工程力学专业十篇

工程力学专业篇1

关键词：农业工程专业；《工程力学》；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0139-02

一、引言

《工程力学》这门课的教学由我校工学院力学教研室承担，开设专业有环境工程、设施农业、食品工程和工程管理等，其中仅环境工程专业为必修课，其他专业均为选修课，总共56学时。课程体系包括静力学和材料力学两部分，是一门重要的专业技术基础课程。客观地说，《工程力学》这门课对非机械类学生，尤其对缺少必要的先修课程的学生来说比较抽象，难以理解。由于这门课理论性强、概念多，教师要讲清讲透问题本质，需要联系众多工程实例来建立概念，通过力学公理、法则及规律，经数学逻辑推理建立得出理论，然后应用于解决工程中的实际问题。生产实际中，物体的受力、变形、失效、破坏等现象随处可见；工程设计中，力学分析方法有着十分重要的引领指导作用。多年的教学实践，我们发现农业工程专业《工程力学》教学中存在着一些不容忽视的问题，一部分学生对《工程力学》课程不够重视，存在认识误区，认为与自己所学专业关系不大，学习时所花的精力和时间不够；甚至还有学生觉得公式定理太多，理论抽象，不易理解，存在畏难情绪，缺乏兴趣，这样导致学习这门课的效果不佳。经典力学包括工程力学，理论体系严密，逻辑性很强，我们学习《工程力学》，最重要的是学习它的思想方法和研究方法。学好力学，对我们今后走上工作岗位，从事生产科研具有指导作用。我们在建设《工程力学》优质课程中，应充分考虑学生学习这门课程的特点，教师在转变教学观念、改进教学方法的同时，要有针对性地培养学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，进而提高教学质量。

二、指导思想与基本要求

我校农业工程类专业《工程力学》课程已开设多年，学生反映良好，教师在多年教学实践中积累了不少经验，建设《工程力学》优质课程，可以作如下概括和总结。首先，凝聚共识，通过对《工程力学》进行改革，把基础公共工程教育和因材施教有机结合起来，着力提升学生的专业素养，提高学生通过自学获取和更新知识的能力、独立解决实际工程问题的能力以及创新能力；其次，改革着眼于我校农业工程类各专业本科教学的实际，把“因材施教和分层教学”的教育思想理念付诸具体实践；第三，力学教学的改革同样要适应现代科学技术和生产力的迅速发展要求，适应国民经济对新时代大学生基本素质和能力培养的需要，适应面向21世纪教学内容和课程体系改革的总体要求，这是我们进行《工程力学》教学改革的指导思想和要求。我校农业工程类专业学生（环境工程、食品工程、设施农业和工程管理等）与力学教研室所在的工学院（机电、能源和自动化类）学生在基本素质、基础知识的掌握等方面，客观上存在一定差距，实验教学要求不一样，教学培养目标不一样，学生今后的去向更是不同。机电、能源和自动化类学生有前修课程如机械制图、大学物理、金工实习、机械原理等知识做基础，在讲授材料力学内容时，学生较容易接受。农业工程类专业学生不同，有些专业学生学过大学物理、画法几何，有些专业甚至连这样的前修课程也没开设，如果不区别对待，采用同样的讲课模式，同样的语速，同样的互动方式，不少学生要即刻消化吸收教师讲授的内容就比较困难。因此，在《工程力学》教学实践中，教师应循序渐进地引入《工程力学》的实例和概念，让学生深入理解基本理论、基本概念和基本方法，重点突出农业工程类专业实际应用的特色，注重能力的培养，满足并保证教育部提出的课程教学基本要求。针对农业工程类专业的学生，教师授课的着力点应侧重工程应用和拓宽拓展知识面，培养工程意识和分析解决问题的能力。

三、内容编排与创新

针对农业工程类学生的特点、接受能力和教学大纲要求，在课程的内容编排上，力求做到循序渐进，由易到难。静力学部分包括静力学基本概念、汇交力系、力偶系、平面任意力系、空间任意力系与静力学专题等六章。如果以研究的问题进行重新整合，可以简单地划分为两部分，即力系的简化与等效替换一部分，力系的平衡条件与应用一部分。组织教学通常按照由一般到特殊的顺序，注意前后内容的衔接，可以很好地避免内容上的重复，使得力系的合力矩定理以及力的平衡方程的证明与推导等的解题思路和方法能够做到条理清晰、重点突出，既减轻了学习负担，又提高了效率。实践证明这样编排和讲授学生易于接受，是可行的，可以推广。材料力学部分主要讲授四种基本变形，即轴向拉伸与压缩、扭转、剪切和弯曲；另外还介绍组合变形、应力状态、强度理论和压杆稳定等问题。先讲解基本变形，后介绍组合变形，甚至可以把组合变形安排在应力状态之后讲解。四种基本变形其内力、应力公式是不一样的，但其研究方法和思路其实都是相通的。先作外力分析和内力分析，再作应力分析，建立强度条件及应用，最后作变形分析，建立刚度条件及应用。在初步理解的基础上，进一步总结对比各部分内容的知识点，可以让学生课后列一张基本内容一览表，表示四种基本变形的内力、应力、强度及刚度的计算式。这样，学生会加深对各种基本变形公式的理解和记忆。

四、多媒体运用与模拟实验

《工程力学》优质课程的建设，离不开先进的多媒体技术支持。《工程力学》这门课工程背景很强，一些工程实例，如工程结构、机构的动作及机器设备的工作状况可以通过屏幕活灵活现地展现，使学生能够将该课程与实际工程背景联系起来，增加感性认识，理解基本的概念和理论。多媒体图文并茂，动静结合，新颖有趣，生动形象，不仅吸引学生的注意力，更能激发学生的学习兴趣和求知欲。同时，多媒体技术的应用使教师的教学过程得到充分展示，尤其充分展现启发式教学的全过程。就拿“静力学基本概念”、“约束与约束力”、“材料在拉伸与压缩时的力学性能”这些单元来说，因为抽象概念较多，需要的图形和图片数量较多，以往教师课堂上板书的工作量很大。而利用先进的多媒体课件辅助教学，绝大多数学生基本上能够当堂消化课程的内容，而且随着多媒体技术的不断成熟和完善，课堂教学的效率和效果不断在提高。采用现代化的先进的教学手段并不意味着完全离开黑板粉笔。农业工程类专业开设《工程力学》课程的主要目的是培养和训练学生的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力，培养学生的工程意识。传统的“黑板+粉笔”教学，有些时候更能将这一分析思考的过程直接地再现，尤其是在推导力学公式时，有其他媒体不可替代的作用。授课教师应根据各教学环节的具体内容适时采用最恰当的教学形式。引入力学概念时，利用多媒体技术给出直观生动形象的例子，便于学生理解消化；分析求解问题时，可借助粉笔黑板逐步展开，进行严密的逻辑推理，让学生真正体验到力学的美、逻辑的美。

从当前的教学形式来看，《工程力学》实验课依然是理论课的补充，基本任务是验证定理和公式，所以一般为验证型实验。从实验内容看，教师进行实验演示，学生用已经制作好的试件进行加载，测取实验数据。学生通过实验分析、归纳和讨论工程实际问题，有所收获，但这样的实验教学不利于培养学生的实际动手能力和创新能力。我校目前的现状是，由于授课班级较多，软硬件跟不上，把《工程力学》作为必修课的相关专业的学生才能进入实验室，选修课的学生甚至连实验室也进不了。为弥补这一缺憾，教师只能通过多媒体技术演示力学实验过程。目前国内不少大学网上模拟实验做得比较成功，可以有效利用网上资源，这有利于学生加深对课堂知识的认识理解。

五、结语

以上就建设《工程力学》优质课程谈了一下个人体会和粗略见解，还有不少模块有待进一步深入探讨，比如网上例题、习题的精选、师生互动、网上综合测试等环节都需要我们做深入讨论与研究。总而言之，优质课程建设的首要目标是提高学生的学习兴趣，提高教学质量和效果，这需要教师和学生的积极参与和关心。一个体系全新，内容适应新时展要求的《工程力学》优质课程的建设和完善是有相当难度的，这项工作既不可能一步到位，也不会只有唯一的“解答”，愿本文能成为农业工程类专业《工程力学》优质课程建设的铺垫。

参考文献：

[1]单辉祖，谢传锋.工程力学[M].第1版.北京高等教育出版社，2004.

[2]王君.工程力学教学改革的研究与实践[J].科技资讯，2013，（5）.

