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摘要：结构力学是土木工程专业的重要专业基础课，为后续课程提供必需的基础知识和计算方法，在整个教学体系中处于承上启下的核心地位，随着高等教育改革的不断深入，根据课程的特点和教学中存在的问题，对课程的教学内容、方式、手段都做了相应地改革，取得了明显的效果。
关键词：结构力学；土木工程专业；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）31-0053-02
结构力学与混凝土结构原理一起被誉为该专业的“基本功”、“看家本领”，所以，结构力学课程的教学质量对于培养基础扎实、高素质、实践能力强的土木工程师起着举足轻重的作用。虽然在结构力学的课程建设和教学上投入了很多精力，但近年来教学效果一直不够理想，学生考试不及格率居高不下，对后续课程及毕业设计等环节产生了严重影响。针对这样的现状，非常有必要进行该课程的改革和建设，使学生真正掌握结构力学的内容。
一、课程教学改革的方法
1.教学内容调整与更新。根据全国教学指导委员会对结构力学课程的教学内容设置，制定了适合我校的该课程教学大纲，从2009级本科生开始分成3个模块教学，1、2模块为专业必修模块，第3模块为专业选修模块。（1）依据大纲教学，调整、挖掘教材内容，教学以工程实例为背景。如，绪论章节概括性强，涵盖了几乎所有建筑类型介绍，以及涉及到计算模型的选取，支座，结点，杆系的简化，荷载分类等。我们在讲解时，首先保证重点突出，增加本课程知识体系构成图解，使学生全面了解本课程的内容及各个内容的衔接、层次关系，其次，对主要内容配备了大量的实际工程图例，直接与各章节内容联系起来，使学生全面了解整个课程体系，为学好本课程奠定基础。（2）摒弃陈旧内容，以基本概念、基本理论、基本方法为主线，构建清晰的学习思路。例如，几何构造分析章节中的“计算自由度”概念，它的作用只是给出了问题的必要条件，当它满足时，仍然需要“法则”来进行几何组成分析。我们舍弃了该概念的讲解，直接引导学生运用法则进行基本的几何构造分析，同时，对复杂结构的几何构造分析指出了分析方法的理论依据与例题分析，学生可根据兴趣自己研究，加深学习。（3）增加趣味性内容，提高学生学习兴趣，变“枯燥”学习为“happy”学习。如，几何构造分析章节中，“长、短、曲，变化无穷的链杆”、“地基也能当链杆”、“变形金刚”等趣味内容；位移计算章节中，“翘翘板”内容，极限荷载章节中，“忽隐忽现的塑性铰”等内容，教材中没有，紧密结合概念增添这些内容极大地提高了学生对概念、原理及方法的理解与掌握和学习情趣。（4）结合实际，灌输“定性结构力学”思想，改变依据步骤的计算为结合概念的分析。多年的教学经验告诉我们，学生按照计算步骤来解决问题，有的是机械式的，即使结果正确，但对结构整体受力特点不明确。例如，给定结构，明确的荷载，那么，结构中各构件的受力情况（拉、压、弯、扭）应该有概念上的判断。经常有学生的计算结果与概念上的判断不符，但却发现不了。出现了“我考得不错，都做了”，学生发现不了自己的错误，结果是成绩很差。再如，对施工现场出现的某些不合理结构构件时，能用结构力学的概念，定性分析，纠正错误。
2.教学方法的改革。探索先进有效的教学方法与教学手段，研究教与学的相互关系，贯彻“教学以教师为主导”、“学习以学生为中心”的主导思想对提高教学质量有至关重要的作用。在围绕培养学生的分析能力、计算能力、判断能力、继续学习能力方面，我们有重点地在绪论章节中培养学生“分析能力”，如，如何选取计算模型；在力法、位移法、弯矩分配法等章节中培养学生的基本计算能力，掌握结构力学的经典内容，也是核心、基本功内容；在矩阵位移法章节中培养学生的基本电算能力，给学生计算软件，学生自己选题，计算多跨多层框架结构，并要求分析计算结果以验证基本概念；通过趣味题目、典型问题提高学生的判断能力、定性分析能力。例如，判断计算结果的正确性，结果与概念是否吻合等，使学生在概念、理论与计算三者关系上有升华。课堂教学上做到精讲多练，启发式、讨论式教学，注重概念、理论、能力的協调讲授。