引論：我們?yōu)槟砹?篇結(jié)構(gòu)力學(xué)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:談《結(jié)構(gòu)力學(xué)》多媒體網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的實(shí)踐
論文關(guān)鍵詞：《結(jié)構(gòu)力學(xué)》 網(wǎng)絡(luò)課件 實(shí)用性
論文摘要：隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展．利用多媒體網(wǎng)絡(luò)課件進(jìn)行教學(xué)是一神很好的教學(xué)手段。作者結(jié)合自制多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件的經(jīng)歷，從幾方面探討了課件制作與實(shí)際教學(xué)相結(jié)合的問題，以保障多媒體網(wǎng)絡(luò)課件的實(shí)用性。
《結(jié)構(gòu)力學(xué)》因概念多、理論性強(qiáng)，公式推導(dǎo)、計(jì)算過程繁瑣枯燥而使學(xué)生學(xué)習(xí)乏味，甚至令不少學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難。而且現(xiàn)在理論教學(xué)時(shí)敬都有不同程度壓縮：如何在縮減了的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)既要完成規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，又要向?qū)W生傳授更多更新的知識和信息，以提高教學(xué)質(zhì)量和效率以及如何打破傳統(tǒng)的以教科書和參考書為知識的來源，學(xué)生機(jī)被而被動的接受糶板的教學(xué)模式是教育工作者所要考慮的問題。
采用如多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等現(xiàn)代化教學(xué)手段可以在保留傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上很好地解決上述問題。但是，傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)課件大都是單一的PPTi糶程內(nèi)容的演示，并沒有將澡程體系完整地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。本人結(jié)合幾年的教學(xué)實(shí)踐，自制多媒體網(wǎng)絡(luò)課件。將多媒體和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，使學(xué)生很好地了解 <結(jié)掏力學(xué))的課程體系，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及多媒體課件教學(xué)的實(shí)用性。
1 多媒體網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的框架
1.1 網(wǎng)頁制作軟件的選擇
制作多媒體羽絡(luò)深件．網(wǎng)頁制怍軟件的選擇比較重要．考慮所用軟件要支持多種格式，還要支持視頻 ，還要考慮其連接速度等，最終選擇Frontpage是出于制作的這個(gè)課件基本基于煮孥態(tài)，易于操作。
1.2 網(wǎng)絡(luò)課程 內(nèi)容設(shè)置
在《結(jié)構(gòu)力學(xué)》網(wǎng)絡(luò)漯件的主頁設(shè)置導(dǎo)航欄，其主要內(nèi)容包括：主講人介紹，課程簡介，教學(xué)大綱 。結(jié)構(gòu)力學(xué)教案，結(jié)構(gòu)力學(xué)講義．網(wǎng)絡(luò)課件，PPr講稿，綜合習(xí)題集，歷年試卷。模擬試卷，下載專區(qū)．疑難解答和動畫庫等。導(dǎo)航欄主要采用frontpage導(dǎo)航功能確定各信息的層次結(jié)構(gòu)和瀏覽順序，通過超鏈接的方式確定信息問的交叉跳轉(zhuǎn)關(guān)系。在整個(gè)課件的制作中筆者側(cè)重了網(wǎng)絡(luò)課件，綜合習(xí)題集和疑難解答，下面就這幾方面的內(nèi)容作以介紹：
(1)網(wǎng)絡(luò)課件：在這個(gè)欄 目中按照書中的章、節(jié)次序編排。開始顯示教科書中的總的章節(jié)標(biāo)題，單擊章標(biāo)題后在頁面的左側(cè)顯示本章的節(jié)的標(biāo)題．右側(cè)顯示內(nèi)容。整個(gè)目錄還可以擴(kuò)展，在節(jié)的標(biāo)題下面引入第三層每節(jié)的主要內(nèi)容．樹型導(dǎo)航部分的每個(gè)標(biāo)蹶單擊后右側(cè)直接顯示此標(biāo)題下的內(nèi)容。內(nèi)容學(xué)習(xí)完后可以回到主頁，有利于學(xué)生重新選擇學(xué)習(xí)其他內(nèi)容。
此網(wǎng)絡(luò)課件包括了書中的全部內(nèi)容大量圖片，因此學(xué)生可以脫離書本學(xué)習(xí)。本網(wǎng)絡(luò)課件在編排全部內(nèi)容的同時(shí)還穿插了許多幅動畫。如在及時(shí)章平面體系的幾何構(gòu)造分折一章中，同學(xué)們對剛片的自由度的確定存在一定難度．本課件就安插了多幅動畫，演示點(diǎn)的自由度、 一剛片、兩剛片及多剛片的自由度確定．還演示了約束的作用及可變體系和不變體系，生動地展示了結(jié)構(gòu)力學(xué)中難以理解的概念。既調(diào)動了學(xué)生的積極性．又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外在影響線一章中． 學(xué)生反映影響線的概念以及機(jī)動發(fā)作影響線結(jié)構(gòu)位移是如何變化的很難理解，在本課件中用flash自制了多幅動畫。分解演示了影響線的形成和繪制。在教學(xué)過程中取得的良好效果。
本網(wǎng)絡(luò)課件中還特別重視典型例題的選取。除了課本中的例題外，還精心選取了其他參考書中的典型例題，從多個(gè)角度詮釋了—個(gè)概念或是一種解題的方?jīng)眩蚴桥笠环N方法解決多種不同類型的習(xí)題，并著重強(qiáng)調(diào) 解題步驟。使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能舉一反三或是一題多解．鍛煉了學(xué)生的思考能力，在每章的內(nèi)容后面還附有關(guān)于本章內(nèi)容的一些新知識的探討和一些小論文的思考，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)為感興趣的同學(xué)在這方面的研究提供了信息。
(2)綜合習(xí)題集：針對 (結(jié)構(gòu)力學(xué) 》的理論和概念的應(yīng)用，本都分主要是 《結(jié)構(gòu)力學(xué) 》學(xué)習(xí)后的練習(xí)部分，包括了以往 《結(jié)構(gòu)力學(xué)》考試的重點(diǎn)和難點(diǎn)，本課件除了借鑒了以往網(wǎng)絡(luò)課件中的習(xí)題模式外，又按照教學(xué)過程的要求編排了與課本相對應(yīng)的每章的練習(xí)題，主要分三大類：判斷題、選擇題和汁算題。判斷題和選擇題主要考查學(xué)生對概念和理論知識的掌握程度，計(jì)算題主要考察學(xué)生動手解題能力即對知識的運(yùn)用的把握。每章練習(xí)題都附有簡單答案以備學(xué)生檢查做對與否。在課程的中期及期末備有綜合檢查試卷四套．總體考察學(xué)生在此期間的學(xué)習(xí)情況。這洋由每章的練習(xí)到的綜合練習(xí)形成較完整的練習(xí)考察體系，督促學(xué)生能理解消化所學(xué)知識。
(3)疑難解答：本網(wǎng)絡(luò)課件的疑難解答主要采用留言板的形式．學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中如有什么疑問都可以注冊登陸后在留言板上留下所避問題，任課教師會及時(shí)的回答．如有特殊情況任課教師未能及時(shí)查看留言板．學(xué)生還可以把此問題直接發(fā)送到任課教師的信箱。多種途徑解決學(xué)生的疑難問題，有利于學(xué)生更好的掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)知識。
此外，本網(wǎng)絡(luò)課件還設(shè)有下載專區(qū)．主要是讓學(xué)生能把有利于學(xué)習(xí)的資源下載下來備用。本專區(qū)包括軟件下載和文件下載。軟件下載主要是結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器的應(yīng)用軟件，使學(xué)生能夠利用計(jì)算軟件計(jì)算一些習(xí)題和利用軟件繪制結(jié)構(gòu)力學(xué)的內(nèi)力圖。文件下載主要包括本課程的大綱、教案和講義及一些習(xí)題和模擬試卷的下載等．這些都為學(xué)生全方面地了解和掌握 <結(jié)掏力學(xué))提供了資源。下載專區(qū)中還包括一些動畫的下載，本網(wǎng)絡(luò)課件將所有的動畫都收藏在動畫庫中，有利于資源的集中應(yīng)用和管理。
2 結(jié)柬語
本網(wǎng)絡(luò)課件內(nèi)容雖已基本包括 <結(jié)構(gòu)力學(xué)》的基本體系，但還是存在一些不足．例如應(yīng)該加入一些視頻，能夠講解結(jié)構(gòu)力學(xué)中較難理解的部分內(nèi)容．使學(xué)習(xí)者更能理解所學(xué)內(nèi)容；還可以加入一些結(jié)構(gòu)力學(xué)中的前沿知識和研究成果，并且做到及時(shí)更新，使學(xué)生能夠觸及到科技領(lǐng)域的前沿知識。開閌視野．提高學(xué)習(xí)興趣．更好地理解 《結(jié)構(gòu)力學(xué)》的概念和方法．使學(xué)習(xí)者體驗(yàn)到網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)。
總之，隨著校園網(wǎng)的完善和普及，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)是一種新的嘗試，其教學(xué)過程不同于以往的傳統(tǒng)教學(xué)過程。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中更能突出學(xué)生的主體地位，把以往的藩輸式教學(xué)逐步地轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃蛹橙≈R的主動學(xué)習(xí)的模式。網(wǎng)絡(luò)課件為學(xué)生提供了一整套系統(tǒng)的、條理強(qiáng)的知識結(jié)構(gòu)．使學(xué)生達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐探討
摘要：結(jié)構(gòu)力學(xué)課程是土木工程專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課。由于結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)介于材料力學(xué)和專業(yè)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)之間，所以長期以來不的定位導(dǎo)致多數(shù)學(xué)校的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)忽視實(shí)驗(yàn)課。文章結(jié)合結(jié)構(gòu)力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺的建設(shè)實(shí)踐，探討了結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)在課程教學(xué)中的重要作用。
關(guān)鍵詞：土木工程專業(yè)；結(jié)構(gòu)力學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革
結(jié)構(gòu)力學(xué)課程是土木工程專業(yè)力學(xué)系列課程中一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程的教學(xué)質(zhì)量對于實(shí)現(xiàn)土木工程專業(yè)的“寬口徑”，以及培養(yǎng)能力強(qiáng)、素質(zhì)高的土木工程師人才起著舉足輕重的作用。當(dāng)前，土木工程領(lǐng)域計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用拓寬了結(jié)構(gòu)力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)也對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)提出了新的、更高的要求。從課程設(shè)置來看，并不能因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用而降低基礎(chǔ)力學(xué)概念教學(xué)所占的比重。從國內(nèi)外工科專業(yè)力學(xué)類課程的設(shè)置情況來看[1]，國內(nèi)土木工程專業(yè)力學(xué)類課程學(xué)分的比例基本上小于10%，而國外均大于10%，并且目前國際上比較注重學(xué)生對“基礎(chǔ)知識”的掌握，因此，力學(xué)類課程全部為必修課。
從現(xiàn)代科學(xué)研究的角度看，應(yīng)用型基礎(chǔ)力學(xué)課程應(yīng)包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩方面，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程也應(yīng)如此。但在長期的教學(xué)實(shí)踐中，由于結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)介于材料力學(xué)和專業(yè)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)之間，這一不確定的定位導(dǎo)致其實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分往往被忽視，而僅專注于課堂理論教學(xué)。正是這種忽視，造成了土木工程專業(yè)的學(xué)生很難從對單根構(gòu)件受力概念的形象理解，過渡到對整個(gè)平面結(jié)構(gòu)直至空間結(jié)構(gòu)受力概念的形象理解，對其后續(xù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)及工作實(shí)踐，乃至進(jìn)一步的深造產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。
一、 土木工程專業(yè)開設(shè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)的必要性
力學(xué)概念是從實(shí)踐中來的，本科階段學(xué)習(xí)的應(yīng)用力學(xué)更是如此。作為一名長期主講結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教師，筆者能夠深切地體會到結(jié)構(gòu)力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)在幫助學(xué)生理解概念方面的重要意義和作用。以幾何組成分析為例，在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)雖然課堂上已經(jīng)清楚講解了二元體的概念，但有一部分學(xué)生在遇到具體問題時(shí)還是不清楚。如圖1a）所示，這些學(xué)生會將3-5-6當(dāng)作二元體來對待。究其原因，是沒有把“鏈桿的約束”這個(gè)概念搞清楚，如圖1b）所示，他們在作幾何組成分析時(shí)把2-4-6和3-5-6作為剛片，而將1-2和1-3作為鏈桿。又如圖2所示，三個(gè)剛片間以三對平行等長鏈桿連接而成為幾何常變體系的情況，很多學(xué)生對此根本沒有一點(diǎn)感性認(rèn)識。諸如此類的問題，還出現(xiàn)在對“定向支座可以約束哪些方向的位移、約束反力如何”等等概念的理解上，這都是由于沒有提供實(shí)驗(yàn)條件讓學(xué)生親自動手去“試一試”造成的。在建筑力學(xué)的課堂教學(xué)中，教師利用自己動手制作的一部分桿件以及連接件，結(jié)合課程內(nèi)容當(dāng)場做演示實(shí)驗(yàn)，或者讓部分學(xué)生自己來做實(shí)驗(yàn)。從課程測試的結(jié)果可以看出，學(xué)生在這部分內(nèi)容的出錯(cuò)率有做實(shí)驗(yàn)的與未做實(shí)驗(yàn)的相比有大幅下降，這充分說明了“動手”的重要性。類似的情況還出現(xiàn)在諸如彎矩圖需畫在受拉一側(cè)、剛結(jié)點(diǎn)處的彎矩平衡、互等定理、影響線、穩(wěn)定、動力特性分析等，因此，需要通過實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生形象而深入理解該課程概念部分的知識。
土木工程專業(yè)所涉及的主要是房屋建筑、橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)體系。在理論講授及實(shí)驗(yàn)中如能緊密結(jié)合專業(yè)特色，對學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課知識與增加學(xué)習(xí)興趣都將起到事半功倍的效果。比如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中“強(qiáng)柱弱梁”的概念，柱端先破壞時(shí)會形成幾何可變體系，而梁先破壞則還是幾何不變體系。這個(gè)概念一般在鋼筋混凝土專業(yè)課中講解，但如果在幾何組成分析部分將其列入實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，則會加強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)知識的形象理解。類似的例子還有：單層廠房中的縱、橫向支撐體系，頂點(diǎn)位移法計(jì)算房屋自振頻率，結(jié)構(gòu)抗震中的“鞭端效應(yīng)”等等。但是在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面，由于學(xué)生此時(shí)還沒有學(xué)習(xí)專業(yè)課程，所以結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和之后的專業(yè)課實(shí)驗(yàn)必須有所區(qū)別，不應(yīng)設(shè)置過高的難度，否則將適得其反。
結(jié)構(gòu)
力學(xué)研究的對象是結(jié)構(gòu)體系的受力性能，而結(jié)構(gòu)體系的布置是非常靈活的，所以結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)還應(yīng)該與材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)有所區(qū)別。在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以提高學(xué)生的動手能力、設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)，可以自行設(shè)計(jì)構(gòu)件、連接支座裝置及結(jié)構(gòu)體系。以結(jié)構(gòu)體系為例，不一定要限定為平面桿件體系，而可以結(jié)合高層建筑、空間結(jié)構(gòu)（如網(wǎng)架、網(wǎng)殼、索結(jié)構(gòu)、開合結(jié)構(gòu)、折疊結(jié)構(gòu)等）等，通過教師的適當(dāng)啟發(fā)，充分發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新的能力。除完成基本實(shí)驗(yàn)外，結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)結(jié)合學(xué)科競賽，為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件。
二、 土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐
2010年，筆者所在的揚(yáng)州大學(xué)對土木工程專業(yè)進(jìn)行了課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革，建立了土木工程專業(yè)本科系列開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，將材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土木工程材料、土力學(xué)、混凝土基本理論等課程的實(shí)驗(yàn)整合為土木工程專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，共1.5個(gè)學(xué)分，48學(xué)時(shí)（實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)為學(xué)時(shí)數(shù)乘以2），分三個(gè)學(xué)期完成，并統(tǒng)一編寫了相應(yīng)的課程教學(xué)大綱。實(shí)驗(yàn)課程分為基本型、提高型及創(chuàng)新型三個(gè)層次，其中基本型實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在一個(gè)設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)框架下重新驗(yàn)證結(jié)果，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證所學(xué)相關(guān)理論推導(dǎo)結(jié)論的正確性，從而加深對知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力、分析能力，訓(xùn)練其實(shí)驗(yàn)技能；提高型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及該課程的綜合知識或與該課程相關(guān)的知識，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、實(shí)驗(yàn)動手能力、數(shù)據(jù)處理以及查閱資料的能力，要求學(xué)生綜合運(yùn)用兩種以上的基本實(shí)驗(yàn)方法完成同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用不同的思維方式和不同的實(shí)驗(yàn)原理綜合分析問題、解決問題的能力，掌握不同的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能；創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)器材，制定操作程序，學(xué)生必須運(yùn)用自己掌握的知識進(jìn)行問題分析和探討，著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力、創(chuàng)新能力以及組織管理能力。 實(shí)驗(yàn)平臺中的結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)為新增設(shè)的模塊，按照實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)要求并參考相關(guān)文獻(xiàn)[2-4]將幾何組成實(shí)驗(yàn)、桁架及剛架靜內(nèi)力測定實(shí)驗(yàn)作為基本型實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)5，必選），將剛架穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)、靜撓度測量實(shí)驗(yàn)、影響線繪制實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)、自振頻率測定實(shí)驗(yàn)作為提高型實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)2，5選1），將自行加載的模型實(shí)驗(yàn)及其他實(shí)驗(yàn)作為創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)2，結(jié)合結(jié)構(gòu)模型創(chuàng)新大賽，如獲獎(jiǎng)還可取得相應(yīng)的創(chuàng)新學(xué)分）。實(shí)驗(yàn)課程各模塊按五級記分，其中平時(shí)成績（包括實(shí)驗(yàn)理論及預(yù)習(xí)情況）占50%，實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%，課程總成績以學(xué)期為單位按各模塊所得成績的平均值計(jì)分。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)要求，揚(yáng)州大學(xué)與南京航空航天大學(xué)合作研制了nhlx-gⅱ型剛架多功能實(shí)驗(yàn)裝置，如圖3所示。該裝置由支撐剛架、定位板、支座、加載系統(tǒng)、加載桿等組成，可根據(jù)需要很方便地將支座更換為固定支座、鉸支座及定向支座等，可自由設(shè)置加載點(diǎn)位置，不僅可以完成剛架靜內(nèi)力測定實(shí)驗(yàn)，還可完成撓曲線測定、影響線繪制等實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中由學(xué)生自己粘貼應(yīng)變片以及完成接線，以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。在自主編寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，除要求分析產(chǎn)生誤差的原因，還要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器的求解結(jié)果進(jìn)行對比分析，培養(yǎng)其科研思維能力，如：“計(jì)算中是否考慮剪切變形及軸向變形有什么影響？”、“考慮支座的實(shí)際尺寸時(shí)計(jì)算簡圖中計(jì)算長度的取值對結(jié)果有什么影響？應(yīng)如何取值？”、“計(jì)算中是否考慮支座的實(shí)際彈性剛度對結(jié)果有什么影響？”等等。對這些問題的分析解答都是課堂理論教學(xué)所無法完成的。