Teaching Research of "Engineering Mechanics" on Agricultural Engineering Specialty

DENG Zai-jing，ZHANG Ju-min

（College of Engineering，Huazhong Agricultural University，Wuhan，Hubei 430070，China）

工程力学专业篇2

关键词：弹性力学；土木工程；教学；探索

弹性力学是高等学校土木水利等专业的一门理论性与应用性都很强的基础课程，目前各高校很多学科根据本专业本科教育培养目标，实现宽口径、厚基础的教学基本要求，减少课时和精简内容。另外，土木类专业所面临的现代工程结构设计问题大多为非杆系的复杂结构体系，所以许多高等院校要求开设弹性力学和有限元课程，其目的是加强土木类本科生对复杂结构数值分析能力的培养，以提高他们从事科学研究和现代结构设计的能力。然而学生普遍认为弹性力学解决实际工程的能力远不如材料力学和结构力学，而且弹性力学理论抽象，数学推导麻烦，课程枯燥乏味，提不起学习兴趣。因此在现有的学时下如何保证教学的基本要求和基本内容，用什么方法和手段达到既增大信息量，减少教学时数，又能强化学生能力的培养，成为弹性力学教学中需要关注的问题。

一、高校弹性力学教学现状

为了提高结构力学和弹性力学的相关教学水平和研究成果，教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会结构力学及弹性力学课程教学指导小组定期召开工作会议，2006年工作会议在武汉理工大学召开，2009年工作会议在成都西南交通大学举行，2014年10月工作会议在北京工业大学举行，各高校在每次会议中都对弹性力学的教学进行了教学改革成果和经验交流，对教学实践、课程建设和资源积累等问题进行了研讨。北京工业大学在弹性力学的教学中也进行了很多研究和改革，北京工业大学弹性力学课程的设置和教学与国内其他高校具有类似特点与问题。2006年之前弹性力学作为土木工程本科专业的必修或必选课，学时一般为40学时左右，使用教材以徐芝纶《弹性力学简明教程》为主要教学参考书。在2007版本科教学改革之后，弹性力学在土木工程专业本科中仍然设置为学科基础必修课，但学时改为16学时，考试时采用闭卷考试，对学生学习要求较高，较多学生仍然认为太偏重于理论，理论抽象，数学推导烦琐难以理解，并且其解决实际工程的能力远不如结构力学。在2012版教学计划后，课程性质以及学时都没变，但考试时采用开卷考试，对学生的公式推导要求降低。改为16学时时，教师和学生的感觉都是时间太紧张，学习压力大，所以在刚完成的2015版土木工程本科教学计划中，弹性力学进行了很多变化，首先课程性质发生了改变，由学科基础必修课改为学科基础选修课，让学生有选择的空间，其次学时增加为24学时，让选修弹性力学的同学能真正学习到弹性力学的主要内容。所以目前在现有的学时下，如何保证教学的基本要求和基本内容，用什么方法和手段达到既增大信息量，减少教学时数，又能强化学生能力的培养，成为教学中关注的问题，由此也产生了弹性力学教学内容多和学时少的矛盾。许多高校和研究者在弹性力学课程教学和研究上进行了教学改革，取得了较多有益成果，尽管如此，土木工程专业弹性力学课程在以下几方面尚有待研究与改革：

（1）教学对象上，弹性力学通常主要在工程力学专业开设，需要充分考虑结合土木工程专业的特点。

（2）教学思路上，仍然偏向工程力学方法，在内容选择上较偏向数学，主要是理论上的教学，对理论分析和数值分析结合对比方面缺少。

（3）讲课内容中未能充分引入弹性力学领域的最新进展，尤其是与土木工程结构相关进展，因此在弹性力学课程的教学方式、教学内容、考试形式等方面需要进行一些思考和探讨，对弹性力学教学中的普遍与特殊问题进行研究与实践，将促进学校土木工程学科力学教学的发展。

二、尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平

根据高等院校土木类专业本科指导性专业规范以及2015版培养方案规定的学时，需要考虑在既有学时下，使学生的理论水平能达到当今土木类专业的培养要求。

1.重点突出弹性力学分析思路和概念。在教学中，在分析思路上，一般重点讲授弹性力学平面问题的相关问题，并且对弹性力学平面问题基本理论采取精讲的形式，对空间问题基本理论采取和平面问题基本理论相对比方法进行讲解。如果根据实际，直接从实际工程的三维问题，再到讲授二维问题可能更符合思维过程以及实际工程问题，使得思路更加自然，并且能节省教学课时。另外，在讲授方法思路中应突出思路、概念与结论。如弹性力学中的概念问题：弹性力学中应力的方向以及正负号的定义，平面应力问题和平面应变问题的区分，应力边界条件和位移边界条件的确定方法，处理局部边界条件的圣维南原理，等等，这些都是讲述平面问题基本理论中要熟练掌握的概念。

2.结合具体土木工程实例教学，附加一些分析程序和工具的介绍，拓宽学生分析方面的应用能力。在介绍分析思路时，需要结合有实际工程背景的工程算例来分析，这样可以明确学习目的，激发学生的学习动力。在理论分析完成后，还可以介绍相应的数值分析方法，介绍Matlab计算程序或有限元分析工具，对理论分析过程数值化，让学生自己操作计算，分析结果。最后由于土木工程专业学生在实际工作中需要学会运用，可以结合一些设计规范进行学习，如：公路隧道设计规范（JTGD70-2004）建议采用弹性力学数值方法—有限元法计算围岩的隧道支护结构内力和变形等，通过在理论分析结果和数值分析对比的同时，还可以通过规范要求进行验算。

三、根据当今土木类本科生的培养要求，编写适合土木工程专业学生使用的教材

就目前而言，对于土木类本科生的弹性力学课程，各高等院校所安排的教学内容、教学时数及选用的教材均存有不同。换言之，对教学内容、教学时数及教材均没有统一的指定，仍处在各高校教师根据自己的教学经验进行不断地探索与总结。目前已出版的弹性力学教材有很多种，所使用的教材一般为《弹性力学简明教程》，徐芝仑编，高等教育出版社出版。这本教材所涵盖的内容较多、较全面，也比较深刻，对概念思路的解释较为简洁，但仍然有需要改进之处：

（1）基本上从平面问题到空间问题最后到板壳一些特殊问题，分析讲解思路可以变化，让学生更快更容易的理解。

（2）理论讲解较多，实际土木工程案例的分析较少。

（3）理论推导比较多，数值分析对比较少，数值分析工具的应用较少等，另外学生学习的课余指导用书比较少。为此，编写更加适合土木工程专业的教材以及教材指导用书是有必要的。

四、改革单一的板书教学模式，研制《弹性力学》的CAI电子教案

作为一门强调理论与应用的课程，仅以单一的板书教学模式明显不足。例如，本课程中复杂的理论推导数学演示，这些均可通过CAI电子教案的教学来表述。此项教改工作的目的是在教学时数不足的情况下，就如何实现课堂教学气氛活跃、高效率地完成教学内容、突出理论联系实际等方面而为之。根据本课程教学大纲中教学内容的要求及依据更加丰富的教材，可以编制本门课程的CAI电子教案。在实际教学中，采用多媒体与板书相结合的教学模式，预期可以达到较好的教学效果，授课学生能给出较好的评价。另外，课内教学是本课程的主要任务。但由于本门课程在土木专业上的应用性较强，学生的课程设计、毕业设计均会遇到实际结构问题的数值分析，对此需要课外指导，因此建立教师学生互动平台和窗口也是有必要的。

五、结语

为了提高土木工程专业弹性力学课程教学质量和效果，本文分析了土木工程专业弹性力学课程的教学相关问题，并探索了土木工程专业弹性力学课程的教学改进方法。

1.尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平，使学生的理论分析水平达到当今土木类专业的培养要求。

2.根据当今土木类本科生的培养要求，编写适合土木工程专业学生使用的教材。

3.改革单一的板书教学模式，研制《弹性力学》的CAI电子教案，并建立教师互动平台和窗口。

参考文献：

[1]徐芝纶.弹性力学[M].第3版.北京：高等教育出版社，1990：181.

[2]马崇武，秦怀泉.力学与土木工程专业的力学课程教学[J].高等理科教育，2007，（6）：135-137.

[3]张宇星，吕建国.工程力学考试方法的探索与实践[J].高等理科教育，2005，（4）：128-129.

[4]铁木辛柯，古地尔.弹性理论[M].第3版.北京：清华大学出版社，2004：168.

[5]杨桂通.弹性力学[M].北京：高等教育出版社，1998.

[6]刘京红，等.土木工程专业弹性力学课程教学改革的探索[J].科技情报开发与经济，2007，（24）.

[7]王雁然.弹性力学及有限元教学的实践与研究[J].建筑教育改革理论与实践，2005，（6）

[8]原方，吴洁.研究生弹性力学教学方法及问题探讨[J].力学与实践，2005，（2）.

[9]周全太.土木工程专业弹性力学课程教学的若干思考[J].无锡教育学院学报，2005，25（2）：73-76.

[10]W.C.Young&R.G.Budynas.TheoryofStructure（sSec-ondEdition）[M].北京：清华大学出版社.