（1）以基本概念、基本理论、基本方法为主线，结合工程实际，增强概念性，增加趣味性。（2）课堂教师精讲，学生多练习，配合答疑、质疑、作业讲评。（3）以课堂互动为主要的与学生沟通的途径，以工程实例引导、启发学生自主思考，构建力学模型，并选择恰当方法进行计算。（4）在课堂尝试“学生授课”方式，督促、引导学生的学习积极性。部分章节、习题课等内容让学生讲课。（5）“课堂讨论”方式教学。结合工程实际，学生分组讨论，出小组成果，然后教师讲评。（6）课程组内教师定期“说课”，不断改进教学。（7）总结工程实例，提炼力学结论，促进理论学习。超静定部分的内容与实际工程联系密切。上课时，先发动学生收集和思考超静定结构在荷载、地基沉陷和温度变化等因素作用时的特征。然后，回到超静定结构的力学讲解上，这样，可以引发学生的好奇心。动力学这一章内容比较抽象。上课时，先发动学生收集实际中有关动力学的例子，根据事实和经验初步总结出一些定性的东西。然后再讲解严密的推导过程，得到准确的结论。学生带着对这些结论的期望听课，效果比较好。（8）将课程内容向专业课程适当引申，体现知识的系统性和落脚点。将超静定结构的位移计算向结构设计中刚度验算方面引申；将动力学的一些结论向地震作用简化计算方法和混凝土结构抗震缝的设置方面引申；将温度变化的计算向结构设计中的温度缝设置方面引申等。这有利于培养学生知识的连贯性和系统性。（9）采取多种方法密切课程理论知识与实际工程等的关系。组织并指导学生的课程兴趣小组，充分调动学生积极性，参与科研和创新活动。积极组织并开展校结构设计竞赛，积极组织参加省结构设计竞赛，增加了学生对结构力学课程作用的认识，提高了学生的学习积极性，取得了良好效果，学生参与人数逐年上升，作品质量越来越高，在省结构设计竞赛中的成绩也越来越好。
3.丰富多媒体教学资源，重视课件建设。开展多媒体教学以来，课程组潜心多媒体课件，完成课程全部的PowerPoint。在教学过程中，将PowerPoint和板书有机结合，提高了学生的感性认识，极大地加强了学生的学习兴趣和主动性，获得了很好的教学效果。为适应目前高校向大众化、素质化教育方向发展，教学课件须进一步充实改进，课件内容要进一步更新，及时进行补充和裁减，不断提高教学课件的质量。在课程组的教研活动中，加强课程组教师间教学课件的交流活动，使课程组教师人人掌握多媒体的使用和编辑方法，多媒体讲课率达到100%。
4.课堂教学和课外研学有机结合，提高学生的知识应用能力和创新能力。广泛开展第二课堂活动，学院近几年举办了5届结构设计竞赛以及参加全省结构设计竞赛等，结构设计大赛极大提高了学生对受力概念上的理解。课堂中，我们以学生的参赛作品为例题，先从概念上判断其作品的结构合理性，分析结构中哪些部位容易出现问题，再配合比赛录像验证判断的结果。这种方法非常有效，学生的兴趣高涨，为今后出色地工作奠定了坚实的基础。这些活动不仅可以增强学生的理论知识应用能力，而且可以激发学生的学习兴趣。课程组十分注重指导学生将结构力学知识应用于结构设计大赛，提高他们的工程素质和实践能力，加强结构力学课程的教学效果。
本课程的教学改革效果非常明显，提高了学生的积极性。学生结构力学的整体水平得到了很大提高，主要表现在平均成绩，及格率上，前几年不及格率普遍较高，有些甚至达到40%，2012年的考试中，不及格率都在15%左右。当然课程改革是一项长期工作，必须长期不懈，持之以恒，同时课程改革是一项系统工程，需适时调整，在教学改革上继续努力，确保改革的科学性和实用性，为培养面向新世纪科学技术发展和技术人才做出贡献。
参考文献：
[1]温中华，唐克东.《结构力学》教学改革的思路[J].华北水利水电学院学报（社科版），2011，（6）.
[2]徐小丽，陈静.论土木工程专业结构力学教学改革[J].中国现代教育装备，2010，（19）.
[3]胡海岩.对力学教育的若干思考[J].力学与实践，2009，（1）.
[4]蔡东升，刘荣桂.土木工程大类专业结构力学教学探讨[J].高等建筑教育，2009，（1）.
[5]胡白香，李传勋等.《结构力学》教学中的能力培养[J].教育教学论坛，2012，（39）.