圖3nhlx-gⅱ型剛架實(shí)驗(yàn)裝置
在創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)部分，學(xué)校將結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新競賽（包括校內(nèi)和校外競賽活動）相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，如三維空間體系的幾何組成分析及內(nèi)力計(jì)算、簡單有限元軟件的應(yīng)用（如sap2000）等等。圖4所示為學(xué)校舉辦結(jié)構(gòu)模型制作及加載試驗(yàn)比賽的場景，其中左圖為靜力加載，右圖為單向振動臺試驗(yàn)。對于這些實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們參與的熱情非常高，達(dá)到了在趣味中感受結(jié)構(gòu)力學(xué)的魅力，在趣味中提升對結(jié)構(gòu)整體受力的感性認(rèn)識的教學(xué)目的。
圖4結(jié)構(gòu)模型制作加載試驗(yàn)比賽
揚(yáng)州大學(xué)自2010年課程實(shí)驗(yàn)改革以來，結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)已在兩屆學(xué)生中得以實(shí)施。在課堂理論教學(xué)中可以明顯感到學(xué)生對結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)習(xí)興趣的增強(qiáng)，如課堂注意力較集中、課間課后提問較活躍等等。此
外，與實(shí)驗(yàn)改革實(shí)施以前的兩屆學(xué)生（以每屆兩個(gè)教學(xué)班為單位）相比，幾何組成部分的卷面平均出錯(cuò)率從19.3%下降為5.6%，做剛架彎矩圖時(shí)結(jié)點(diǎn)平衡概念的出錯(cuò)率也大為降低，這從一個(gè)側(cè)面反映了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)成果。此外，學(xué)生還在各類結(jié)構(gòu)創(chuàng)新大賽中屢獲佳績；以“減小支座彎矩”為概念的“抗震樓梯”設(shè)計(jì)還申報(bào)了國家專利，初步展現(xiàn)了創(chuàng)新型結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成果。
三、 結(jié)語
學(xué)校土木工程專業(yè)本科系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺的專項(xiàng)建設(shè)，推動了結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的提升。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐成果主要體現(xiàn)在以下幾方面。
（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)打破了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程課堂理論教學(xué)一統(tǒng)天下的局面，讓學(xué)生能真正參與課程教學(xué)互動，幫助學(xué)生學(xué)會獨(dú)立思考，并能靈活應(yīng)用所學(xué)知識，與課堂理論教學(xué)形成良性互動。
（2）改革前后學(xué)生成績的對比，客觀上顯示了基礎(chǔ)型和提高型實(shí)驗(yàn)在促進(jìn)學(xué)生對課程基本概念的形象理解、基本技能和動手能力的提升方面的重要作用。
（3）創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的設(shè)置，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性和自主學(xué)習(xí)的能力，增強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)的感性認(rèn)識和學(xué)習(xí)興趣，取得了較好的實(shí)踐成果。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的提出和基本理論框架
“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的提出和基本理論框架
1“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的提出
作者長期從事工程地質(zhì)與巖土力學(xué)的實(shí)踐和研究工作。前不久,作者提出了“巖土工程地層結(jié)構(gòu)效應(yīng)”的概念和“工程地層學(xué)”新學(xué)科[1～3]。“地層結(jié)構(gòu)”是指三維空間中各地層的疊置或排列組合關(guān)系,其中地層的產(chǎn)狀有水平的、傾斜的和褶曲形的,且將各類弱面(帶),如斷層破碎帶、結(jié)構(gòu)面等也看成是特殊的地層。“巖土工程地層結(jié)構(gòu)效應(yīng)”是指地層結(jié)構(gòu)的不同或變化對各類巖土工程的受力、變形和穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性有重要影響,同一工程可選在不同的地層結(jié)構(gòu)中,也可對選中的地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行人為的改造(如加筋、注漿等),使之更適合或更有利于該工程。“工程地層學(xué)”就是利用地質(zhì)學(xué)中地層學(xué)的理論和知識為各類巖土工程服務(wù)的學(xué)科,它是地質(zhì)學(xué)、力學(xué)、工程學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。
在上述的基礎(chǔ)上,最近作者經(jīng)過研究認(rèn)為,有必要建立“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”這一新的邊緣學(xué)科。“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”就是研究與工程活動相關(guān)的某個(gè)或某些地層結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)力學(xué)特征、變形性狀,地層結(jié)構(gòu)與工程結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作,地層結(jié)構(gòu)的改變對工程結(jié)構(gòu)受力、變形和穩(wěn)定性的影響,及基于力學(xué)機(jī)制的地層結(jié)構(gòu)優(yōu)化,從而為工程服務(wù)的學(xué)科。
基于以下幾點(diǎn)有必要建立“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”新學(xué)科:(1)地球的表層為地殼,地殼主要由各種產(chǎn)狀的地層組成。人類的所有工程活動都是在地層中或地層上進(jìn)行的。同一工程選擇不同的地層結(jié)構(gòu),或?qū)Φ貙咏Y(jié)構(gòu)進(jìn)行不同的人工改造,都將對該工程的受力、變形、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益造成重大影響。作者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),為了更好地研究“巖土工程地層結(jié)構(gòu)效應(yīng)理論體系”和“工程地層學(xué)”,很有必要建立“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”新學(xué)科。(2)工程活動中,為了充分利用地層的自穩(wěn)能力,需要將地層也看成一種特殊的“工程材料”。這時(shí),為了以盡可能少的工程代價(jià)(如噴錨、網(wǎng)狀柔性支護(hù)等)達(dá)到工程目的,需要了解地層這種特殊的工程材料的地層結(jié)構(gòu)力學(xué)特征。(3)人類制造的工程結(jié)構(gòu)物往往處于地層結(jié)構(gòu)中或地層結(jié)構(gòu)之上,為了更好地研究工程結(jié)構(gòu)與巖土體的共同作用或相互作用,需要地層結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識。
其實(shí),目前在與“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的相關(guān)方面已開展了一些研究,這些研究為“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的研究提供了前提和基礎(chǔ)。這些研究主要有:(1)將地層(含土層)看成梁或板。(2)關(guān)鍵層理論。(3)優(yōu)勢層理論。(4)地層結(jié)構(gòu)效應(yīng)、工程地層學(xué)。(5)硬殼層、雙層地基、三層地基。(6)煤礦地層力學(xué)。
2“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的研究對象和研究內(nèi)容
“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的研究對象就是所有在地層之上或之中的工程,具體來說就是建筑工程、道路工程、海岸工程、海洋工程、邊坡工程、其他工程中的地層結(jié)構(gòu)力學(xué)問題。
“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的研究內(nèi)容主要有:(1)地層及地層層序成因、演化研究。(2)地層結(jié)構(gòu)特征研究。(3)三維地層信息系統(tǒng)及三維地層可視化研究。(4)地層結(jié)構(gòu)所在的地層構(gòu)造應(yīng)力場及構(gòu)造體系研究。(5)地層結(jié)構(gòu)本身的變形和力學(xué)機(jī)制研究。(6)地層結(jié)構(gòu)力學(xué)與工程結(jié)構(gòu)力學(xué)的關(guān)系,及地層結(jié)構(gòu)與工程結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作問題研究。(7)地層結(jié)構(gòu)的人工改造(含優(yōu)化)及其對地層結(jié)構(gòu)力學(xué)特征和工程結(jié)構(gòu)的影響研究。
3 “地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的特點(diǎn)
(1)“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”是地質(zhì)學(xué)與力學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。
“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”是地質(zhì)學(xué)特別是其中的地層學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”首先要用地層學(xué)的知識研究工程場地中地層及地層結(jié)構(gòu)的成因、演化,然后用結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識研究地層結(jié)構(gòu)在工程荷載作用下的變形、力學(xué)特征和穩(wěn)定性。
(2)“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的兩個(gè)層次。
①從“變形”到“力”:所有工程場地所在的地層和地層結(jié)構(gòu)都處在一定的地質(zhì)構(gòu)造單元中,地層和地層結(jié)構(gòu)中都保留有長期地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動中留下來的構(gòu)造形跡。所以,“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”首先要從地層和地層結(jié)構(gòu)中論文聯(lián)盟留存的構(gòu)造變形反推地層和地層結(jié)構(gòu)所遭受的各期古構(gòu)造應(yīng)力場(包含重力)。這是及時(shí)層次。
②從“力”到“變形”:工程場地所處的地層和地層結(jié)構(gòu)除收到古構(gòu)造應(yīng)力場的作用外,還受到了工程荷載的作用。所以,“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的第二層次就是要研究地層結(jié)構(gòu)在構(gòu)造應(yīng)力(包含重力)和工程荷載的作用下地層結(jié)構(gòu)和工程結(jié)構(gòu)的變形。
(3)“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的理論基礎(chǔ)。
“地層結(jié)構(gòu)力學(xué)”的理論基礎(chǔ)有地層學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)力學(xué)、巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)、土體力學(xué)、巖體工程地質(zhì)力學(xué)、巖體結(jié)構(gòu)控制論、關(guān)鍵層理論、優(yōu)勢層理論等。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟 //
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:淺析結(jié)構(gòu)力學(xué)課程多媒體教學(xué)研究
論文關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)力學(xué)，教學(xué)手段，多媒體教學(xué)，傳統(tǒng)教學(xué)
論文摘要:列舉了結(jié)構(gòu)力學(xué)多媒體教學(xué)實(shí)踐中存在的普遍問題，分析了部分教師或?qū)W生排斤結(jié)構(gòu)力學(xué)多媒體授課的原因，并提出了課件制作及演示的改善策略，從而提高教師的授課質(zhì)量，鞏固教學(xué)效果。
結(jié)構(gòu)力學(xué)作為土木工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，其涉及基本內(nèi)容與增選、專題內(nèi)容，包括靜定結(jié)構(gòu)分析、超靜定結(jié)構(gòu)分析、矩陣位移法、動力計(jì)算、能量原理、穩(wěn)定計(jì)算及極限荷載等內(nèi)容。該課程既需要學(xué)生具有良好的數(shù)學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ)，又需要學(xué)生靈活運(yùn)用理論知識，加強(qiáng)與工程實(shí)際的聯(lián)系。
隨著信息技術(shù)的普及應(yīng)用，多媒體作為一種教學(xué)手段在課程教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用。多媒體課件是指利用計(jì)算機(jī)，綜合處理和控制符號、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息，把多媒體的各個(gè)要素按教學(xué)要求通過集成工具軟件進(jìn)行合成，是針對具體學(xué)科的學(xué)習(xí)內(nèi)容而開發(fā)設(shè)計(jì)的教學(xué)軟件。
采用多媒體手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)，能夠緩解目前學(xué)時(shí)緊張的狀況，在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)學(xué)生興趣方面也有較大的優(yōu)勢。
1、結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
學(xué)生基礎(chǔ)知識的差異，相對偏少的學(xué)時(shí)，抽象、枯燥的理論講述，大量習(xí)題的講解，理論向?qū)嵺`的引申，與基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程的過渡等方面，都表明結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門既不好教又不好學(xué)的課程。教師豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、合理的進(jìn)度安排、學(xué)生的積極參與及認(rèn)真學(xué)習(xí)的態(tài)度是保障課堂教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
按照教育部力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會非力學(xué)類專業(yè)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制定的《結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)基本要求》，普通本科院校結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)部分的課內(nèi)學(xué)時(shí)在60～80之間，較1998年之前的要求學(xué)時(shí)壓縮了近1 /3。在學(xué)時(shí)減少的情況下，若仍采用黑板加粉筆的課堂教學(xué)手段，則無法完成規(guī)定的課程內(nèi)容。目前，結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)多采用多媒體或多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合的方式。
結(jié)構(gòu)力學(xué)的課程特點(diǎn)決定了學(xué)生必須經(jīng)過大量習(xí)題的演練，才能較好地掌握。從學(xué)生普遍反應(yīng)來看，多媒體似乎不適用于力學(xué)例題及習(xí)題的講解。傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢在習(xí)題講解方面突顯出來，學(xué)生能夠隨著教師的講解思路進(jìn)行深層次的思考。相比多媒體而言，傳統(tǒng)教學(xué)手段似乎更能激發(fā)學(xué)生的思考樂趣，教師與學(xué)生的思路在黑板加粉筆的模式下更容易融合到一起。
結(jié)構(gòu)力學(xué)討論的多是簡化、抽象的力學(xué)模型，學(xué)生看不見摸不著，往往無法聯(lián)想，與工程實(shí)踐較難結(jié)合。教學(xué)中，存在著從具體到抽象，從實(shí)例到模型的講授，多媒體在該方面有明顯的優(yōu)勢。
2、多媒體教學(xué)實(shí)踐
多媒體教學(xué)手段相比傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，其科學(xué)性、先進(jìn)性、優(yōu)越性及實(shí)用性是不言而喻的，并且易于復(fù)制、移植及推廣應(yīng)用，能普遍提高教師的授課質(zhì)量，鞏固教學(xué)效果。
實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)中，不是所有的教師都適合采用多媒體授課，也不是所有的學(xué)生都能接受這種教學(xué)方式。通過分析，發(fā)現(xiàn)有如下因素限制了多媒體的應(yīng)用:
1)部分教師直接采用教材附帶或網(wǎng)絡(luò)下載課件，不加任何修改即進(jìn)行課程教學(xué)。課件的可復(fù)制性與可移植性，導(dǎo)致相當(dāng)一部分教師無視課件制作者的授課思路、進(jìn)度安排甚至課件內(nèi)容與自己的實(shí)際情況是否一致，就原封不動地照抄照搬、照本宣科。
2)對于不能熟練駕馭課程教學(xué)的新教師或不熟悉多媒體課件的教師而言，課堂節(jié)奏不能自如控制，會導(dǎo)致教師被多媒體演示進(jìn)度牽著鼻子走的情況出現(xiàn)。學(xué)生對此的反映就是授課重點(diǎn)不突出、語調(diào)過于單一、講解速度偏快、沒有充足的時(shí)間做記錄等不利于掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容的問題。
3)目前常見的課件內(nèi)容多數(shù)都是教材內(nèi)容的簡單復(fù)制，在演示上缺乏變化，抓不住學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣點(diǎn)。習(xí)題講解更是如此，解答與題目同時(shí)顯示，體現(xiàn)不出求解的漸進(jìn)性。對于學(xué)生而言，解題思路不明晰，步驟不易掌握。
上述在多媒體教學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)的普遍問題，導(dǎo)致了部分教師或?qū)W生排斥結(jié)構(gòu)力學(xué)的多媒體授課。實(shí)際上，即便采用黑板加粉筆的課堂教學(xué)手段，也有相當(dāng)一部分教師無法較好的完成授課任務(wù)。這種情況的出現(xiàn)，一方面取決于教師的責(zé)任心是否強(qiáng)，另一方面取決于教學(xué)手段的應(yīng)用是否合理。
只有不會教的老師，沒有用不好的教學(xué)手段。在教學(xué)實(shí)踐中，合理采用多媒體能取得較好的教學(xué)效果，以下是針對上述問題提出的課件制作及演示改善策略:
1)文本內(nèi)容是課程內(nèi)容的濃縮與精煉，演示時(shí)盡量不出現(xiàn)大段與教材內(nèi)容一致的文字。對于應(yīng)當(dāng)突出的重點(diǎn)內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)使用習(xí)慣或偏好設(shè)置文本框的填充顏色。
2)精心進(jìn)行結(jié)構(gòu)圖示的繪制，盡量采用同一樣式、粗細(xì)的線條，對于需要重點(diǎn)突出的部分可采用不同顏色予以繪制。
3)利用好現(xiàn)有的工具軟件進(jìn)行動畫制作。動畫并不局限于圖形或工程對象的動態(tài)顯示，對于文本同樣適用。文本采用動態(tài)演示，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使其有持續(xù)的關(guān)注點(diǎn);能夠避免學(xué)生在瀏覽完靜態(tài)的全幅演示后，感覺教師之后的講解枯燥無味而不注意聽講。在掌握課堂節(jié)奏駕馭技巧的前提下，采用動態(tài)演示的例題及習(xí)題講解方式，無疑可以取代傳統(tǒng)教學(xué)模式。
當(dāng)然，對于動畫演示操作不熟練或者對于課程內(nèi)容不熟練的教師而言，采用這種方式有一定的難度。適度的以及與課程內(nèi)容緊密相關(guān)的動畫演示，對于提高教學(xué)效果有非常重要的作用。但是，與課程內(nèi)容無關(guān)的動畫演示，只能轉(zhuǎn)移學(xué)生的注意力，有害無益。