工程力学专业篇3

关键词：工程力学专业；双语教学；教学实践

中图分类号：G642.0?摇 文献标志码：A?摇文章编号：1674-9324（2013）33-0232-02

工程力学专业是理工类高校的重要专业之一，其主要培养目标是培养具备力学基础理论知识和计算、试验能力，能在各种实际工程领域中从事与力学有关的科研、技术开发、工程设计工作，具有创新精神的工程科学技术人才，以及能够从事力学教学工作的高级人才。当前，我国高等教育的主要目标是“实施素质教育，培养创新型人才”[1]，在这种形势下，有必要在工程力学专业的力学课程教学中开展相关的改革与探索工作。双语教学是指同时使用两种语言（即母语和外语）来组织和实施教学的教学活动。在高等教育中开展双语教学有利于提高学生的综合素质，提高学生的国际竞争力[2]。同时，国外理工科教材往往具有较强的学科渗透性，其设计的习题与工程实际结合紧密，让学生直接接触这种教材，有利于开阔学生的视野，提高学生学习相关课程的积极性和主动性。另外，对教师而言，双语教学可以拓宽教师的思路，提高教师的课堂教学效果。英文原版教材对许多内容的处理方式与中文教材不同，教师在学习和使用了英文原版教材后，对同一个问题会从更多的角度去理解和阐述，教学效果会更好。因此，加强工程力学等相关专业的双语教学工作成为目前各高校的一项主要任务。对于我校工程力学专业的双语教学实践，从以下三个方面进行阐述。

一、课程选择

为了适应当前的教育教学发展形势，我校鼓励广大教师开展双语教学工作。考虑工程力学专业的特点，我们选择了“板壳力学”和“复合材料力学”两门课程开展双语教学。“板壳力学”也称“应用弹性力学”，由于有前续的“理论弹性力学”课程作为基础，故便于采用双语教学。“复合材料力学”属于较新的发展较活跃的学科，有很多新版的英文原版教材，也适合采用双语教学。此外，这两门课程都是专业选修课，学生可以根据自己的兴趣、基础知识的掌握情况和外语水平来选修课程。同时，这两门课程在第五、六学期开课，此时学生对工程力学专业的专业知识已经有了较深入的理解，且经过近两年的英语学习，英语运用能力也有了较大提高，绝大多数学生已通过了英语四级，因此易于开展双语教学。通过三年的教学实践，发现学生通常愿意选修双语教学课程。

二、教材选用

为了便于学生阅读，我们通过反复比较，选择了内容体系完整，英文表述规范，并能充分体现学科渗透性的英文原版教材在双语教学中使用。例如，“板壳力学”课选用的教材是Timoshenko的《Theories of plates and shells》，“复合材料力学”课选用的教材是Halpin的《Primer on Composite Materials Analysis》。此外，我们将徐芝纶的《弹性力学（下册）》和周履的《复合材料力学》作为学生的学习参考书，学生通过对中外力学教材兼收并蓄，取得了最大的学习收益。

三、施教方法

在工程力学专业中实施双语教学时，主要采用了如下一些教学方法：（1）每次课前，将本次课将要用到的专业词汇书写在黑板上，并对较特殊的词汇进行详尽的解释。在授课过程中，经常强调和解释一些重要的专业外语词汇；（2）在授课过程中，用英语进行板书，内容讲授穿插使用中文和英文，并根据学生的反馈情况和内容的繁简程度随时调整英语的使用量；（3）在授课过程中适量地给学生布置作业，要求学生用英文完成。同时，在每次授课过程中布置一到二次与授课内容相关的大作业，要求学生通过查阅英文文献来完成，从而使学生学以致用；（4）在学生逐步适应英语习题的基础上，考试试题全部采用英语表述。

通过几年来在工程力学专业的教学实践可以看出，双语教学对工程力学专业的学生培养起到了积极的促进作用。一方面，学生对英语的学习兴趣有了较大提高；另一方面，学生综合运用英语的能力有了明显增强，在进行本科毕业设计时，较强的英文文献检索能力使学生能高质量地完成毕业设计任务。双语教学在带来一些积极作用的同时，也容易引起一些问题。通过总结，我们认为在开展工程力学专业双语教学时应注意如下几个方面。

1.注重学习效果。工程力学专业的相关专业课都是较抽象的理论课程，学习时必须付出较多的时间和精力才能对课程内容有较深刻的理解。因此，在工程力学专业开展双语教学时，首先要明确教学的首要目的是让学生掌握专业知识，因此教学时要时刻注意语言的工具性。在教学中要始终把传授相关理论知识、培养学生应用力学理论解决实际问题的能力放在最重要位置，而把英语教学方式放在第二位。笔者曾尝试全部采用英文教学的方式，但发现教学效果很差，学生难以跟上进度，对课程内容的理解很不理想。

2.研发双语教材。目前国内双语教学所使用的教材基本都是引进的原版英文教材。但是对于力学类课程，引进的原版教材在使用时很难达到预期的教学效果，原因是：（1）力学类英文原版教材虽然一般都写得很好，但与其他专业课程（仍采用传统方式教学）教材的衔接性通常较差，不符合我国高等院校教学体系的要求；（2）许多比较权威的英文原版教材往往内容繁多，教学时只能由教师选择性地进行讲解，这就使原版教材的作用大打折扣；（3）有些力学类专业课程在西方高校中并不单独设课，因而很难找到与其对应的原版教材。笔者认为，为了达到更好的双语教学效果，应该对经典的英文原版教材在内容上进行适当的改编，以适应我国的高等教育体系和培养目标。同时可以根据课程的特点，对知识要点和难点进行汉语注释，这样既能在双语教学中增强西方文化含量，又能符合我国高等教育的要求，从而充分发挥双语教学的作用。

3.重视学生反馈。在双语教学过程中，学生的积极参与和及时反馈对提高教学效果更为重要。工程力学专业的专业课程偏重理论，具有一定的抽象性。在采用双语教学时，应及时了解学生对课程内容的掌握情况，根据学生的反应和意见反馈，随时调整教学进程和教学方法，保证学生能较好掌握课程的内容。通过与学生的交流，一些在开课时未曾考虑到的问题通常会被及时暴露出来。例如，我们选择的双语课程虽然是选修课，学生可以根据自己的情况进行选修，但仍有个别学生仅仅因为担心毕业时学分修不够，尽管英语水平较低，仍选修了双语教学的课程，导致跟不上教学进度，学习效果不佳。通过对学生选课进行指导，这一问题被及时解决。

通过近几年在工程力学专业开展双语教学实践，笔者认为教学效果应当是值得肯定的，对工程力学专业学生的培养起到了一定的积极作用。当然，还存在一些问题需要进一步探讨。在未来的工作中，应该结合工程力学专业相关课程偏重理论的特点，进一步探索适当的双语教学模式和教学方法，并研发合适的力学课程双语教材。

参考文献：

[1]申纪云.以素质教育为导向培养创新型人才[J].中国高等教育，2011，（15）：9-11.

工程力学专业篇4

【关键字】土木工程；材料力学；教学改革

材料力学作为基础课程与专业课程的纽带，在土木工程专业中占有重要地位，通过材料力学理论知识的学习和应用，学生能够掌握到工程构建强度、刚度等重要知识桥梁和扎实的计算功底，这对钢结构、混凝土结构等相关课程的学习具有非常大的帮助。在目前的材料力学教学过程中，由于工科教学任务量大和教学课时压缩的矛盾日益显著，内容偏多、偏难以及专业结合差等诸多问题相继出现，这对教学质量和教学效果产生了严峻考验。为了满足教育改革和人才培养的需求，《材料力学》的教学改革已经刻不容缓，只有不断创新和发展的技术才能培养出高素质、高标准的土木工程应用型人才。

1.与中学理论知识进行衔接

在中学物理的力学和大学的部分物理学课程中，已经对基础的理论力学进行了讲解和研究，这就让材料力学的学习建立在一定的知识基础上。但是在材料力学的内容中，对许多基本概念和理解都赋予了新的涵义，比如平衡、力偶等，这就需要注意新旧知识的对比和衔接。

比如，在扭矩、弯矩知识的讲解过程中，除了要强调其单位外，还要与之前学过的力偶知识进行对比区分；要着重对扭矩及弯矩的内力和外力进行讲解，让学生理解扭矩和弯矩都是用假象截面截开受力物体后暴露出的内力偶，同时，将理论力学中力偶的概念进行区分，此时就能让学生比较清晰的区分扭矩、弯矩问题和力偶问题的不同与联系。在对概念有比较明确的理解后，强调力偶的作用效果与扭矩、弯矩作用效果的不同――力偶的作用效果是使物体发生转动，而扭矩和弯矩则是使物体绕着坐标轴发生转动。此时，再通过空间坐标系的建立和物体转动的特性进行分析，就能更加具体的让学生掌握扭矩和弯矩的作用效果。经过整个知识衔接、对比和联系的过程，有效的融入了新元素的知识学习，在加强记忆和理解的同时，也培养了学生对已有知识进行更新和发展的能力。

