時間：2023-06-08 10:58:51
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工程問題的概念，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：工程力學；教學方法；課堂教學；教學質量
中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2013）01-003-01
工程力學是非機械類專業工科學生的重要基礎，開設本課程的學生一般再無后續力學課程。目前的教學大綱中仍然將理論教學作為重點，在工程力學教學的過程中仍然僅僅重視工程力學相關理論公式以及微分方程的求解上。這種教學模式，會使工程力學教學陷入困境。一方面學生感覺工程力學知識晦澀難懂，另一方面工程力學教師在講解過程中也無法將工程力學知識清晰的表述出來，教學效果不理想。最終會導致學生學習興趣較低，深感這門課程難學，也是學生最難掌握的專業基礎課之一。那么如何激發學生的學習興趣，提高教學質量，提高學生分析能力，這是每一位一線力學教師所關注的問題。
一、加強教學環節，改進教學實踐的方法
1、充分利用多媒體教學，多種教學手段相結合 隨著時代的發展和科學技術的進步，人類的教育手段也不斷提高。計算機多媒體教學已經走進課堂，它以其鮮明的教學特點，豐富的教學內容，形象生動的教學情境逐步打破“一塊黑板，一支粉筆、一張嘴巴眾人聽”以教師灌輸為主的“填鴨式”的教學法。
工程力學與工程實際聯系緊密，所研究的問題都是工程中最基本的力學問題，而大部分學生缺乏對生活和生產實踐的感性認識，單靠教師的口述和板書很難讓學生接受和理解這些知識。運用多媒體輔助教學，既發揮其形象具體直觀、圖文清晰規范、信息量大面寬的優勢，又保留板書教學節奏可控、交流自如等特點。各種工程實例可利用多媒體通過屏幕以圖片、動畫的形式展現在學生面前，有利于學生工程概念的建立，更容易接受和理解教學內容，激發學生的學習興趣。當然，多媒體教學也不是盡善盡美，存在進度較快、學生的思維較難跟上教師節奏等問題。因此，教學中應采取傳統教學與多媒體教學相結合的方式。
2、完善教學方法，提高教學質量 工程力學教學力求做到概念準確，敘述簡明，主干清晰，啟發思維。
（1）教學中突出一條主線，以固體力學的基本研究方法——力的平衡、變形的幾何協調、力與變形間的物理關系的研究，為分析研究工程力學問題的主線，貫穿整門課程，有利于學生建立對力學的整體認識。（2）講解時注重歸納思維方法。在討論不同問題的個性（特點）的時候，突出共性的歸納。如不同基本變形應力分析方法的共性；靜定問題與靜不定問題的共性；不同材料物理模型下變形體力學分析的共性等。（3）加強課堂討論。促進學生對于問題、模型、假設、結論等物理與幾何意義及結論的正確性條件等的討論與探究。每次課均設置有思考、討論題，使學生參與互動。可以通過情境的設置，理論結合實際，使學生能夠更透徹地掌握工程力學的相關概念，提高學生的學習興趣，使學生能夠受到更大的啟發，達到良好的教學效果。
3、重視習題課，提煉典型習題 學生在力學學習過程中，普遍會存在“上課聽懂了，習題不會做”的現象。因此，習題課在工程力學課程教學中有著重要的作用。習題課應以“討論”為中心組織教學，內容上應注意基本概念和習題訓練并重。教師需要挑選典型的、學生易出錯的、綜合性強的例題。講解時，重點講分析過程、解決辦法，最后討論一題多變的求解方法，輻射出更多有關的知識點，并加以小結。通過習題訓練，加深學生對知識點的理解、記憶和運用，提高學生分析問題、解決問題的能力。
二、課程教學中的重點、難點問題的解決辦法
解決好課程中的重點、難點問題是學生對所學內容能夠透徹理解、深化認識的一條重要途徑，也是培養分析思維能力的有效方法。
解決的辦法是精煉課程內容，突出研究主干，加強啟發討論，注重歸納思維。在授課過程中注意圍繞重點、難點精講多練，對講授內容注重講概念、講思路、講方法。以力的平衡—變形的幾何協調—材料的力學行為作為分析研究工程靜力學問題的主線，突出基本概念、基本理論、基本分析方法和基本計算能力的培養。可采用啟發式、討論式的教學方法，即先提出一定的問題，引導學生積極思考和討論，使之有解決問題的愿望后，再通過教師的講解分析，將實際結構轉化為力學模型，并從力學的角度加以分析，最后將所得到的結果引入課堂教學的理論部分。另外，還可以留一些與生活相關的思考題，讓學生在課外思考、推理，力爭得到一些結論。這樣，就能使學生看到力學并不僅僅是一些枯燥的概念和理論，還是活生生的現實。這種啟發式教學不僅能引起學生的很大興趣，還可獲得一般教學方式所達不到的效果。
三、結束語
在工程力學的教學中，我們注重培養學生的工程意識和應用能力，根據專業特點優選教學內容、采用多樣的教學方法和手段，增強學生分析和解決實際問題的能力。
全面提高工程力學的教學質量，培養學生的創新能力，需要不斷地堅持和努力，必須采取積極有效以及循序漸進的方式。作為一名講授工程力學課程的一線教師，將積極探索，不斷完善教學過程的設計，不斷更新教學理念，不斷總結積累教學經驗，提高教學水平，培養社會需求的應用型、創新型工程技術人才。
參考文獻
[1] 張曉芳. 合理應用多媒體保證工程力學教學質量的探討[J].赤峰學院學報，2010（12）：29-30.
分析巖土工程專業實際教學過程改革的必要性及當前主要存在問題的基礎上，結合巖土工程專業面向工程應用的培養目標和教學實際，考慮本科學生專業素質教育與能力教育亟需提高的要求，闡述了目前巖土工程實際教學中需要提請專業教師注意的幾個方面，提出了構建實驗性、實踐性和實戰性教學改革的一些思考與建議，為培養出具有較強實踐動手能力和創新能力的巖土工程高素質人才服務，以期滿足高等教育的社會化和時代性需求。
關鍵詞：
巖土工程專業；實驗性；實踐性；實戰性；教學改革
一、引言
如今，社會經濟結構的大調整對人才的要求也發生明顯的改變，為社會不斷輸送高素質人力資源的中國高等教育也正處在變革之中，在有限的社會資源與競爭日益激烈的環境影響下，一定程度上壓縮了學生的有限學習空間，使得培養的學生在專業知識水平和解決問題的能力方面遠遠滿足不了社會的需求。因此，分析當前巖土工程專業教學過程中存在的主要問題，強化實驗性、實踐性與實戰性教學改革，構建適合就業市場需求和行業發展需要的能力綜合型素質教學體系與模式，是所有承擔專業教學任務的教師不斷深入研究的課題。
二、當前巖土工程專業教學過程中主要存在問題
長期以來，巖土工程專業的教學過程一直存在著重理論、輕實踐的傾向，實踐教學管理松散、經費投入相對不足，教師的教學積極性和教學激情不高，學生的學習能力與實踐能力偏弱，從而影響了學生的培養質量。主要有以下幾種表現。
1.基本概念的實驗性教學日益淡化。巖土工程學科很多的基本概念、基礎理論和重要公式都是基于試驗規律的發現上升為統一的定律與定理，如果不重視基本物理模型試驗了解巖土工程的一些基本屬性，很難做到理解性的熟悉與掌握。一直以來，國內的高等教育在感性引領與客觀認知上傾注的投入嚴重不足，表現為實驗教學課程的學時設置不夠甚至沒有、相應配套經費的投入偏少甚至缺失、教學質量管理的松懈甚至淡化[1]。再加上擴招學生人數的增加，一線青年教師特別是實驗課教師由于教學經驗的不足，教學過程中很難提高教學積極性，學生的學習懈怠心理也被突出地放大，對巖土工程的基本概念模棱兩可、對學科專業的前景認知難以把握、對未來所要從事的行業要求缺乏信心等。
2.觀摩實習等實踐性教學逐漸壓縮。親臨現場的認識實習、參與工程的生產實習是巖土工程專業學生進行實踐性教學的主要方式，也是學生提升專業理解、增進行業認識的重要途徑。由于工程建設的實效性，實習基地可分為兩大類：一類是固定實習基地，這類基地的教學內容基本上是不變的，幾乎每屆學生都可以前往參觀學習，主要用于基礎性實習教學；另一類是臨時（動態）實習基地，這類基地是在實習準備階段聯系的，教學內容隨工程建設本身而變化，而且隨著工程建設的進度而變化，主要針對某一單項工程的實踐教學[2]。由于野外實習時間安排相對集中且短暫，再加上路途與安全等問題的考慮，導致部分學生不能全面仔細地觀察到項目施工現場的情況及細節，而且學校管理人力的限制不可能對每位學生的實際過程有效的監控，實習基地的偏少和時間的壓縮，必然不利于學生全面了解各類工程項目，學生的見識也得不到有效擴展。