4)注意加強(qiáng)與工程實(shí)踐的結(jié)合。a.利用實(shí)物圖片加強(qiáng)簡化模型與工程實(shí)例的對比分析效果;b.做好基本理論、基本原理的應(yīng)用范圍講授，真正將理論與實(shí)踐結(jié)合起來。
5)對于沒時(shí)間制作課件或缺乏經(jīng)驗(yàn)的教師，一定不能不加改變現(xiàn)有的課件，就直接進(jìn)行課程教學(xué)。對課件的修改，實(shí)際上是根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行二次加工的過程，也是本人授課思路的一次整理與固化。
6)教學(xué)實(shí)踐中，教師要注意與學(xué)生的溝通，交互是促進(jìn)兩者在具體教學(xué)目標(biāo)指導(dǎo)下進(jìn)行雙向交流的工具。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的接受程度，及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，并根據(jù)學(xué)生的反饋及時(shí)更新課程教學(xué)模塊。
3、結(jié)語
只有在遵照一般教學(xué)規(guī)律的前提下，將多媒體融人到教學(xué)環(huán)節(jié)中，才能取得良好的教學(xué)效果。多媒體的優(yōu)勢在于復(fù)雜圖形的繪制，能夠節(jié)省大量黑板繪圖的時(shí)間;而傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢在于講解的循序漸進(jìn)，學(xué)生能夠隨著教師的講解步驟進(jìn)行深層次的思考。制作的結(jié)構(gòu)力學(xué)課件，也能在一定程度上彌補(bǔ)多媒體演示與課堂教學(xué)方面的不足。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:共性與個(gè)性原理在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用
摘要：共性與個(gè)性原理是馬克思主義哲學(xué)的一條基本原理。文章將這一原理引入結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中，從幾何組成分析、靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析以及圖乘法三個(gè)方面，介紹共性與個(gè)性原理在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：哲學(xué)；共性與個(gè)性；結(jié)構(gòu)力學(xué)；教學(xué)研究
共性與個(gè)性相互關(guān)系原理是馬克思哲學(xué)中的一條基本原理[1]。共性是指同類事物共同具有的狀態(tài)、屬性和變化發(fā)展的規(guī)律；個(gè)性是指同類事物中各個(gè)事物在狀態(tài)、屬性和變化發(fā)展規(guī)律方面的不同特點(diǎn)。共性決定事物的基本性質(zhì)，個(gè)性揭示事物之間的差異性，共性存在于個(gè)性之中并通過個(gè)性表現(xiàn)出來。共性與個(gè)性原理是分析和解決矛盾問題的根本原理。只有掌握共性與個(gè)性的原理，才能依據(jù)矛盾普遍性的原理對具體矛盾進(jìn)行具體分析，并正確認(rèn)識矛盾和解決矛盾。
矛盾的共性和個(gè)性相統(tǒng)一的關(guān)系，既是客觀事物固有的辯證法，也是科學(xué)的認(rèn)識方法。哲學(xué)與科學(xué)的相互關(guān)系，可以說是社會意識范圍內(nèi)的共性和個(gè)性的關(guān)系。哲學(xué)的本質(zhì)在于力圖揭示自然、人類社會和思維的普遍規(guī)律或者說共性；而科學(xué)的本質(zhì)在于力圖揭示自然、人類社會和思維某一具體領(lǐng)域的特殊規(guī)律或者說個(gè)性。共性寓于個(gè)性，個(gè)性蘊(yùn)含共性，哲學(xué)與科學(xué)之間形成了本質(zhì)上的內(nèi)在聯(lián)系及密切的互動關(guān)系。哲學(xué)對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)的指導(dǎo)作用就是共性與個(gè)性關(guān)系原理的運(yùn)用。
結(jié)構(gòu)力學(xué)課程是一門充滿辯證唯物主義思想的課程。例如，建于清乾隆年間（1736一1795）的頤和園十七孔橋，為園內(nèi)較大的石橋，它經(jīng)歷了多年風(fēng)風(fēng)雨雨的考驗(yàn)，但其幾何不變性仍然未受影響。因?yàn)橥ㄟ^零載法的分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)孔數(shù)為奇數(shù)孔時(shí)，體系為幾何不變體系；當(dāng)孔數(shù)為偶數(shù)孔時(shí)，體系為瞬變體系[2]。可見，設(shè)計(jì)為奇數(shù)孔滿足了幾何穩(wěn)定性的要求，從幾何組成分析的角度來看是穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。根據(jù)共性與個(gè)性的原理，上述零載法分析的結(jié)論體現(xiàn)了共性，而十七孔則體現(xiàn)了個(gè)性，它是由橋梁的跨徑以及泄洪要求決定的，從這個(gè)意義上講，多孔拱式體系橋梁結(jié)構(gòu)的建造應(yīng)用了哲學(xué)中的共性與個(gè)性原理。本文通過幾個(gè)具體的示例，介紹共性與個(gè)性原理在結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，以期培養(yǎng)學(xué)生從哲學(xué)角度來理解和思考問題。
一、幾何組成分析的規(guī)律
幾何組成分析對于結(jié)構(gòu)力學(xué)初學(xué)者而言，是非常重要的。通過幾何組成分析可以判斷該體系是幾何不變體系還是幾何可變體系，幾何可變體系不能作為結(jié)構(gòu)，而幾何不變體系則可作為結(jié)構(gòu)。此外，通過幾何組成分析，還可以判定結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu)還是超靜定結(jié)構(gòu)，從而選擇相應(yīng)的計(jì)算方法。幾何組成分析中首要的問題是計(jì)算體系的計(jì)算自由度（w），一般教材[3]會給出兩個(gè)公式：
對于一般桿件體系
w=3m-（2h+r）①
式中：m為剛片的數(shù)目，統(tǒng)計(jì)時(shí)不含基礎(chǔ)；h為單鉸的數(shù)目；r為支座鏈桿的數(shù)目。
對于鉸接鏈桿體系
w=2j-（b+r）②
式中：j為結(jié)點(diǎn)的數(shù)目；b為桿件的數(shù)目；r為支座鏈桿的數(shù)目。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
周海龍，等共性與個(gè)性原理在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用
對于體系中存在組合結(jié)點(diǎn)的情況，教材中未給出相應(yīng)w的計(jì)算公式，很多學(xué)生在計(jì)算此類問題時(shí)，常常不知該怎么辦。其實(shí)如果清楚以上兩個(gè)公式的關(guān)系，問題就會變得迎刃而解。公式①適用于任意體系，對于由桿件組成的體系均適用，當(dāng)然也適用于帶有組合結(jié)點(diǎn)的體系，它具有普遍性，體現(xiàn)共性；公式②適用于全部結(jié)點(diǎn)均為鉸結(jié)點(diǎn)的體系，它具有特殊性，體現(xiàn)個(gè)性。帶有組合結(jié)點(diǎn)的體系也是具有特殊性的體系，故可以用體現(xiàn)共性的公式①進(jìn)行計(jì)算。
其實(shí)幾何組成分析的方法也體現(xiàn)了哲學(xué)的共性原理，掌握這些分析的方法也就掌握了幾何組成分析的精髓。筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對幾何組成分析的方法總結(jié)如下：
（1）當(dāng)體系中有明顯的二元體，應(yīng)首先考慮拆掉二元體。
（2）當(dāng)體系本身與基礎(chǔ)之間通過三根支座鏈桿相連時(shí)，則只分析體系本身即可，基礎(chǔ)可去掉，所得結(jié)果代表整個(gè)
系的性質(zhì)。
（3）當(dāng)體系本身與基礎(chǔ)之間通過多余三根支座鏈桿相連時(shí)，則基礎(chǔ)必須作為一個(gè)剛片。
（4）凡是以兩個(gè)鉸與外界相連的剛片，無論其形狀如何，從幾何組成的角度來看，都可看作通過鉸心的鏈桿。
（5）鏈桿和剛片可以相互轉(zhuǎn)化，有時(shí)把鏈桿當(dāng)作剛片來分析，有時(shí)把曲桿或者擴(kuò)大的剛片當(dāng)作鏈桿來分析，三角形也不總是看作剛片，必要時(shí)把它拆成鏈桿，甚至可以把一種形式的剛片轉(zhuǎn)化為另一種形式的剛片。
（6）采用“一剛片”判別法[4]，迅速尋找剛片。具體思路：先找一個(gè)剛片，再找其余剛片。首先判定基礎(chǔ)是否作為剛片；或?qū)Ⅲw系內(nèi)的任意一個(gè)三角形及其上的二元體作為一個(gè)剛片；如果體系內(nèi)無三角形，則將任意一根鏈桿作為一個(gè)剛片。先找到的剛片記為剛片ⅰ，當(dāng)從剛片ⅰ伸出四根鏈桿時(shí)，且用三剛片規(guī)則分析時(shí)，任意兩根鏈桿所連接的同一個(gè)幾何不變體就是我們要找的另外兩個(gè)剛片；當(dāng)從剛片ⅰ伸出三根鏈桿時(shí)，用兩剛片規(guī)則分析時(shí)，其伸出的三根鏈桿所連接的幾何不變體系就是我們要找的剛片。
（7）零載法。對于一些比較復(fù)雜難以用三個(gè)規(guī)則分析的體系，當(dāng)滿足w=0（無基礎(chǔ)時(shí)w=3）時(shí)，可以考慮用該方法進(jìn)行分析。其依據(jù)的原理是靜定結(jié)構(gòu)滿足平衡條件解答的性原理。
檢查w=0（無基礎(chǔ)時(shí)w=3）體系滿足平衡條件的解答是否時(shí)，可以任取一種荷載形式，一般取荷載為零最為方便，故將該種幾何組成分析的方法稱為零載法。 當(dāng)荷載為零時(shí)，若體系的反力和內(nèi)力必定為零，則體系是幾何不變體系；反之，若體系的部分反力和內(nèi)力可以有非零值，則體系是幾何可變體系。
二、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析
結(jié)構(gòu)力學(xué)教材主要介紹了以下五種類型的靜定結(jié)構(gòu)：多跨靜定梁、靜定剛架、三鉸拱、靜定桁架和靜定組合結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)解決三方面的問題：一是反力的計(jì)算；二是內(nèi)力的計(jì)算；三是內(nèi)力圖的繪制。其實(shí)這些問題歸根到底就是單跨梁的彎矩圖繪制問題，只要能深刻地領(lǐng)會截面法與平衡條件這兩個(gè)“法寶”，靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算問題就會變得非常容易。
另外，靜定結(jié)構(gòu)有一個(gè)非常重要的特性，就是解答的性，其桿件的內(nèi)力與支座反力均可通過靜力平衡條件求解。這個(gè)特性體現(xiàn)著靜定結(jié)構(gòu)的共性，利用這一點(diǎn)，可以幫助我們樹立解決問題的信心。例如，求圖1中指定桿件的內(nèi)力，乍一看，覺得在求完反力之后無從下手。有些學(xué)生想當(dāng)然地認(rèn)為這是超靜定問題，利用力法進(jìn)行求解，結(jié)果使計(jì)算無法進(jìn)行下去。其實(shí)，如果對幾何組成分析掌握得很熟練的話，很容易看出左右兩個(gè)剛片，通過三個(gè)鏈桿相連，組成幾何不變且無多余聯(lián)系的體系，然后與基礎(chǔ)按照兩剛片規(guī)則連接，故原體系為幾何不變體系且無多余聯(lián)系，為靜定結(jié)構(gòu)。根據(jù)靜定結(jié)構(gòu)解答的特性，借助幾何組成分析，可以很容易想到將連接桿件截?cái)啵∑渲幸徊糠譃楦綦x體進(jìn)行分析求解，得到一個(gè)平面一般力系，可以利用三個(gè)方程解決三個(gè)未知數(shù)，于是桿件的內(nèi)力即可求出。
以上分析的過程，就是根據(jù)靜定結(jié)構(gòu)的靜力特性這個(gè)共性的特點(diǎn)思考和尋找解決問題的過程，這再一次證明哲學(xué)作為方法論，對自然科學(xué)具有一定的指導(dǎo)作用。學(xué)好哲學(xué)，對于我們分析問題和解決問題非常有幫助。
圖1指定桿件的內(nèi)力計(jì)算
三、圖乘法
結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算是結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中非常重要的內(nèi)容，有積分法與圖乘法兩種計(jì)算方法。積分法是根據(jù)虛功原理得出的一般形式，圖乘法是針對由直桿組成的梁和剛架進(jìn)行的進(jìn)一步的簡化計(jì)算。結(jié)構(gòu)力學(xué)教材中涉及到的位移計(jì)算有靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)，指定截面或點(diǎn)的位移與相對位移的計(jì)算問題、力法中系數(shù)和自由項(xiàng)的計(jì)算問題與動力學(xué)中柔度系數(shù)的計(jì)算問題。事實(shí)上，只要應(yīng)用哲學(xué)的共性與個(gè)性原理，這些問題都很容易解決。其特性都是位移計(jì)算問題，只不過名稱以及實(shí)際狀態(tài)與虛擬狀態(tài)不同而已，這也正體現(xiàn)出各種方法的個(gè)性。
對于靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計(jì)算問題，其實(shí)際狀態(tài)是實(shí)際的荷載作用下的變形狀態(tài)，而對于力法中系數(shù)的計(jì)算，其實(shí)際狀態(tài)是多余力為單位力作用下的變形狀態(tài)，對于存在未知力的體系，多余力為單位力作用下的狀態(tài)既是實(shí)際狀態(tài)又是虛擬狀態(tài)，充當(dāng)著雙重的角色。每一個(gè)自由項(xiàng)的計(jì)算，其實(shí)際狀態(tài)是外荷載單獨(dú)作用下的變形狀態(tài)。動力學(xué)中柔度系數(shù)的計(jì)算問題同力法中主系數(shù)與副系數(shù)的計(jì)算問題。
根據(jù)共性寓于個(gè)性之
中的對立統(tǒng)一規(guī)律，在教學(xué)過程中，可采取在講清楚圖乘法的原理及實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)上，再將其推廣到力法中系數(shù)及自由項(xiàng)的計(jì)算以及動力學(xué)中柔度系數(shù)的計(jì)算，使學(xué)生對圖乘法的理解更加深入，認(rèn)識更加具體，前后知識點(diǎn)也能得到更好的串聯(lián)，以避免學(xué)生認(rèn)識上的片面性，即只看局部，而忽略整體。
四、結(jié)語
結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門充滿辯證唯物主義思想的課程，筆者將哲學(xué)中的矛盾普遍性與特殊性的原理（即共性與個(gè)性原理）在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中進(jìn)行了大膽嘗試，以便更好地改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，把哲學(xué)課程與自然科學(xué)課程進(jìn)行有效的結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自然科學(xué)的興趣，并幫助他們學(xué)會用哲學(xué)的觀點(diǎn)去分析問題與思考問題。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)反思
結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程及相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。結(jié)構(gòu)力學(xué)知識掌握程度，不僅關(guān)系到大學(xué)階段后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，而且對今后的工作也具有較大的影響。結(jié)構(gòu)力學(xué)是在先行修完理論力學(xué)、材料力學(xué)的基礎(chǔ)上繼而深化力學(xué)知識的一門課程。由于本課程內(nèi)容多、綜合性及邏輯性強(qiáng)、方法技巧要求高，學(xué)生真正掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)知識比較困難。如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、綜合能力及創(chuàng)新能力是結(jié)構(gòu)力學(xué)授課過程中亟待解決的問題。本文從教學(xué)理念、教學(xué)手段及教學(xué)方法三個(gè)方面探討了提高結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量的方法與措施。
一、教學(xué)理念的確立
1.注重基本知識的傳授
結(jié)構(gòu)力學(xué)概念多，內(nèi)容多，求解技巧多，要想將結(jié)構(gòu)力學(xué)知識融會貫通，必須掌握基本概念、基本理論與基本計(jì)算方法。基本知識及基本求解方法的掌握是培養(yǎng)結(jié)構(gòu)力學(xué)素質(zhì)，提高力學(xué)分析能力的基礎(chǔ)。因此，在結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)過程中，一些基本的概念和基本理論要講清楚，講透徹，讓學(xué)生理解這些計(jì)算方法、計(jì)算理論，掌握分析過程中每一步求解過程的物理含義。只有掌握了力學(xué)知識的規(guī)律，才能把學(xué)到的東西舉一反三，達(dá)到活學(xué)活用的境地。例如，在彎矩分配法中，轉(zhuǎn)動剛度SAB表示當(dāng)桿件AB的A端轉(zhuǎn)動單位轉(zhuǎn)角時(shí)A端所產(chǎn)生的彎矩[1]。在授課時(shí)，為了讓學(xué)生更深刻理解轉(zhuǎn)動剛度的含義，給出了圖1所示兩種桿件，根據(jù)定義求兩種桿件A端的轉(zhuǎn)動剛度。
2.重視能力的培養(yǎng)
學(xué)生能力的培養(yǎng)是現(xiàn)代高等教育的一個(gè)重要特征。在教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)融知識傳授與能力培養(yǎng)于一體，不僅要培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，更要注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)，即學(xué)習(xí)能力、分析與運(yùn)用知識能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。其中學(xué)習(xí)能力包括對經(jīng)典靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)的分析與求解能力，對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行定量校核或定性判斷的能力[2]，利用學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的能力。分析與運(yùn)用能力主要是指在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及對知識靈活運(yùn)用解決綜合性問題的結(jié)構(gòu)選用恰當(dāng)方法進(jìn)行計(jì)算的能力，創(chuàng)新能力指對復(fù)雜問題的分析與求解能力，能將課本知識與實(shí)際結(jié)合起來，對實(shí)際工程中問題進(jìn)行抽象、分析、對比的能力。
3.重視結(jié)構(gòu)力學(xué)與工程實(shí)踐的結(jié)合
與其它基礎(chǔ)力學(xué)課程相比，結(jié)構(gòu)力學(xué)與工程實(shí)際的結(jié)合更加緊密，結(jié)構(gòu)力學(xué)知識不僅可以解答書本中的力學(xué)題目，同時(shí)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析、建筑結(jié)構(gòu)施工、結(jié)構(gòu)的加固與改造等土木工程實(shí)踐密切聯(lián)系。在教學(xué)過程中，應(yīng)盡可能地將課本知識與實(shí)際工程結(jié)合起來，把結(jié)構(gòu)力學(xué)知識在實(shí)際工程中的應(yīng)用及時(shí)地介紹給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生工程意識、解決工程問題的能力與實(shí)際動手能力。例如，在介紹拱類結(jié)構(gòu)的計(jì)算時(shí)，可以和實(shí)際工程中的拱橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行對照；在桁架結(jié)構(gòu)分析時(shí)，可以與單層工業(yè)廠房的桁架屋頂?shù)辱旒荏w系進(jìn)行對比分析；計(jì)算超靜定多層多跨框架結(jié)構(gòu)時(shí)，將多高層結(jié)構(gòu)作為工程背景。通過工程實(shí)例教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的意識、主動認(rèn)知能力和實(shí)踐創(chuàng)新的能力。
二、教學(xué)手段多樣化
1.傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體應(yīng)用有機(jī)結(jié)合
傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)以板書、教科書為載體并采取口授方式進(jìn)行教學(xué)[3]，這種教學(xué)方法突出的優(yōu)點(diǎn)是師生之間便于感情交流與課堂節(jié)奏的把握。教師從學(xué)生在課堂的反應(yīng)中能及時(shí)了解到學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒、對教學(xué)內(nèi)容的理解程度以及出現(xiàn)的問題，能根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)采取對策，控制授課節(jié)奏，使學(xué)生與教師的思維同步，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的效果。但傳統(tǒng)板書教學(xué)方法存在著不可媒體課件圖、文、聲、像并茂，能給學(xué)生的感官提供不同角度的刺激[4]；多媒體教學(xué)使抽象枯燥的教學(xué)內(nèi)容生動化、具體化、形象化，有助于學(xué)生掌握概念，理解規(guī)律；課件包含的信息量大，是解決教學(xué)內(nèi)容多、教學(xué)課時(shí)少的一種有效途徑。但是，如果多媒體教學(xué)方法運(yùn)用不當(dāng)，會產(chǎn)生相反的作用。信息量過多會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生迷航現(xiàn)象，學(xué)生會失去重點(diǎn)，無所適從，只能隨著教師的思維，從而被動接受知識，限制了想象和思維空間；教師成為多媒體的放映員和解說員，缺乏激情，影響了教學(xué)效果。
在教學(xué)過程中，多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢互補(bǔ)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)質(zhì)量的一種有效途徑。在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)結(jié)合，不僅可以發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，同時(shí)教師的主導(dǎo)作用也得以很好的體現(xiàn)。筆者認(rèn)為，在需要展示力學(xué)與工程實(shí)際相結(jié)合的內(nèi)容時(shí)宜采用多媒體的教學(xué)方法，基本概念的介紹可采用多媒體教學(xué)方法；需要學(xué)生重點(diǎn)理解和重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)、典型例題的求解過程、綜合結(jié)構(gòu)的分析過程等應(yīng)盡量采用板書的形式，讓學(xué)生對所講的知識充分理解，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。
2.積極開展并組織課外力學(xué)實(shí)踐活動