2.加强专业课间的联系

土木工程专业是一门实践性非常强的专业，因此，在实践过程中需要较强的理论基础和理论知识作为解决问题的指导思想。在教学过程中，如果不加强教学内容与实践的联系，学生就不能具体形象的掌握理论知识和明确学习目的，此时学生容易产生气馁和懈怠的情绪，这严重影响了理论知识的学习和之后的教学进度。因此，必须在教学过程中加强课程与实践问题的联系，通过对后续专业课程中的材料力学知识的引入，引导学生对实际工程的研究，提高学生的学习兴趣，让学生自愿自主的加入到材料力学的学习和研究中来。

在基础工程课程中，许多问题表面上是专业课程的内容，但实际上就是材料力学的实际应用，因此，将材料力学和土木工程专业的专业知识进行有效结合，能够加深和提高学生对理论基础的理解和处理实际问题的能力。

3.改进教学方法

3.1问题教学法

提问能够激发学生的学习动机和求知欲，在教学中经常进行问题的提出―问题的分析―问题的解答―问题的总结等过程能够培养学生分析问题和解决问题的思维能力，既加深了理论知识的理解，又培养了创造能力。在教学中，提问是联系师生思维活动的桥梁，提问通常在学生疑惑处、教学关键点、思维转折点、知识引申点等位置进行设置。问题教学法是教育心理学的一种延伸运用，突出了教师的主导地位和学生的主体地位。

3.2启发式教学

教育最主要的目的是培养学生自主分析和解决问题的能力，因此在教学过程中需要进行正确引导和启发式教学。很多实际问题的解决需要在主要解决手段的基础上进行大量其它知识的串联分析，引导学生对其它知识的回忆和利用，能够提高问题解决的效率和速度，这样也能节省教学时间，加快教学进度。让学生跟随老师的引导脚步，对问题进行分析和思考，能够充分培养学生的创新意识和创新能力。

3.3比较法和归纳法教学

比较法和归纳法在教学中往往起到承前启后的过渡作用，一方面能够提高学生对已学知识的理解程度和记忆强度，另一方面还能降低学生对新概念和新知识的理解难度，从外部改变学生的学习思路。比如，对许多概念简单却涵盖许多后续教学内容的知识教学中，讲课的重点应该放在对概念的理解和方法的利用上，这样才能让学生在后续学习阶段进行比较和归纳的过程。

3.4反复教学法

材料力学的许多内容都很抽象，通过单次的教学难以达到熟练记忆和理解的效果，重复的教学和运用能够加深记忆，加强理解。比如，刚上课时进行上节课内容的回顾，课中对本节课所讲内容进行提问，课后布置思考题；通过课前、课中和课后三个过程，把每一堂课进行有机结合，知识框架也比较完整，学生同时养成了课前预习、课中思考和课后复习的好习惯。除此外，还可进行每一章节、每一部分的复习和实践，通过这样繁复的学习过程，达到温故知新的效果。

3.5教学手段

第一，充分利用多媒体教学工具，进行图文并茂的现象分析和过程解释，直观生动的表达形式既便于理解，又有助于对学生思维的启发。第二，互联网资源和有限元软件的教学。比如ANSYS、ABAQUS等辅助有限元软件，能够将材料力学所涉及的许多变形、位移及应力分布等过程通过动画的形式展现出来，提高了教学质量，增强了教学效果。

4.注重教学实验

理论的教学往往枯燥无味，只有配合生动有趣的实际操作和实验教学，才能激发学生的学习兴趣和培养学生的动手能力。通过引进试验设备，让材料力学的教学过程更加具体和直观，同时降低了知识的理解难度。让学生亲自操作试验机，在导师指导下进行试验机的拆卸和组装，能够让学生深入地了解试验机的原理和构造。在实验过程中，要引导学生进行思维发散，不能仅仅观察实验现象而不进行思考和分析。比如，在试验机绘制应力应变曲线实验中，除了保证实验过程的完整性外，还要引导学生分析断面位的发生位置、试验机停止的原因等，只有进行思考和分析的实验过程才是进行了实践的学习过程。实验课结束后，学生才能真正的体会到参与工程实践的感觉，这也正是实验课程的教学目的。

5.总结

《材料力学》是土木工程专业中非常重要的理论基础，而许多理论的创立都是建立在大量实验结果上的，许多理论的假设也需要实验结果来进行验证。因此，在材料力学的教学过程中，除了知识衔接、教学方法的改革创新外，还要加大对实验课程的重视程度。以实践操作引导理论学习，对传统教学模式进行改革和发展，在教学方法上引入问题教学法、启发教学法等优秀的教学方法，并利用多媒体和互联网资源进行教学手段的更新，这样才能跟随时代的发展，为培养高素质、高标准的土木工程人才奠定教学基础。

参考文献

[1]梁旭黎，司京欣.土木工程专业材料力学教学改革的思考[J].山西建筑，2012，26：264-266.

[2]张俊峰，赵更歧，楚留声. 土木工程专业材料力学课程体系的改革[J]. 山西建筑，2010

工程力学专业篇5

Abstract: Engineering practice ability is essential ability of students in civil engineering specialty. Now it is imperfect in engineering practice ability cultivation for students. Based on this current situation, this paper puts forward a series of measures of training engineering practice ability, that is constructing curriculum system, reforming teaching contents and methods, perfecting teaching files of practical teaching links, strengthening laboratory construction and engineering practice ability of teachers to improve comprehensive ability of students.

关键词：土木工程专业；工程实践能力；课程体系；实践性教学环节

Key words: civil engineering specialty；engineering practice ability；curriculum system；practical teaching links

中图分类号：G642.0文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）24-0205-02

0引言

土木工程专业主要培养学生掌握土木工程学科的基本理论知识，使其具有一定的工程意识和工程设计能力，在房屋建筑、地下建筑等领域从事规划、设计、施工、管理等工作。这就要求土木工程专业学生具备一定的工程实践能力。为此国内外许多高校都进行了积极的探索与实践。我校针对学生工程实践能力方面目前普遍存在的问题，如适应社会需要的工程技术人才培养模式尚未很好建立，专业教师队伍的工程实践经验与能力还不能很好适应学生工程能力培养的需要等，提出了改革目标，制定了改革措施，对强化学生工程实践能力进行了改革探索。

1土木工程专业特点

土木工程专业是一门应用技术型学科。我校土木工程专业目前开设建筑工程、岩土工程、道路与桥梁工程、地下空间开发与利用和矿井建设五个专业方向。从近几年我校土木工程专业毕业生的就业情况来看，受聘于设计单位的少，受聘于建筑企业的逐年增加，毕业生大多分布在生产和管理一线。用人单位的反馈表明，实践能力强，关注工程实际的学生，善于解决实际问题的学生非常受到用人单位的欢迎和重用。具有较强动手能力，对工程实际有基本了解的学生能够在较短的时间内在用人单位完成从学生到技术人才的角色的转换，较快地在用人单位发挥自己的才能，为用人单位服务和创造效益的同时自身价值得到的提升。从学校培养适应社会需求的高级应用型人才的角度出发，学生工程实践能力的培养必须得到加强。

2改革思想

以“全面提高学生动手实践能力，培养具有创新精神的高级应用性人才”为指导，通过构建结构合理，层次清晰、教学内容先进的课程体系，促进学生独立工作能力，有效推动课程教学质量的提高。

改革实践贯彻全面质量管理理论，在教改过程中，应用戴明循环进行质量监控，构建了由目标与计划系统（Plan）、教学运行系统（Do）、教学检查与评价系统（Check）、信息反馈与调控系统（Act）等组成的教学质量监控体系，科学合理，操作性强。

3强化土木工程专业学生工程实践能力的措施

3.1 完善课程体系，改革教学内容和方法构建适应于提高工程实践能力的人才培养模式，目的在于培养学生的创新意识和工程实践能力，加强理论知识的应用。合理安排理论教学和实践教学的比例，包括合理安排基础课、专业基础课和专业课的比例，控制课程总门数和总学时数。教学内容上将培养学生工程实践能力的知识基础与反映最新学科专业的科学技术相结合。在教学方法上，部分课程如《房屋建筑学》、《土木工程概论》，通过借助现代化教学手段如计算机多媒体、数码摄像等展示建筑实物、节点构造等，延伸课堂教学的内容，充实了理论教学。实践性教学环节方面，每年通过生产实习、毕业实习等实践环节，使学生加深了对所学专业的正确认识，对将来从事的工作环境有了切身的体会。