3.處理問題等實戰性教學嚴重缺失。普通高校對學生的培養更注重的是對教科書中理論知識的反復考查，在了解最新學科領域和相關科技文獻方面微乎其微。因此，當學生進入高校開始接觸應用型基礎科學研究時，動手實踐能力普遍較差，科研能力基礎較薄弱。在這樣的背景下，若要培養學生們的科研能力，只能從最初步和最簡單的工作開始，在教師的引導下一點一滴地積累。恰巧，我們的大學課程開始又是以最基礎理論課開始，學生沒有真正地理解所學知識的基本概念，又由于實踐性教學環節的種種不足，導致學生的第一認識本身存在很多的疑惑，從感性認知到理性認知的過程相互之間的銜接被割裂。如參與科學研究時，研究的科學問題在哪里，什么是工程人員必須要把控的，研究出來的規律、結論等成果對現實有如何的指導意義，這些都是需要讓學生去了解的，當面對這些問題時，我們的學生往往腦海里是一片空白。
三、提出一些擬改革措施意見
基于目前普通高校中巖土工程專業本科生的實際教學過程中存在的問題，筆者通過調研及在教學科研中不斷總結，提出以下幾點解決問題的思考。
1.基本概念、理論的網格節點化教育教學。與傳統的結構、材料、力學等學科不同，巖土工程是一門綜合性較強的復雜體系學科，研究的對象如土、巖石本身的物理、化學與力學特性等就很多元，且涵蓋的內容十分廣泛，包括像房建、交通、港航、機場等實際工程中都有所運用。要讓本科學生達到掌握知識、運用技能和具備處理問題能力的教學目標，其本身是十分艱巨的任務。然而，萬丈高樓平地起，古樹千年幼成苗。我們巖土工程領域有很多杰出的大師，沒有一位不是對巖土工程專業學科基本概念高度重視，往往在談論浩大工程問題的時候，都是從一個小小的基礎理論為出發點，正所謂大海無邊百川融，只要把基本的理解問題解決了，就能找到關鍵的科學問題，大事就成功了一半。可見，日常教學中對基本概念的把握和吃透非常重要，從專業基礎課程（如土力學、基礎工程）開始，就把概念的由來給學生解釋清楚，如講解土的礦物成分、土中的水、黏土中的雙電離層等要準備一些教學道具模型，演示給學生看到具體的實物；再如講到土的密度、含水率、飽和度等抽象概念時，演示給學生看土的狀態與實物的對比定義過程。總之，教師在教學過程中，一定是以學生接觸一種新鮮事物的角度接收過程來進行課堂的組織。把基本的概念、理論作為整張鋪開的網中的一個個節點來編織，形成一套認識、理解與掌握的全備知識接收過程的換位思考教學方法，在日常的教學中普及開來，配合以規律性的強化記憶、重點性的理解和針對性的訓練，學好一門課程。
2.實驗操作、認識實習、生產實習等實踐課程具體細則化流程操作。新世紀，高等學校學生中的主流群體基本是以獨生子女為主，個人經歷只是簡單地從家庭到學校，學習過程也僅限于從課堂到書本，缺乏生活歷練，動手能力十分有限。而且，高等教育由精英教育向大眾教育的轉變，學生的主動性和接收知識欲望也不強。同時，有的實踐性教學從屬于理論課，甚至是分開教學，實驗過程中往往前期準備工作已經完成，學生只需完成整個實踐過程的某幾個步驟，缺乏全局的統籌和重點的把握。教學大綱中對實踐性教學本身已經作了明確的課時、內容與目標要求，如果按照專業建設去執行，理應達到較好的效果。實際的情況是，我們培養出來的學生動手能力很差，畢業以后到了工作崗位角色適應能力不足。通過調研分析發現，目前各高校在實踐教學的操作管理過程中雖存在一些限制性因素，如實踐經費不足、實習基地偏少、師生比例過高、儀器設備陳舊等條件限制，但最關鍵的還是對實踐教學的管理不到位，落實過程中缺失具體細則化的流程操作。舉例說明，對于學生認識實習、生產實習的兩種考核，一般高校都是讓學生提交一份實習報告，實習單位以章蓋戳等證明，考核效果并不理想。筆者思考，可以通過項目考核的形式來完成對實習過程與效果的鑒定，并以匯報答辯的形式進行打分，同時兼顧接收單位的日常考核與實習評價三者結合以達到對學生的客觀評價，填補管理上的作假漏洞。這樣學生有驅動力去執行實踐課程的要求，并且得到的結果也能令人信服。
3.針對性研究課題的獨立訓練與團隊協作。要培養學生認識問題、分析問題和解決問題的能力，結合巖土工程學科的特點，要讓學生進入實戰化的針對性課題訓練。由于現行教育制度的不足，學生在進入高校開始課題訓練時的科研能力基礎較為薄弱，但是存在很大提升空間。在基礎課程學習的過程中既要開始積極的引導，將課堂教學內容與實踐工程活動相結合，專業教師和課輔老師可以激發他們的學習興趣。學生能力的培養是個系統工程，需要科研教學平臺、指導教師和學生三個方面的互動，才能取得良好的效果。筆者思考，需要建立針對性研究課題的獨立訓練與團隊協作的方式，充分利用一些公開或個人的師資資源，鼓勵學生利用閑暇時間積極參與科研項目團隊，既要明確具體的負責任務，又要加強課題組成員的合作。例如：學校或學院可以設立一些學生創新科技項目基金，選拔一些品學兼優的學生，以第一負責人或項目參與人的身份承擔一些實踐科研類的課題；或者，有明確研究課題或經費充足的教師吸收本科學生參加自己科研團隊，分配學生協助查閱相關文獻，參與進行相關試驗工作；另外，給予學生一些方向性的指導，幫組學生自主地發現或理解一些科學問題，自主設計一些科學試驗方案以解決提出的科學問題，教導學生在科技論文寫作過程中的一些方法與技巧；還可以讓學生參與一些生產性的橫向課題，讓學生參與到實際生產項目活動中，加強了學生的社會溝通能力與協作能力，提高了學生的工作能力。
四、結語
新時代下，對高等教育培養學生的能力素質要求越來越高，如何全面提高學生的認識問題、分析問題與解決問題的能力，是我們高等院校當前面臨的一項艱巨而又緊迫性工作，如何加強巖土工程專業實驗性、實踐性和實戰性教學環節，充分調動學生學習的主動性、積極性，提高其適應新形勢下的工作能力，是我們基礎教學工作者應該積極思考的問題。對巖土工程專業的實際教學過程的一些改革，必須使學生更深刻地認識到有效性求學的重要性，進一步提升學生專業素養與專業水平，提高學生實踐動手能力和創新能力，為新時期巖土工程建設提供更多高素質的合格人才。
作者：呂偉華 張永興 單位：南京林業大學土木工程學院
參考文獻：
【關鍵詞】工程力學教學方法；培養學習興趣；培養學生能力；提高教學質量
工程力學的概念、知識、計算原理都比較復雜、抽象，學生反映這門課程學起來很枯燥。職業學校學生大都是初中畢業生，他們對工程實際的認識幾乎是空白。如何激發學生的學習興趣，提高工程力學課程的教學質量，搞好工程力學課堂教學，是每一位力學教師所關注的問題。 近幾年來，筆者承擔了機械類專業班級的工程力學課程教學工作，在實際教學活動中積累了一些經驗，現提出來與大家探討。
一、理論聯系實際，多舉實例
對工程力學中一些抽象的概念、定理和公式，可聯系生活實例加以解釋，使學生覺得力學并不難學。如講力偶時，可以汽車方向盤和鉗工攻絲為例；講光滑接觸面約束時，可以講臺上的粉筆盒為例；講力對軸之矩時，可以教室的門進行演示；講疲勞極限時，可以反復折鐵絲使鐵絲斷裂為例；講桿件的四種基本變形時，拉伸與壓縮就以橡膠棒演示，剪切變形就以鋼絲鉗剪斷鋼絲為例，扭轉變形就以洗臉時擰毛巾為例，彎曲變形就以用扁擔挑重物為例。通過這些常見的實例，加深學生對基本概念的理解，使學生感受到工程力學并不深奧，而是與生活實際密切聯系，覺得學有所用，從而激發他們的學習動力。
二、巧設疑問，啟發學生的思維
巧設疑問，啟發學生的思維，有助于培養學生分析問題和解決問題的能力。學生對學習感興趣，就會激發強烈的學習動機，從而積極主動且心情愉悅地投入到學習中去；反之，如果失去興趣，將會影響學習動機。《工程力學》課程的內容涉及大量生產實際中的力學問題，而且其中一些內容較為抽象、單調和枯燥，學生比較陌生，如果我們在教學過程中一味地墨守成規，僅靠幾只粉筆和一塊黑板照本宣科，學生必然會感覺到索然無味，難于集中精力，久而久之就極容易失去學習興趣，使學習處于被動狀態。在教學過程中，我對有些課程內容巧妙地引入“提問”等方式教學，較好地解決了上述問題。比如講到“力偶”一節時，筆者就先提出問題：生產車間鉗工攻螺紋時為什么要用雙手，單手操作為什么不行？學生回答不知道，筆者要求學生帶著這個問題認真聽課。于是筆者結合課本內容，首先播放多媒體動畫，讓學生有親臨其境的感受，然后由淺入深，解釋攻螺紋要用雙手，主要因為雙手分別握絞杠兩端，推力和拉力相等，用力平衡，這是力偶矩m=Fd作用的效果，如圖1所示。若單手握絞杠一端，則形成力矩m0（F）=Fd作用的效果，如圖2所示。雖然能照常轉動，但相當于在0點作用了一對等值、反向、共線的平衡力，其中F和F'形成力偶矩m'=F'd=Fd（與圖1中的等效），F作用于0點，絲錐受此橫向力作用，容易折斷，如圖3所示，所以不能單手操作。這樣學生聽課時便全神貫注，且開動腦筋，聽完課后既知道了問題的答案，又對“力偶只能用力偶來平衡”、“力的平移定理”等概念理解透徹。
三、教學過程中多采用比較法