學(xué)生能力的培養(yǎng)，學(xué)生知識的內(nèi)化僅靠課堂講授是不夠的，需要搭建一個(gè)課堂知識與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的平臺來促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握，這個(gè)平臺就是課外實(shí)踐活動。通過這個(gè)平臺，能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，加深學(xué)生對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程內(nèi)容的理解，強(qiáng)化學(xué)生的力學(xué)分析能力與力學(xué)邏輯思維能力，鞏固學(xué)生力學(xué)知識體系的整體把握和綜合應(yīng)用能力。為此，我校結(jié)構(gòu)力學(xué)教研組積極組織學(xué)生參加學(xué)校和學(xué)院組織克服的缺陷：承載信息的種類和能力有較大的局限性，難以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的要求；教學(xué)形式枯燥單調(diào)，公式推導(dǎo)過程繁瑣，重復(fù)性、機(jī)械性工作較多，效率低下。
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，多媒體在教學(xué)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。
多媒體教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)的各種競賽，包括學(xué)院每年舉行結(jié)構(gòu)力學(xué)大賽、結(jié)構(gòu)承載力大賽以及國家結(jié)構(gòu)力學(xué)大賽。比賽過程中，學(xué)生表現(xiàn)出來的積極性非常高，自己設(shè)計(jì)制作結(jié)構(gòu)模型、建立分析模型，形成分析結(jié)果，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模型與力學(xué)分析過程的正確性。通過這些課外活動增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性與自主學(xué)習(xí)的能力，對開闊學(xué)生思維，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力具有良好的效果。
三、教學(xué)方法的合理使用
1.合理安排教學(xué)內(nèi)容，分層次授課
除了向?qū)W生傳授必要的基本概念、基本思路之外，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算能力、分析能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，做到分層次教學(xué)。筆者在教學(xué)過程中將課程內(nèi)容劃分為三個(gè)層次：及時(shí)個(gè)層次是基本知識層次，這個(gè)部分的內(nèi)容是要求所有學(xué)生必須掌握的，即結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本原理、基本方法、基本求解過程；結(jié)構(gòu)的求解過程的物理含義。第二個(gè)層次為提高分析能力層次，這部分內(nèi)容主要是培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。授課過程中可以選擇難易程度不同的例題，從分析思路著手，結(jié)合基本原理，把對問題的分析方法、對問題本質(zhì)的把握等要領(lǐng)融合到課堂中去，在課堂中訓(xùn)練學(xué)生把握、分析、處理問題的能力，使學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力；這部分教學(xué)內(nèi)容要求大部分學(xué)生掌握。第三個(gè)層次為綜合應(yīng)用層次，這部分內(nèi)容主要是通過課后布置綜合應(yīng)用題及習(xí)題課來培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的鉆研精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提出解決問題的新思路和新方法。這部分內(nèi)容適用于學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，學(xué)有余力的學(xué)生。#p#分頁標(biāo)題#e#
2.教學(xué)內(nèi)容前后連貫，形成結(jié)構(gòu)力學(xué)知識系統(tǒng)
結(jié)構(gòu)力學(xué)概念多，內(nèi)容多，知識點(diǎn)零散，學(xué)了后面的知識忘了前面的知識，學(xué)習(xí)不能形成有效的系統(tǒng)，因此，學(xué)生在面對綜合性問題時(shí)，總是一籌莫展，不知如何分析，如何求解。針對這個(gè)現(xiàn)象，教師在講授課程時(shí)，應(yīng)注意前后知識的連貫性，要善于引導(dǎo)學(xué)生利用先導(dǎo)內(nèi)容中建立起來的知識結(jié)構(gòu)來構(gòu)筑新的知識體系，教會學(xué)生把零散的知識點(diǎn)綜合貫通，構(gòu)成清晰、穩(wěn)定、整合新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。例如，利用圖乘法求解靜定結(jié)構(gòu)指定截面的位移時(shí)，需熟練繪制靜定結(jié)構(gòu)的彎矩圖；在采用力法求解超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，用到了圖乘法的相關(guān)知識；在采用位移法求解超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，利用力法獲得了等截面直桿的轉(zhuǎn)角位移方程；在力法與位移法教授完畢之后，超靜定結(jié)構(gòu)可根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)采取力法、位移法與混合法等進(jìn)行求解；矩陣位移法用到了兩端固定等截面直桿的轉(zhuǎn)角位移方程；結(jié)構(gòu)動力學(xué)中剛度系數(shù)與柔度系數(shù)可通過力法或者位移法的方法獲得；求解超靜定結(jié)構(gòu)指定截面位移時(shí)，可采用位移法或圖乘法。這樣彎矩圖的繪制、力法、位移法、矩陣位移法及結(jié)構(gòu)動力學(xué)整個(gè)結(jié)構(gòu)力學(xué)體系形成一個(gè)有機(jī)整體。
3.形成反饋機(jī)制，提高教學(xué)水平
根據(jù)香農(nóng)傳播理論[5]，在信源和信宿之間存在著反饋通道，受者通過反饋通道將反應(yīng)反饋給傳者，傳者根據(jù)反饋的情況重新設(shè)計(jì)或修改傳播內(nèi)容，使之更適合受者的需要，從而提高傳播效果。在教學(xué)過程中，反饋通道包括課外答疑，課后作業(yè)、習(xí)題討論及學(xué)習(xí)效果考核。課外答疑是課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充和延伸[6]，通過課外答疑情況可以了解課堂教學(xué)過程中遺漏的、講述不清的內(nèi)容以及講授方法不當(dāng)導(dǎo)致學(xué)生理解不足的問題；
課后作業(yè)是學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)和對知識掌握情況的真實(shí)反映；習(xí)題討論是培養(yǎng)和提高學(xué)生分析能力、計(jì)算能力的有效手段。通過總結(jié)課外答疑、課后作業(yè)及習(xí)題討論中出現(xiàn)的情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生中普遍存在的問題，幫助教師有的放矢地改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)水平。考核是教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是檢查教學(xué)效果、評價(jià)教學(xué)質(zhì)量的重要途徑之一，通過考核，能將教與學(xué)過程中的各方面情況曝光，獲得教學(xué)反饋信息。正確利用教學(xué)過程中的反饋信息，不斷調(diào)整教師的教學(xué)手段與教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)技能，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)思路
一、經(jīng)典位移法（以下簡稱位移法）和矩陣位移法都是求解桿系結(jié)構(gòu)的基本方法，是結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中兩個(gè)十分重要的內(nèi)容，兩種方法都是結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中講授的難點(diǎn)。位移法是以力法為基礎(chǔ)的以獨(dú)立結(jié)點(diǎn)位移為基本未知量的適合于手算的一種結(jié)構(gòu)計(jì)算方法，其后續(xù)內(nèi)容漸近法（包括力矩分配法、無剪力分配法等）則是在位移法的基礎(chǔ)上演變而來的適用于求解某些特殊結(jié)構(gòu)的較簡便的計(jì)算方法（如力矩分配法適用于計(jì)算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架、無剪力分配法適用于計(jì)算由剪力靜定桿和無側(cè)移桿組成的結(jié)構(gòu)），可見，漸近法實(shí)質(zhì)上仍屬于位移法的范疇。上述位移法及其演變而來的簡便方法，占據(jù)了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容的較大部分學(xué)時(shí)。矩陣位移法是在電子計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展起來后所出現(xiàn)的求解桿系結(jié)構(gòu)的適合于電算的一種結(jié)構(gòu)計(jì)算方法，該法也是以結(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量，實(shí)際上也是位移法。 位移法和矩陣位移法既有共同之處，又有其不同的特點(diǎn)，這也是目前學(xué)生在學(xué)習(xí)中難以把握的主要原因之一。筆者從事結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)工作十幾年，對這兩個(gè)內(nèi)容的教學(xué)有一定的體會，即在講課時(shí)，要講透它們的共性，還要強(qiáng)調(diào)區(qū)分它們的個(gè)性，這樣才能有效地提高教學(xué)效果，使學(xué)生能通過課堂學(xué)習(xí)掌握和理解這兩個(gè)內(nèi)容的基本原理和方法。 二、位移法的教學(xué)方法 在教學(xué)內(nèi)容安排上，位移法是在另一種計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)基本方法-力法之后講授。由于學(xué)完了力法，學(xué)生對超靜定結(jié)構(gòu)的特性和計(jì)算思路有了一定的認(rèn)識，即超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力僅由平衡條件無法確定，還必須再考慮變形協(xié)調(diào)條件建立補(bǔ)充方程才能求出。平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件缺一不可。強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)在教學(xué)中尤為重要。考慮到學(xué)生已具備的力法基礎(chǔ)，故在講授位移法基本原理時(shí)，可通過與力法基本思路對比進(jìn)行講授，便于學(xué)生理解。 下面通過一個(gè)具有兩個(gè)基本未知量（一個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)角位移Z1和一個(gè)獨(dú)立結(jié)點(diǎn)線位移Z2）的結(jié)構(gòu)（見圖1（a））為例進(jìn)行教學(xué)說明。首先向?qū)W生強(qiáng)調(diào)與力法計(jì)算一樣，位移法的計(jì)算也要取基本結(jié)構(gòu)。那么，取基本結(jié)構(gòu)有何用？位移法基本結(jié)構(gòu)的取法與力法有何不同？為什么要這樣取？這些問題可向?qū)W生提出，并引導(dǎo)學(xué)生思考。具體講法如下：基本結(jié)構(gòu)是連接原結(jié)構(gòu)與已知結(jié)構(gòu)之間的橋梁，力法取基本結(jié)構(gòu)為去約束，位移法取基本結(jié)構(gòu)為加約束。對于此例，在結(jié)點(diǎn)1添加附加剛臂，在結(jié)點(diǎn)2添加水平附加鏈桿，即得其位移法基本結(jié)構(gòu)。雖然取基本結(jié)構(gòu)措施與力法相反，但目的是一致的，即都是要將原結(jié)構(gòu)的計(jì)算轉(zhuǎn)化為基本結(jié)構(gòu)的計(jì)算。其中，力法是將超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算轉(zhuǎn)化為靜定結(jié)構(gòu)來計(jì)算，而位移法則是將超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算轉(zhuǎn)化為若干個(gè)單跨梁來計(jì)算（因?yàn)槲灰品ɑ窘Y(jié)構(gòu)是單跨梁的組合體）。那么，如何實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化呢？此處，可引導(dǎo)學(xué)生回顧力法的轉(zhuǎn)化思想，即是使基本結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力與原結(jié)構(gòu)相同。 故位移法也是從這兩方面進(jìn)行考慮，首先使基本結(jié)構(gòu)的變形與原結(jié)構(gòu)一致，即使基本結(jié)構(gòu)中的附加剛臂發(fā)生與原結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)角，附加鏈桿發(fā)生與原結(jié)構(gòu)相同的線位移，對于此例，即使附加剛臂轉(zhuǎn)動Z1，附加鏈桿水平移動Z2；此時(shí)基本結(jié)構(gòu)的內(nèi)力也與原結(jié)構(gòu)相同，故附加剛臂上產(chǎn)生的反力矩R1和附加鏈桿上產(chǎn)生的反力R2均應(yīng)為零，即：R1=0、R2=0，由此即可推出位移法典型方程建立位移法典型方程后，接下來要求方程中的系數(shù)和自由項(xiàng)，這也是學(xué)生感到掌握較困難的一個(gè)知識點(diǎn)，為此可按以下思路詳細(xì)講解：首先根據(jù)以前得到的等截面直桿的形常數(shù)和載常數(shù)做出基本結(jié)構(gòu)的M1圖、M2圖和MP圖，再討論如何由這些彎矩圖計(jì)算。下面來看方程（1），因?yàn)橄禂?shù)的意義為基本結(jié)構(gòu)由附加約束發(fā)生單位位移引起的附加約束上的力，自由項(xiàng)的意義為基本結(jié)構(gòu)在荷載單獨(dú)作用下引起的附加約束上的力，這6個(gè)力的計(jì)算可按如下辦法分析：及時(shí)，從典型方程的行看，及時(shí)個(gè)方程中的3個(gè)力r11、r12和R1P，它們的及時(shí)個(gè)下標(biāo)相同，都為1，這表明它們都是Z1所屬附加約束（附加剛臂）上產(chǎn)生的力，因而都應(yīng)取包含附加剛臂的結(jié)點(diǎn)隔離體（結(jié)點(diǎn)1），利用力矩平衡條件來求出；第二個(gè)方程中的3個(gè)力r21、r22和R2P，它們的及時(shí)個(gè)下標(biāo)也相同，都為2，這表明它們都是Z2所屬附加約束（附加鏈桿）上產(chǎn)生的力，因而都取包含附加鏈桿的桿件（桿件12）隔離體，利用水平投影平衡條件來求出。第二，從典型方程的列看，及時(shí)列兩個(gè)力r11和r21，它們的第二個(gè)下標(biāo)相同，都為1，這表明它們的起因相同，即都是Z1所引起的，故都采用M1圖來計(jì)算；第二列兩個(gè)力r12和r22它們的第二個(gè)下標(biāo)也相同，都為2，這也表明它們都是Z2所引起的，故都采用M2圖來計(jì)算；第三列兩個(gè)力R1P和R2P的第二個(gè)下標(biāo)都為P，這也表明它們都是荷載所引起的，故應(yīng)采用MP圖來計(jì)算。在講完系數(shù)和自由項(xiàng)的計(jì)算后，可將以上計(jì)算思路歸納總結(jié)如下：根據(jù)典型方程中系數(shù)和自由項(xiàng)的第二個(gè)下標(biāo)判斷它們用哪一個(gè)彎矩圖來求，根據(jù)及時(shí)個(gè)下標(biāo)確定它們應(yīng)取哪一個(gè)隔離體用哪一種平衡條件來求。 三、矩陣位移法的教學(xué)方法 顧名思義，矩陣位移法即“矩陣+位移法”，它是適應(yīng)電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用而產(chǎn)生的一種結(jié)構(gòu)計(jì)算方法。由于計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大運(yùn)算能力，使得原本用手工難以完成的較大數(shù)目未知量求解，變得易于實(shí)現(xiàn)。 矩陣位移法是結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中最難學(xué)習(xí)的內(nèi)容，在講授這種方法時(shí)，必須強(qiáng)調(diào)這種方法立足于電算，其求解思路中必須要考慮處理問題的方法要適應(yīng)電算這一特點(diǎn)。由于最終要在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，所以矩陣位移法采用了矩陣這一數(shù)學(xué)工具，因?yàn)榫仃嚤硎镜牧W(xué)關(guān)系和方程非常簡單、直觀，方便推導(dǎo)，且矩陣運(yùn)算具有規(guī)律性、通用性，便于編制通用性和系統(tǒng)性的程序。故矩陣位移法分析中，所有的力學(xué)分析過程和公式都要用矩陣來表示，從而便于利用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。對此，學(xué)生普遍感到不太習(xí)慣，較為費(fèi)勁。在剛開始講授矩陣位移法時(shí)，筆者通常要求學(xué)生必須復(fù)習(xí)線性代數(shù)中有關(guān)矩陣方面的知識，并在課堂上花少量的時(shí)間回顧這些內(nèi)容，以消除學(xué)生在矩陣位移法學(xué)習(xí)中的數(shù)學(xué)障礙，為矩陣位移法的學(xué)習(xí)打好扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 因矩陣位移法實(shí)質(zhì)上仍是位移法，其總體思路與經(jīng)典位移法類似，但具體做法和概念有所區(qū)別。#p#分頁標(biāo)題#e# 故在講授矩陣位移法基本原理時(shí)，應(yīng)注重其與位移法的比較分析，即可鞏固學(xué)生的位移法知識，又易于加強(qiáng)學(xué)生對矩陣位移法的理解，收到事半功倍的教學(xué)效果。以下是位移法難點(diǎn)的講授辦法。 為了使學(xué)生對矩陣位移法有一個(gè)總體上的概念，必須先說明矩陣位移法的總體思路。即兩大步：及時(shí)步，離散，即將整個(gè)結(jié)構(gòu)在各桿的桿端切開，得到若干個(gè)單元（每一根桿即為一個(gè)單元）和結(jié)點(diǎn)，對每一個(gè)單元進(jìn)行分析，建立單元的桿端力和桿端位移的關(guān)系（該關(guān)系稱為單元?jiǎng)偠确匠蹋＿@一步類似于位移法的加附加約束使原結(jié)構(gòu)變?yōu)槿舾蓚€(gè)單跨超靜定梁的組合體，對每一個(gè)單跨超靜定梁進(jìn)行分析，可得其轉(zhuǎn)角位移方程；第二步，集合，將離散的單元和結(jié)點(diǎn)組裝回原來的結(jié)構(gòu)，即在單元分析的基礎(chǔ)上，綜合考慮變形協(xié)調(diào)條件和平衡條件，建立結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)力和結(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系（該關(guān)系稱為結(jié)構(gòu)的原始剛度方程）。該方程類似于位移法的典型方程。 由于原始剛度矩陣是奇異矩陣，故還需進(jìn)行約束處理（這一內(nèi)容在位移法中是沒有的）。講完以上思路后，即可分別講解各個(gè)知識點(diǎn)。 矩陣位移法的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容有，原始剛度矩陣形成方法、約束處理和非結(jié)點(diǎn)荷載的處理等。原始剛度矩陣形成一般采用直接剛度法，即“對號入座，同號相加”法，講授中應(yīng)重點(diǎn)講清如何由單元分析得到的單元?jiǎng)偠染仃嚨淖訅K來定“號”，如何再由這些“號”將單剛中的每一個(gè)子塊按“號”放到原始剛度矩陣中相應(yīng)位置。約束處理（引入支承條件）也是經(jīng)典位移法中沒有的一個(gè)內(nèi)容，必須重點(diǎn)講解為何要約束處理（消除剛體位移，使總體剛度矩陣成為非奇異矩陣，從而確定結(jié)點(diǎn)位移）及約束處理的具體方法（劃零置一法、置大數(shù)法）。非結(jié)點(diǎn)荷載的處理類似于位移法中自由項(xiàng)的計(jì)算，固定所有結(jié)點(diǎn)，得各單元的固端力，由此確定各結(jié)點(diǎn)的不平衡力，將這些結(jié)點(diǎn)不平衡力反號即得非結(jié)點(diǎn)荷載的等效結(jié)點(diǎn)荷載。 隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已深入國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，許多大型工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，已改變手算的落后狀態(tài)，逐步向電算進(jìn)行轉(zhuǎn)化。既然計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已成為衡量現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的一項(xiàng)重要標(biāo)志，那么能否培養(yǎng)出熟練掌握和應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程計(jì)算的專門人才，也理應(yīng)成為教學(xué)是否面向現(xiàn)代化的評判標(biāo)準(zhǔn)之一。因此培養(yǎng)學(xué)生的電算能力是社會發(fā)展的迫切需要。所以在“矩陣位移法”這一內(nèi)容的教學(xué)中，除應(yīng)講清的基本原理以外，還應(yīng)對學(xué)生的編程能力、電算能力進(jìn)行培養(yǎng)。如，在每一個(gè)知識點(diǎn)（單元分析、整體分析、約束處理、非結(jié)點(diǎn)荷載的處理等）講完后，可讓學(xué)生獨(dú)立編寫一段與此相關(guān)的程序，并上機(jī)調(diào)試通過。當(dāng)講完整章內(nèi)容后，再讓學(xué)生將上述程序組合起來（每段程序作為一個(gè)子程序），形成一個(gè)求解桿系結(jié)構(gòu)的小型電算程序。然后布置幾道不同類型的桿系結(jié)構(gòu)（連續(xù)梁、剛架、桁架、組合結(jié)構(gòu)等）的題目，讓學(xué)生用電算進(jìn)行計(jì)算，并要求對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，確保結(jié)果正確合理，為學(xué)生今后在工作學(xué)習(xí)中使用大型工程軟件打下一定的電算基礎(chǔ)和對計(jì)算結(jié)果定性判斷的能力。 四、兩種位移法的比較 如上所述，位移法和矩陣位移法是結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中的重要內(nèi)容，其中，位移法立足于手算，矩陣位移法立足于電算，兩種方法既有關(guān)聯(lián)，又有區(qū)別，在講完矩陣位移法后進(jìn)行總結(jié)時(shí)，可對兩種位移法按表1進(jìn)行比較分析，從而加深學(xué)生對兩種方法的理解和認(rèn)識。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:土木工程結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)課考核改革
摘要:基于結(jié)構(gòu)力學(xué)課程偏難的特點(diǎn)和應(yīng)用型本科生源理論基礎(chǔ)偏低的特點(diǎn)，考慮到工程現(xiàn)場所有力學(xué)計(jì)算都可以參考有關(guān)書籍，在此，對其結(jié)課考核進(jìn)行積極探究，重點(diǎn)探討和論述其考試方式采取開卷考試的必要性。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科;結(jié)構(gòu)力學(xué);考核方案;土木工程