3.2 深化实验教学改革实验课是锻炼学生工程实践能力的有效方式。为了充分发挥学生的创造性，为学生主动获取实践知识与发挥潜在能力，创造良好的自主实验环境，在实验教学体系中设立必开实验项目和选开实验项目，编写完整适用的实验教材，大力开发实验教学CAI课件。同时，实验队伍是实验室建设和改革的关键，加强实验技术与管理队伍建设，建立起一支具有良好思想素质、多学科、结构合理、管理水平高的实验技术队伍，从根本上保证实验教学改革的顺利进行和实验教学质量的提高。

3.3 完善各实践性教学环节的教学文件实践性教学环节对于土木工程专业的学生而言，是培养其具有初步的生产操作技能以及应用课堂所学知识来解决实际工程问题的环节，可以提高学生对所学知识的应用能力，其重要性不言而喻。保证实践性教学环节教学质量的重要举措之一是制订科学完备的教学文件。编制了《土木工程专业实纲》和《毕业设计大纲》，制定了土木工程专业五个特色方向的课程设计任务书，制定了实践性教学环节的质量监控标准，出版了《土木工程专业毕业设计指导丛书》一套，包括建筑工程方向分册、岩土工程方向分册、地下空间开发与利用方向分册、道路与桥梁工程方向分册四本。

3.4 建设高素质的具有实践能力的教师队伍学生工程实践能力的强化，需要高素质的师资队伍作保障。通过开展教学法研究活动探讨课程体系改革、教学大纲修订和课程设计等方案，以及老教师带领青年教师参与科研、请相关的设计及施工单位人员来我校作报告等方式极大地提高了教师的工程素质和整体水平。为了完善教师的知识结构，实现师资队伍的实践素养，鼓励中青年教师拓宽专业参与各种培训学习，加强与企业的科研合作，参与学生实践环节的训练。近年来，我校每年由实践经验丰富的教师指导本科学生参加陕西省高校土建专业优秀毕业设计评选。2006年获二等奖一项，2007年获三等奖两项，2008年获三等奖一项，2009年获二等奖一项，三等奖一项，2010获二等奖一项，三等奖三项，得到陕西省土木建筑领域高校和科研院所同行的高度评价。结构合理，具有较高教研水平和专业技能，实践经验丰富的高素质教师队伍正逐渐形成。

4结论

作为未来的工程技术人员，土木工程专业毕业生掌握一定的工程实践能力，十分必要。通过完善课程体系，革新教学内容与方法，进行实验教学改革，编制教学文件，建设高水平师资队伍这一系列改革内容，必将提高学生的工程实践能力与综合素质，满足土木工程专业人才培养模式的基本需求，满足社会对土木工程专业人才的基本要求，为国家的发展培养高素质的专业人才。

参考文献：

[1]王春芬，王恩茂.土木工程专业学生实践能力培养的探索[J].实验技术与管理，2009，26（2）:136-138.

[2]张慧春，邢宝君.论大学生实践能力培养的理念和措施[J].山西高等学校社会科学学报，2009，21（6）:114-115.

[3]李舒宏等.浅谈加强学生工程实践能力的培养[A].第四届全国高等院校制冷空调学科发展与教学研讨会论文集，2006:302-305.

[4]吴晓.地方高校土木工程专业工程实践能力培养的探索[J].湖南文理学院学报（社会科学版），2006，31（5）:124-126.

[5]袁慧等.新形势下培养提高工科学生工程实践能力的认识与实践[J].高教探索，2007，（2）:61-63.

[6]孙金栋，冯萃敏.工程实践能力培养模式的研究[J].实验技术与管理，2010，27（3）:194-198.

工程力学专业篇6

【关键词】土木工程专业；社会适应能力；培养；提升

一、前言

新形势下，随着国家基础设施建设大力开展，高校土木工程专业教育发挥着很大的作用。相对于高职培养“应用型、技能型”专门人才，在大土木的背景下我国高校土木工程教育倾向于培养“通才”，导致培养出来的学生知识面较窄、实践能力和社会适应性能力偏低。目前，随着高等学校的扩招，土木类本科毕业生就业难的问题已成为社会难题，随着国家基础设施建设的大力开展，大量就业岗位虚位以待，但仍然有很多土木类毕业生找不到工作，究其原因是毕业生的实践能力、社会竞争力和社会适应能力欠缺，同时存在高校人才培养方案与社会需要相脱离的因素。因此，土木工程专业学生的实践能力、社会竞争力和社会适应能力的培养及提升，具有极其重要的意义。

二、土木工程专业学生社会适应能力现状分析

目前大学生的就业出现两极化:一边是大量毕业生就业困难或无法找到专业对口的工作，另一边基建的开展又提供了众多的岗位，但毕业生的专业素质和综合能力不足难以胜任工作要求，对于土木工程毕业生，在这方面的矛盾尤其突出，主要体现在社会竞争力和社会适应能力不足土木学生社会适应能力欠缺体现在［1，2］:(1)就业时毕业生盲目追求高待遇，倾向于考虑大城市、大企业，但是其自身专业素质和社会适应能力与此不适应。(2)随着高校的扩招，高等教育已转向大众教育，加之我国产业结构不合理，中、高端人才的需要量较少，而低端制造业、劳动力市场人力需要量大。。大学生适应能力欠缺的原因主要有［3－4］:(1)就业心态不正确。一些大学生就业时急功近利、做事不能脚踏实地、好高骛远，容易出现“高不成低不就”的局面。(2)“大土木”背景下重视科学基础、轻视专业能力和社会适应能力的课程体系设置不合理，造成学生对专业知识的理解与掌握缺乏深度，专业知识的实际应用就更难。(3)强调理论基础，工程实践能力培养不到位，造成学生社会适应能力欠缺。

三、土木工程专业学生社会适应能力培养及提升策略

土木工程专业培养适应国家发展和社会需要，德、智体、美全面发展，掌握土木工程学科的专业理论和相关技能，获得土木工程师的基本训练，基本功扎实、知识面宽综合素质高，能够在设计、施工及管理部门从事土木工程设计、施工组织及管理等工作，具有创新意识的高级专门人才，应具备较高的专业素质与社会适应能力:(1)从社会需求出发，着重培养学生的综合素质和实际应用能力：(2)建立专业实践模块培养学生专业应用能力;(3)构建科学研究模块培养学生的创新意识和能力;(4)形成多元化实践教学方法，注重动手能力、实践能力及知识应用能力的培养。相应课程设置中，在学科基础课、专业基础课及专业核心课设置时注重基本素质与能力、学科基础知识及应用能力、专业基础知识及应用能力、专业核心知识及应用能力、专业实践技能与动手能力等的培养，才能有效提高土木毕业生的专业能力、社会竞争力和社会适应能力，以求在就业市场立于不败之地，培养企业“争着抢、用得上”的人才。

四、结语

随着高校进一步扩招，土木专业毕业生就业难已成为突出的社会问题，究其原因是毕业生实践能力和社会适应能力欠缺所致，通过分析当前土木就业形势、学生的社会适应能力培养现状，明确高校土木专业教育存在的问题:(1)学生就业心态不正确;(2)高等教育重视科学基础、轻视专业知识;(3)高等教育强调理论基础、轻视工程实践能力和社会适应能力的培养。针对这些问题，提出土木工程专业学生的社会适应能力培养及提升策略:((1)从社会需求出发，着重培养学生的综合素质和实际应用能力;(2)建立专业实践模块培养学生专业应用能力;(3)构建科学研究模块培养学生的创新意识和创新能力;(4)形成多元化实践教学方法。从而有效提高土木学生的就业率与就业质量，使培养的学生具有较强的社会竞争力、实践能力和社会适应能力，实现学校和企业的“零缝隙”对接。

参考文献:

［1］潘睿，李淑红，王志伟，等．强化高校土木工程专业学生实践技能培养的研究与实践［J］．长春理工大学学报(社会科学版)，2009，22(3):509～513．

［2］张爱民，王旭．谈高等学校土木工程专业学生实践能力的培养［J］．教育探索，2008(11):47～48．

［3］姚小平，王一新．提高土木工程专业毕业生就业适应能力的研究［J］．科技资讯，2014(19):227～228．

工程力学专业篇7

【关键词】：力学；械工程

【引言】：力学是力与运动的科学，它既是一门基础科学， 又是一门应用众多且广泛的科学。力学虽然属于机械工程学，但是力学中所涉及的内容之广，是一门独立的基础学科，在很长一段时间的学习和研究中，已经被人们应用到各行各业，其中在力学这门学科中，有一项工程力学所涉及的范围实用性最大，工程力学具有现代多重工程建设以及理论相结合的特点，所涉及到的知识面和实践范围都非常广，也更加具有灵活性，对现代社会经济科技的发展和进步有着重大意义。因此，本文将立足于机械工程中的力学分支，简要论述力学的概念和发展历程，并对力学在机械中的应用进行探讨与分析。

