弹性力学课程的教学探索.docx

弹性力学课程的教学探索 【摘 要】弹性力学是土木工程专业一门重要的专业基础课， 本文阐述了作者对弹性力学教学的一些体会相识，通过在教学过程中对内容的优化和教学考核方法的改进，提高学生的学习效率，为其今后解决实际工程问题打下理论基础。 【关键词】弹性力学；教学内容；教学方法 0 引言 弹性力学是固体力学的重要分支，也是土木工程专业的一门重要技术基础课程。在弹性力学课程中，公式多，逻辑推理严密，尤其是很多公式和计算均以偏微分方程形式出现， 许多同学觉得学习难度大、不易驾驭。近年来，随着高校的改革和专业调整，实现宽口径、厚基础的教学基本要求，大多数高校的工科专业，譬如我校的土木工程专业的弹性力学就已下调到32学时，学时压缩幅度很较大。内容多，学时少，计算繁，理解难等问题成为我们教学中重点关注的问题。如何在有限的时间内，充分调动学生的主动性，确保其学有所获，能摆脱繁琐的数学公式和数学计算的迷惑，抓住力学理论和概念本质，在力学的探讨方法上得到提高，是大多数弹性力学老师当前的主要面临的困难。 1 教学内容的优化 我校土木工程专业32学时的弹性力学教学，选用高等教化出版社出版，徐芝纶院士主编的弹性力学简明教程。该书内容精炼，且已在前面版次的基础上经过肯定的删减，但要在现有学时内完成教学，内容还是偏多，在讲课时应重视弹性力学基本概念的讲解，概念清楚会为以后的学习打下良好的基础。加强平面问题基本理论内容的讲解，把重点放在平面问题的基本理论和直角坐标解答上，并安排较多课时， 加强学生对平面问题的直角坐标解答部分的理解， 再布置肯定的课后作业， 让学生课后通过查资料或相互探讨而完成。对于平面问题的极坐标解答的讲授宜实行和平面问题的直角坐标解答相对比的方法讲解。对于空间问题的基本理论实行和平面问题的基本理论相对比的方法讲解，使学生更简单驾驭重点和基本概念。由于在高年级中一般开设了有限元课程，所以有限单元法解平面问题就可以略讲或少讲，差分法和变分法等有爱好的学生可以通过自学了解一下。这样授课可以使学生更简单驾驭重点和基本概念。 2 教学方法的改革 2.1 多媒体教学 当前弹性力学教学的最大冲突就是内容多和学时少之间的冲突。弹性力学的教学内容较多地涉及偏微分方程解法，且以前的大部分教学时间是在黑板上大量的推导公式。为了缓解这一冲突，在目前的教学中，公式的推导、主要内容的讲授均采纳多媒体，但在重要概念的阐述、重点习题和思索题的讲授上，仍采纳传统的板书手段教学。利用多媒体教学时应依据各个章节内容搭建学问结构框图， 对版面进行合理的设置。特殊是公式推导时，公式的弹出速度不能过快，要给学生一个思索的时间。在课时允许的条件下， 可将后续课程中如基础工程中所要用到的弹性力学计算结果，利用多媒体教学手段作为弹性力学思索题提出并求解。这样不但提高了教学效率，而且还能将弹性力学理论学问和解决详细工程问题结合起来，大大提高了学生的学习爱好。 2.2 教学方法的改进 1）贯彻“少而精”的原则，避开形成“满堂灌”，把重点放在能够体现弹性力学方法的内容上，要结合各种提问，引导学生探讨、解疑发觉结论，形成教学双边活动，进行启发式教学。例如求解一个弹性力学问题，可以设法引导学生分别确定弹性体中各点的位移、应变和应力函数，使其发觉就是在讲15个限制方程解15个未知数，剩下的问题就是如何求解这些方程的问题。 2）擅于系统归纳，对比总结。在讲授弹性力学课程的过程中，要引导学生与其他力学课程进行归纳对比分析，使学生明确本课程 的地位和作用，从而激发学生的学习爱好。以通过“简支梁受均布载荷”学习半逆解法为例。弹力与材力的共同之处在于探讨方法上，都是考虑了弹性体上三方面问题几何学、物理学、静力学。不同之处在于材料力学引用了一些假设，使其结论是近似的；弹性力学则是在微元体上探讨建立了三组偏微分方程，严格考虑边界条件，因此其解答更为精确全面。 3）充分利用例题。许多同学反映弹性力学的题难做，不好分析而且很难算。因此重点讲解几道例题是必不行少的，但在讲解的过程中，让学生适当参加其中，分析例题每一步求解的来源，让学生相识到要求什么，有哪些方法，得到些什么结论等等。通过探讨分析，参加的学生能逐步摈弃畏难心情，加深对弹性力学基本求解方法的理解。一部分同学还较好的总结了弹性力学问题就是基于位移的求解和基于应力的求解，且为使其求解起来更便利前人做了许多的工作。例如，同时满意平衡方程和应力表达的相容方程很难找到，于是就引入了应力函数。 3 考核方法的改革 依据弹性力学的课程特点，与其他课程差别最大的地方是它的公式太多且困难，会让相当一部分学生在学习上产生厌学和恐惊心情。传统的闭卷考试方式下，背公式成了学生的负担，考试成果简单发生两极分化，考试不及格率高。所以假如适当限制试题的难易程度，弹性力学的课程结业考试，最好采纳半开卷的考试方式，即允许学生带一张A4纸的学问总结进入考场，而老师出题范围可以适当加宽，难度可以适当提高，这样可以全面考核学生的分析、实际应用及解决问题的实力。另外由于许多弹性力学的题目都具是有肯定难度，不太适合最终的考试，只能在平常解决，因此只采纳期末考试进行学生成果评定形式太过单一，可以在课堂上进行课堂测试，平常作业要比其他课程要求更严格，从而提高平常成果在最终成果中的比例，有效提高学生学习的主动性。 4 结束语 社会的发展对老师提出了更高的要求，如何做到以人为本，依据教学对象、内容的不同，实行行之有效的措施，提高学生的学习效果，为其将来解决更为困难的工程问题打下坚实的基础，还须要广阔力学工作者进一步思索。 【参考文献】 1徐芝纶.弹性力学简明教程M.北京： 高等教化出版社，2002. 2王润富.弹性力学简明教程学习指导M.北京： 高等教化出版社，2004. 3王润富.论弹性力学课程教学的基本要求和基本内容J.力学课程报告论坛， 2022：239-250. 责任编辑：杨玉洁 基金项目：安徽省高等学校教研项目。 作者简介：史静，女，安徽淮南人，安徽理工高校理学院力学系，讲师，主要从事力学教学与科研。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页