眾所周知，結(jié)構(gòu)力學(xué)是本科階段力學(xué)最難的一門力學(xué)，尤其是影響線、位移計(jì)算、力法、位移法、矩陣位移法、彎矩分配法和剪力分配法、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、結(jié)構(gòu)的彈性穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)的極限荷載等內(nèi)容，因其計(jì)算公式復(fù)雜，很難記住這些公式，不利于檢核學(xué)生對這些計(jì)算原理的理解程度。另一方面應(yīng)用型本科多數(shù)屬于專升本不久的二本高校，其生源相比985、211等其他一本高校，理論基礎(chǔ)明顯偏低，這些學(xué)生對這些偏難的課程本來學(xué)起來就吃力，更何況采取閉卷考試，進(jìn)一步增加了難度，造成了卷面平均分?jǐn)?shù)過低，及格率太少的現(xiàn)象，增加學(xué)生的厭學(xué)情緒。工程現(xiàn)場方案驗(yàn)算涉及的力學(xué)計(jì)算，往往都可以參考有關(guān)書籍，并非只憑記憶計(jì)算，而且還要最少2人同時(shí)平行計(jì)算，或者一個(gè)人采用2種不同方法計(jì)算，確保力學(xué)驗(yàn)算萬無一失，無誤，若僅憑記憶回憶，恐怕算得再久也難免有差錯(cuò)，再說工程現(xiàn)場力學(xué)向來只注重結(jié)果，不會在意是否參考了書籍。故而，應(yīng)用型本科高校土木工程結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)課考核，應(yīng)當(dāng)采取開卷考試的形式進(jìn)行考核，考核內(nèi)容應(yīng)當(dāng)，難易適中，不要一味追求高難度題，也不要為了提高及格率，刻意避難就易，失去了檢驗(yàn)學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算原理的目的。在此，重點(diǎn)探討結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)課考核采取開卷考試形式的必要性。
一、現(xiàn)狀及存在問題
當(dāng)前，應(yīng)用型本科高校土木結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)課考核依舊是采取普遍的閉卷考試，如湖南科技學(xué)院，之所以采取閉卷考試，原因有以下幾點(diǎn):(1)可以逼迫學(xué)生在結(jié)構(gòu)力學(xué)上多發(fā)時(shí)間學(xué)習(xí)，多記一些計(jì)算公式和計(jì)算思路。(2)監(jiān)考的時(shí)候可以輕松一下，一律收取所有資料，不用再細(xì)查書本夾帶其他資料。(3)跟其他大多數(shù)考試一樣，采取閉卷考試，可以避免不必要的非議。然結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)課考核采取閉卷考試形式帶來的問題亦十分突出:(1)由于結(jié)構(gòu)力學(xué)內(nèi)容多，難度大，部分同學(xué)被嚇住，直接選擇放棄復(fù)習(xí)，寄希望于考場舞弊，抄襲其他同學(xué)的答案，或者做些小抄抄襲。(2)為了提高通過率，稍微復(fù)雜和難的重點(diǎn)知識點(diǎn)，往往通過再三權(quán)衡，將這類知識點(diǎn)直接剔除考試范圍，只出一些簡單的試題作為考核，降低了考試難度，甚至不得不給學(xué)生畫考試重點(diǎn)，縮小考試范圍，這樣一來難以檢驗(yàn)學(xué)生是否掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)的所有知識點(diǎn)。(3)試題稍微出難一些，卷面及格率、卷面平均分?jǐn)?shù)就會出現(xiàn)極為低下的現(xiàn)象，掛科率大大增加，成為大學(xué)四年難以逾越的坎。針對這些問題，不少應(yīng)用型高校教育工作者在此方面進(jìn)行了積極的研究，并取得了有關(guān)成果。［1～5］
二、探究與建議
應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)課考核在采取閉卷考試形式時(shí)，既然存在上述這些問題，就應(yīng)該想方設(shè)法予以避免，為此，針對上述問題，提出以下幾點(diǎn)建議:(1)借鑒注冊結(jié)構(gòu)工程師和注冊巖土工程師的開卷考試形式，將結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)課考核的閉卷考試形式改為開卷考試，這樣可以避免那些死記硬背的復(fù)雜計(jì)算公式和計(jì)算思路，可以充分調(diào)動大家的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)還可以取得檢驗(yàn)學(xué)生是否掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算原理的目的。(2)題目難易適中，既有簡單的送分題，給成績差的同學(xué)順利通過考核的機(jī)會，也要有比較難的試題，以篩選出學(xué)習(xí)認(rèn)真的同學(xué)，作為評優(yōu)評先的依據(jù)。(3)將考試形式改為開卷考試后，就可以不必要刻意在考前畫重點(diǎn)，只需要強(qiáng)調(diào)考試范圍為整個(gè)書本，不會超出書本范圍，讓大家復(fù)習(xí)書本，不死記書本，但要理解書本。
三、結(jié)語
經(jīng)過上述探討，將應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)課考核考試形式改為開卷考試，可以避免很多不該出現(xiàn)的問題，還可以取得較好的效果，以促使學(xué)生用心學(xué)習(xí)，復(fù)習(xí)，真正達(dá)到理解力學(xué)計(jì)算原理的目的，為今后成為項(xiàng)目部或公司的總工打下堅(jiān)實(shí)的力學(xué)基礎(chǔ)。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)
摘要：
大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是我國教育改革的一個(gè)重要目標(biāo)，對于我校土木工程專業(yè)的大學(xué)生，創(chuàng)新能力較低，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力勢在必行。文章通過對結(jié)構(gòu)力學(xué)的課程改革，采用啟發(fā)式教學(xué)、系統(tǒng)化教學(xué)、多樣化教學(xué)和項(xiàng)目式教學(xué)等多種教學(xué)手段，來達(dá)到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識，提高學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；結(jié)構(gòu)力學(xué)；課程改革
創(chuàng)新能力是社會進(jìn)步的能源、是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力。目前社會技術(shù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的程度，與其說是由于人才基本素質(zhì)的提高，不如說是人才的創(chuàng)造力的提高所致。1919年，教育學(xué)家陶行知先生把“創(chuàng)造思想”引入近現(xiàn)代教育領(lǐng)域，指出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是一個(gè)國家富強(qiáng)和民族興亡的關(guān)鍵。1998年，同志關(guān)于“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力”的講話，奠定了我國教育改革的基礎(chǔ)。同年，教育部將大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為教育改革的重要目標(biāo)，在教育界引發(fā)了一次對創(chuàng)新能力的內(nèi)涵、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的影響因素以及方式方法的大討論。2010年提出的“工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”也把強(qiáng)化培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力作為一項(xiàng)重要指標(biāo)。對于土木工程專業(yè)的大學(xué)生，創(chuàng)新能力是較低的，該專業(yè)屬應(yīng)用性專業(yè)，大量的實(shí)際工作使土木專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維受到抑制。許多學(xué)生在大學(xué)期間，沒有明確的定位及奮斗目標(biāo)，往往僅滿足于畢業(yè)后能考取研究生或是找個(gè)相對好一點(diǎn)的工作，這使得大學(xué)生缺乏創(chuàng)新意識和創(chuàng)新欲望。在長期的固定思維模式培養(yǎng)下，大學(xué)生缺乏創(chuàng)新興趣，在接受教育階段，沒有很好地開發(fā)創(chuàng)新思維能力。另外，部分學(xué)生雖然有一定的創(chuàng)新興趣，也希望在學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中產(chǎn)生新思想或提出新理論，但他們對創(chuàng)新想法實(shí)施能力不夠，主動作用發(fā)揮不足，投身實(shí)踐的勇氣和能力欠缺。在學(xué)生創(chuàng)新過程中，暴露出了這樣一些問題：專業(yè)基本功不扎實(shí)，面對一個(gè)哪怕很小的實(shí)際工程問題都束手無策；解決問題思維模式固定，缺乏發(fā)散性思維；設(shè)計(jì)計(jì)算手段單一，缺乏電算能力等。針對這些問題，在結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)過程中，我們采取了以下改革措施，以保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新能力并使之不斷提高。
一、啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生興趣
興趣是好的老師，但是對土木工程專業(yè)的學(xué)生來說，結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門重要又相當(dāng)難學(xué)的課程。學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)是一部分學(xué)生的噩夢，根本無樂趣可言。然而，結(jié)構(gòu)力學(xué)其實(shí)是一門相當(dāng)有趣的課程，其趣味性來自于研究對象的多樣性、研究內(nèi)容的系統(tǒng)性、研究方法的邏輯性、解題思路的靈活性和貼近工程的實(shí)踐性。這種趣味性，僅靠學(xué)生自己是很難發(fā)現(xiàn)的。所以在教學(xué)過程中，我們改變了過去僅是教師單方面講授、填鴨式教學(xué)模式為主的教學(xué)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)學(xué)生對結(jié)構(gòu)力學(xué)知識學(xué)習(xí)的主動追求、自主學(xué)習(xí)上來，通過教師與學(xué)生課堂互動，課后通過QQ、微信等軟件課后輔導(dǎo)，學(xué)生講題、看誰解題方法多等方式把課程的趣味發(fā)掘出來，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生積極參與教學(xué)過程，以使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的意識，培養(yǎng)他們在自主的基礎(chǔ)上增強(qiáng)創(chuàng)新能力。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程具有知識面廣、涵蓋范圍大、前后知識環(huán)環(huán)相扣、聯(lián)系緊密，具有嚴(yán)密的科學(xué)性和邏輯性的特點(diǎn)。這要求教師在課前必須進(jìn)行精心準(zhǔn)備與設(shè)計(jì)，合理組織教學(xué)內(nèi)容，認(rèn)真梳理教學(xué)程序，設(shè)計(jì)好教學(xué)環(huán)節(jié)。在課堂講授中，根據(jù)每堂課的知識重點(diǎn)和內(nèi)在關(guān)系，圍繞關(guān)鍵性問題，不斷地通過提問，由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生去思考、討論并解決，達(dá)到學(xué)習(xí)知識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。例如，在講解多跨靜定梁的影響線時(shí)，先引導(dǎo)學(xué)生回憶、復(fù)習(xí)多跨靜定梁在固定荷載作用下的內(nèi)力分析，然后再討論固定荷載和移動荷載作用下受力的不同，使學(xué)生自然而然地從固定荷載作用下的內(nèi)力圖過渡到移動荷載作用下的影響線，并對內(nèi)力圖和影響線進(jìn)行比較，得到它們之間的異同并加深印象。
二、系統(tǒng)化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思維能力
結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門邏輯性、系統(tǒng)性非常強(qiáng)的課程，在結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)過程中，要注意不同專業(yè)方向的性質(zhì)，進(jìn)行系統(tǒng)化教學(xué)，積極引導(dǎo)學(xué)生對已學(xué)過的知識體系進(jìn)行的、系統(tǒng)的整理、總結(jié)和概括，以形成對整個(gè)力學(xué)知識體系的認(rèn)識。通過這種認(rèn)識，把學(xué)到的東西舉一反三、活學(xué)活用，應(yīng)用于解決實(shí)際工程問題中來，提高學(xué)生的系統(tǒng)思維能力、解決實(shí)際問題的能力。在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了理論力學(xué)和材料力學(xué)的基礎(chǔ)知識，因此較易形成系統(tǒng)化的思維模式。例如，在整個(gè)力學(xué)課程的計(jì)算方法，歸根結(jié)底就是三個(gè)條件（平衡條件、幾何條件、物理?xiàng)l件）的運(yùn)用問題，只是滿足的次序和方式不同而已。根據(jù)這一點(diǎn)，在授課過程中，就可以引導(dǎo)學(xué)生對各種不同方法在其計(jì)算過程中如何實(shí)現(xiàn)三個(gè)條件的要求進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)和分析，以形成系統(tǒng)的的認(rèn)識。
三、多樣化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力
結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的解題方法非常靈活，絕大多數(shù)問題的解決方法都不止一種。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生普遍遇到的問題是聽課容易做題難。因此，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的這一共同問題采用多樣化的教學(xué)方式進(jìn)行課堂教學(xué)。這就需要教師課堂講授要精練，留下足夠的習(xí)題課時(shí)間，通過習(xí)題課、分析討論課、課后作業(yè)講解等多種方式，并進(jìn)行角色互換，請學(xué)生走上講臺，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)活躍的、能主動參與的課堂環(huán)境，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生對同一問題采用不同的方法去解決，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力。另外，有發(fā)還要有收，在學(xué)生討論、發(fā)散的過程中，還要發(fā)揮教師的作用，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對各種不同方法進(jìn)行比較、分析和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力。例如，在講授平面體系的幾何組成分析時(shí)，三個(gè)基本組成規(guī)則非常簡單，但是同一道題可以應(yīng)用不同的組成規(guī)則、不同的思路去分析。因此，怎么去正確、靈活地應(yīng)用組成規(guī)則進(jìn)行分析，對初學(xué)的學(xué)生來說卻很難。所以，在這一章要安排習(xí)題課，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、討論，并請學(xué)生到黑板上做題、講題。在此過程中，發(fā)現(xiàn)每位學(xué)生的解題思路都不一樣，出現(xiàn)的錯(cuò)誤也各不相同，做完以后馬上進(jìn)行評講，分析錯(cuò)誤的原因，及時(shí)澄清模糊概念，糾正錯(cuò)誤，從而使學(xué)生對三個(gè)基本組成規(guī)則的異同有更深的認(rèn)識，并能更好地掌握什么情況下采用什么規(guī)則更為簡便。這樣，學(xué)生會在質(zhì)疑、釋疑中增長知識、啟發(fā)思維，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，并且培養(yǎng)了創(chuàng)新的能力，同時(shí)也使學(xué)生在知識掌握、問題探索、語言表達(dá)和歸納總結(jié)等方面的能力得到了充分鍛煉。
四、項(xiàng)目式教學(xué)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，無論是培養(yǎng)的目的、方式方法，還是最終結(jié)果，都需要實(shí)踐來驗(yàn)證。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程源于工程實(shí)踐又應(yīng)用于工程實(shí)踐，故在教學(xué)過程中要堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，通過項(xiàng)目式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性、項(xiàng)目構(gòu)思設(shè)計(jì)及實(shí)施能力，使學(xué)生思維、意識更加貼近工程實(shí)踐，有了實(shí)際項(xiàng)目，就會促使學(xué)生查閱相關(guān)資料、咨詢相應(yīng)的專業(yè)課教師，提高了學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力及交流能力，提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)。項(xiàng)目主要包括兩種方式，即力學(xué)模型制作試驗(yàn)和實(shí)際工程力學(xué)分析。在講課過程中，結(jié)合課程內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生動手制作結(jié)構(gòu)模型，以便對所學(xué)內(nèi)容有一個(gè)直觀的認(rèn)識。例如在講授平面體系的幾何組成分析時(shí)，預(yù)制一系列長、短不同的兩端有圓孔的桿件及螺栓，鼓勵(lì)學(xué)生制作與教材例題、習(xí)題相同的模型，觀察其幾何構(gòu)造性質(zhì)，以驗(yàn)證幾何不變體系的基本組成規(guī)則、掌握體系瞬變與常變的特殊條件。另外，積極開展第二課堂活動，鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)生參加各級各類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽，鼓勵(lì)學(xué)生參加老師的相關(guān)科研項(xiàng)目；聯(lián)合專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師，組織學(xué)生參加結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)和檢測，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)基本理論知識運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)過程中，從而提高分析和解決工程問題的能力。除此之外，還開設(shè)了結(jié)構(gòu)力學(xué)電算實(shí)習(xí)的課程，加強(qiáng)學(xué)生電算能力，并將其應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)檢測中，以更好地服務(wù)于工程實(shí)際。結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生不僅要能掌握本課程的學(xué)習(xí)，還應(yīng)將本課程與后續(xù)的專業(yè)課如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、橋梁工程、高層建筑等課程結(jié)合起來，而且應(yīng)具備將結(jié)構(gòu)力學(xué)知識轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力。這就要求授課教師加強(qiáng)自身的知識積累和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在授課過程中采用啟發(fā)式教學(xué)、系統(tǒng)化教學(xué)、多樣化教學(xué)和項(xiàng)目式教學(xué)等多種教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題的綜合能力。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:中國古建筑木結(jié)構(gòu)力學(xué)研究
前言
中國文化博大精深，流傳至今的文化當(dāng)中包含了大量我國古人的智慧，古建筑可以說是當(dāng)今世界上最偉大的創(chuàng)造發(fā)明之一，從古代起就以其舒適、優(yōu)美和實(shí)用等特點(diǎn)流傳至日韓等國。在當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的背景下，中國古建筑已經(jīng)成為人類世界最寶貴的文化遺產(chǎn)之一。而古建筑中的古木結(jié)構(gòu)是具特色的一種，中國古代的佛寺及觀音閣等都以古木結(jié)構(gòu)為主。現(xiàn)階段加強(qiáng)對該結(jié)構(gòu)的研究對于保護(hù)人類文化遺產(chǎn)具有重要的意義。近年來我國涌現(xiàn)出越來越多的學(xué)者從不同的角度對其展開研究，本文將從力學(xué)角度對其研究進(jìn)展進(jìn)行描述。
一、中國古建筑木材力學(xué)性能
青銅和石器時(shí)期，我國的木材資源相當(dāng)豐富，當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)力和環(huán)境條件下，人們通過智慧運(yùn)用木材來搭建房屋。經(jīng)過古人不斷的努力，他們意識到了木材搭建房屋的種種優(yōu)點(diǎn)，并逐漸將木結(jié)構(gòu)搭建房屋的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)流傳了下來。但是值得注意的是，木結(jié)構(gòu)同其他結(jié)構(gòu)的建筑相同，在建造建筑時(shí)同樣也存在著許多問題。
(一)材性劣化
我國的木結(jié)構(gòu)古建筑經(jīng)過上千年的洗禮，至今為止已經(jīng)受到了各種不同的蟲蛀及腐蝕，其材性受環(huán)境的影響較大，劣化現(xiàn)象嚴(yán)重。在現(xiàn)階段的古建筑木結(jié)構(gòu)力學(xué)研究過程中，專家們最為關(guān)心的問題就是古建筑中的材性劣化問題［1］。近年來我國相關(guān)方面的專家針對木結(jié)構(gòu)的古建筑材性的變化進(jìn)行了仔細(xì)的對比和研究，其中有對大概擁有九百年歷史的北岳廟大殿的研究和約有二百年歷史的易昌陵碑樓的研究。經(jīng)對比，專家們總結(jié)出木結(jié)構(gòu)古建筑受到環(huán)境和時(shí)間的影響比較嚴(yán)重，經(jīng)歷時(shí)間越久的建筑，它們的材質(zhì)更加脆弱，力學(xué)性能更加低下，雖然不同的樹木種類會使其產(chǎn)生不同的腐蝕程度，但是其變化的整體趨勢是相同的。最初我國對材性劣化的研究方法是應(yīng)用接種腐朽菌的方式，這種方法能夠促使木材腐朽速度加快，從而進(jìn)行對比，得到想要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其結(jié)果表明不同的木材，其物理及化學(xué)性質(zhì)是按照一定規(guī)律進(jìn)行衰變的。