1、力学概念以及力学在机械工程专业中的发展过程

1.1力学的概念：力学是一门非常基础的学科，很多的专业和学科中都有力学的存在，都需要通过学习和研究力学的基础概念和技能进行实际的操作，力学是有关力、运动和介质（固w、液体、气体和等离子体），宏、细、微观力学性质的学科，研究以机械运动为主，及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。虽然力学在根本上是一门非常基础的学科，在很多专业和技术上都有非常大的作用，很多学科也都用得上力学，但是力学所被应用最广泛的专业还是机械工程专业，根据机械工程的特点，力学发挥了其最大的作用。与此同时，力学也是一门技术学科，力学所涉及和所要研究的范围非常广，在力学所涉及的众多力学学科领域中，工程力学相对来说是最为实用的一种，实用性非常强，这类基础性很强的实用学科，被广泛的应用于社会各行各业，是解决工程实际问题的重要基础。下文也会对工程力学的重要作用作出简单论述。

1.2力学的发展。力学的发展历史非常悠久，力学的起源最早是人们对自然现象的观察，人们通过观察和研究生产劳动中的各种自然现象，最早在建筑以及农耕方面使用，比如杠杆、汲水器等。最初在古希腊时期，力学附属于自然哲学，后来成为物理学的一个大分支。开始人们只能根据力的特性进行简单的应用，力与运动的结合实在欧洲的文艺复兴以后，人们才正式开始了对力学的研究。十七世纪后期，牛顿三大定律的提出标志着力学作为一门独立的学科开始形成。此后，资本主义从诞生到发展，在18世纪末，以动力学和运动学为主要特征的经典力学日益完善。19世纪，力学通过大机器的生产促进其在工程技术和应用方面的发展，推动了结构力学、弹性固体力学和流体力学等主要分支的建立。19世纪末，力学已是一门相当发展并自成体系的独立学科。

2、不同种类力学在机械工程中的应用

因为力在机械工程中有着非常基础的作用，是机械工程专业发展的基础。力学是力与运动的科学，其中力学也有较多分支，不同作用和特性的力学在机械工程中的应用范围也各不相同，主要有以下几种：

2.1机械工程专业中弹性力学的重要应用。

众所周知，弹性力学也就是弹性理论，主要通过研究弹性体在非内力或者温度变化等不稳定的外界因素下所产生的压力和物理移动。学习机械工程专业的专业人员知道，在机械运动当中，较多的机械在运行和运转过程中，速度相对较快，且承载的压力等都非常大，机械的弹性变化更是变化莫测，不可预知，如果不能从根本上掌握机械的运行状态，就会导致机械的运行出现失误从而变形，因此在机械的系统运行状态之前都必须将机械系统进行细致的设计和分析。由此可见，弹性力学在机械设计中应用广泛。

2.2力学分支中断裂力学在机械工程中的应用。

断裂力学，顾名思义，主要研究含裂纹构件的强度与寿命，是结构损伤容限设计的理论基础，也是固体力学的一门新分支。断裂力学虽然属于力学分支，但是断裂力学下面也有更精细的分支：线弹性断裂力学与弹塑性断裂力学两大类，（1）线弹性断裂力学适用于机械在裂纹尖端附近小范围屈服的情况；（2）弹塑性断裂力学适用于裂纹尖端附近大范围屈服的情况。断裂力学相对于其他的力学分支在机械工程中的应用更为细致，能够更好的应用到机械工程中细小的零部件中，可以有效提高机械的性能与功效，更能防止工程设备发生灾难性的断裂事故，以确保机械、设备的安全可靠与良好运行。

2.3工程力学在机械工程专业中修理系列的实际应用。

这类力学可以说是最为实用并且在我们的日常生活和工作中应用范围最广泛的一项，它能够很好的处理机械工程行业中所出现的大量实际故障及相关机械部件的破损问题。我们的生活中离不开各种各样的机械，机械的使用极大的方便了我们的工作和生活，在机械出现故障时，只要是物理方面的故障，大都需要根据力学方面的知识作出判断和分析，才能更好的明确机械产生故障的缘由。

总结

综上所述，能够清楚的发现，力学尽管是力与运动的科学，但是它的研究对象除物质的宏观机械运动之外，更包括微观方面机械专业工程中的电气、控制技术等。力学既是一门机械工程专业中的基础科学，更是一门在实际的经济科技中应用众多且广泛的科学。此外，力学与天文学和微积分学几乎同时诞生，不仅在机械专业有着举足轻重的作用，在经典物理的发展中也起着非常关键的作用，极大的推动了社会经济科技的发展和进步。

【参考文献】：

[1]王殿君，王伟，张宝生，申爱明，朱加雷. CDIO人才培养模式在机械电子工程专业综合训练中的应用[J]. 安徽师范大学学报（自然科学版），2011，03：241-243.

[2]张燕，张喜瑞，王高平. MATLAB在机械工程专业试验教学中的应用[J]. 农业装备与车辆工程，2011，09：64-66.

工程力学专业篇8

作者简介：孙旭峰（1972-），男，扬州大学建筑科学与工程学院副教授，博士，主要从事大跨度空间结构研究，（Email）。

摘要：结构力学课程是土木工程专业的主要专业基础课。由于结构力学实验介于材料力学和专业结构实验之间，所以长期以来不准确的定位导致多数学校的结构力学课程教学忽视实验课。文章结合结构力学课程实验教学平台的建设实践，探讨了结构力学实验在课程教学中的重要作用。

关键词：土木工程专业；结构力学；实验教学；教学改革

中图分类号：G642423文献标志码：A文章编号：10052909（2013）05013304结构力学课程是土木工程专业力学系列课程中一门非常重要的专业基础课，该课程的教学质量对于实现土木工程专业的“宽口径”，以及培养能力强、素质高的土木工程师人才起着举足轻重的作用。当前，土木工程领域计算机技术的广泛应用拓宽了结构力学的应用领域，同时也对结构力学课程的教学提出了新的、更高的要求。从课程设置来看，并不能因为计算机技术的应用而降低基础力学概念教学所占的比重。从国内外工科专业力学类课程的设置情况来看[1]，国内土木工程专业力学类课程学分的比例基本上小于10%，而国外均大于10%，并且目前国际上比较注重学生对“基础知识”的掌握，因此，力学类课程全部为必修课。

从现代科学研究的角度看，应用型基础力学课程应包括理论教学和实验教学两方面，结构力学课程也应如此。但在长期的教学实践中，由于结构力学实验介于材料力学和专业结构实验之间，这一不确定的定位导致其实验教学部分往往被忽视，而仅专注于课堂理论教学。正是这种忽视，造成了土木工程专业的学生很难从对单根构件受力概念的形象理解，过渡到对整个平面结构直至空间结构受力概念的形象理解，对其后续结构课程的学习及工作实践，乃至进一步的深造产生很大的负面影响。

一、 土木工程专业开设结构力学课程实验的必要性

力学概念是从实践中来的，本科阶段学习的应用力学更是如此。作为一名长期主讲结构力学课程的教师，笔者能够深切地体会到结构力学课程实验在帮助学生理解概念方面的重要意义和作用。以几何组成分析为例，在学习这部分内容时虽然课堂上已经清楚讲解了二元体的概念，但有一部分学生在遇到具体问题时还是不清楚。如图1a）所示，这些学生会将3-5-6当作二元体来对待。究其原因，是没有把“链杆的约束”这个概念搞清楚，如图1b）所示，他们在作几何组成分析时把2-4-6和3-5-6作为刚片，而将1-2和1-3作为链杆。又如图2所示，三个刚片间以三对平行等长链杆连接而成为几何常变体系的情况，很多学生对此根本没有一点感性认识。诸如此类的问题，还出现在对“定向支座可以约束哪些方向的位移、约束反力如何”等等概念的理解上，这都是由于没有提供实验条件让学生亲自动手去“试一试”造成的。在建筑力学的课堂教学中，教师利用自己动手制作的一部分杆件以及连接件，结合课程内容当场做演示实验，或者让部分学生自己来做实验。从课程测试的结果可以看出，学生在这部分内容的出错率有做实验的与未做实验的相比有大幅下降，这充分说明了“动手”的重要性。类似的情况还出现在诸如弯矩图需画在受拉一侧、刚结点处的弯矩平衡、互等定理、影响线、稳定、动力特性分析等，因此，需要通过实验帮助学生形象而深入理解该课程概念部分的知识。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