工程力學中很大一個特點是概念多、公式多、定理多，這對于學生來講是一個難點，鑒于此教學中多采用比較法，能達到一個比較好的教學效果。下面舉一個例子：材料力學中桿件的四種基本變形的概念和公式比較多，學生容易混淆，為了便于學習和記憶，我把它們歸納分類，列出表格對比，學生可以記住其中一個，其他的進行對比記憶，就能準確地記住這一知識點。
四、合理運用多媒體技術
當前，在課堂講授中應用多媒體教學已成為大家的共識。工程力學與工程實際聯系緊密，所研究的問題都是工程中最基本的力學問題，而大部分學生缺乏對生活和生產實踐的感性認識，單靠教師的口述和板書很難讓學生接受和理解這些知識。而采用多媒體輔助教學，可以將書本上靜止不動的各種機構、工程實例通過屏幕以動畫的形式展現在學生面前，從視覺上讓學生接觸工程實際，有助于他們接受和理解工程力學中的基本概念和基本理論，從而達到培養分析問題、解決問題能力的目的。例如在講擠壓變形一般是伴隨著剪切變形產生這一規律時，可以用多媒體制作動畫，演示在剪切變形時伴隨著擠壓變形的產生，從而讓學生知道我們在考慮剪切變形的同時還得考慮構件的擠壓變形。
五、實驗教學環節
學生在學習低碳鋼拉伸時的應力-應變曲線時，對于曲線的四個階段各有何特點感覺很抽象，還有為什么低碳鋼適用于做受拉構件而鑄鐵適用做受壓構件不能理解。對于這節知識點的理解，我們就用力學實驗來展示，讓學生在實驗中理解知識。同時通過實驗提高學生學習興趣，積極、主動參與實驗設備的操作使用，愿意動腦、動手的學生大大增加，實驗技能也得到了很大的提高。對提高學生的認識能力、動手能力、實踐能力都是大有幫助的。
六、重視習題課，精選例題
工程力學課程的教學必須安排一定學時的習題課，所以在我的授課計劃中，每章中我都會安排一次習題課。習題課應以“討論”為中心組織教學，內容上應注意基本概念和習題訓練并重。教師對例題要精選，要選典型的、學生易出錯的、綜合性強的題目。講解時，重點講分析過程、解決辦法，最后討論一題多變的求解方法，輻射出更多有關的知識點，并加以小結。通過習題訓練，加深學生對知識點的理解、記憶和運用，提高學生分析問題、解決問題的能力。
總之，在教學過程中，教師起主導作用，學生處于主體地位。教師要多探索、多實踐高效的教學方法，要始終本著引導、激勵的原則盡一切可能提高學生的學習興趣，提升學生實際應用知識的能力。
參考文獻：
[1] 劉思俊 《工程力學》機械工業出版社 2009.1
關鍵詞：壓桿穩定；建筑力學；教學設計
《建筑力學》是建筑類中職學校的一門專業基礎課，是運用力學的基本原理，研究構件在荷載作用下的平衡規律及承載能力的一門課程。壓桿穩定作為其中的一章內容，在力學課程中具有其重要性和獨特性，特別是在建筑工程領域，因壓桿破壞的突然性和后果的災難性，其工程實踐的指導性宜尤為突出。而目前，隨著教學改革的不斷深入，學制縮短，學時減少，教材在內容取舍和整合中剔除了壓桿穩定的內容。為此，筆者在不解的同時堅持認為壓桿穩定在教學中應引起足夠的重視，并就其內容作出如下教學設計。
一、 工程實例激發興趣建立概念
興趣是最好的導師。學生有了興趣，才會想學、愛學，才能學好。力學學科本身理論性強，抽象程度高，與工程實際的聯系不夠緊密，內容枯燥，缺乏趣味。因此在此課的概念引入過程中，我收集了大量的工程事故實例，通過具體案例的介紹來調動學生求知的欲望，激發其探究問題背后的力學背景，順理成章地引入壓桿穩定的概念，讓學生明確作為一名工程技術人員為什么要重視壓桿的穩定性。
為此，在設計此課的導入時，我首先將收集到的因壓桿失穩而造成的工程事故案例圖片和視頻通過多媒體播放給學生。在學生的好奇與吃驚中再將穩定性的概念傳遞給學生。比如，我通過介紹20世紀初時世界上曾有多座較大的金屬桁架結構橋梁發生了整體性破壞，并且破壞現象表現出了驚人的相似，即破壞既不是由于材料強度不足也不是由于構件的剛度太小造成的，那究竟是什么原因呢？為什么歷史上發生的這類事故至今在世界各地依然時有發生呢？讓學生主動思考其背后的原因，激發學生的積極性，并使學生建立起穩定的概念。
二、 課堂實驗引發思考加深理解
建筑力學是滲透于生活各處的結晶，它與我們的生活有著密不可分的聯系。所以，在授課過程中，從我們熟悉的身邊事物出發，從我們常見的一些事情出發，分析其原因與實質，再與教材內容相銜接，不僅能讓學生產生濃厚的學習興趣，還能降低學生的理解難度，逐漸使學生由被動的學習轉化為主動的學習。
我在此課的教學設計中，加入了三個課堂小實驗。一個是利用身邊常見的學習工具――鋼尺，讓學生親身感受鋼尺受壓過程中壓力不大時即被壓彎，而不是先被壓斷，啟發學生在工程事故案例中的橋梁倒塌原因正蘊含在鋼尺壓彎現象中，引導學生將兩者聯系思考，在進一步探尋為什么桿件會被壓彎中提出理論分析模型――中心受壓直桿。接著，仍然是利用學生的身邊學習工具――塑料丁字尺，將其加工為不同長度的三把并邀請學生進行平衡三種狀態的演示，讓學生在自己的積極參與中去觀察思考從而深入理解穩定性和穩定平衡的概念。最后利用學生自制的海綿矩形截面梁，進行豎向手壓實驗，隨著手壓力增加，讓學生觀察其抵抗側向干擾能力的強弱，順利引出臨界力和失穩破壞的概念。
三、 手腦并用小組討論探尋方法
中職教育以培養技能型人才為主要目標，其知識的講授是以能用為度，實用為本。本此原則并結合學生現狀，筆者認為建筑力學的教學應淡化理論推理與設計計算方面的內容，加強基本概念與理論的掌握并強調突出力學的實用價值。與此同時，還應注重培養學生自行分析、解決實際工作與生活中所遇到的各種簡單力學問題的能力。
就此，在我的壓桿穩定教學中，我將臨界力的計算以及用穩定條件進行壓桿的穩定性計算的內容全部淡化。僅強調歐拉公式中各項的含義及其對壓桿穩定的影響，讓學生明確臨界力的計算是解決壓桿失穩問題的關鍵。具體做法是給學生下發學習任務單，讓學生自主學習、自由建組，并通過小組合作中對試驗裝置的操作及任務討論共同完成對歐拉公式和穩定性計算重要性的理解，最終總結出提高壓桿穩定性的措施。教師在進行點評的同時穿插相應的工程實例介紹，讓學生更直觀、準確、容易地明晰壓桿穩定理論的適用范圍，掌握用穩定條件解決工程問題的方法，從而較好的達到了“教師為主導，學生為主體”，教與學良好互動的教學效果。
教學實踐表明：由于大量引用工程案例激起了學生的學習熱情，課程導入順利、自然。小小實驗貼近生活，直觀教學層層遞近降低了學生對新概念的理解難度。小組合作動手動腦，課堂氣氛輕松愉快，增加了學生的感性認識。思考討論尋求答案，學生的主動探索能力得以提升。學生自己對新概念新知識的總結加之教師的點評與工程案例分析，讓學生在牢固掌握相關課程內容的同時培養了用科學的態度和方法去分析、判斷、處理工程問題的能力，以及認真嚴謹的工作作風，更為學生后繼課程的學習和將來就業打下了堅實的基礎。
參考文獻：
[1]徐海生，淺析壓桿穩定概念的引入。山西建筑，200712
關鍵詞：分析，模型
在力學研究中，研究對象與許多自然科學息息相關，事物之間有著復制的相互聯系，使我們的研究變得非常復雜，例如在研究材料力學時，實際的形變往往非常復雜 ，為了使研究變得可能并簡化研究過程，我們采取抓住主要因素，舍棄次要因素的方法把問題理想化的方法引入，拉伸和壓縮的力學模型，剪切和擠壓的力學模型，扭轉的力學模型，彎曲的力學模型，這就是先建立力學模型，然后在一定條件下，用這些模型去處理某些實際問題， 在力學中正確把握力學系統性原則，力學本構關系原則，系統元件的簡化原則及把握數理和推理原則有助于學生快速、準確的建立出符合實際的力學模型，用物理學研究一個個實際問題必須使對象模型化方能揭示實質內涵。
一、教學常用到的幾種力學模型
1、研究對像模型化。在靜力學中主要任務是研究物體的受力分析，若物體本身的變化不影響整個運動過程，為使被研究的問題簡化，可將該物體當作剛體來處理而忽略物體的體積和形狀，這樣所得結果仍與實際情況相當符合。剛體是力學中的一個科學抽象概念，即理想模型。事實上任何物體受到外力，不可能不改變形狀。實際物體都不是真正的剛體。
2、力的模型化。作用在構建上的外力作用面面積遠遠小于構件尺寸，可以簡化為集中力，如果外力均勻分布在構件上，可以簡化為均布力。
3、物理狀態和物理過程的理想化模型。例如：動力學中的完全彈性碰撞，運動學中的勻速直線運動、自由落體運動.。
4、理想化實驗。在實驗的基礎上抓主要矛盾，忽略次要矛盾，根據邏輯推理法則，對過程進一步分析，推理，找出其規律，例如，伽利略的理想實驗為牛頓第一定律的產生奠定了基礎。
二、構建模型的方法
1、理想法。將所要研究的力學對象進行理想化，從而構建出其相對應的力學模型，通過對所處的條件，物理實驗，物質的形態進行理想化。
2、抽想法。從所要研究事物當中對其屬性或者特征進行模擬構件，這樣可以對無知的本質進行深刻、全面的反應，要知道，一切科學的抽象，通常都會十分具體、深刻、正確的反應自然。抽想法在物理模型的構件當中一般可以用來確定研究對象，并對其中一個或者多個實際客體進行抽取也可對同類物理課題的共同屬性進行抽取。