(二)木材的各向異性
木質(zhì)材料較大的特點(diǎn)就是它的各向異性，我國在對木結(jié)構(gòu)的精細(xì)化有限元進(jìn)行研究的過程中，專家陳志勇提出了本構(gòu)模型，該模型能夠充分反映出木材各項(xiàng)異性中的抗壓能力、彈性及二次應(yīng)變的硬化在橫紋承壓下的反應(yīng)等，以編制的方式在ABAQUS當(dāng)中融入木材本構(gòu)模型，同時(shí)專家還將這一方式在易昌陵碑樓的受力性能研究中進(jìn)行了充分的應(yīng)用，加強(qiáng)分析了對斗栱等受力性能的有限元。
二、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)斗栱的受力機(jī)理
我國古代建筑最主要的特點(diǎn)就是殿堂式，其通常擁有三層結(jié)構(gòu)。其中斗栱是鋪?zhàn)鲗拥年P(guān)鍵受力節(jié)點(diǎn)。在現(xiàn)階段保護(hù)古代建筑的研究過程中，加強(qiáng)對斗栱受力機(jī)理的研究具有重要意義。中國古代建筑有眾多獨(dú)特之處，而斗栱就是最主要的特點(diǎn)之一，它最早產(chǎn)生于商周時(shí)期，距今已有三千年的歷史。在建筑當(dāng)中它較大的作用就是過渡，是屋頂同柱架之間的部分，建筑屋檐需要靠其進(jìn)行支撐，并促使柱子能夠直接承接屋頂?shù)闹亓浚部梢詫⑽蓓數(shù)闹亓肯绒D(zhuǎn)移到闌額上，之后再由柱子承接。
(一)宋式斗栱
在對斗栱進(jìn)行研究的過程中，宋式斗拱具有重要的研究價(jià)值，在《營造法式》的基礎(chǔ)上，高大峰等研究專家專門制作了相關(guān)模型，以二等材料計(jì)心造八鋪為主，進(jìn)行了水平和豎向兩種加載試驗(yàn)，得出了斗栱模型在這兩種不同情況下發(fā)生的破壞和載荷以及其位移曲線。在對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行充分分析的基礎(chǔ)上，制定出了不同的模型，例如質(zhì)量彈簧阻尼器模型等。根據(jù)一系列的實(shí)驗(yàn)及模型，得出了斗栱性能的結(jié)論，即其在兩個(gè)方向上都能夠體現(xiàn)出較高的抗震能力。事實(shí)上，鋪?zhàn)鲗拥年P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)是斗栱，加強(qiáng)對斗栱的研究有助于了解該層的受力情況。近年來宋式斗栱模型中的單朵和兩朵受到專家們的青睞，隋龔等專家加強(qiáng)了對這些模型的應(yīng)用，并進(jìn)行了水平低周重復(fù)加載的研究，從而得出總結(jié)出不同鋪?zhàn)髟谠馐芷茐牡倪^程中所受到的相同的外力情況，以及骨架和水平滯回的曲線狀況。通過對比和分析，他總結(jié)出水平的滑移對鋪?zhàn)鲗拥钠茐淖顬閲?yán)重，但是值得注意的是該水平滑移具有重要的作用，它能夠進(jìn)行隔振和耗能，這對于木結(jié)構(gòu)的古建筑來說具有重要的作用;同時(shí)經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，平行四邊形是滯回曲線的主要形式，擁有相對飽滿的滯回面積，這一現(xiàn)象表明鋪?zhàn)鲗赢?dāng)中最主要的特征就是滯回耗能較強(qiáng)。
(二)清式斗栱
近年來在清式斗栱的研究過程中，專家趙均海等主要以三種模型為主進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，有效測量了其動力特性和水平向重復(fù)加載。通過反復(fù)的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)了清式斗栱在不同方向上會發(fā)生的位移曲線，還加強(qiáng)研究了它的動力特征在不同邊界條件下產(chǎn)生的變化。還有專家運(yùn)用了三維半剛性節(jié)點(diǎn)，這一單元模型可以按照全部結(jié)構(gòu)中自振頻率應(yīng)用Simplex手段定位模型的系數(shù)范圍。該模型是古木結(jié)構(gòu)整體受力性能有限元分析的重要理論基礎(chǔ)。
結(jié)論
近年來，世界各國經(jīng)濟(jì)取得了巨大的進(jìn)步，人類的文明取得了極大的進(jìn)步，在這種情況下，人們越來越注重對古代文化遺產(chǎn)的保護(hù)。在我國文化遺產(chǎn)當(dāng)中，古建筑木結(jié)構(gòu)具有重要的保護(hù)價(jià)值。近年來，我國專家學(xué)者加強(qiáng)了對中國古建筑木結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究，希望通過研究，對其進(jìn)行有效的保護(hù)，促使我國古建筑文化得以傳揚(yáng)，同時(shí)向世界展現(xiàn)出我國古代人類的智慧。隨著研究的不斷進(jìn)展，專家們從材性劣化和木材的各向異性對中國古建筑木材力學(xué)性能進(jìn)行了充分的研究，同時(shí)對宋式和清式斗栱的特征進(jìn)行了深入分析。
作者：張潤澤 單位：河海大學(xué)
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革論文
1當(dāng)前結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題
在現(xiàn)有的培養(yǎng)模式下，當(dāng)前應(yīng)用型本科院校結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中普遍存在下列問題：
1.1課時(shí)有限
各類本科院校目前都存在這樣一個(gè)問題，公共課占用課時(shí)過多，造成大部分專業(yè)課課時(shí)大幅削減，結(jié)構(gòu)力學(xué)也不例外，從而使教學(xué)內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少的矛盾日漸突出，因此應(yīng)用型本科必須對結(jié)構(gòu)力學(xué)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。
1．2教學(xué)手段單一
結(jié)構(gòu)力學(xué)課程理論性較強(qiáng)，講授內(nèi)容繁多，教學(xué)方法以傳統(tǒng)的理論教學(xué)為主。教師注重教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，但教學(xué)方法和教學(xué)手段單一，缺乏創(chuàng)新，而學(xué)生也只知道被動的接受，對老師的講課產(chǎn)生依賴性，而不主動的思考，這樣就難以達(dá)到對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的要求。
1．3實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少
在現(xiàn)有的教學(xué)模式下，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)往往集中在課堂教學(xué)，導(dǎo)致教學(xué)中存在著“重理論、輕實(shí)踐”的通病。學(xué)生在完成結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的學(xué)習(xí)后，不知如何在工程實(shí)踐中應(yīng)用理論知識解決實(shí)際問題，實(shí)際動手能力較差。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，實(shí)踐性學(xué)時(shí)太少，學(xué)生真正將理論知識與實(shí)踐結(jié)合起來的機(jī)會更少。
1．4考核方式單一
傳統(tǒng)的考試模式，仍然是對課程內(nèi)容中的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，采用典型的試題來考核學(xué)生對知識的理解和掌握情況。學(xué)生為了考試過關(guān)常常死記硬背典型試題的解題步驟，這些從一定程度上講都阻礙了學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)新能力的發(fā)展。
2具體的改革措施
針對應(yīng)用型本科結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)過程中存在的問題，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從以下幾方面，對結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)改革提出一些初步的探討。
2.1教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
為適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，針對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少的特點(diǎn)，以及應(yīng)用型本科院校的生源特點(diǎn)，具體在課程內(nèi)容上圍繞以下幾個(gè)方面加以調(diào)整：
（1）在教學(xué)過程中刪去一些理論性較強(qiáng)而對培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力作用不大的內(nèi)容，比如說變形體虛功原理的推導(dǎo)、證明等。
（2）對于結(jié)構(gòu)力學(xué)的主要內(nèi)容，著重于介紹基本概念、基本原理與基本方法；在基本計(jì)算方法方面，注重加強(qiáng)工程實(shí)用計(jì)算方法的訓(xùn)練。
（3）對于靜定結(jié)構(gòu)和簡單的超靜定結(jié)構(gòu)，要求學(xué)生能進(jìn)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；對于較復(fù)雜的超靜定結(jié)構(gòu)，要求學(xué)生能運(yùn)用學(xué)過的基本原理和方法對其進(jìn)行定性分析，為后續(xù)的電算課程打好基礎(chǔ)。
2．2教學(xué)方法和教學(xué)手段的多樣化
結(jié)構(gòu)力學(xué)有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，學(xué)生常有理論易懂，題目難解的反映，這可以說是本課程的難點(diǎn)問題。為了解決這個(gè)問題，改進(jìn)教學(xué)方法，采用多種教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，以達(dá)到的教學(xué)效果。
（1）教學(xué)方法要靈活多樣。我們采用的主要教學(xué)方法包括啟發(fā)式、歸納對比式、提問式、討論式與案例式教學(xué)等，收到了良好的教學(xué)效果。采用啟發(fā)式教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生的潛能；通過歸納對比可以促進(jìn)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的能力等。
（2）加強(qiáng)習(xí)題課的綜合訓(xùn)練。在每一章課程學(xué)習(xí)結(jié)束后安排習(xí)題課，通過習(xí)題課，講解典型例題，幫助學(xué)生深化理解基本概念、基本原理與基本方法。在習(xí)題課中讓學(xué)生動手做題再講解，避免學(xué)生眼高手低。還可以選擇一些具有代表性的學(xué)生易出錯(cuò)的習(xí)題，分析錯(cuò)因，使學(xué)生更好掌握解題的基本方法。
（3）采用板書與多媒體相結(jié)合的教學(xué)手段。用傳統(tǒng)的板書進(jìn)行課堂講授時(shí)，結(jié)構(gòu)繪圖與計(jì)算過程耗時(shí)較多，速度較慢，課堂教學(xué)信息量較小。而多媒體教學(xué)可以通過形象具體的圖片、動畫或視頻等把學(xué)生無法想象、教師也難于用語言來描述的內(nèi)容，生動、形象地演示出來，學(xué)生接受快、印象深刻，可有效提高學(xué)生對概念的理解和掌握。但是如果只采用多媒體，教學(xué)信息量大，學(xué)生沒有充分時(shí)間理解授課內(nèi)容，重點(diǎn)難以把握，又會適得其反，因此合理的把兩種教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合起來，揚(yáng)長避短，才能取得良好的教學(xué)效果。
（4）加強(qiáng)理論與實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)手段。教師在講解新內(nèi)容前，通過視頻、圖片和動畫等手段，創(chuàng)造實(shí)際工程情境，從而引出將要教學(xué)的內(nèi)容，以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在講解完相關(guān)理論知識點(diǎn)后，可以通過分析典型的工程案例加強(qiáng)理解，從而潛移默化地將工程思維滲透到學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中。例如在講解到桁架結(jié)構(gòu)時(shí)，可以帶領(lǐng)學(xué)生到桁架結(jié)構(gòu)的工廠或公共建筑進(jìn)行實(shí)地講解；在講解到超靜定的剛架結(jié)構(gòu)時(shí)，可以與實(shí)際的框架結(jié)構(gòu)工程對比等。
（5）創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。通過建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，教師可以把教案、多媒體課件、習(xí)題練習(xí)、試題庫等教學(xué)資源上傳，提供各種學(xué)習(xí)參考資料，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了方便條件；同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，還可以實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的實(shí)時(shí)交流互動，及時(shí)幫助學(xué)生解決在學(xué)習(xí)中所遇到的困難。
2．3增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
力學(xué)概念是從實(shí)踐中來的，開設(shè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生理解課堂上的一些基本概念和專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力、創(chuàng)新能力等。另外，土木工程專業(yè)還可以增設(shè)結(jié)構(gòu)模型大賽，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性和自主學(xué)習(xí)的能力，增強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)的感性認(rèn)識和學(xué)習(xí)興趣。
2．4考核方式的改革
傳統(tǒng)的考試方法只能考核學(xué)生對課本基本理論知識的掌握程度，這種考核不能反映學(xué)生的綜合能力，是不的。為適應(yīng)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)模式的要求，對原有的一次性考核進(jìn)行改革，具體如下：
（1）加強(qiáng)日常教學(xué)管理，不僅對學(xué)生平時(shí)課堂出勤率、作業(yè)完成情況進(jìn)行考核，還要對學(xué)生整體表現(xiàn)進(jìn)行考核，比如課堂回答問題的情況、答疑質(zhì)疑情況等。
（2）增加期中考試，對學(xué)生階段性知識掌握情況進(jìn)行考核，通過考核結(jié)果反饋學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況，從而為下一步的教學(xué)工作奠定基礎(chǔ)，并把考核結(jié)果按比例記入期末考試總成績。
（3）對考試試題類型進(jìn)行改革，區(qū)別于以往的以典型題目計(jì)算為主的題型，增加對定性分析內(nèi)容的考核。通過靈活的考核方式，來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識。
3結(jié)語
隨著社會的發(fā)展，立足于應(yīng)用型本科教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)用型人才培養(yǎng)是結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革的定位。只有不斷改進(jìn)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)模式，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)力學(xué)與工程實(shí)踐的聯(lián)系，與時(shí)俱進(jìn)，才能提高學(xué)生運(yùn)用力學(xué)知識解決工程實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的市場競爭力，真正實(shí)現(xiàn)新形勢下結(jié)構(gòu)力學(xué)課程“厚實(shí)基礎(chǔ)、服務(wù)專業(yè)、強(qiáng)化應(yīng)用”的培養(yǎng)目標(biāo)。
作者：趙麗君 單位：洛陽理工學(xué)院土木工程系
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:關(guān)于結(jié)構(gòu)力學(xué)課程考試改革實(shí)踐探討
一、國內(nèi)高校課程考試情況
目前在課程考試中存在閉卷多、開卷少，筆試多、口試少，一次性考試定論多、數(shù)次考試及綜合評價(jià)少的現(xiàn)象。由于大學(xué)課程一般是每周一至兩次課，課程考核安排在學(xué)期結(jié)束前進(jìn)行，教學(xué)過程延續(xù)時(shí)間比較長，部分學(xué)生即使平時(shí)沒有在課程學(xué)習(xí)上投入足夠精力，只要在期末考試前進(jìn)行短時(shí)間集中復(fù)習(xí)，突擊學(xué)習(xí)、抄作業(yè)、抄筆記，就能應(yīng)付，甚至得高分，考試過后，大腦一片空白。在很多學(xué)校，這種現(xiàn)象普遍存在。迫于教學(xué)指標(biāo)的壓力，為了保障一定的考核通過率，教師也不得不遷就這種情況的發(fā)生，這在某種程度上，打擊了學(xué)生平時(shí)認(rèn)真學(xué)習(xí)的積極性，助長了投機(jī)行為。
1.成績評定手段和方式單一
通過對國內(nèi)高校課程成績評定的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，目前大部分學(xué)校的課程成績評定基本上采取如下三種方法：一是將學(xué)生期末考試卷面所得成績作為該門課程的評定依據(jù)；二是平時(shí)考核成績和期末考試卷面成績各占一定比例（平時(shí)成績比例一般占20％～30％）；三是以期末考試卷面成績?yōu)橹鳎o之以課程教學(xué)過程中的過程考核成績進(jìn)行綜合評定。從科學(xué)性和合理性上來說，第三種方法相對好一些，因?yàn)樵摲椒◤?qiáng)化了對學(xué)習(xí)中間過程的評價(jià)和考核，可以有效調(diào)動學(xué)生日常學(xué)習(xí)的主動性和積極性，同時(shí)也改善了其他成績評定方法中存在的片面性。但是由于過程成績的評定缺乏一個(gè)科學(xué)合理的量化標(biāo)準(zhǔn)，很多情況下過程成績變成了教師人為調(diào)整學(xué)生成績的機(jī)動砝碼，成為期末考試卷面成績較低學(xué)生的翻身手段。上述三種主要形式都無形中受到期末考試“一考定乾坤”的影響。
2.考試信息反饋缺乏
傳統(tǒng)的考試方式，對試卷中反映的問題，很少反饋給參加考試的學(xué)生。考試（尤其是只有一次期末考試的課程）只起到了評定分?jǐn)?shù)的作用，對教與學(xué)的促進(jìn)作用沒有充分發(fā)揮出來。如果學(xué)生能通過考核，了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，找出自己學(xué)習(xí)方面的差距和不足，會對下一步的學(xué)習(xí)過程起到促進(jìn)作用。教師在教學(xué)過程中，不斷地分析學(xué)生掌握課程內(nèi)容的程度，也可以有針對性地調(diào)整教學(xué)進(jìn)程，并對學(xué)生個(gè)體進(jìn)行指導(dǎo)。
二、土木工程專業(yè)《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程考試改革實(shí)踐
高等學(xué)校要深化課程教學(xué)改革，考試改革成為課程改革中必需面對的一個(gè)突出問題。而力學(xué)課程作為工科專業(yè)歷史悠久的課程，其課程體系和內(nèi)容、教學(xué)方式和手段、考核方式及成績評定，均已形成了一些固有模式。經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐均表明，閉卷考試形式雖然有命題過程簡單、閱卷過程客觀、容易標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)，但也不可避免地存在傳統(tǒng)考試方式所固有的通病。由于歷史和現(xiàn)實(shí)原因，力學(xué)課程考試改革難度較大，但隨著教育體系、教學(xué)方式改革的深入，考試改革的需求變得越來越迫切。針對課程特點(diǎn)，以土木工程專業(yè)的《結(jié)構(gòu)力學(xué)提高》課程為試點(diǎn)對象，具體作法如下。
1.考試方式的改革
科學(xué)合理的考試方式能有效地檢驗(yàn)教學(xué)過程和教學(xué)成果是否達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。在前期調(diào)研和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)一些理工科院校的成功經(jīng)驗(yàn)，《結(jié)構(gòu)力學(xué)提高》課程考試采用平時(shí)考核與期末考試有機(jī)結(jié)合的新方式。任課教師根據(jù)大綱要求的教學(xué)內(nèi)容將基礎(chǔ)知識按章節(jié)進(jìn)行總結(jié)歸納，在每章內(nèi)容學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)組織一次階段測驗(yàn)，測驗(yàn)時(shí)間為20～30分鐘，注重考核大綱要求的重點(diǎn)基礎(chǔ)知識和基本方法。為了保障平時(shí)測驗(yàn)的公平性，開課班級人數(shù)不宜過多，在有條件的情況下，應(yīng)小班開課，一般控制在50人以內(nèi)。由于平時(shí)測驗(yàn)不能像期末考試那樣監(jiān)考，故我們采用了每次測驗(yàn)出多道考題，由學(xué)號尾數(shù)控制的方式。期末考試命題則以綜合應(yīng)用為主，考查學(xué)生運(yùn)用理論依據(jù)分析問題的能力。這樣的考核方式，有利于克服死記硬背，突擊復(fù)習(xí)的現(xiàn)象。平時(shí)測驗(yàn)以筆試為主，也可輔以提問，進(jìn)行口試。
2.考試內(nèi)容的改革
為適應(yīng)《結(jié)構(gòu)力學(xué)》課程本身的基本性質(zhì)，在課程考試內(nèi)容上側(cè)重對學(xué)生基本理論、基本方法和基本技能的掌握情況進(jìn)行考核，并注意培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的意識和能力。以此為基本思想，設(shè)計(jì)平時(shí)課程考試的基本內(nèi)容。平時(shí)測驗(yàn)的試題多為基礎(chǔ)性題目，靈活性大，綜合運(yùn)用知識能力強(qiáng)的題目占較小比例。學(xué)生通過這樣的平時(shí)課堂測驗(yàn)，可以隨時(shí)檢查自己的學(xué)習(xí)情況，意識到過程學(xué)習(xí)的重要性，從而激發(fā)學(xué)習(xí)動力和興趣，這一做法對于強(qiáng)化基礎(chǔ)知識和基本技能的訓(xùn)練十分有利。
3.成績評定方法的改革
為了使成績能科學(xué)合理地反映學(xué)生對課程內(nèi)容掌握的真實(shí)情況，強(qiáng)調(diào)過程學(xué)習(xí)的重要性，敦促學(xué)生回歸課堂，扭轉(zhuǎn)“期末突擊復(fù)習(xí)”和“一考定乾坤”的局面，做如下改革：學(xué)生總評成績由平時(shí)過程成績和期末考試卷面成績構(gòu)成，按照一定比例進(jìn)行加權(quán)折算。平時(shí)成績所占總比例為60%，包括課堂出勤情況考核（5%）、課堂表現(xiàn)及提問（10%）、小測驗(yàn)（35%）和課后作業(yè)（10%），期末考試卷面成績占40%。