孙旭峰，陶阳土木工程专业结构力学课程实验的教学实践

图1

图2

土木工程专业所涉及的主要是房屋建筑、桥梁、隧道等结构体系。在理论讲授及实验中如能紧密结合专业特色，对学生学习专业课知识与增加学习兴趣都将起到事半功倍的效果。比如钢筋混凝土结构设计中“强柱弱梁”的概念，柱端先破坏时会形成几何可变体系，而梁先破坏则还是几何不变体系。这个概念一般在钢筋混凝土专业课中讲解，但如果在几何组成分析部分将其列入实验课内容，则会加强学生对专业知识的形象理解。类似的例子还有：单层厂房中的纵、横向支撑体系，顶点位移法计算房屋自振频率，结构抗震中的“鞭端效应”等等。但是在实验设计方面，由于学生此时还没有学习专业课程，所以结构力学实验和之后的专业课实验必须有所区别，不应设置过高的难度，否则将适得其反。

结构力学研究的对象是结构体系的受力性能，而结构体系的布置是非常灵活的，所以结构力学实验还应该与材料力学实验有所区别。在实验中应以提高学生的动手能力、设计能力为目标，可以自行设计构件、连接支座装置及结构体系。以结构体系为例，不一定要限定为平面杆件体系，而可以结合高层建筑、空间结构（如网架、网壳、索结构、开合结构、折叠结构等）等，通过教师的适当启发，充分发挥学生的自主创新的能力。除完成基本实验外，结构力学实验课程应结合学科竞赛，为学生创造实验条件。

二、 土木工程专业结构力学课程实验教学实践

2010年，笔者所在的扬州大学对土木工程专业进行了课程实验的教学改革，建立了土木工程专业本科系列开放性实验教学平台，将材料力学、结构力学、土木工程材料、土力学、混凝土基本理论等课程的实验整合为土木工程专业基础实验课程，共1.5个学分，48学时（实验时数为学时数乘以2），分三个学期完成，并统一编写了相应的课程教学大纲。实验课程分为基本型、提高型及创新型三个层次，其中基本型实验要求学生在一个设计完整的实验框架下重新验证结果，让学生通过实验来验证所学相关理论推导结论的正确性，从而加深对知识的理解，培养学生的推理能力、分析能力，训练其实验技能；提高型实验内容涉及该课程的综合知识或与该课程相关的知识，对学生的实验技能进行综合训练，培养学生的综合分析能力、实验动手能力、数据处理以及查阅资料的能力，要求学生综合运用两种以上的基本实验方法完成同一个实验，培养学生运用不同的思维方式和不同的实验原理综合分析问题、解决问题的能力，掌握不同的实验方法和实验技能；创新型实验要求学生根据给定的实验目的要求和实验条件，自己设计实验方案，选择实验器材，制定操作程序，学生必须运用自己掌握的知识进行问题分析和探讨，着重培养学生独立解决实际问题的能力、创新能力以及组织管理能力。

实验平台中的结构力学实验为新增设的模块，按照实验平台建设要求并参考相关文献[2-4]将几何组成实验、桁架及刚架静内力测定实验作为基本型实验（实验时数5，必选），将刚架稳定实验、静挠度测量实验、影响线绘制实验、结构优化实验、自振频率测定实验作为提高型实验（实验时数2，5选1），将自行加载的模型实验及其他实验作为创新型实验（实验时数2，结合结构模型创新大赛，如获奖还可取得相应的创新学分）。实验课程各模块按五级记分，其中平时成绩（包括实验理论及预习情况）占50%，实验操作及实验报告占50%，课程总成绩以学期为单位按各模块所得成绩的平均值计分。

根据实验平台建设要求，扬州大学与南京航空航天大学合作研制了NHLX-GⅡ型刚架多功能实验装置，如图3所示。该装置由支撑刚架、定位板、支座、加载系统、加载杆等组成，可根据需要很方便地将支座更换为固定支座、铰支座及定向支座等，可自由设置加载点位置，不仅可以完成刚架静内力测定实验，还可完成挠曲线测定、影响线绘制等实验。在实验中由学生自己粘贴应变片以及完成接线，以提高学生的实验技能。在自主编写的实验报告中，除要求分析产生误差的原因，还要求学生将实验结果与结构力学求解器的求解结果进行对比分析，培养其科研思维能力，如：“计算中是否考虑剪切变形及轴向变形有什么影响？”、“考虑支座的实际尺寸时计算简图中计算长度的取值对结果有什么影响？应如何取值？”、“计算中是否考虑支座的实际弹性刚度对结果有什么影响？”等等。对这些问题的分析解答都是课堂理论教学所无法完成的。

图3NHLX-GⅡ型刚架实验装置

在创新型实验部分，学校将结构力学实验与结构创新竞赛（包括校内和校外竞赛活动）相结合，引导学生进行自主学习，如三维空间体系的几何组成分析及内力计算、简单有限元软件的应用（如sap2000）等等。图4所示为学校举办结构模型制作及加载试验比赛的场景，其中左图为静力加载，右图为单向振动台试验。对于这些实验，学生们参与的热情非常高，达到了在趣味中感受结构力学的魅力，在趣味中提升对结构整体受力的感性认识的教学目的。

图4结构模型制作加载试验比赛

扬州大学自2010年课程实验改革以来，结构力学实验模块的教学已在两届学生中得以实施。在课堂理论教学中可以明显感到学生对结构力学学习兴趣的增强，如课堂注意力较集中、课间课后提问较活跃等等。此外，与实验改革实施以前的两届学生（以每届两个教学班为单位）相比，几何组成部分的卷面平均出错率从19.3%下降为5.6%，做刚架弯矩图时结点平衡概念的出错率也大为降低，这从一个侧面反映了结构力学课程实验的教学成果。此外，学生还在各类结构创新大赛中屡获佳绩；以“减小支座弯矩”为概念的“抗震楼梯”设计还申报了国家专利，初步展现了创新型结构力学实验教学的成果。

三、 结语

学校土木工程专业本科系列实验教学平台的专项建设，推动了结构力学实验课程教学质量的提升。结构力学课程实验的教学实践成果主要体现在以下几方面。

（1）实验教学打破了结构力学课程课堂理论教学一统天下的局面，让学生能真正参与课程教学互动，帮助学生学会独立思考，并能灵活应用所学知识，与课堂理论教学形成良性互动。

（2）改革前后学生成绩的对比，客观上显示了基础型和提高型实验在促进学生对课程基本概念的形象理解、基本技能和动手能力的提升方面的重要作用。

（3）创新型实验的设置，激发了学生的创造性和自主学习的能力，增强了学生对专业的感性认识和学习兴趣，取得了较好的实践成果。

参考文献：

[1] 黄再兴，胡海岩.国内外大学工科专业力学课程设置情况对比[J].力学与实践，2003，1：44-46.

[2] 刘礼华，等.以基本内容为核心创建结构力学实验体系[J].理工高教研究，2007，26（1）：116-117.

[3] 张乃群，等.分层次开放性实验教学模式探索[J].南阳师范学院学报， 2009，8（6）：105-108.

[4] 申静波，等.初探开放性实验对学生能力的培养[J].高校实验室工作研究， 2008，95（1）：56-57.

Teaching practice in construction of structural mechanics course for civil engineering

SUN Xufeng， TAO Yang

（Architectural Science and Technology Institute， Yangzhou University， Yangzhou 225127， P. R. China）

工程力学专业篇9

关键词：《建筑力学》 工程造价课程教学教学研究

中图分类号：G421 文献标识码：A

《建筑力学》是建筑工程造价专业一门重要的专业基础课，为学生后续学习《建筑结构》、《施工技术》等专业课程及从事相关建筑工程专业技术工作提供扎实的力学知识基础，培养学生正确分析和解决力学问题的能力。但是，该课程的理论性和系统性都较强，且抽象难于理解，学生学习起来感到枯燥无味，再加上学习该课程需要学生具备一定的数学、物理知识，还要具有一定的分析和计算能力。因此，学生普遍认为《建筑力学》是所学课程中非常难学的一门课程，从而产生了畏难情绪，学习积极性不高，严重影响了教学效果。那么，如何开展这门课的教学、提高教学质量是该课程教学研究的一个重要课题。

一、课程教学内容分析

《建筑力学》由《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》三大力学组成。对土木工程专业学生而言，这三门课程是分三个学期学习，课时较多（一般230学时左右），学生学习起来有个循序渐进加深理解的过程。而对于《建筑力学》课程普遍安排在一到两个学期(我校共安排84个课时)，也就是说，工程造价专业学生要在较少学时内，在仅有简单的高中力学基础上，跨越理论力学、材料力学到结构力学内容的学习，这个要求本身对学生来说是很高的。这也是《建筑力学》课程被大多数学生认为是难学课程的一个不可忽视的原因。

那么，从力学体系而言，理论力学、材料力学是学习结构力学的基础，三大力学的内容是相互联系，必不可少的。但《建筑力学》课程课时较少，教学过程中如果按三大力学教材的授课内容进行简单的压缩，则不能突出工程造价专业学生对力学知识的需求特点，也就不能满足本专业对该课程的教学要求。

