面向应用型人才培养的结构力学教学框架体系研究

摘 要 结构力学作为高等院校土木类专业学生必修的重要基础课程，在培养高索质人才的下作中起着重要的作用，然而，目前结构力学课程教学却存在着不少问题。本文从提高教学认识、更新教学内容、改进教学方法等方面，对结构力学进行了教学框架体系研究探索，期望结构力学教学在改革后能适应社会对土木类人才知识、能力的要求。

关键词 结构力学 教学改革

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1674-198X(2011)12(c)-0000-00

高等学校的土木类工科专业肩负着为国家培养既能掌握新技术、应用新技术，又能发展新技术、创造新技术的高素质人才的重任。结构力学是土木水利类专业的一门重要的专业基础课，它既是理论力学、材料力学课程的深化和延伸，又是后续专业课程如钢结构、钢筋混凝土结构、抗震设计、地基基础等课程的基础，它是联系基础课程和专业课程的桥梁，在整个专业培养计划中占有重要地位。然而，由于长期以来受传统教学模式和课程结构单一的影响，目前结构力学课程教学，已难以适应高校大土木专业对培养高科技人才的需求。如何使结构力学课程教学适应社会对人才知识、能力和素质的要求，是结构力学教育工作者面对的重要课题。

1 提高认识是改革结构力学教学的前提

工科土木类专业在研究领域和方法论上有所不同。在各自具体领域，往往要求工作人员在该学科方法论的指导下，以平衡、变形协调等力学知识为工具，通过对探测结果的分析研究，获取所需的信息。在某些方而，可以用结构力学的理论分析和指导研究过程及结果。因此，对工科土木类各专业的学生来说，学习结构力学已不再仅仅是一种必要的科学知识以及方法论的学习，而且还成为一种必备的工具。

1.1 要进一步明确大土木类专业大学结构力学教育的主要目的

一方面为学生学习工程技术知识和今后的长远发展打好结构力学基础。结构力学的原理与现象和工程技术及日常生话都有着密切的联系，从原理引申到应用不需要花费很多时间，却能让学生体会到结构力学在工程技术中的实际价值。另一方面可以培养和提高学生的科学素养。力学思想是近代以来技术发展主要的源泉之一，对科学技术的飞速发展和知识更新速度不断加快的新形势，科学素养变得越来越重要，这就要求我们在结构力学教学中，要汁重培养学生的科学态度，激发学生的探索精神，训练学生的科学思维方法，提高学生的创新能力。这就要求我们要把结构力学教学的重点从单纯的知识传授转移到科学索质的培养和能力的提高上来。做到这些，也就实现了结构力学课程在工程教育中的作用。

1.2 要把结构力学课程改革与专业课程改革统一起来

对大土木类各专业来说，结构力学课程是重要的基础课，该课程对服务于专业课教学，培养学生的思维能力、动手能力和素质的全面提高等方而起着重要的作用。因此，新时期对结构力学课程有着更高的要求，需要加强结构力学课程的教学。在教育部构建的土木工程专业的背景下，理论力学、材料力学、结构力学的学时一在压缩，而结构力学作为土木工程专业一门核心专业基础课在土木工程人才培养中起着举足轻重的作用。与此同时，我们只能通过对结构力学课程的改革来解决这一矛盾。结构力学课程改革应包括两个方面：一是要体现现代化即加强近代结构力学和高新技术的内容；一是要在课堂教学上精选内容，注重各门学科与结构力学内容注意相互渗透和交叉，把结构力学学的新成果、新知识、新方法充实到各相关课程的教学中。

2 更新教学内容是改革结构力学教学的基础

科学技术日益发展进步，结构力学课程也决不能一成不变。在考虑课程现代化的同时，不应受到原有框架的束缚，而应从现代科学技术发展和应用型工程技术人才培养的总要求出发，来决定结构力学课程体系的框架。在符合这个要求的框架中，要合理选择结构力学课的教学内容。要加强结构力学教学，同时把结构力学基础知识和分析技能反映到课程内容和体系之中。

2.1 汁重结构力学知识和结构力学思想的传授

在有限的学时内，结构力学课程应当也只能着重介绍结构力学知识和力学思想，亦即在教学中要把基本概念、基本规律和基本思想的论述作为重点，考虑结构力学学本身的科学性和系统性，针对工科人才培养目的、对结构力学科学素质的要求，来选取适当的内容和体系。与结构力学发展密切相关的学科的内容不可能包容得太多，而且，那也不是工科大土木专业结构力学课程所能完成的任务。

2.2 适当增加结构力学应用知识的比重

从结构力学的特点出发，应提倡将应用方而的知识选入教学内容中。如结构设计中轴压比、框架结构等的应用。这此内容以前在课堂上不讲或部分介绍。然而这此内容往往与结构力学和新技术密切相关，把它们加入教学内容中，有助于学生开阔视野，跟上时代的发展，提高科学索质和综合应用的能力。

2.3 合理取舍经典结构力学与应用结构力学的内容

经典结构力学不但是学习下科各专业知识的理论基础，而且也是学习近代土木工程技术新理论、新知识的理论基础。不仅如此，经典结构力学在当今科学和技术各领域仍然是应用最广泛的基础理论，而且结构力学中的经典部分对训练和培养大学生科学思维方法和分析问题解决问题能力的作用，是其他课程所不能代替的。因此，结构力学课程和教材必需的经典内容应切实保证。在结构力学教材改革中，加强结构力学和现代科学技术知识是十分必要的，应着重加强那些学习新理论、新知识、新技术所需要的结构力学基础知识。

2.4 在总的课程结构之外，开设系列化的相关选修课

开设选修课可以满足不同专业学生对结构力学学知识的不同需求。选修课的特点在于着重归纳在土木工程领域中某一类应用知识，如结构动力学理论及应用、结构稳定理论及应用等，将选修课的内容与结构力学课程的内容有机地联系在一起。选修课的引进有助于培养学生的工程应用意识和创新能力，也加强了学生对专业课内容中结构力学理的运用。

3 改进教学方法是下科结构力学教学改革的保证

教学内容和体系的改革是通过教学方法、教学手段的改革来实现的。当前,探索大学结构力学课程教学改革的工作，应以教学手段、方法的改革为切入点。改进教学方法的主要思路是充分利用计算机、多媒体技术，搞好课堂教学，同时结合学校提出的教师辅导答疑制度搞好全方位的辅导教学。运用多媒体技术进行课堂教学。在结构力学教学中力学思想的传授是非常重要的，而力学思想总是蕴藏在一定的结构力学分析过程中。

4 结构力学教学体系的构成

通过上述分析，结构力学教学体系可由经典结构力学、计算结构力学和工程实例分析计算三部分构成。新的结构力学教学体系形成有序的相互关联的教学单元，不仅避免了相同知识的重复讲授，而且突出了结构力学的基本理论与方法，将有限的学时用于对结构力学基本问题的讲授上，同时通过本课程的学习，可以使学生把工程实际问题简化为力学模型，根据力学模型得到结果后返回到实际当中进行讨论和评价。结构力学作为一门经典的力学课程，面对科学技术飞速发展的今天，必须改革结构力学课程体系，力求能够浓缩基础理论、加强应用教学、注重知识更新、提高计算能力，实现注重知识传授向重视学生应用能力的培养方向转化。