应用型人才培养目标下的结构力学课程改革研究

2018-02-15 15:32李玲玲
建材与装饰 2018年20期
关键词:结构力学内力框架结构

李玲玲

(商丘学院应用科技学院 河南开封 475000)

1 当前结构力学教学现状

1.1 过度使用多媒体教学

自90年代以来,多媒体技术发展迅速,多媒体以其具有图、文、声并茂及可以播放视频影像的特点,得到学校及教师群体的青睐,尤其近些年各大高校各个课堂讲授均已普及采用多媒体这一有利工具。多媒体教学的直观性、形象性、生动性能最大程度的吸引学生的注意力,激发学生的学习热情;同时,它的快捷性、高效性正好可以解决当下高校教学课时量少、学时紧张的难题。但就目前情况来看,尤其是对笔者所在的民办三本院校而言,过度利用多媒体似乎成为课堂讲授的一个陋习。一方面,学校大量招聘青年教师,青年教师初上讲台,在对教材内容还不太熟练的情况下,读PPT课件似乎成为他们上课时的“救命稻草”,教师成为课件的播放员,教学效果大打折扣。另一方面,民办三本学生大多基础薄弱,多媒体的高效性反而成为他们学习的绊脚石。建议应将多媒体教学与传统板书结合起来进行课程讲授,在对公式进行推导和对一些典型的例题进行讲解时,用板书讲授,能让学生有消化理解的时间;在讲解工程实例时,可以利用多媒体引入大量的图片、视频,方便学生有直观的感受。

1.2 课程讲授与工程实际脱节

结构力学具有理论性强的特点,其中很重要的一方面就表现在教材讲授大多都是直接以计算简图开始的,比如,梁、桁架、刚架、组合结构、三铰拱这些典型的杆件结构,其例题与习题都是直接给出计算简图,要求计算支座反力和内力。如果教师按教材讲授,很容易使学生觉得课程内容晦涩难懂,觉得学了没什么用,继而产生厌学抵触情绪。而实际上,结构力学的学习将为后续的工程设计相关课程奠定基础,它与工程实际的联系十分紧密。建议将抽象难懂的力学理论与工程实际相结合,以提升学生的学习兴趣。例如,讲多跨梁时,可以从身边经常见到的某座桥为引子,引导大家思考它的计算简图,之后顺利进入受力分析阶段,得到内力图之后,再引导大家总结多跨梁的内力特点。

1.3 课堂讲授课时少

进入21世纪以来,各大高校都在进行教学改革,其中重要的一环就是增加学生的实践课时,尤其以笔者所在的以培养应用型人才为目标的学校,更加重视学生的动手实践能力和创新能力,这样一来,就有一个问题,课堂讲授课时被严重压缩,笔者所教的结构力学课时就由原来的102课时降为现在的68课时。在这样的大背景下,结构力学课程讲授只能囫囵吞枣式讲授其中的主要章节,很多内容都没有时间深究,这样势必会导致学生学习的不深入、不彻底,影响教学质量。

2 结构力学与其他相关主干课的联系

“结构力学”的前导课程有“理论力学”和“材料力学”,“理论力学”主要研究物体的机械运动,“材料力学”主要研究单根杆件的拉、压、弯、剪、扭五种受力性能,他们都为“结构力学”铺垫最基本的力学知识。其中,“理论力学”中的虚功原理在“结构力学”中求解静定结构位移的章节还会有所延展与深入;另外,其中有关“振动”的知识点与“结构力学”中动力计算部分联系非常紧密。“材料力学”中有关梁的内力分量的规定,内力图的绘制规则,截面法的具体运用,平衡方程的列取,直接应用于“结构力学”中静定梁的受力分析。

“结构力学”中学到的受力分析原理及计算方法将为后续专业课程——“混凝土结构设计原理”、“混凝土结构设计”、“砌体结构”、“钢结构”、“土力学与地基基础”、“建筑抗震设计”等课程的学习做铺垫。“结构力学”中的力法、位移法应用于“混凝土结构设计原理”中梁的正截面受弯计算、斜截面受剪计算、配筋计算;“混凝土结构设计”中框架结构在竖向荷载作用下的内力分析,要用到“结构力学”中的分层计算法、力矩分配法;框架结构在水平荷载作用下的内力计算中要用到的D值法,其理论基础是“结构力学”中的反弯点法;“钢结构”中的平面结构可以简化为桁架结构运用“结构力学”中的结点法、截面法进行计算等等。

3 结构力学在毕业设计中的应用

毕业设计是整个课程体系中最后一个极为重要的环节,也是培养学生综合知识运用能力的关键环节。土木工程专业毕业设计流程为:工程概况→截面选取→荷载计算→内力计算→内力组合→配筋计算。其中内力计算就要用到结构力学相关的知识点,具体来说,框架结构在横载和活载作用下的内力计算要用到结构力学中的分层计算法、力矩分配法;框架结构在风荷载作用下的内力计算要用到结构力学中的反弯点法、D值法;框架结构在地震荷载作用下的计算要用到结构力学中的底部剪力法等。

课题项目:河南省民办教育协会2017年度课题(HMXL-20170006)。

参考文献

[1]程丽红,顾连胜,胡艳香,等.基于应用型人才培养的结构力学课程教学改革的探索[J].高教学刊,2016(12):134~135.

[2]张艳敏,王素莉,温立平.应用型人才培养模式下结构力学教学方法的研究与探索[J].教育观察,2017(10):29.

[3]李国华,罗健,董军,等.应用型人才培养目标下“结构力学”课程建设改革与实践[J].新课程研究,2017(12):84~85.

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