除此之外還有很多構件力學模型的方法，比如等效代替法，數學近似法，歸納法以及拼湊法等等，這些都是較為常用的方法，具體應用要根據實際的教學需要。
三、力學模型在職業教育中作用
研究和處理機械、建筑工程技術問題時, 工程技術人員往往要將實際結構簡化為比較符合實際的力學模型, 以實現對工程質量預測、工程方案優化等動態管理和設計。有助于工程技術人員快速、準確地建立出符合實際的力學模型, 實現對工程質量預測、工程方案優化等動態管理和設計。所以學生在校期間老師要培養學生將復雜問題簡單化、明了化，使抽象問題直觀化具體化，培養學生解決問題的能力，可以把復雜隱含的問題化為簡單直觀的問題。促進學生的思維發展，提高其解決問題的能力學會舉一反三。
四、力學模型在教學中的應用
1、建立模型概念，理解概念實質
概念是客觀事物的本質在人腦中的反映，客觀事物的本質屬性是抽象的，理性的要想使實物在人腦中有深刻的反映，必須將它與人腦中已有的事物聯系起來，使之具體化，形象化，力學模型大都是以理想化模型為對象建立起來的，建立概念模型實際上是忽略當且無關、次要的因素抓住主要因素認清事物的本質，利用理想化的概念模型解決實際問題。如剛體。約束。質點。點電荷等，學生理解概念時，很難把握其實質，建立概念模型是一種有效的思維方式。
2、認清條件模型，抓住主要矛盾
例如我們在研究靜力學時，因為主要研究受力分析和物體平衡的規律，忽略了研究對象在受到外力時體積和形狀的變化，認為此時其體積和形狀是不改變的，在研究兩個物體碰撞是，因作用時間很短，忽略了摩擦等阻力，認為系統的總動量保持不變，條件模型的建立，能使研究的問題的到很大的簡化。
3、深入解模型，轉換物理模型
通過對理想話模型的研究，可避開各種因素干擾，在思維中直接與研究對象的本質接觸，能既快有準確的了解事物的性質和規律。例如，建立“單擺”這一理想化模型后，可理解單擺的周期公式，可解決類似于單擺的一系列問題，在豎直的光滑圓弧軌道內作小幅度滾動的小球的周期問題；在豎直的加速系統內擺動的小球的周期問題；在光滑斜面上擺動的小球的周期問題等。
4、構件過程模型，建立物理圖景
例如，為了研究平拋物體的運動規律，先將問題簡化為兩個過程：①質點在水平方向不受外力，做勻速直線運動；②質點在豎直方向僅受重力作用，做自由落體運動。可見，過程模型的建立可使問題得到簡化，還可加深學生對有關概念，規律的理解，有利于培養學生思維的靈活性。
五、結束語
力學模型是物理思維的產物，是為了研究物理問題的方便和易于探究物理事物的本質，從復雜的物理現象或物理過程中抽象出研究對象的簡化描述活模擬。力學模型可以幫助學生通過研究模型來認識原理的各種本質特征及其必然聯系，對研究對象的分析更加清晰，讓學生在理論和實際的結合中理解和運用知識，發展創造性思維，開發學生智力，起到重要作用。
參考文獻
1. 《淺談物理模型在高中物理教學中的運用》教育論壇 萬輝
【關鍵詞】彈性力學；教學內容；教學方法
0 引言
彈性力學是固體力學的重要分支，也是土木工程專業的一門重要技術基礎課程。在彈性力學課程中，公式多，邏輯推理嚴密，尤其是許多公式和計算均以偏微分方程形式出現， 很多同學覺得學習難度大、不易掌握。近年來，隨著高校的改革和專業調整，實現寬口徑、厚基礎的教學基本要求，大多數高校的工科專業，譬如我校的土木工程專業的《彈性力學》就已下調到32學時，學時壓縮幅度很較大。內容多，學時少，計算繁，理解難等問題成為我們教學中重點關注的問題。如何在有限的時間內，充分調動學生的積極性，確保其學有所獲，能擺脫繁瑣的數學公式和數學計算的迷惑，抓住力學理論和概念本質，在力學的研究方法上得到提高，是大多數彈性力學教師當前的主要面臨的困難。
1 教學內容的優化
我校土木工程專業32學時的彈性力學教學，選用高等教育出版社出版，徐芝綸院士主編的《彈性力學簡明教程》（第四版）。該書內容精煉，且已在前面版次的基礎上經過一定的刪減，但要在現有學時內完成教學，內容還是偏多，在講課時應重視彈性力學基本概念的講解，概念清晰會為以后的學習打下良好的基礎。加強平面問題基本理論內容的講解，把重點放在平面問題的基本理論和直角坐標解答上，并分配較多課時， 加強學生對平面問題的直角坐標解答部分的理解， 再布置一定的課后作業， 讓學生課后通過查資料或相互討論而完成。對于平面問題的極坐標解答的講授宜采取和平面問題的直角坐標解答相對比的方法講解。對于空間問題的基本理論采取和平面問題的基本理論相對比的方法講解，使學生更容易掌握重點和基本概念。由于在高年級中一般開設了有限元課程，所以有限單元法解平面問題就可以略講或少講，差分法和變分法等有興趣的學生可以通過自學了解一下。這樣授課可以使學生更容易掌握重點和基本概念。
2 教學方法的改革
2.1 多媒體教學
當前彈性力學教學的最大矛盾就是內容多和學時少之間的矛盾。彈性力學的教學內容較多地涉及偏微分方程解法，且以前的大部分教學時間是在黑板上大量的推導公式。為了緩解這一矛盾，在目前的教學中，公式的推導、主要內容的講授均采用多媒體，但在重要概念的闡述、重點習題和思考題的講授上，仍采用傳統的板書手段教學。利用多媒體教學時應根據各個章節內容搭建知識結構框圖， 對版面進行合理的設置。特別是公式推導時，公式的彈出速度不能過快，要給學生一個思考的時間。在課時允許的條件下， 可將后續課程中如基礎工程中所要用到的彈性力學計算結果，利用多媒體教學手段作為彈性力學思考題提出并求解。這樣不但提高了教學效率，而且還能將彈性力學理論知識和解決具體工程問題結合起來，大大提高了學生的學習興趣。
2.2 教學方法的改進
1）貫徹“少而精”的原則，避免形成“滿堂灌”，把重點放在能夠體現彈性力學方法的內容上，要結合各種提問，引導學生討論、解疑發現結論，形成教學雙邊活動，進行啟發式教學。例如求解一個彈性力學問題，可以設法引導學生分別確定彈性體中各點的位移、應變和應力函數，使其發現就是在講15個控制方程解15個未知數，剩下的問題就是如何求解這些方程的問題。
2）擅于系統歸納，對比總結。在講授彈性力學課程的過程中，要引導學生與其他力學課程進行歸納對比分析，使學生明確本課程 的地位和作用，從而激發學生的學習興趣。以通過“簡支梁受均布載荷”學習半逆解法為例。彈力與材力的共同之處在于研究方法上，都是考慮了彈性體（桿）上三方面問題――幾何學、物理學、靜力學。不同之處在于材料力學引用了一些假設（如平面假設），使其結論是近似的；彈性力學則是在微元體上研究建立了三組偏微分方程，嚴格考慮邊界條件，因此其解答更為精確全面。
3）充分利用例題。很多同學反映彈性力學的題難做，不好分析而且很難算。因此重點講解幾道例題是必不可少的，但在講解的過程中，讓學生適當參與其中，分析例題每一步求解的來源，讓學生認識到要求什么，有哪些方法，得到些什么結論等等。通過討論分析，參與的學生能逐步擯棄畏難情緒，加深對彈性力學基本求解方法的理解。一部分同學還較好的總結了彈性力學問題就是基于位移的求解和基于應力的求解，且為使其求解起來更方便前人做了很多的工作。例如，同時滿足平衡方程和應力表達的相容方程很難找到，于是就引入了應力函數。
3 考核方法的改革
根據彈性力學的課程特點，與其他課程差別最大的地方是它的公式太多且復雜，會讓相當一部分學生在學習上產生厭學和恐懼情緒。傳統的閉卷考試方式下，背公式成了學生的負擔，考試成績容易發生兩極分化，考試不及格率高。所以如果適當控制試題的難易程度，彈性力學的課程結業考試，最好采用半開卷的考試方式，即允許學生帶一張A4紙的知識總結進入考場，而教師出題范圍可以適當加寬，難度可以適當提高，這樣可以全面考核學生的分析、實際應用及解決問題的能力。另外由于很多彈性力學的題目都具是有一定難度，不太適合最終的考試，只能在平時解決，因此只采用期末考試進行學生成績評定形式太過單一，可以在課堂上進行課堂測試，平時作業要比其他課程要求更嚴格，從而提高平時成績在最終成績中的比例，有效提高學生學習的積極性。
4 結束語
社會的發展對教師提出了更高的要求，如何做到以人為本，根據教學對象、內容的不同，采取行之有效的措施，提高學生的學習效果，為其將來解決更為復雜的工程問題打下堅實的基礎，還需要廣大力學工作者進一步思索。
【參考文獻】
[1]徐芝綸.彈性力學簡明教程[M].北京： 高等教育出版社，2002.
[2]王潤富.彈性力學簡明教程學習指導[M].北京： 高等教育出版社，2004.
[3]王潤富.論彈性力學課程教學的基本要求和基本內容[J].力學課程報告論壇， 2010（8）：239-250.