4.成績管理的改革
由于最終課程成績中提高了平時(shí)考核成績的比例，為了保障課程考核成績公平合理，采用科學(xué)合理、切實(shí)有效的成績管理方法變得非常重要。任課教師在組織教學(xué)和授課過程中要做好記錄，客觀公正地給出平時(shí)成績，并定期采用適當(dāng)方式予以公布，以便接受學(xué)生監(jiān)督、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。歷次小測驗(yàn)經(jīng)批改、登記后及時(shí)返回學(xué)生手中并及時(shí)點(diǎn)評，學(xué)生能隨時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)。通過以上行之有效的措施，學(xué)生能充分認(rèn)識到考試改革的意義和重要性，能夠積極配合任課教師共同完成考試改革各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施。實(shí)踐表明，在課程教學(xué)過程中實(shí)施以上方案取得了很好的效果，課堂的出勤率保持在一個(gè)較高的水平，大多數(shù)學(xué)生感覺課堂學(xué)習(xí)很有收獲，基本克服了考前突擊的弊病。
三、考試改革中應(yīng)注意的問題
1.方案制定環(huán)節(jié)
方案的制訂在考試改革過程中非常重要，方案要以學(xué)生為本，因依托的課程而定。要充分考慮到依托課程的性質(zhì)和特點(diǎn)，還要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況諸如學(xué)生整體素質(zhì)、學(xué)習(xí)風(fēng)氣、基礎(chǔ)知識掌握情況、選課學(xué)生人數(shù)等。方案制訂完成后，在實(shí)施過程中還要結(jié)合具體情況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和完善。
2.方案實(shí)施環(huán)節(jié)
改革過程中要充分考慮方案實(shí)施的可能性，如果實(shí)施不了或者實(shí)施起來效果不顯著，方案制訂得再好也沒有意義。在實(shí)施過程中要隨時(shí)注意學(xué)生的反應(yīng)、注重收集學(xué)生的意見。考試改革的最終目的是讓廣大學(xué)生受益，從而促進(jìn)學(xué)風(fēng)和教學(xué)質(zhì)量的不斷提高，如何才能有效實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要每一位參與考試改革工作的教師進(jìn)行深入思考。
3.課程的過程管理
科學(xué)合理、嚴(yán)格規(guī)范的過程管理是保障考試改革順利進(jìn)行、實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的重要保障，只有實(shí)施嚴(yán)格的過程管理，學(xué)生才能認(rèn)真參與，提高學(xué)習(xí)積極性和自覺性，主動地回歸課堂。考試改革工作必然加大了教師教學(xué)工作量，在教師教學(xué)科研任務(wù)繁重的今天，如何鼓勵(lì)教師投入教學(xué)改革工作，是學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教學(xué)管理部門應(yīng)該認(rèn)真考慮的問題。
高校教學(xué)課程體系改革是一個(gè)系統(tǒng)工程，課程考試改革很大程度上要依賴于教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容的改革。作為課程改革的重要組成部分，考試應(yīng)進(jìn)行更加深入地改革，應(yīng)建立長效機(jī)制，以指導(dǎo)、規(guī)范此項(xiàng)工作的開展。在改革過程中，通過科學(xué)合理的考試方法和考試形式不斷調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動型，幫助其掌握正確的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，推進(jìn)素質(zhì)教育的實(shí)施，從而培養(yǎng)出高素質(zhì)人才。
作者：張少波 楊其偉 單位：北方工業(yè)大學(xué)
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:應(yīng)用技術(shù)型本科院校結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革探討
【摘要】結(jié)構(gòu)力學(xué)在土木工程人才專業(yè)能力培養(yǎng)中占據(jù)著極其重要的地位，為學(xué)生畢業(yè)后具有強(qiáng)有力的從業(yè)競爭力打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。針對目前應(yīng)用技術(shù)型本科院校在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中存在的問題，從教材選擇、課程內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式四個(gè)方面，提出了課程改革建議，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，提高了學(xué)生綜合應(yīng)用能力，確保了教學(xué)質(zhì)量，真正做到理論聯(lián)系實(shí)踐，實(shí)踐促進(jìn)理論的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)力學(xué) 土木工程 工程實(shí)踐 教學(xué)改革
應(yīng)用技術(shù)型本科院校是要為社會培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才，具體到土木工程專業(yè)來講，就是要培養(yǎng)的工程師。的工程師除了具備土木工程專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論和知識，還要有較強(qiáng)的處理實(shí)際工程中遇到的各種難題的能力；這不僅需要專業(yè)知識扎實(shí)，還要有應(yīng)用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力。結(jié)構(gòu)力學(xué)這門課程雖然以理論教學(xué)為主，但與工程實(shí)踐息息相關(guān)，許多工程問題和科學(xué)研究都需要采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識來分析，找出原因，然后予以解決。結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握各類結(jié)構(gòu)的受力性能，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算的能力，為學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程及進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。
因此，在結(jié)構(gòu)力學(xué)的實(shí)際教學(xué)過程中，既要注重基本理論的講解，也要注重工程應(yīng)用，真正做到理論服務(wù)于實(shí)踐，實(shí)踐促進(jìn)理論發(fā)展。但是，對應(yīng)用技術(shù)型本科院校而言，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程為研究型大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的壓縮，只強(qiáng)調(diào)知識點(diǎn)的縮減和壓縮，無實(shí)踐相關(guān)內(nèi)容的增加，不適用學(xué)科和行業(yè)發(fā)展的需要，因此對該課程課程內(nèi)容、教學(xué)方法和課程體系的改革刻不容緩。
一、目前存在的問題
（一）教材與培養(yǎng)目標(biāo)脫節(jié)，不分方向統(tǒng)一教材。 對于大土木而言，結(jié)構(gòu)力學(xué)為各個(gè)方向的專業(yè)平臺必修課，但是出于各種原因，在對教材選擇上，對土木工程專業(yè)、道路橋梁專業(yè)和工程管理專業(yè)教材同為一本教材，只是授課內(nèi)容有所刪減，體現(xiàn)不了專業(yè)方向的差別，更不要說服務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)。另外，教材多年不變，有的甚至從建校一直使用一本教材，較少考慮學(xué)生的實(shí)際適應(yīng)情況，導(dǎo)致大部分學(xué)生聞結(jié)構(gòu)力學(xué)而色變，對學(xué)習(xí)該課程有抵觸情緒，學(xué)習(xí)熱情和積極性不高。
（二）課時(shí)不斷壓縮，內(nèi)容有增無減。隨著地方高校的轉(zhuǎn)型發(fā)展，一方面，學(xué)校越來越重視實(shí)踐教學(xué)，新制定的培養(yǎng)方案中，要求實(shí)踐教學(xué)占到總學(xué)分的40%以上；另一方面專業(yè)認(rèn)證需要學(xué)生掌握多方面的知識，相應(yīng)的增加新課程較多；再加上，部分教師對結(jié)構(gòu)力學(xué)的重視程度不夠，這就造成了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的壓縮，由研究型大學(xué)的72+40學(xué)時(shí)，壓縮為72學(xué)時(shí)，進(jìn)而壓縮到60學(xué)時(shí)左右。這樣不僅使得結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容和深度不能保障，而且造成部分學(xué)生考研時(shí)，很多內(nèi)容還需要自學(xué)。
（三）純理論教學(xué)，與工程實(shí)踐聯(lián)系不緊密。目前，結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)基本沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，部分學(xué)校甚至還沒有在教學(xué)中采用多媒體，為純板書教學(xué)，與實(shí)際工程結(jié)合有限。課堂教學(xué)除了基本理論講解外，著重解題技巧的講解，與工程實(shí)際結(jié)合很少。
二、課程改革探討
針對目前結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題，從教材選取、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考核方式等方面對其進(jìn)行教學(xué)改革。
（一）以專業(yè)方向培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，選擇教材。教材的選取應(yīng)以培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，土木專業(yè)、道橋?qū)I(yè)和管理專業(yè)要根據(jù)各自的培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)方向，選取教材，不能以偏概全的統(tǒng)一教材。應(yīng)用技術(shù)型本科院校結(jié)構(gòu)力學(xué)教材的選取不能盲目照抄研究型大學(xué)，選用偏于研究的結(jié)構(gòu)力學(xué)教材，這樣不僅會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師在講授過程中也會陷入比較尷尬的境地，教師盡力投入與學(xué)生的知識的獲取和學(xué)習(xí)熱情不成比例。另外，教材的選取也要針對不同類型學(xué)校學(xué)生的實(shí)際情況，應(yīng)用技術(shù)型本科院校學(xué)生偏于工程的實(shí)際應(yīng)用，因此在結(jié)構(gòu)力學(xué)教材選取中，盡量不要選取太過偏于基礎(chǔ)理論講解的教材，要選取理論講解相對比較簡明，偏于應(yīng)用的教材。如結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中對體系進(jìn)行機(jī)動分析時(shí)，對地方院校學(xué)生只需要掌握判斷的基本規(guī)則就可以了，但是偏于基本理論的教材還增加了零載法等內(nèi)容。
（二）在注重基本理論講解的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)工程應(yīng)用。結(jié)構(gòu)力學(xué)是理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)的一門課程，學(xué)生在理解和掌握基本理論的基礎(chǔ)上，才能應(yīng)用基本理論解決實(shí)際的問題。因此在教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容要分層次、有系統(tǒng)的講授。教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生能力培養(yǎng)分三個(gè)層次，及時(shí)層次為基本理論的講解，所有學(xué)生都必須理解和掌握基本理論；第二層次為簡單分析和應(yīng)用能力，要求學(xué)生利用基本理論分析和解決一般問題，即會求解結(jié)構(gòu)力學(xué)習(xí)題；第三層次為綜合應(yīng)用能力，不僅可以求解復(fù)雜的結(jié)構(gòu)力學(xué)問題，而且需要結(jié)合實(shí)際工程，采用所學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)知識來分析問題，從而提出解決方案。另外，教學(xué)內(nèi)容上除了要自成體系外，也要與材料力學(xué)和各類結(jié)構(gòu)原理和設(shè)計(jì)課程聯(lián)系起來，真正做到把結(jié)構(gòu)力學(xué)融入到土木專業(yè)的設(shè)計(jì)、施工、造價(jià)的各個(gè)行業(yè)能力培訓(xùn)中。
（三）傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代化教育手段結(jié)合，擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。面對課時(shí)縮減，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和繼續(xù)深造的需要，在傳統(tǒng)板書和多媒體結(jié)合的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)工具，網(wǎng)絡(luò)教育平臺、QQ群和慕課等建立興趣學(xué)習(xí)小組，教師定期進(jìn)行新內(nèi)容的講述、答疑和指導(dǎo)，從而擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容。另外，通過多媒體的采用，在課堂中增加實(shí)際工程中所遇到的問題，啟發(fā)學(xué)生用所學(xué)的結(jié)構(gòu)力學(xué)知識來分析問題，讓學(xué)生認(rèn)識到該課程在實(shí)際工程問題處理中的作用，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。
（四）多種考核方式相結(jié)合，確保教學(xué)質(zhì)量。 結(jié)構(gòu)力學(xué)傳統(tǒng)的考核方式為閉卷筆試，雖然這種考核方式可以考察學(xué)生對基本理論的理解和掌握程度，以及一定的分析和解決問題的能力，但是也存在一定的缺陷，無法對學(xué)生綜合應(yīng)力能力考核。因此，在考核方式中，除了常規(guī)的作業(yè)、課堂提問和期中考試外，增加課外競賽活動，舉行結(jié)構(gòu)力學(xué)競賽和結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)競賽，要求學(xué)生分組參加，并占課程考核成績的10%～20%。學(xué)生通過這類競賽，不僅可以提高其對知識的綜合應(yīng)用能力，還可以培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，自主學(xué)習(xí)的能力。教師也可以通過各類考核方式的反饋結(jié)果，思考教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)方法，進(jìn)一步深化教學(xué)改革，確實(shí)保障教學(xué)質(zhì)量。
三、結(jié)論
結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在人才專業(yè)能力培養(yǎng)中占據(jù)著極其重要的地位，是學(xué)生畢業(yè)后從事建筑施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、造價(jià)等相關(guān)專業(yè)所必須具備的專業(yè)知識，也為學(xué)生在土木工程行業(yè)具有從業(yè)競爭力奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。在轉(zhuǎn)型背景下，對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)改革勢在必行，從教材選取、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的改革，使學(xué)生綜合應(yīng)用能力得到了綜合提高，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高漲，帶動更多其他專業(yè)學(xué)生參加校結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)大賽，并連年在省賽中取得優(yōu)異的成績。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐
摘要：結(jié)構(gòu)力學(xué)是高校土木工程專業(yè)重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。本文以湖南城市學(xué)院土木工程專業(yè)學(xué)生為研究對象，分析了當(dāng)前結(jié)構(gòu)力學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)方法中存在的問題，提出了從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及考試等方面進(jìn)行教學(xué)改革的措施。從而提高課程教學(xué)質(zhì)量、訓(xùn)練學(xué)生的動手能力、培養(yǎng)具有較強(qiáng)綜合素質(zhì)的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。
關(guān)鍵字：結(jié)構(gòu)力學(xué) 土木工程 教學(xué)改革
一、結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)的問題分析
首先，結(jié)構(gòu)力學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式更為看重該課程的系統(tǒng)性和完整性，對于理論要求更高，使得整個(gè)教學(xué)過程較為復(fù)雜，學(xué)生面對如此艱深繁多的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)都會感到無所適從，這種教學(xué)模式顯然是不人性化的。
其次，當(dāng)前結(jié)構(gòu)力學(xué)課程知識與專業(yè)課知識之間的溝通還不夠。通常的情況就是力學(xué)教師與專業(yè)課教師各忙各的，互不干涉。這種情況嚴(yán)重阻礙了結(jié)構(gòu)力學(xué)課程與專業(yè)課程之間的融合， 是一種非常不利的教學(xué)現(xiàn)狀。
再次，多數(shù)力學(xué)教師往往僅僅是局限于理論這一塊！對于實(shí)際的工程問題知之甚少，甚至幾乎沒親身體驗(yàn)過工程狀況。這就造成了這部分力學(xué)教師的教學(xué)無法真正達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，過于理論化的教學(xué)方式顯然是無法適應(yīng)當(dāng)今社會需求的。
二、 高校工程力學(xué)課程教學(xué)改革實(shí)踐
本文結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從以下幾個(gè)方面談?wù)勗鯓娱_展結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)改革：
及時(shí)，轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念。 結(jié)構(gòu)力學(xué)教師應(yīng)該改變過去落后的教育教學(xué)理念，把過去傳統(tǒng)的知識傳授為主，逐步轉(zhuǎn)向知識傳授與能力和素質(zhì)培養(yǎng)并重的教學(xué)方式。使得學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)力學(xué)專業(yè)知識的前提條件之下，也能夠培養(yǎng)自身的自學(xué)能力和工作能力。變被動接受為主動學(xué)習(xí)，使得工程力學(xué)教學(xué)由系統(tǒng)性向綜合性轉(zhuǎn)變。
第二，改變教育教學(xué)內(nèi)容。 作為土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，結(jié)構(gòu)力學(xué)有著舉足輕重的改革意義和改革價(jià)值，要立足于當(dāng)前結(jié)構(gòu)力學(xué)教育教學(xué)的專業(yè)目標(biāo)和特殊要求，盡可能改革當(dāng)前教學(xué)的內(nèi)容，把那些繁雜的內(nèi)容精簡化。例如可以大量省略超靜定拱和空間桁架的內(nèi)力計(jì)算，使得教學(xué)內(nèi)容能夠更為貼近結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)的目標(biāo)和要求。
第三，豐富基礎(chǔ)理論內(nèi)涵。 結(jié)構(gòu)力學(xué)課程除了專業(yè)基礎(chǔ)知識的講授以外，更要重視對于這些基礎(chǔ)理論知識的實(shí)際應(yīng)用。運(yùn)用實(shí)際應(yīng)用案例來不斷豐富基礎(chǔ)理論內(nèi)涵，使得結(jié)構(gòu)力學(xué)的課程教學(xué)不再顯得那么純理論性，而是融入了多個(gè)實(shí)際操作案例，加強(qiáng)與其他相關(guān)后續(xù)課程之間的聯(lián)系，使得結(jié)構(gòu)力學(xué)課程變得理論與實(shí)踐并存。
第四，拓寬課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 由于結(jié)構(gòu)力學(xué)課程屬于理論性與實(shí)踐性都較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)性課程，因此結(jié)構(gòu)力學(xué)課程除了要加強(qiáng)學(xué)生對于基礎(chǔ)理論和基本概念的理解與掌握以外，更要強(qiáng)化學(xué)生對于實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)與實(shí)踐。這就有了結(jié)構(gòu)建模。不僅要增加結(jié)構(gòu)建模的學(xué)習(xí)，更要讓它與其他諸多相關(guān)實(shí)驗(yàn)課相配合，這樣才能使得結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)課程有了理論加實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式。從而與專業(yè)課程的教學(xué)模式更為貼近，也可以為結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革提供更好的教學(xué)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)識能力和動手能力。
