关于结构力学拓展式课堂教学的思考

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1、万方数据教研教改关于结构力学拓展式课堂教学的思考张晓萌(长沙理工大学湖南·长沙410076)文献标识码：A文章编号：1672—7894(2009)23-041．．-02摘要本文结合作者多年的教学经验，以实例为证，从挖掘教材、加强力学知识的融合渗透等方面来提高结构力学课程的课堂教学效果，以进一步提高学生的主动研究性，培养学生严肃认真的科学态度和创新精神。关键词力学知识的融合渗透结构力学拓展教学拓展式教学，是指在某一理论基础以及运用上，将其内容、形式、方法等进行延伸挖掘、深入其本质，将问题研究透切，使学生能灵活变通、举一反三，更准确地理解、巩固教材并更好地加以运用。这种突破

2、教材约束的教学方式，课堂气氛活跃，形式上不拘一格，内容上能灵活变换，方法上多种多样，它能充分提高学生的学习兴趣。发挥学生的主动研究性，加强学生的创造性思维．开发学生智力。挖掘学生潜能，养成不断探索问题并能解决问题的良好习惯。1力学系列课程间知识的融合与渗透式拓展1．1力学系列课程间知识的融合与渗透结构力学是理论力学、材料力学的后继课程。三门课程内容相互联系，相互补充。结构力学课堂教学，要重视各门课程之间知识的融合与渗透，碰到相关问题要及时指出，便于学生的回味与思考。多角度解析问题，加强学生对内容的理解与运用，同时要加强引导。开发学生潜力，鼓励学生积极探索解题方法与技巧，

3、大胆构思，充分施展聪明才智，提高学生解决实际问题的运用能力以及开拓创新能力，培养综合运用型人才。在拓展式教学活动中，教师是学生学习效果得以很好体现的促进者和引导者，在教授过程中，要灵活组织教学内容，善于归纳与运用，注意对力学各门课程内容的相互融合。寨例一：结构力学力法中的“对称性的利用”在讲解时，为便于学生更好理解，作者选用图1结构示例Ilj。翌叁曼PABP旦叁曼．￡圈1圈2田3我们都知道，要作图1所示结构的弯矩图，只需作反对称荷载(图2)作用的弯矩图【lJ即可。但个别学生就认为这是刚架，有竖杆，情况不同，非通过计算印证不可。这类学生，有个性，做事认真，喜欢钻牛角尖。但

4、缺乏灵敏的思维。教师在教学活动过程中，要重视学生的提问。尊重学生的个性和思想，防止学生对学习、教师的消极厌烦心理，同时应从根本上解决问题，以培养似“爱因斯坦”式的科学家。其实该情形。与竖向集中力直接作用在固定支座或支座链杆上则由支座直接承受完全一致。为了更好地让学生弄懂，教师可将力学课程相关知识进行融合，运用理论力学中。力的可传性原理——力可以沿着力的作用线移到刚体内的任意一点，不改变力对物体的作用效应”：将A点的水平力一分为二，一个P置于A点，另一个P沿着力的作用线移到AB杆的另一端B点，则直接得到图2(AB杆的假设条件见文献【1l，可视AB杆为刚片)。也即说明：要作

5、原结构的弯矩图，只需作反对称荷载的弯矩图即可。经过多角度解析问题，学生便茅塞顿开。1_2拓展教学在学生对上述案例理解的基础上。教师便可将问题进行拓展、延伸。案例一之引申l：将该三次超静定的刚架结构改为一次超静定(见图4)：固定端约束改为固定铰，承受条件相同，让学生快速画出弯矩图。n孰扩等昏圈4图5图6图7学生有了上述引导。思路便活跃开阔。解法一：若荷载反对称，则支座反力也是反对称(图5)，虽然还是—个超静定结构，但由支座反力可以直接快速画出弯矩图。解法二：利用力法的对称性取用半刚架结构，从而将体系转化为静定结构(图6)。不过，这时又出现了两种情况：一种直接利用静定关系画

6、弯矩图，但还有为数不少的学生由于受到教材按章节内容编制的影响，受到主观意识的思想，错误地用力法解题。所以，对于这种将超静定转化为静定结构的案例，尽管简单，教师也很有必要让学生见识一下如何将具体问题具体分析，灵活客观地解决问题。案例一之引申2：将原刚架结构(图1)增加一根横梁GH(见图7)，外伸部分加力和力偶(力经过转换可化成正对称或反对称的力偶)变成两层的剐架结构，横梁对称轴上的位置也加力偶，让学生用力法的对称性进行计算，厕弯矩图。学生经过如上述案例2的引导。便能快速准确地解决问题。在力学相关知识的融合与渗透上，教师对某一问题进行研究性讲析，加强学生的理解，在此基础上进

7、行延伸、拓展，不但起到了巩固深化知识的作用，而且增强了学生的信心，提高了学习兴趣，打破了一般学生认为的“枯燥乏味”，“深奥难懂”的僵化思想，将被动学习转化为主动研究型学习，训练学生能举一反三，实事求是地具体问题具体分析、突破教材约束、能灵活变通的能力。2深入拓展．认真研究．培养学生严肃认真的科学态度教学过程中，教师对于定义的诠释应充分、全面，吃透教材，深入研究，对教学内容学生不易理解或教材没有充分说明的，该补充的必须补充，认真对待每一个知识点，培养学生严肃认真的科学态度。切忌让学生对理论知识的理解浮于表面，不求甚解，似懂非懂。案例二：图8