文獻標志碼：A
文章編號：1009―4156（2014）08―114-02
工程地質條件和工程地質問題是土木工程專業工程地質學教學的核心內容。由于工程地質學的研究對象是變化多樣的土體和巖體，其研究方法是將地質分析法、力學分析法、工程類比法與實驗方法的緊密結合，即綜合定量分析和定性分析相結合的方法。查明工程建設區域的工程地質條件的形成和發展，在工程建筑作用下的發展演化，分析由此可能導致的工程地質問題，并提出防治這些工程地質問題的工程治理方案和措施。由此，通過對工程地質學的學習，學生能準確地把握工程地質學的研究對象和基本任務，具備在各種工程建設的勘察、設計、施工等階段對工程地質條件進行評價和預測可能發生的工程地質問題的能力，并能提出合理的工程防護和治理措施。另外，在工程地質教學過程中，加強和改進工程地質條件和工程地質問題的教學過程、措施和方法也具有重要的意義。
一、工程地質條件的教學探討
準確地把握和了解土木工程建設場地的工程地質條件，是工程建設的基礎。工程地質條件貫穿于整體工程地質教學的過程之中，包括建設場地及其周邊區域的地形地貌、地質構造、地層巖性、水文地質條件、地表地質作用。
（一）地形地貌教學
地形地貌是人類對地球地表形態的直接感受和評價，也是制約工程建設的基本工程地質條件，我國幅員遼闊，地形地貌類型復雜多樣。由于學生來自于全國的不同地區，對工程建設可能遇見的地形地貌條件并沒有一個整體的認識。因此在教學過程中，通過地形地貌的兩種分類方法，即地表形態分類法和地貌成因分類法，并結合各種地貌類型的圖片、動畫和影像資料直觀地展示。加強課堂教學互動，讓學生列舉出自己曾經到達的地區，并說明該地區的地形地貌條件及類型。結合學校周邊的地形地貌類型與工程建設的布局、分布和結構形式，學生直觀地理解地形地貌條件對工程建設的作用和影響。
（二）地質構造教學
地質構造是地殼構造運動的產物，不同的地質構造具有各自典型的地質現象和特殊的工程地質條件。地質構造的許多概念與地質特征需要通過比較分析向學生解釋概念、現象、特征。然而概念的講述不能依靠單純的灌輸，更應該注重啟發、思考和引導，讓學生主動思考、積極參與和分析總結，應用和拓展學生豐富的想象力，將枯燥的基本概念、基本要素和特征構成一個有機聯系的整體。比如在講述褶皺、節理和斷層等三個基本地質構造的概念時，著重采用啟發、引導的教學方法，由教師提出它們之間的區別與聯系。
（三）地層巖性教學
在工程地質中，地層巖性的教學內容，分布于巖石、地質年代與第四紀地質和巖層產狀的章節之中。因此，如何將這些章節中關于地層巖性的內容聯系起來，讓學生能夠完整、系統地掌握地層巖性在工程地質條件中的作用和意義至關重要。在教學過程中，采用典型的工程實例教學，列舉不同的巖石類型的工程，對比分析不同巖石的結構和構造、巖石的地質年代和巖層產狀和接觸關系來講述不同的地層巖性對工程建設可能造成的影響，以及不同地層巖性的有利和不利的工程地質條件。
（四）水文地質條件教學
水文地質條件包括地表水和地下水的地質條件和類型。地表水包括河流和坡面水流的地質作用，而在坡面水流的地質作用中，結合第四紀沉積物分布、形成和堆積特征，比較分析殘積物、坡積物、洪積物和河流沖積物的形成條件、堆積位置、顆粒形態特征。讓學生形成對坡面水流地質作用沉積物的直觀印象，并結合周圍環境中的沉積物分布特征以及典型的圖片資料使學生能深切理解各種地表水地質作用對工程建設的影響和作用。在此部分內容的教學中，通過在課堂展示典型旅游景區的溶洞、水井的照片，提出這類地下水的來源、分布和變化特征，使學生能夠從身邊常見的現象來歸納和演繹地下水的基本特征、分布位置和變化規律。
（五）不良地質作用教學
不良地質作用包括風化作用、巖溶作用、斜坡與邊坡地質作用、地面塌陷和地面沉降。采用實例講述法（風化和巖溶）、比較分析法進行講述。巖石風化程度愈深的地區，工程建筑物的地基承載力愈低，巖石的邊坡愈不穩定。巖溶作用的巖體中有許多裂隙、管道和溶洞，在進行水庫、大壩、隧道、基坑等工程活動時，如存在承壓水并有富水優勢斷裂作為通道，則可能會遇到地下突水而導致基坑、隧道等工程的排水困難甚至淹沒，也可能因巖溶滲漏而造成水庫無法蓄水。在斜坡和邊坡作用是則需要明確斜坡和邊坡的概念、形成機制的差異以及工程防護措施。比較分析地面塌陷和地面沉降產生的機制、類型以及動力條件、治理措施。
二、工程地質問題的教學分析
（一）地基穩定性問題
在工業建筑和民用建筑中地基的強度和變形問題的講述中，結合近年來在工程建設中出現的住宅樓“樓歪歪”事件以及其他典型的工程事故，分析產生這類事故的原因和工程地質條件。在不良地質作用的地基穩定問題中，結合分析由于地下水的作用導致2009年的上海樓盤倒塌事件。近年來，我國的高鐵建設取得高速發展，而高鐵建設中對路基穩定性提出更高的要求，通過舉例分析在我國不同的地質條件下，對高鐵路基穩定的分析和建設措施，增強學生對此部分內容的深刻印象，激發學生的學習積極性。
（二）斜坡穩定性問題
斜坡穩定性是山區工程建設需要面臨的工程地質問題，通過我國的地形地貌分布圖，展示給學生我國的山區面積占國土面積的2/3，讓學生了解斜坡穩定性問題在我國工程建設中的突出地位。通過典型的汶川地震誘發的斜坡災害，如北川王家巖滑坡、青川東河口滑坡、汶川的牛圈溝滑坡碎屑流等災害的資料，學生能直觀地感受斜坡穩定性問題對山區工業和民用建筑的重要性。通過斜坡地質災害對公路、鐵路毀壞的資料和圖件，以及工程建設中的邊坡防護等措施，學生可以理解和體會斜坡穩定性對山區交通基礎設施建設的重要作用。
（三）洞室穩定性問題
地下工程建設是人類獲取更大的生存和活動空間的重要方法，隨著大量地下工程的建設和特殊工程地質條件的出現，洞室的穩定問題成為許多重大工程建設中的難點和控制性工程。以目前我國城市地鐵建設和長大隧道建設中圍巖塌方、地下涌水、地面塌陷等工程事故，讓學生了解在工程建設規劃和選址時，對不良的工程地質條件進行分析、評價的重要性。并結合典型洞室建設過程中的防護措施和方法，通過討論和課堂交流，使學生明確這些措施和方法對洞室穩定性的作用。
（四）區域穩定性問題
區域穩定性的概念是學生在開始接觸時不容易理解和掌握的工程地質問題。在課堂的教學中，結合2011年日本東海岸的大地震，導致距離地震震中一百多千米遠的福島核電站發生事故，導致核泄漏；地震、震陷、液化和活斷層對大型水電工程、地下工程以及建筑密集的城市地區可能導致的災害，使學生了解和認識區域穩定性對工程建設的主要作用和采取的工程措施。
Abstract: In this paper, based on the characteristics of engineering mechanics and combined with teaching practice and experience, some views and perspectives on the engineering mechanics teaching are put forward.
關鍵詞:工程力學;教學方法;積極性
Key words: engineering mechanics;teaching method;initiative
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)15-0245-01
0引言
工程力學是一門專業基礎課,在很多專業里都開設,具有很大的實用性。同時,通過對工程力學的學習,有助于提高學生分析問題和解決問題的能力,為今后解決生產實際問題和進一步提高打下良好的基礎。但由于工程力學內容多,公式多,讓很多學生學起來都非常吃力,下面就結合筆者教學實踐,提出下面一些看法。
1剖析課程體系,優化教學內容
工程力學時為80學時,共16周,周時5學時,和本科生相比 ,專科學生的底子比較薄,而且大部分高中時選考的是生物和化學,對物理接觸比較少,在大學里力學課程是在第一學年就開設,也就是說這部分學生在大學里幾乎沒有任何鋪墊的情況下就學力學,學生學起來很吃力。另一方面,面對高職教育的培養目標,各高職專科院校紛紛在教學計劃中不斷削減工程力學課程的課時,而工程力學課程的課時削減但內容不減帶來的后果就是為了完成教學任務,教師很難將過多的教學內容安排得下,在教學實施中,只能采用“填鴨”式的教學方法,這種教育方法顯然增加了學生接受和消化所學知識的難度,很多學生上課時都感覺是在坐飛機,不知所云。同時也限制了學生獨立分析和思考問題的空間。這些對培養學生分析和解決問題的能力是不利的。鑒于此,建議授課教師要根據實際情況,具體問題具體分析,遇到需要高等數學或者大學物理基礎的,可適當放慢講課的速度,稍微補補或復習下高等數學或大學物理的知識,這樣在思想上、知識結構上,能緩解學生學習工程力學這門課程的壓力;另外,在教學內容和課程體系上,要做到重點突出,難點講透,把理論與工程上的應用相結合;在教學過程中要強化實踐性教學。這樣培養出來的學生不僅具有一定的理論基礎,還具有較強的實踐能力。
2努力提高學生對工程力學的認識和興趣
工程力學是一門比較枯燥的學科,課堂上我們在講授理論知識的同時盡可能地使理論與實際相結合,豐富理論的內涵,突出理論的應用價值。這樣在某種程度上能夠減少枯燥性。特別是開始第一節課的緒論,更要上得活潑生動。在這節課里,主要是介紹工程力學這門課程的性質、目的和任務,我們可以通過形象生動的具體事例配合多媒體演示詳細介紹工程力學在現代技術及生產實踐中的應用情況,我們還可以通過身邊一個簡單例子,如要做一個三角支承架(電視架),提問學生如果要做這物品他們會怎么樣開始著手?然后逐步通過介紹制作支承架在工程力學中所用到的知識,并闡明哪部分屬于靜力學的,哪方面是屬于材料力學的范疇,這就讓學生對這門學科有一定的感性認識。另一方面學于致用也能提高學生對這門課程的學習興趣。在教學過程中還要盡可能地將工程力學的應用貫穿到每一章節中。如在講授力的平移定理時,可以告訴學生,打出的乒乓球為什么既會旋轉又會向前進,其中所包含的力學知識。
3采用多種教學方法
轉變教學觀念,改革“填鴨式”的教學方法,牢固樹立以學生為中心的思想,正確認識學生為主體,教師為主導的內涵,充分調動學生的學習主動性、積極性,實施啟發式、研究式的教學,達到師生互動。“授人于魚,不如授人于漁”。工程力學很大一個特點是概念多,公式多,定理多,這對于大專院校的學生來說這也是一個難點。鑒于此,在教學上多采用比較法,能達到一個比較好的效果,也能減輕學生一定的負擔。下面舉兩個例子:①力偶對學生來說是一個比較新的概念,怎么樣才能讓學生更好地掌握呢?力的概念是學生比較熟悉掌握的,如果在力的基礎上將力和力偶進行一個鮮明的對比,學生掌握這概念無疑會輕松很多。②材料力學中的四種變形有很多新的概念和公式,學生往往難以分辨和記憶,很容易出現概念和符號不符、公式混淆等現象。為了便于學習和記憶,可以把它們歸納分類,列出表格對比,學生在學習和復習時,可以只記住其中一個變形公式或概念,其它的就進行對比聯想,這樣就易于調動學生的思維積極性,準確迅速地記憶每個概念和公式的特征。
4建立切合實際的辦法評價方式
在評價方面,應該更改以往期末筆試一份試卷定成績的僵化的評價方式,建立一套有效可行的考核制度,并減輕一次考試定一門課程的份量。①平時成績占20%,平時的考核包含作業、課堂提問、討論、報告、實驗操作以及階段性測驗等多種形式。每交一次作業,授課教師都有記錄,并從中了解學生對知識的了解,對于作業抄襲現象要注意把握和控制,要適當糾正學生的學習態度,對回答課堂提問和積極參與討論問題給予加分。②期中成績占30%,工程力學課程內容多,利用期中考試可以對靜力學的章節進行一個階段性的復習和檢測,也為后續材料力學的學習作好準備。③期末成績占50%,期末考試的覆蓋性廣,難度適當,是對這門課程的一次總結性的考試。
5結語
以上內容只是筆者個人根據自身的教學實際出發,對工程力學教學提出的一些膚淺的看法。只要在工程力學教學的過程中,始終堅持以人為本的原則,幫助學生養成良好的學習習慣,掌握正確的學習方法,調動學生積極性,提高教學效果,為培養既具有創新能力又具備工程實踐經驗的高素質技術人才打下良好的基礎。
參考文獻:
[1]史藝農,王奇力,李紹鵬.工程力學[M].西安:西安電子科技大學出版社,2006.