第五，做好結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的課件。應(yīng)該說任何一門功課在當(dāng)前現(xiàn)代化教學(xué)輔助手段日益普遍化的情形之下，制作教學(xué)課件已經(jīng)成為了一種必然的趨勢和教學(xué)模式。當(dāng)前教學(xué)課件已經(jīng)是現(xiàn)代化教學(xué)中的重要工具和手段之一。尤其是要制作一些動態(tài)的課件例如復(fù)雜結(jié)構(gòu)的受力變形圖，可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握一些基本概念和基礎(chǔ)理論，因此結(jié)構(gòu)力學(xué)教師應(yīng)該不斷細(xì)化教學(xué)課件，努力提高教學(xué)質(zhì)量，多收集各種力學(xué)教學(xué)資料，認(rèn)真整理并加以合適的加工，用更為細(xì)化的課件來使得力學(xué)教學(xué)顯得更為多樣化。從而切實(shí)發(fā)揮出教學(xué)課件的有效作用，實(shí)現(xiàn)課件的有效共享。
第六，改革力學(xué)課程教學(xué)方法。結(jié)構(gòu)力學(xué)作為高校的一門基礎(chǔ)性課程，其教學(xué)改革的道路任重而道遠(yuǎn)，絕不是一蹴而就的事情。我們甚至沒有一個(gè)十分成功的案例可以借鑒，當(dāng)然也不能隨意照搬其他專業(yè)基礎(chǔ)課的改革模式，而是要在滿足教學(xué)目標(biāo)和要求的前提條件之下，盡可能地改革結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)方法，努力提高教學(xué)效果和教學(xué)水平， 要改變教學(xué)觀念，打破舊的條條框框，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容教學(xué)大綱的制定和教材的編寫應(yīng)有較強(qiáng)的針對性，力學(xué)課程教師要盡快改革教學(xué)方法，由淺入深地展開教學(xué)活動，善于由生活實(shí)際到力學(xué)問題，精講配合自學(xué)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生操作技能，還應(yīng)該利用掛圖、模型、多媒體教室等手段增強(qiáng)直觀教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
第七，努力改進(jìn)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)材料。 當(dāng)前高校的很多結(jié)構(gòu)力學(xué)教材改革已經(jīng)取得了一定的成就，的確出現(xiàn)了很多適應(yīng)新形勢需求的新教材， 但是就教材過于籠統(tǒng)化，無法適應(yīng)獨(dú)特的需求。或者是教材細(xì)節(jié)安排和具體內(nèi)容的表述方面存在一定的問題，還沒有真正達(dá)到教材的目標(biāo)。 因此，結(jié)構(gòu)力學(xué)教師應(yīng)該重視對教材的改革工作，尤其是名校名師要多編寫一些精品教材，以使教材能夠充分發(fā)揮出教學(xué)的重要作用。
第八，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。 結(jié)構(gòu)力學(xué)課程作為一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)性課程，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)也是非常重要的。結(jié)構(gòu)力學(xué)教師應(yīng)該要不斷改革實(shí)驗(yàn)方法，努力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)建模能力，改變過去傳統(tǒng)的教師主導(dǎo)地位， 充分發(fā)揮出學(xué)生的主觀能動性，例如可以將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作為課后作業(yè)，計(jì)入考試成績。這樣就可以鍛煉學(xué)生的動手能力，讓他們在基本掌握相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)之上，自己查閱相關(guān)資料，并進(jìn)行分析討論，教師也要給予相應(yīng)的指導(dǎo)和要求，并講授他們一定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作。
三、 結(jié)語
綜上所述，高校結(jié)構(gòu)力學(xué)課程是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)性課程，其傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能適應(yīng)當(dāng)前時(shí)展的要求，必須盡快轉(zhuǎn)變教師和學(xué)生的地位。教師變?yōu)橹笇?dǎo)者，學(xué)生變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)者，讓研究論文代替實(shí)驗(yàn)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)整合。實(shí)現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)的有機(jī)整合。開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)力學(xué)概念的重要作用
摘要：近年來，我國的經(jīng)濟(jì)迅速的發(fā)展，建筑行業(yè)也迅猛的發(fā)展起來。在工程設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起到了舉足輕重的作用，而結(jié)構(gòu)力學(xué)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所必備的基礎(chǔ)知識。只有充分應(yīng)用結(jié)構(gòu)力學(xué)的概念，才可以在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中做到優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案、優(yōu)化結(jié)構(gòu)投資組合、合理設(shè)計(jì)構(gòu)件的受力。結(jié)構(gòu)力學(xué)的應(yīng)用在工程設(shè)計(jì)中有著非比尋常的意義，本文主要研究工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)力學(xué)概念的重要作用，力求在工程設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)實(shí)用、安全、美觀、經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一。
關(guān)鍵詞：工程設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)力學(xué)概念；重要作用
引言：在建筑工程的設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們經(jīng)常強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)。什么是概念設(shè)計(jì)呢？所謂的概念設(shè)計(jì)就是指在項(xiàng)目開始之初，結(jié)構(gòu)工程師對結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行簡化，對結(jié)構(gòu)的體系進(jìn)行整體布置；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，對結(jié)構(gòu)荷載、構(gòu)件受力的優(yōu)化、傳力途徑的優(yōu)化等等各方面的考慮。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要研究內(nèi)容是研究工程結(jié)構(gòu)的受力和傳力規(guī)律，是固體力學(xué)的一個(gè)分支，研究如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的學(xué)科。如何將結(jié)構(gòu)力學(xué)合理巧妙的運(yùn)用到工程結(jié)構(gòu)中，是工程設(shè)計(jì)中的重中之重。
1.結(jié)構(gòu)力學(xué)應(yīng)用的重要意義
結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的選擇過程十分的復(fù)雜，需要經(jīng)歷不同的環(huán)節(jié)，在選擇的過程中需要熟練的掌握結(jié)構(gòu)知識、運(yùn)用力學(xué)知識以及敏銳的洞察力和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過科學(xué)的論證，綜合考慮各方面的因素，對結(jié)構(gòu)合理的簡化。什么是概念設(shè)計(jì)和概念分析理念：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)想在前，計(jì)算在后。先根據(jù)定性分析進(jìn)行設(shè)想，定性分析之后，進(jìn)行定量分析。如果定性失準(zhǔn)那么定量也必定會失準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)以及實(shí)際的工程建設(shè)中，要對建筑結(jié)構(gòu)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)變形以及合理形式等有整體的概念，同時(shí)也要具備定性分析的能力，而且還要對工程中發(fā)生的狀況和計(jì)算的數(shù)據(jù)以及其他各種問題有判讀能力。工程設(shè)計(jì)離不開結(jié)構(gòu)力學(xué)。建筑工程技術(shù)設(shè)計(jì)人員必須掌握最基本的工程結(jié)構(gòu)理論以及設(shè)計(jì)方法，結(jié)合建筑的性質(zhì)，功能以及業(yè)主的要求作出合理的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技能。
2.結(jié)構(gòu)力學(xué)概念在異形柱結(jié)構(gòu)體系中的應(yīng)用
所謂異形結(jié)構(gòu)柱體系，故名思義，就是柱子的形狀是異形的，不是普通框架結(jié)構(gòu)那樣的圓形或者矩形。異性結(jié)構(gòu)柱是一種特殊的柱子，異性結(jié)構(gòu)柱可以做成L形，十字形以及T形。相對于普通的結(jié)構(gòu)框架，異形柱的截面不如舉行截面承載力好，但是可以更好的滿足住宅的要求，滿足住在內(nèi)部不出現(xiàn)凸角，有利于建筑空間的合理運(yùn)用，對建筑的感官體驗(yàn)有十分明顯的提升效果，使建筑的使用功能更加實(shí)用方便，建筑設(shè)計(jì)更加靈活，因此而得到廣泛的應(yīng)用。
正是因?yàn)楫愋沃Y(jié)構(gòu)截面比較特殊，在異形柱的截面對稱軸內(nèi)受到水平力的作用時(shí)，其翹曲應(yīng)力經(jīng)過彈力分析計(jì)算十分的小，這種情況下，可以按平截面假定進(jìn)行分析，這種情況如同偏壓構(gòu)建承受水平力，按照混凝土的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算。尤其是在框-剪，框-筒結(jié)構(gòu)中，對VI度及其以下烈度區(qū)的I，II類場地，框架柱只承擔(dān)水平風(fēng)載的一小部分，如按一般偏壓柱計(jì)算，誤差較小。這種情況下，可以通過將等剛度等面積代換，代換成普通的矩形柱之后，再按程序?qū)ζ溥M(jìn)行整體的分析。如果是在水平力沒有作用在主軸且水平力較大的情況下，就應(yīng)該對翹曲應(yīng)力引起重視，這種情況下按平截面假定進(jìn)行分析的話會產(chǎn)生較大的誤差，更適用與對其進(jìn)行有限元分析，通過有限元分析來決定配筋的位置，內(nèi)力等各種結(jié)果。
3.結(jié)構(gòu)力學(xué)概念在基坑支護(hù)中的應(yīng)用
目前，隨著我國建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，高層建筑越來越多，高層建筑的增多帶來了深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一場技術(shù)革命。深基坑支護(hù)基于極限平衡理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況是十分復(fù)雜的。我們常用的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法主要有三類，分別是有限元分析法和極限平衡法以及土抗力法。當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的是彈性地基反力法，這一方法屬于土抗力法中的一種方法。另彈性支點(diǎn)法也是目前較為常用的一種方法，在我國JGJ120-99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程中被推薦。這一方法是把支護(hù)結(jié)構(gòu)看做是豎向放置的彈性地基梁，把支錨點(diǎn)簡化為彈簧，這種情況下基坑外側(cè)的主動圖壓力分布情況呈梯形；基坑內(nèi)側(cè)的土體用土彈簧模擬，剛度系數(shù)為常量，在線性共同作用彈性地基反力法中，基坑內(nèi)、外側(cè)的土體均用剛度系數(shù)為定值的土彈簧模擬，彈性支點(diǎn)法和線性共同作用彈性地基反力法對工程實(shí)際都作了較大的簡化。土體與基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)相互作用的體系，土抗力與支護(hù)結(jié)構(gòu)位移的關(guān)系是非線性的。
4.結(jié)束語
結(jié)構(gòu)力學(xué)概念的研究具有身份重要的意義，通過研究結(jié)構(gòu)力學(xué)，屋面可以了解建筑工程結(jié)構(gòu)在外荷載作用下的一些規(guī)律，例如：應(yīng)力、應(yīng)變、位移等。還可以通過結(jié)構(gòu)力學(xué)分析不同類型不同材料的工程結(jié)構(gòu)。做好對結(jié)構(gòu)力學(xué)知識的掌握和運(yùn)用，可以為工程設(shè)計(jì)提供分析方法和計(jì)算公式，有利于我國工程行業(yè)的良好發(fā)展。
結(jié)構(gòu)力學(xué)論文:當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法探析
【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，高層建筑的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，在高層建筑的設(shè)計(jì)過程中，如何獲取經(jīng)濟(jì)而又穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，是進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的目的之一。當(dāng)前，我國在高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的分析方法中，存在著包括常微分方程求解器、有限條法和樣條函數(shù)法以及化理論在的若干分析方法，本文主要在對這些方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了這些方法在我國高層建筑結(jié)構(gòu)體系分析中的被動局限，指出在未來的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)力學(xué)；分析方法
一、引言
當(dāng)前，我國的經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，城市化進(jìn)程也在加快，而城市中的高層建筑建設(shè)規(guī)模額在擴(kuò)大。在高層建筑的建設(shè)中，其側(cè)移和內(nèi)力隨著結(jié)構(gòu)高度增加而急劇增加，當(dāng)高層建筑達(dá)到一定高度時(shí)，側(cè)向位移很大，所以水平荷載產(chǎn)生的側(cè)移和內(nèi)力是確定結(jié)構(gòu)體系、材料用量和造價(jià)的決定因素。明顯可以看出，結(jié)構(gòu)材料并不是支撐高層建筑的強(qiáng)度，而靠的是設(shè)計(jì)剛度，在對剛度的設(shè)計(jì)上，又和高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)體系有著非常緊密的聯(lián)系。因此，對于高層建筑來說，如何選擇合理而又經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析就顯得非常重要。由于我國和西方發(fā)達(dá)國家相比，高層建筑建設(shè)水平還有待提升，尤其在對高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析方法上，還比較單一。因此，本文結(jié)合我國現(xiàn)狀，通過對我國當(dāng)前常用的一些包括常微分方程求解器、有限條法和樣條函數(shù)法以及化理論等結(jié)構(gòu)力學(xué)分析主要方法進(jìn)行探討的基礎(chǔ)上，希望可以為我國未來高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析水平更上一層做出貢獻(xiàn)。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)主要分析方法
（1）常微分方程求解器
在當(dāng)前高層建筑的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析中，以常微分方程求解器為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法應(yīng)用十分廣泛。對于以常微分方程求解器為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法來說，其獲取的結(jié)果不僅有效，而且功能，具有較強(qiáng)的可操作性。尤其在誤差極限的處理中，可以有效獲得另用戶滿意的精度要求。在具體的應(yīng)用過程中，常微分方程求解器首先對用戶進(jìn)行預(yù)先解答，提高解答的精度，降低解答指定的誤差限。根據(jù)當(dāng)前在高層建筑中應(yīng)用的常微分方程求解器，可以有效達(dá)到對高層建筑結(jié)構(gòu)樓板變形時(shí)的動力、穩(wěn)定以及靜力計(jì)算，從而有效實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的整體處理和分析。同時(shí)，相關(guān)人員在使用常微分求解器時(shí)，也可以明顯降低在結(jié)構(gòu)力學(xué)分析時(shí)的處理量，對于改善運(yùn)算效果也有重要的作用，從一定意義上來說也是對高層建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
（2）有限條法和樣條函數(shù)法
在高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析方法中，有限條法和樣條函數(shù)法也是兩種非常重要的分析方法。對于有限條法來說，其非常適合適用于高層建筑中結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)幾何形狀或者在高度上呈現(xiàn)一定的物理規(guī)則變化的形狀，在該種結(jié)構(gòu)體系中采用有限條法進(jìn)行分析，可以達(dá)到有效的結(jié)果。在分析過程中，可以在某些方向上采用簡單的多項(xiàng)式分析，而將其他方向作為連雪、可微，且事先滿足條端邊界條件的級數(shù)。尤其要注意的是，在使用過程中，要十分注意對結(jié)構(gòu)計(jì)算模型、條元的位移函數(shù)以及等效連續(xù)體的物理常數(shù)的合理選擇，能否進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，將會對能夠提高精度和簡化計(jì)算帶來重要的影響。樣條函數(shù)是分段多項(xiàng)式的一種，與一般有限單元法相比，它的位移模式曲線擬合度好、連續(xù)性及通用性，系數(shù)矩陣稀疏、計(jì)算量小，且具有緊湊、收斂，完備和穩(wěn)定等方面特征。
（3）化理論
在高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析中應(yīng)用的化理論來說，其主要是通過采用數(shù)學(xué)中的化理論以及計(jì)算機(jī)技術(shù)而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法。在化理論之下，可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的被動設(shè)計(jì)向主動設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變。通過化理論，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變的更加靈活，有良好的促進(jìn)效果。當(dāng)然，化理論是空間的要求相較其他分析方法來說，具有更加嚴(yán)格的要求。在設(shè)計(jì)過程，盡量保障在最小質(zhì)量的前提下能產(chǎn)生較大的剛度。當(dāng)前，采用化理論進(jìn)行剪力墻的數(shù)量和布置是高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)中常用的一種優(yōu)化方式，能夠取得預(yù)期的良好結(jié)果。
（4）分區(qū)廣義變分原理與分區(qū)混合有限元
有限元，特別是雜交元和非協(xié)調(diào)元的發(fā)展，促進(jìn)了分區(qū)廣義變分原理的研究。清華大學(xué)龍馭球教授在分區(qū)混合廣義變分原理基礎(chǔ)上提出了分區(qū)混合有限元法。基于分區(qū)廣義變分原理的分區(qū)混合有限元法是繼位移法、雜交元法之后的新方法，它將彈性體分成勢能區(qū)和余能區(qū)，勢能區(qū)采用位移單元，以結(jié)點(diǎn)位移為基本未知量；余能區(qū)采用應(yīng)力單元，以應(yīng)力函數(shù)作為基本未知量，而區(qū)交界面通過引入附加的能量項(xiàng)在積分意義下滿足位移和力的連續(xù)條件，從而保障了收斂性，通過取總能量泛函為駐值建立分區(qū)混合有限元法基本方程。而使用分區(qū)混合有限元方法，具有更好的適應(yīng)性和更加靈活的分區(qū)，可以有效保障收斂特性，比如，可以用于計(jì)算框支剪力墻角區(qū)應(yīng)力集中等較為困難的問題中可以取得良好的效果，可見，其應(yīng)用前景同樣比較管廣闊。
（5）彈塑性動力分析法
彈塑性動力分析法隨著我國高層建筑建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大而獲得了快速的發(fā)展，其原理主要是利用記錄的地震波數(shù)值，間接的將輸入結(jié)構(gòu)，然后對結(jié)構(gòu)彈塑性功能大小進(jìn)行科學(xué)、合理的分析，在以上的分析結(jié)果基礎(chǔ)上，結(jié)合彈塑性恢復(fù)的特征，構(gòu)建與之對應(yīng)的動力方程。無論在理論還是在實(shí)際的應(yīng)用中，彈塑性動力分析法和其余方法相比都有著明顯的優(yōu)勢。尤其在發(fā)現(xiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)存在薄弱環(huán)節(jié)的時(shí)候，需要對變形狀況進(jìn)行處理時(shí)更加適用。當(dāng)然，在當(dāng)前應(yīng)用的彈塑性動力分析法還存在一定的局限性，需要在實(shí)際的應(yīng)用過程中引起重視。比如，在使用彈塑性動力分析法時(shí)，其前提條件往往和高層建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況往往存在著一定的差異性，而這種差異性也引起了國內(nèi)外很多研究者的注意，需要在未來進(jìn)一步進(jìn)行完善。
三、結(jié)束語
綜上所述，在高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析中，包括常微分方程求解器、有限條法和樣條函數(shù)法以及化理論等在內(nèi)的一些結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法，在我國當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)中發(fā)揮了巨大的作用。但是需要看到的是，在應(yīng)用這些方法的時(shí)候，大多都還停留在利用現(xiàn)有的計(jì)算理論進(jìn)行被動設(shè)計(jì)的階段。而這種被動設(shè)計(jì)，顯然不能滿足未來高層建筑朝著技術(shù)功能先進(jìn)和藝術(shù)結(jié)合的方向發(fā)展。因此，在未來，還需要對這些結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法進(jìn)行改進(jìn)和完善，以促進(jìn)我國高層建筑建設(shè)水平的進(jìn)一步提升。