基金项目：2011年济南大学百门课程改革项目
作者简介：李永莉（1975-），女，讲师，从事结构力学等课程教学与研究。
关键词：结构力学；土木工程专业；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）31-0053-02
结构力学与混凝土结构原理一起被誉为该专业的“基本功”、“看家本领”，所以，结构力学课程的教学质量对于培养基础扎实、高素质、实践能力强的土木工程师起着举足轻重的作用。虽然在结构力学的课程建设和教学上投入了很多精力，但近年来教学效果一直不够理想，学生考试不及格率居高不下，对后续课程及毕业设计等环节产生了严重影响。针对这样的现状，非常有必要进行该课程的改革和建设，使学生真正掌握结构力学的内容。
一、课程教学改革的方法
1.教学内容调整与更新。根据全国教学指导委员会对结构力学课程的教学内容设置，制定了适合我校的该课程教学大纲，从2009级本科生开始分成3个模块教学，1、2模块为专业必修模块，第3模块为专业选修模块。（1）依据大纲教学，调整、挖掘教材内容，教学以工程实例为背景。如，绪论章节概括性强，涵盖了几乎所有建筑类型介绍，以及涉及到计算模型的选取，支座，结点，杆系的简化，荷载分类等。我们在讲解时，首先保证重点突出，增加本课程知识体系构成图解，使学生全面了解本课程的内容及各个内容的衔接、层次关系，其次，对主要内容配备了大量的实际工程图例，直接与各章节内容联系起来，使学生全面了解整个课程体系，为学好本课程奠定基础。（2）摒弃陈旧内容，以基本概念、基本理论、基本方法为主线，构建清晰的学习思路。例如，几何构造分析章节中的“计算自由度”概念，它的作用只是给出了问题的必要条件，当它满足时，仍然需要“法则”来进行几何组成分析。我们舍弃了该概念的讲解，直接引导学生运用法则进行基本的几何构造分析，同时，对复杂结构的几何构造分析指出了分析方法的理论依据与例题分析，学生可根据兴趣自己研究，加深学习。（3）增加趣味性内容，提高学生学习兴趣，变“枯燥”学习为“happy”学习。如，几何构造分析章节中，“长、短、曲，变化无穷的链杆”、“地基也能当链杆”、“变形金刚”等趣味内容；位移计算章节中，“翘翘板”内容，极限荷载章节中，“忽隐忽现的塑性铰”等内容，教材中没有，紧密结合概念增添这些内容极大地提高了学生对概念、原理及方法的理解与掌握和学习情趣。（4）结合实际，灌输“定性结构力学”思想，改变依据步骤的计算为结合概念的分析。多年的教学经验告诉我们，学生按照计算步骤来解决问题，有的是机械式的，即使结果正确，但对结构整体受力特点不明确。例如，给定结构，明确的荷载，那么，结构中各构件的受力情况（拉、压、弯、扭）应该有概念上的判断。经常有学生的计算结果与概念上的判断不符，但却发现不了。出现了“我考得不错，都做了”，学生发现不了自己的错误，结果是成绩很差。再如，对施工现场出现的某些不合理结构构件时，能用结构力学的概念，定性分析，纠正错误。
2.教学方法的改革。探索先进有效的教学方法与教学手段，研究教与学的相互关系，贯彻“教学以教师为主导”、“学习以学生为中心”的主导思想对提高教学质量有至关重要的作用。在围绕培养学生的分析能力、计算能力、判断能力、继续学习能力方面，我们有重点地在绪论章节中培养学生“分析能力”，如，如何选取计算模型；在力法、位移法、弯矩分配法等章节中培养学生的基本计算能力，掌握结构力学的经典内容，也是核心、基本功内容；在矩阵位移法章节中培养学生的基本电算能力，给学生计算软件，学生自己选题，计算多跨多层框架结构，并要求分析计算结果以验证基本概念；通过趣味题目、典型问题提高学生的判断能力、定性分析能力。例如，判断计算结果的正确性，结果与概念是否吻合等，使学生在概念、理论与计算三者关系上有升华。课堂教学上做到精讲多练，启发式、讨论式教学，注重概念、理论、能力的協调讲授。（1）以基本概念、基本理论、基本方法为主线，结合工程实际，增强概念性，增加趣味性。（2）课堂教师精讲，学生多练习，配合答疑、质疑、作业讲评。