(一)教師工程教育理念與工程實踐經驗缺乏
目前，我校大部分力學教師是在我國傳統教學模式下培養出來的畢業生，他們在接受高等教育時，經歷的就是“學科型”的培養模式，理論學習多、實踐訓練少，從而導致了他們理論知識較為扎實，而工程實踐能力和創新能力的“先天不足”;從學校畢業后，他們又直接到學校從事教師工作，很少有工程實踐的機會，這又造成他們工程實踐經驗與創新能力后天的“營養不良”。因此，從自身能力與教學模式上，他們習慣于傳統“學科型”教學模式，重視理論知識的傳授而弱化了工程實踐能力與創新能力的培養，導致培養出的學生同樣缺乏工程實踐能力與創新精神，這與“卓越計劃”人才培養目標對教師的要求存在著較大的差距。
(二)教學內容與工程應用脫節
企業需要的是力學概念清晰，能夠應用力學方法解決工程實際問題的人才，而傳統力學課程的教學過分注重理論知識的學習，忽視了力學知識在工程實際中的應用。教學內容以求解、求證為主，缺乏針對工程應用的內容設計，致使學生不善于將所學的理論知識應用于實際工程解決實際問題，從而導致畢業生理論聯系實際，解決工程問題的能力不足，創新能力欠缺，阻礙了專業人才的培養和成長。
(三)教學方法與手段不利于學生創新能力的培養
在授課學時減少，單位學時課堂信息量增加的形勢下，力學課程原有的教學方法和手段主要是黑板+粉筆+多媒體課件的教學模式，在課堂上以教師為主體進行填鴨式教學，學生沒有參與到教學活動中，只是被動、消極與盲從的學習知識，抑制了學生學習的主動性、積極性與創新性。
二、適應于“卓越計劃”的力學課程教學改革與實踐
(一)建立適應卓越工程師培養的教學團隊
力學課程教學團隊從展開卓越工程教育理念討論出發，以課程建設為突破口，堅持在力學課程中不斷開展適應于“卓越計劃”的教學改革與研究;在教育改革實踐探索中，團隊成員教育思想逐漸完成了“學科型”教育向卓越工程師人才培養的轉變，形成了適應卓越人才教育課程建設的理念與模式;通過學歷進修、深入實際工程體驗，加強產學研密切聯系與合作、開展面向工程實際問題的科學研究，參加指導學生實習和畢業設計等方式，疏通了團隊成員參加工程研究與實踐的渠道，拓寬了教師的知識面，提高了專業能力與實踐能力，建立了適應卓越工程師培養的教學團隊。
(二)以培養學生工程意識和應用能力為主線，改革與完善教學內容
1．按照“卓越計劃”培養目標要求，圍繞“卓越計劃”培養方案，在明確每門力學課程的地位、作用和相互聯系的基礎上，構建了力學系列課程教學新體系，對于土木工程專業，減少繁瑣的公式推證，注重應用能力培養，優化整合教學內容，構建模塊化教學體系，主要分為靜定結構的計算、應力應變分析、超靜定結構的計算三大模塊，避免了內容上的重復。如彎曲剪應力公式，在教學中不進行繁瑣的推導直接給出，主要講公式的應用，并配合多媒體教學，使學生對彎曲剪應力有感性認識，且具有對梁進行強度計算的能力。
2．使課程內容的編排體現科學性和適用性。從工程實際需要出發，凝練教學內容，強化概念理解與分析，注重結論的分析和實際應用。如在講到溫度應力時，通過案例分析計算，得到在超靜定結構中，溫度改變將會產生較大的應力。根據分析計算結論，告訴學生在鐵路鋼軌接頭處，以及混凝土路面中，通常需預留空隙;高溫管道隔一段距離要設一個“Ω”型彎，都是考慮溫度的影響，防止由于溫度變化產生應力而導致結構破壞或影響結構物的正常工作。這樣，學生就會加深理論與實際應用的聯系，在重視理論學習的同時，了解理論指導實際的作用。力學課程教學團隊成員編寫了力學概念分析典型案例與例題，繁瑣的理論推證的簡化，定理、公式及例題結論的工程應用，并應用于教學中。
3．開展課外科技創新活動，培養學生的創新能力及團隊合作的能力。力學課程教學團隊的多名教師指導學生參加“全國周培源大學生力學競賽”、“大學生結構設計競賽”、“大學生創新創業訓練計劃”及“材料力學綜合性、設計性實驗的研究與實踐”等科技活動。在這些活動中，學生將所學的力學知識應用于結構設計和科學研究中，加深了對力學原理的理解，提高了學生分析問題解決問題的能力;同時擴展了學生的視野，培養了學生的動手能力、創新能力及團隊合作的能力。
4．增加了《結構力學求解器》應用的教學內容，突出電算能力的培養。對于簡單結構，要求學生能進行手算，這有利于學生對基本概念、基本原理與基本方法的理解和掌握;對于超靜定結構的計算中遇到的復雜的計算問題，在教學中我們注重引導學生應用《結構力學求解器》進行計算，不僅增加了力學教學的趣味性，而且培養學生使用軟件分析工程實際問題的能力。同時使學生建立了使用計算機軟件對復雜的力學問題進行分析，把繁瑣的計算留給計算機的理念。
(三)利用多種教學方法和手段，提高教學質量
1．以實際工程為背景，加強工程案例教學，培養學生的工程意識每章內容學習之前我們都通過導入案例提出問題，引出本章要學習的內容，激發學生學習興趣;在教學過程中盡可能以工程實例為案例進行結構簡化、荷載收集、結構構件計算，培養學生的工程意識;注重定理、公式及習題結論的工程應用，更多地剖析實際問題的解決過程，再舉一反三，由一個問題展開到多個問題，培養學生解決實際問題的能力。如在講彎曲應力這一章時，導入長春市濱河小區陽臺坍塌事故案例:2006年9月8日，長春市濱河小區東區512棟3單元一側陽臺從一樓到七樓全部坍塌，二樓一女子不幸遇難。首先，讓學生畫出陽臺的計算簡圖，然后讓學生討論引發陽臺坍塌的可能因素，在此基礎上給出陽臺坍塌的起因:事發時天降大雨，該樓居民安裝的保溫陽臺的夾層內珍珠巖吸水后重量驟增，使陽臺根部上側混凝土承受過多拉力，加上鋼筋的位置不合理，銹蝕也比較嚴重，不能充分發揮其抗拉作用，由于混凝土的抗拉強度低，當其超過材料的許用應力時，混凝土開裂，使陽臺根部失去抗彎能力，形成鉸鏈，從而導致陽臺坍塌。通過該案例向學生說明，工程設計時不僅要有經濟意識，而且更要具備安全意識。由于學生對案例分析很有興趣，一旦發現今后工作中的問題能夠自己解決，將極大地提高學生的自信心與學習積極性。力學課程教學團隊成員編寫了力學在工程及生活中應用的案例及課程導入案例，并應用于教學中，讓學生在潛移默化中將工程思維滲透到力學課的學習過程中。
2．采用啟發式、對比式、討論式等教學方法，鍛煉學生的工程思維能力在教學過程中我們采用啟發、引導、互動的教學模式，以學生為主體，讓學生參與到教學中，掌握分析問題的思路、學習分析問題的方法，激發學生主動學習的意識。同時引導學生將新學知識與已學知識進行對比，使學生加深對新知識的理解、掌握對原有知識的記憶，有利于活躍學生思維、擴展知識。針對一題多解的問題，鼓勵學生開動腦筋，進行討論，主動地、創造性地探究和獲取知識。
3．傳統教學與多媒體教學及計算機網絡教學相結合，調動學生學習的積極性和主動性對于基本理論知識、例題等邏輯性較強的內容我們采用傳統的板書講解，有利于學生思考;對難以表達的知識點及工程實例我們利用多媒體通過圖片、動畫等形式生動地表現出來，有助于學生對基本概念和基本理論的理解。同時多媒體教學能夠豐富工程素材，增大課堂信息量，彌補課時的不足。為了適應網絡時代對教育發展與課程建設的要求，我們建立了力學課程網絡教學平臺，學生可上網學習，它對學生的課后自學有很大幫助。
三、結語
關鍵詞：基礎工程；教學改革；概念教學；實踐教學
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）10-0068-03
基礎工程是研究基礎或包含基礎的地下結構設計、施工的一門應用科學，也叫做基礎工程學[1-2]。基礎工程是上部結構工程的一部分，也是下部地基基礎工程的一部分。本質上講，它是土力學理論的延續與應用，是土木工程、水利工程等專業的必修課。這門課程涉及工程地質學、巖土力學、材料力學、彈性力學、結構力學、鋼筋混凝土結構等專業課程，同時涉及了各種現行規范，綜合性、理論性、實踐性很強。另外，隨著科學技術的飛速發展，這一領域出現了許多新理論、新技術、新材料，知識更新很快。以傳統教學方法為基礎，考慮授課內容、授課對象變化，以及兼顧時展特征，如何做好教學工作，值得深思。為了實現教學目標，讓學生真正掌握知識，并且付諸實踐，必須不斷進行教學改革探索。
一、教學內容改革
（一）教材存在的問題
原來土木工程專業招生分工民建、巖土、橋隧、防災減災等方向，各大高校按照學科特色，教學有所側重。隨著高等教育體制改革，現在教育強調寬口徑、厚基礎，基礎工程理論課教學由原來的48學時減少到32學時，但是實際教學內容并沒有減少，加上知識更新，實際教學內容反而更多了。
筆者根據求學、教課、工程實踐，發現基礎工程教學內容存在下列問題：（1）教材知識面相對較窄，不能及時參閱主要現行規范進行修改及引入新的基礎工程設計理論與技術。尤其是改革開放以來，我國基礎設施建設進入白熱化階段，如三峽工程、南水北調、西氣東輸、青藏鐵路等一批生命線工程誕生了大量新的理論與方法，但是課本中卻很少見到這些內容。（2）教材編寫出現兩個極端，要么越編越厚，所有的規范、工程實例都羅列進去，沖淡了中心思想；要么越編越薄，一些經典公式只有結論，如彈性地基上梁的分析。（3）學時過少。由表1知，我國同濟大學等高校授課45學時，美國德州大學（奧斯汀）42學時，顯然西北農林科技大學32學時偏少，出現了教學內容增多與課時減少之間的矛盾[3]。這種現象在全國高校中都比較普遍，應該引起相關高校的高度關注。新課改要求壓縮學時，但像基礎工程這樣的主干課程學時不宜再減少，否則無法完成教學大綱要求。（4）部分課本為了節省紙張，字號太小，圖紙與表格太少。有很多內容可以選用相應圖紙或實物照片來表達，簡單明了，文字敘述很麻煩，而且經常詞不達意。（5）教材中經常需要羅列一些規范條目，建議每條另起一行，醒目且便于記憶，不要都放在一起。
表1 典型大學基礎工程課程理論課時間對比表
（二）優選教材
教材是教學內容的根本，是學生獲取知識的主要途徑。針對上述問題，學校教研室選取教材的主要依據是：（1）教材內容具有系統性、連貫性，規定學時與教學學時近似一致。（2）融入最新主要規范。（3）原理闡述清楚，圖文并茂，思考題與習題難易適中。通過反復比較，最終確定為趙明華的《基礎工程》。
