新思维,提升学生的创新能力和解决问题的综合能力。

参考文献:

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[2]乔海曙.大学生创新能力培养研究综述 [J].大学教育科学, 2008.

[3]郭焕银.大学生创新能力培养途径的初步研究[J].宿州学院学报,2009.