（3）以课堂互动为主要的与学生沟通的途径，以工程实例引导、启发学生自主思考，构建力学模型，并选择恰当方法进行计算。（4）在课堂尝试“学生授课”方式，督促、引导学生的学习积极性。部分章节、习题课等内容让学生讲课。（5）“课堂讨论”方式教学。结合工程实际，学生分组讨论，出小组成果，然后教师讲评。（6）课程组内教师定期“说课”，不断改进教学。（7）总结工程实例，提炼力学结论，促进理论学习。超静定部分的内容与实际工程联系密切。上课时，先发动学生收集和思考超静定结构在荷载、地基沉陷和温度变化等因素作用时的特征。然后，回到超静定结构的力学讲解上，这样，可以引发学生的好奇心。动力学这一章内容比较抽象。上课时，先发动学生收集实际中有关动力学的例子，根据事实和经验初步总结出一些定性的东西。然后再讲解严密的推导过程，得到准确的结论。学生带着对这些结论的期望听课，效果比较好。（8）将课程内容向专业课程适当引申，体现知识的系统性和落脚点。将超静定结构的位移计算向结构设计中刚度验算方面引申；将动力学的一些结论向地震作用简化计算方法和混凝土结构抗震缝的设置方面引申；将温度变化的计算向结构设计中的温度缝设置方面引申等。这有利于培养学生知识的连贯性和系统性。（9）采取多种方法密切课程理论知识与实际工程等的关系。组织并指导学生的课程兴趣小组，充分调动学生积极性，参与科研和创新活动。积极组织并开展校结构设计竞赛，积极组织参加省结构设计竞赛，增加了学生对结构力学课程作用的认识，提高了学生的学习积极性，取得了良好效果，学生参与人数逐年上升，作品质量越来越高，在省结构设计竞赛中的成绩也越来越好。
3.丰富多媒体教学资源，重视课件建设。开展多媒体教学以来，课程组潜心多媒体课件，完成课程全部的PowerPoint。在教学过程中，将PowerPoint和板书有机结合，提高了学生的感性认识，极大地加强了学生的学习兴趣和主动性，获得了很好的教学效果。为适应目前高校向大众化、素质化教育方向发展，教学课件须进一步充实改进，课件内容要进一步更新，及时进行补充和裁减，不断提高教学课件的质量。在课程组的教研活动中，加强课程组教师间教学课件的交流活动，使课程组教师人人掌握多媒体的使用和编辑方法，多媒体讲课率达到100%。
4.课堂教学和课外研学有机结合，提高学生的知识应用能力和创新能力。广泛开展第二课堂活动，学院近几年举办了5届结构设计竞赛以及参加全省结构设计竞赛等，结构设计大赛极大提高了学生对受力概念上的理解。课堂中，我们以学生的参赛作品为例题，先从概念上判断其作品的结构合理性，分析结构中哪些部位容易出现问题，再配合比赛录像验证判断的结果。这种方法非常有效，学生的兴趣高涨，为今后出色地工作奠定了坚实的基础。这些活动不仅可以增强学生的理论知识应用能力，而且可以激发学生的学习兴趣。课程组十分注重指导学生将结构力学知识应用于结构设计大赛，提高他们的工程素质和实践能力，加强结构力学课程的教学效果。
本课程的教学改革效果非常明显，提高了学生的积极性。学生结构力学的整体水平得到了很大提高，主要表现在平均成绩，及格率上，前几年不及格率普遍较高，有些甚至达到40%，2012年的考试中，不及格率都在15%左右。当然课程改革是一项长期工作，必须长期不懈，持之以恒，同时课程改革是一项系统工程，需适时调整，在教学改革上继续努力，确保改革的科学性和实用性，为培养面向新世纪科学技术发展和技术人才做出贡献。
参考文献：
[1]温中华，唐克东.《结构力学》教学改革的思路[J].华北水利水电学院学报（社科版），2011，（6）.
[2]徐小丽，陈静.论土木工程专业结构力学教学改革[J].中国现代教育装备，2010，（19）.
[3]胡海岩.对力学教育的若干思考[J].力学与实践，2009，（1）.
[4]蔡东升，刘荣桂.土木工程大类专业结构力学教学探讨[J].高等建筑教育，2009，（1）.
[5]胡白香，李传勋等.《结构力学》教学中的能力培养[J].教育教学论坛，2012，（39）.
基金项目：2011年济南大学百门课程改革项目
作者简介：李永莉（1975-），女，讲师，从事结构力学等课程教学与研究。