因為學時有限，教材中的內容還應該結合專業特色適當精簡，突出重點。地基勘察、特殊土地基與特殊基礎、地基處理等內容在土木工程地質、土力學、巖體力學等課程中有所介紹，所以此處略講，重點是淺基礎、樁基、基坑設計理論與施工方法。
二、教學方法改革
（一）倡導概念教學
一般而言，科學概念是客觀事物的本質特征與共同屬性在人腦中的反映，是人們觀察、實驗與思考的結果，是一種抽象。大學生雖然具有了基本的學習方法與思維方式，但是往往由于極少參與生產實踐，短時間內難以理解生產過程中一些簡單概念。所以，教師在講解過程中必須講明白科學概念的定義、內涵和外延。因為一般人們的學習要經歷4個過程：（1）領會：知道有這么回
事，大致了解；（2）運用：憑借基本理解，把所學的公式、術語、概念、定理等用于解決一些理論問題或者實際生產、生活問題；（3）完善：完全理解定義本身，內涵，并且理論聯系實際在解決問題中懂得概念的外延；（4）拓展：靈活運用，能夠具體問題具體分析。
根據基礎工程課程特點，筆者建議從3個方面實施概念教學：（1）增加實例，加強學生感性認識。人們頭腦中能夠形成一個概念，通常是感性認識的結果。大學在學習這門課程之前，往往對若干事物存在前概念。其中一些基于生活直覺的前概念，往往會干擾人們接受新事物。所以，教師應該盡可能多地介紹自己的生產、生活經驗，填補學生的感性認識盲區，使學生盡快進入課程學習環境中來。（2）加強觀察實驗。觀察實驗是學生獲取感性認識的重要渠道，講師在演示實驗時，要利用豐富的教學語言打動學生，使科學概念與實物聯系起來，避免空對空。（3）引導學生多參與實踐：任何理論或科學概念本身，必然來自于實踐。教師應該引導學生多參與實踐，只有通過實踐，學生才能真正理解概念的內涵與外延，才能真正理論聯系實際解決問題，才能把所學知識用活。
基礎工程課程內容繁多，加之涉及大量的公式，學生們往往感覺無從下手。為了減輕學生負擔，筆者嘗試概念教學，取得了一些成果。比如，連續基礎內力計算、結構設計相對難學，在講解柱下條形基礎之前，要闡述明白地基―基礎―上部結構共同作用的概念，以及Winkler地基模型、彈性半無限空間地基模型、有限壓縮層地基模型等基本地基模型。靜定分析法與倒梁法不考慮共同作用，僅僅考慮靜力平衡，而彈性地基梁法則考慮了地基―基礎的相互作用。柱下十字交叉基礎只不過是雙向條形基礎，筏板基礎只不過是基底面積增大的獨立基礎或條基。所以，以基本概念為出發點，逐層遞進，依次類推，而不要把精力都放在繁瑣的公式推導上，這樣能夠起到事半功倍的效果。即，介紹清楚基本概念，讓學生在頭腦中形成知識網絡，培養學生知識遷移的能力，而不要孤立地進行“滿堂灌”或“填鴨式”教育。
（二）結合多媒體網絡教學
傳統教學方法是用板書，比較適合數理邏輯方面要求較高的課程，如高等數學中微積分公式的推演等。但是基礎工程是一門專業課，更加強調實踐應用，強調感性認識。目前，教學大綱規定的課時很少，利用多媒體網絡等，圖文并茂，同時刺激學生多種感覺器官，能夠達到很好的教學效果。在教學過程中，可以精選一些案例，如教師本人參與的一些地基基礎工程科研資料，做成電子課件。必要時，可以做一些動畫過程，如地基基礎的破壞，地基處理過程，或者放映一些地基處理、基礎施工的錄像，可以把漫長的現場施工過程濃縮在幾十分鐘之內，能夠讓學生有身臨其境的感覺，便于學生消化吸收。另外，現在網絡技術普及了，可以把一些課件、備課資料、視頻等資料上傳到校園網，把第一課堂做廣義延伸，便于學生及時復習，鞏固課堂知識。
不過，具體使用多媒體網絡等工具，應該注意以下問題：（1）教師過分依賴多媒體，板書極少。多媒體課件放映速度很快，比較適合具象的事物，如基礎類型、材料、埋深，減輕不均勻沉降的措施，地基―基礎―上部結構的共同作用，地基處理等。板書比較適合抽象的事物，如基礎設計的力學原理與數學公式的推演等。二者應該互相結合，互相補充。（2）教學語言與手勢不夠豐富。教學過程中，應該加強備課，不能以多媒體、網絡等工具代替教學語言與手勢，照本宣科更不可取。講解過程中，可以適當穿插一些親身項目經歷，培養學生的學習興趣，調動其積極性，讓其能夠主動求知求學。（3）PPT制作要簡明扼要，傳達清晰的思想，背景不要搞得花里胡哨，最好用單一顏色。字體和圖形顏色最好不要超過兩種。字號大小要適當，多用圖表，少用文字。適當做一些動畫，不要整篇都是動畫，讓人眼花繚亂，學生不容易把握主題。
（三）野外實習，重視實踐教學
筆者曾經就巖土工程專業討論過理論與實踐的關系[4]，清華大學李廣信教授甚至提出，有志于從事巖土工程和巖土力學工作的青年學者們應當走一條什么樣的研究道路，才能不浪費自己的才華和精力，從而在此學科中作出自己的貢獻[5]。李老師的話是中肯的，也是非常嚴肅的。任何理論都來源于實踐，實踐是檢驗真理的唯一標準。基礎工程作為一門綜合性與實踐性很強的專業課，必須讓學生盡可能地參與一些實踐活動。
相對于理論教學而言，實踐教學是教學過程中最薄弱的環節，存在以下一些問題：（1）實踐基地是流動的，楊凌遠離大城市，基本建設強度中等偏下。兩節課的實踐教學往往就近處理，很難看到大型基坑開挖支護、大型樁基施工場景。目前的實踐教學條件是有限的，學生的感性認識不強。（2）實踐教學時間很短，學校安排了兩節課的認識實習，國內還有很多學校根本沒有實習機會。（3）實踐教學組織管理制度不完善，沒有切實可行的考核辦法，教師學生態度上不重視。由于各方面的因素，特別是在基礎工程實踐教學過程中，難以做到以學生為主體，導致學生走馬觀花，沒有達到實習目的。（4）部分教師缺乏現場工作經驗。改革開放以來，我國高等教育大量擴招，本科生、碩士、博士招生規模逐年遞增，但是培養質量有一定程度下降。尤其是研究生培養過程中，很多研究生怕吃苦，不愿意下實驗室，也不愿意上工地，更愿意坐在電腦前編制一些程序，結果書本上談得頭頭是道，可是實際上卻解決不了什么問題。建議這樣的教師應該多實習，多補補課。
基礎工程實際上是土力學與地基基礎工程中的第三個序列，強調基礎設計與施工，強調知識融合與實際應用，強調學生解決實際問題的能力。我國幅員遼闊，巖土水種類很多，地質環境非常復雜，即使相同的上部結構，基礎結構與形式也不可能完全相同。應該讓學生認識到，基礎工程是一門半經驗半科學的課程，必須掌握好基本原理，具體情況具體分析。總之，應該讓學生盡可能多地接觸一些工程實際，培養學生的實踐能力，使學生對基礎工程這門課程有一個全面、正確、合理的認識。
（四）課程設計，強調理論應用
實踐教學是高等教育中培養學生工程素質與科學素養的一個重要環節，在培養學生動手能力、獨立思考與解決實際問題方面具有無法替代的作用[6]。課程設計，實際上也是一個重要的實踐教學環節，同時也很好地鞏固了理論知識。當前教育實行的是大土木教育，所以基礎工程課本涵蓋內容相對比較廣泛：地基勘察，淺基礎、連續基礎、樁基礎設計，基坑工程，地基處理，抗震基礎等。但是實際上各大高校有所側重，所以建議高校應該結合實際辦學特色，選用某一章節作為課程設計內容。
目前，課程設計中存在一些問題：（1）只會對著書本照葫蘆畫瓢，硬性計算，不查閱規范，或者規范略微變動，不知公式含義。（2）不理解設計背景與要解決的實際問題，不去對比分析經濟、技術、環境指標。（3）不能把地質資料與設計資料結合起來分析。（4）基礎設計不符合行業規范要求。（5）基礎選型與構造配筋舍簡求繁，圖紙亂七八糟，錯誤百出。類似這些問題暴露出學生沒有理解地基基礎設計的基本原理、復雜公式的字母含義，缺乏對主要現行規范的理解，以及缺乏解決實際問題的能力。
為了搞好課程設計，鞏固理論知識，需要采取若干措施：（1）可以安排新教師與經驗豐富的老教師一起合
作課程設計，發揮老教師“傳、幫、帶”的模范作用。（2）缺乏實踐經驗的教師寒暑假多到工地實習，提高自身能力。（3）課程設計宜安排在課程結束后1―2周，不要安排到第二學期或集中到大四，時間一長，學生都忘記了。（4）課程設計實際上是對理論課的系統回顧與應用，教師應該交代清楚設計涉及的理論知識，闡明基本原理。（5）對于學生課程設計中遇到的問題，即時答疑。
（五）全程考核，夯實基礎知識
基礎工程與其他專業課相比，差別很大。這門課程不僅理論性很強，而且涉及實驗、野外認識實習、課程設計等內容，綜合性與實踐性也很強。所以，應該進行全程考核。一些高校雖然開設了基礎工程這門課程，或缺乏實驗儀器，或缺乏師資，往往只有理論課教學，顯然這是遠遠不夠的。要嚴格要求學生，不送人情分。現在雖然進行了教學體制改革，仍然存在很多不合理的地方，有些教師為了獲得評教高分，對一些學生睜一只眼，閉一只眼，往往考試或課程設計不合格的學生也蒙混過關了。結果學生一參加工作，到了現場什么也不會干。這樣做，其實不是幫學生，而是害學生。教師、學生都應該認識到這一點，切實從我做起，從自身小事做起，各負其責，認真完成本職工作。
基礎工程教學要實行全程考核。期末總成績包含平時成績（考勤、實驗、作業）與期末考試成績；實踐成績包含考勤、野外實習表現、課程設計成績。教育的根本目的在于培養學生動手操作能力，培養學生獨立思考與解決實際問題的能力，所以教學必須重視過程，而不能簡單地看結果了事。當前，受社會不良習氣的影響，部分教師學生都很浮躁，功利主義在大學蔓延開來，背離了大學培養人才、追求真理、社會服務、文化傳承的本質與初衷。
三、結論
第一，基礎工程是土木工程專業的一門主干課，綜合性、理論性、實踐性都很強。教材知識面相對較窄，建議引入主要的現行規范，融入改革開放以來我國在基礎設施建設方面取得的新理論、新技術、新方法，闡述清楚基礎工程涉及的基本原理、方法，適當增加學時，優選教材，優化教學內容，做到教學過程突出重點，便于學生掌握。
第二，基礎工程是一門半理論半經驗的學科，與土力學一脈相承，涉及概念很多，力學原理與數學計算相對繁瑣，是學生學習感到困難最主要的原因。在教學過程中，建議倡導概念教學，讓學生在頭腦中形成知識網絡，不要死記硬背；建議采取板書結合多媒體網絡教學，各取所長，尤其要重視野外實習、課程設計等環節，做到全程考核，激發學生的求知欲，激勵學生自學，培養學生獨立思考，解決實際問題的能力。
參考文獻：
[1]周景星，王洪瑾，虞石民等.基礎工程[M].北京：清華大
學出版社，2001.