针对这种情况，要想取得理想的教学效果，必须优化教学内容。根据知识相似点的模块划分，增强知识间的联系，删除繁琐的公式推导以及理论性强而工程实际中应用较少的章节；对于后续的专业课程以及在生产、建设、管理和服务第一线暂时用不上的知识点不在课堂上讲授，鼓励感兴趣的同学可以通过自学方式去拓展视野；对于难懂的知识点注重实践应用而弱化理论推导；对于在教材中整合不当的问题进行修正。而对于重要的知识点必须讲透，不能完全受课时的限制。比如物体受力分析，平面力系的简化及平衡方程，是静定结构内力计算的基础，而静定结构内力计算是强度计算的基础，因此在授课时必须作为重点内容讲授。

因此，作者认为教学内容应根据学生的接受程度、学生的需求程度，讲授内容本身的重要程度等因素进行适当调整，详略得当，合理安排课时进行授课，适应以培养应用型人才为目的的高职高专教育，真正做到“必须、够用”，以达到最佳的教学效果。

二、课程教学方法分析

（一）兴趣引导

兴趣是最好的老师。一个学生如果对学习产生了兴趣，就会从被动学习转化为主动学习，兴趣会成为学习的动力。在《建筑力学》课程教学中也应注重兴趣的培养，如将理论联系实际，引导学生把建筑力学与日常生活结合起来，用生活实例解释抽象的问题。生活中很多平常的细节都可以与力学结合起来，如：开关门可以用来解释力矩的作用效果、剪刀可以模拟剪切变形等。通过讲解力学在日常生活和实际工程中的应用，使之更加生动直观的展现在学生面前，让学生在趣味学习中对力学产生兴趣。结合建筑力学与工程实际密切相关的特点，教育学生理论联系实际，特别注意从工程实际中发现问题，然后用建筑力学的理论和方法予以解决，激发学生的兴趣和创造思维能力。

（二）教学模式多样化

传统的填鸭式的教学模式，在整个教学过程中，教师以传授知识为中心，学生被动的接受，很少能够主动参与教学过程。学生在这种单一的模式下很容易疲劳，养成依赖性，思维懒惰、僵化。而高职教育要求不仅仅使学生掌握科学知识，更重要的是锻炼实践能力、学习能力、创新能力等，全面提高学生素质。因此就要求在教学过程中充分发挥教师主导作用，学生主体作用，使学生变被动学习为主动学习。

相应的教学模式也应转变为学生能够积极参与的互动式教学模式，积极采用更适合学生积极参与的启发式教学法、问题教学法、讨论教学法、现场教学法、案例教学法、演示教学法等教学方法。例如，教师可以通过课件、挂图、构件模型来演示结构或构件的受力和变形，使学生通过视觉、听觉更加直观的认识物体的受力变形的实际变化，如有条件，还可以增加力学试验，提供学生直接参与的机会，激发学生的触觉感受，达到更佳的教学效果。

（三）确定适当的考核方式

考核应遵循“形成性考核”的原则，加大平时的考核，使学生在日常学习中打下扎实的基础。期末考核试题的设计应突出考核学生对基本概念、基本理论、计算方法等基础知识的掌握程度及灵活应用的能力，反对死记硬背。

（四）加强师生交流

在教学过程应重视与学生的沟通交流，了解学生的基础知识情况，学习方式，以及自身授课中存在的不足。根据学生的特点，来调整安排授课形式、方法和手段等，力争以人为本、因材施教。

三、结束语

以上是作者在教学过程中对《建筑力学》教学的几点分析，在以后的教学过程中，我将继续解放思想，深化教学改革，不断提高教学质量，为教育事业贡献力量。

参考文献：

[1] 彭苗.建筑力学课程教学改革研究与实践[J].中国冶会教育,2009,6:36-37

工程力学专业篇10

关键词：创新能力；环境工程；教学模式

一、学生创新能力培养的必要性

在教学过程中发现当前多数本科生创新意识薄弱、科研兴趣不足。传统以教师为主重知识体系的教学模式容易忽略学生的好奇心和学习兴趣，使学生长期被动地接受知识，习惯于思维定式，其独立思考、批判性思维和创新精神严重不足。因此，推动教学从“知识体系”逐步走向“能力体系”的教学模式必然是以学生为本、与时俱进，突出一切为了学生适应社会发展需要的教学模式[1]。

二、教学模式探索

1.以学定教，培养环境工程专业人才。教学内容的设置总体上给学生提供了一个开放的、面向全球的大视野，使学生理解环境科学的研究应围绕人与自然相和谐这个主题，能充分运用传统物理、化学、数学等学科的原理和方法分析处理环境问题，注重包括生物学、毒理学、气象学、土壤学等交叉学科知识的融合，以期在基本原理和知识的基础上阐明作为多组分、多介质复杂体系的实际环境过程[2]。通过文、理、工兼顾并重的课程实施路径，增设一些跨学科方面的选修课程，以及多学科整合的研修课程，使学生广泛地猎取多学科知识，培养学生宽厚的知识基础。除了综合性，注重体现前沿性和研究性，将学科最前沿呈现给学生。例如，针对大一新生刚入校对于专业方向存在困惑较多的情况，由系里水、气、声、渣污染治理四个方向的教授共同开设面向新生的“新生研讨课”。四位教授分别讲授自己的研究专长、研究心得以及当前学术界的热点话题。充分发挥各位教师的专业特长的同时很好地做到了资源整合，使学生在耳濡目染中开阔了学术视野，拓展了研究思路，为科研创新打下坚实的基础。

2.以学促教，拓展学习多元化路径。（1）注重实践，培养学生分析问题和解决问题的能力。在教学过程中重视实践环节的设置，使学生通过实践加深对所学知识的认识和理解，实现以实践促进学习，以学习指导实践的良性循环，培养学生勇于创新的精神和躬身践行的品质。主要从以下几方面展开：①加强实验课的力度，实验教学班最多由15人组成，使实验设备能够满足学生的实际需要，也便于指导教师辅导，并聘任部分研究生和高年级本科生作为兼职实验员。实验内容方面能够及时结合教师科研成果进行更新，例如将海洋溢油修复最新研究成果作为“环境化学”课程部分实验内容，不仅使学生了解该领域研究前沿、熟悉原油性质和分析方法，而且加深了对石油在气液固三相迁移转化规律的印象。②通过“专业综合实验”可将学生的视野由书本扩大至全社会。比如，目前全社会关注的灰霾、PM2.5的监测及分析；由发生在学生身边的石化安全事故引导学生关注石化企业的安全性问题、事故应急以及污染调查；学校周边的噪声、固废、水污染监测及其治理等。③加强认识实习和生产实习活动。为避免学生的实习流于形式，加强对实习教师和学生的思想教育，制定《实习手册》规范实习活动，针对实习目的和基本要求、教师和实习学生职责、实习活动和指导以及评价方法等制订一系列科学、规范的规章制度。另外，在认识实习之前紧密结合相关课堂教学和计算机仿真实验，对于学生正确理解和记忆水、气、声、渣现场处理流程有很大的促进作用。（2）提倡自学，培养学生自主学习和知识重构的能力。在教学过程中，除了指定参考书外，特别为学生指定重点阅读文献，通过课余查阅，充分发挥学生的主观能动性。师生间相互配合，体现以教师为主导、学生为主体的教学特点，注重培养学生的创新思维和创新能力。教学过程中尊重学生的广泛兴趣，保护学生的好奇心和求知欲，鼓励学生就感兴趣的课题自主学习和探究。对于某些课程，引导并鼓励学生就热点问题进行课外自主探究，拓展课堂的宽度和维度，注重反思和心得，使学生逐渐培养知识体系重组用于解决现有问题、边学边用的能力。对于“污水处理构筑物设计”这门课，由教师明确教学目标，创设学习情境和指导学生自学，以学生的设计为主，教师及时了解学生的学习情况，针对学生的学习实际，尤其是重点、难点等给予指导，培养学生自我学习、辩证思考、探求真谛，把握规律、不断学习和适应发展的能力，使其逐渐树立终身学习的信念。

3.以学评教，促进学生发展。在教学实践中，教学评价的重点由传统的关注老师的教，转向关注学生的学，将促进学生发展作为评价的出发点及最终目的。在学期过程中，教师不断地主动获得反馈，充分了解学生对教学的看法，特别是教师在教学中需要改革和提高的地方。赋予学生学习评价应有的权利和地位，保证教学评价有效帮助学生学习，促进学生成长。期末教学评价专注于学生个性发展和教师专业发展、课堂教学内容设计及教学实施过程，注重知识与技能、过程与方法、情感与态度，并与具体的评价内容相结合，形成多层次、多角度、多维度的评价点。采取与之相匹配的个性化评价方法，对课堂教学效果进行深入评价[3]。