[2]趙明華，徐學燕.基礎工程[M].北京：高等教育出版社，
2012.
[3]王東元，毛毳，趙建軍等.中美基礎工程課程和教學方法
比較[J].高等建筑教育，2011，（5）.
[4]侯天順，楊秀娟，張寬地.土力學課堂教學若干問題的反
思[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2012，（9）.
[5]李廣信.關于土力學理論發展的一些看法[J].巖土工程
學報，1991，（5）.
[6]代國忠，史貴才，吳曉楓.“土力學與基礎工程”課程建設
一、教學方法的改變
由于基礎工程是一門實踐性非常強的科目，也是注冊土木工程師專業考試中的一個主要考試科目，考試中主要包括基本理論的考查和會用基本理論進行案例分析。因此，教師在進行某一章內容教學之前，預先給學生一個具體的題目或者案例，將學生置于一定的問題情境中，使學生明確通過該部分內容的學習能掌握的知識和解決的實際問題，激發學生的學習動機和學習熱情。在教學過程中，將教材上提供的知識密切與問題案例聯系，使學生在學習的過程中了解應該如何逐步分析問題、解決問題，并最終應用知識完成案例所布置的任務。在基礎工程的教學中可以比較多的使用這種案例法。例如，基礎的埋置深度是一個非常基本而重要的概念，如果直接灌輸概念，學生對埋置深度的理解還停留在表面，遇到實際工程問題（尤其是有地下室，或者主樓旁有裙樓時等）還是不知如何確定。這時，我們可以先以一個實際的小案例引出這個概念，首先讓學生處于一個實際工程的情境中，帶著問題去思考。我們可以給出如下一個工程情境：某工程主樓12層，裙樓3層，包圍主樓三邊，主樓88m長，17m寬，裙樓寬15m，主樓用筏板基礎，裙樓用獨立基礎，地下室均為5m，主樓地基承載力修正時，主樓埋深取多少？提出這個問題讓學生思考，學生會產生思考的興趣，然后再逐步引導，這樣學生對埋置深度在不同情況下如何正確選取就基本掌握了。又如，在講解樁基礎中摩擦樁和端承樁時，可以以“玉林電廠的懸樁”這個案例引入：玉林電廠是一個大型火力發電廠，在其施工過程中發生了一個不應發生的錯誤，此場地在地面以下40～70m為基巖，巖石為凝灰巖。原設計的鍋爐和煙囪等主體建筑物的地基基礎采用樁基礎，鉆孔灌注樁以凝灰巖基巖為持力層，屬于端層型樁。設計承載力和沉降均滿足要求。但是在勘察、施工中，把含粘土的碎石層（其中所含碎石的巖性也是凝灰巖）誤認為是凝灰巖基巖，致使大量的鉆孔灌注樁樁端落在這些黏土層上。竣工以后才發現這一錯誤。通過這個案例，詳細分析為什么在端承樁和摩擦樁處于同一個剛性承臺下施加荷載時，摩擦樁常常會成為“懸樁”，二者無法共同工作，發生漸進破壞的。這樣的授課方式比單純地告訴學生概念顯得更生動、更立體，更能激發學生的學習興趣，提高學生根據基本理論分析解決實際問題的能力。
二、考核方法的改變
《基礎工程》課程的教學目的：一是要求學生掌握基礎工程設計中的基本概念、基本理論、基本方法；二是會應用基本知識去分析解決一些實際的工程問題。因此，基礎工程的考核可以分為兩階段的考試：第一階段為閉卷，主要考核學生對基礎理論知識的掌握，我們希望學生掌握基礎知識，在將來的工作中有更大的潛力；第二階段為開卷，主要考核學生的實際工程應用能力，當學生完成第一階段閉卷考題后，交上考卷，就可以拿到第二階段的開卷題，開卷題中要求學生正確、熟練地應用規范、教材等輔助材料完成基礎工程設計，或者給出一些工程中的案例，讓學生去分析解決實際中的基礎工程問題，又或者是一些實際發生的重大工程事故，讓學生分析原因。問題的來源要選取工程中經常遇到的問題，有實際意義的問題，難度要中等。這種考試更注重能力考核，不局限在要求死記硬背的內容上，試題選擇的原則要能夠充分體現素質教育要求的知識，突出學生能力的訓練和考核。
作者：王飛 宋雪琳 單位：石家莊經濟學院勘察技術與工程學院
對于機械類的學生來講，材料力學是一門十分重要的專業基礎課，學好此門課程的內容不僅為后續課程打下良好的力學基礎，而且也可以將工程力學知識直接應用于工程實踐，解決實際工程問題。對于學生來說，在有限的課堂里，既理解力學的基本概念和理論，又培養自己分析和解決實際問題的能力。顯然，學生是做不到。這就要求材料力學教師采取有效的教學方式，充分調動學生主動性，把抽象的教學內容具體化，Ansys Workbench軟件可以對這樣問題進行模擬仿真，可得到事半功倍的教學效果[1]。
1 材料力學教學中存在的問題
由于材料力學典型特點是內容抽象、理論性強。為了拓寬大學生的就業方向，各學校相應調整了培養方案，材料力學壓縮到80個學時。保證教學內容不變，在學時減少下，保證教學質量完成教學任務，每位任課教師都面臨嚴峻的挑戰。教師改變了傳統的板書教學，而采用多媒體教學，雖然課件可以圖文并茂，信息量大，但也存在弊端。為了節省課堂教學理論推導的時間，直接由多媒體給出推導的最終結果，學生對此印象不深，對結果理解不夠透徹，到實際應用中就發蒙，無從下手。因此，提出把Ansys Workbench軟件引入課堂，作為課件的補充材料，使教學過程更清晰，內容更加連貫和完整，激發學生學習的興趣，促進學生的工程實踐能力和創新意識的提高，為國家培養出更多高素質的工程人才[1，2]。
2 Ansys Workbench軟件在材料力學教學中的優勢
材料力學與工程實際聯系極為密切，其中一些定理、定律和結論廣泛應用于各行各業，是解決工程實際問題的重要基礎課程。材料力學中，概念較多，對定理的理論推導也多，并且有些概念比較抽象，只單純的教學講解，學生不容易接受和理解。通過Ansys Workbench軟件模擬后，可以用云圖顯示內容，具有比較直觀的特點。這種新的授課方式，可以通過顏色、動畫等大量的信息刺激學生，將充分調動學生的身心，提高課堂的氛圍，調動學生學習的主動性，降低材料力學學習的難度。同時，可以通過軟件建模，增加學生對材料力學學習的興趣，培養學生較強的結構分析能力和創新意識。通過軟件模擬，學生經過整個建模的過程，載荷的加載方法、材料性質的加載，加深學生對工程背景的理解，提高解決工程實際問題的能力[1]。
3 Ansys Workbench軟件在教學中的應用案例
3.1 問題描述
彎矩作用在鋼桿模型（見圖1）。鋼桿模型由1體和2體兩部分組成：1體的長寬高是10 mm×5 mm×15 mm；2體的長寬高是10 mm×5 mm×15 mm，在端面3處被固定，彎矩作用在1體上，方向為垂直Y軸，由X軸指向Z軸，分析在彎矩作用下鋼桿的變形及應力分布[3]。
3.2 結果分析
根據Ansys Workbench軟件使用方法，啟動Workbench并建立分析項目靜態結構分析；導入創建的幾何體；添加材料庫；添加模型材料屬性；劃分網格；施加載荷與約束；結果后處理等步驟后，求解出等效應力分析云圖（見圖2）、等效應變分析云圖（見圖3）和總變形分析云圖（見圖4）。
