于玲 秦翔 包龍生

摘要：抽象力學模型，即把工程中存在的實際問題簡化為用力學專業(yè)符號表示的受力圖。本文針對這一現(xiàn)象在當前教學中的現(xiàn)狀進行研究，發(fā)現(xiàn)存在一些問題，如忽視學生工程意識培養(yǎng)，專業(yè)課教師的實際工程經(jīng)驗較少，等等。通過對這些問題的分析，最終找到針對忽視抽象力學模型能力培養(yǎng)的相應措施，加強力學概念與工程實際相聯(lián)系的教學，提高教師的專業(yè)素養(yǎng)，充分運用現(xiàn)代教學方法，在學習中做出大量解決工程實際問題的訓練，等等。經(jīng)研究這一系列措施大大增強了學生學習力學的興趣，從而使得學生抽象簡化力學模型的能力得以加強。

關鍵詞：抽象簡化力學模型；研究；能力培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）24-0196-02

力學是人們對生活中的實際問題的分析研究、不斷總結經(jīng)驗而逐步發(fā)展起來的一門自然學科理論。力學是要求理論和實際相結合，必須以專業(yè)理論去解決生活中和工程中遇到的問題。目前國內現(xiàn)行教學模式，教師側重圍繞課本知識進行課堂教學，注重基本理論及解題方法的講授，而忽視了基本理論在工程實踐中的應用。畢業(yè)生在工作中，往往遇到問題不知道怎么解決，即使知道用什么知識解決，也不知道解決到什么程度合適。一般學生通過大學的學習，能夠根據(jù)力學簡圖和計算模型來解題，但也僅僅是會解題，一旦遇到實際問題，根本無法想象出書本上的力學簡圖和計算模型，更別說怎么計算了。本文就如何培養(yǎng)學生抽象力學模型能力進行論述。

一、培養(yǎng)抽象力學模型能力所面臨的一些問題及其重要性

1.忽視學生工程意識的培養(yǎng)?，F(xiàn)今大學生剛剛步入大學，對生活中的實際工程接觸相對較少，對于力學的了解也僅限于高中物理中的力學，對于他們今后所要求掌握的力學知識也很模糊，至于力學簡圖就更不用提了，也是一知半解。故而，學生在大學中學習專業(yè)力學更是困難重重，經(jīng)常遇到一些接觸較少的工程問題。在面對這些實際問題時學生不能熟練地把所學專業(yè)知識與具體事物相結合。但是當今很多教學中都忽視了培養(yǎng)學生的工程意識，這就導致了學生在面對實際問題時很難做到抽象簡化力學模型，也成為培養(yǎng)學生得到這方面能力的一大障礙。

2.教師的實際工程經(jīng)驗較少。目前在各所高等院校普遍存在一個問題，很多專業(yè)課教師對理論了解的比較多，工程施工經(jīng)驗比較少，這樣就會導致教師在講解力學專業(yè)知識時，使學生感到艱澀、難以理解，更不要說學以致用了。

3.抽象力學模型能力培養(yǎng)的重要性。抽象力學模型是學生在學習力學課程時，加強學生運用力學系統(tǒng)化理論從生活、工程或實驗中觀察各種現(xiàn)象，找出反映事物本質的主要因素，略去次要因素，經(jīng)過簡化來分析實際問題的過程。在將工程實際問題抽象簡化為力學模型過程中，學生運用專業(yè)性理論分析處理該工程的重難點及其方案等一些問題，來增加自身對工程問題的了解和今后自身所工作的領域，并且有助于力學本質理論和科研能力的掌握。抽象簡化力學模型是學生養(yǎng)成良好力學習慣所不可缺少的環(huán)節(jié)，而且此過程對在工程實例中靈活運用所學知識起著重要的推動作用。

二、培養(yǎng)抽象力學模型能力的必要措施

1.注重力學概念與工程實際相聯(lián)系的教學。對于力學教學中那些比較抽象專業(yè)性較強的理論知識，可以配合生活或者工程中的實例對其加以解釋，幫助學生理解。如在講滾動制作時可舉例簡支橋梁的例子，允許橋梁跨度隨溫度變化伸長或縮短；講到材料力學性質和材料強度時，可適當提及當前的科研發(fā)展動態(tài)，針對各種性質不同的材料，實際工程設計中如何選用材料；并可提起“豆腐渣”工程中的偷工減料現(xiàn)象有一部分就是價格相對便宜強度較低的材料，從而使結構物達不到設計強度而過早損壞。通過列舉一些現(xiàn)實生活中常見的例子來更加形象化的教授那些專業(yè)性相對較強的理論知識，讓學生樂在其中，這樣會使學生更容易接受，對于他們靈活運用課堂上的知識也有很大的幫助。

除此之外，對于在后續(xù)專業(yè)課和實際工程中可能會經(jīng)常用到的理論或結論，要通過列舉實例加深記憶，與專業(yè)課的一些知識點建立起聯(lián)系。例如通過計算不同截面形狀的梁在相同條件下所耗材料的用量，說明工字截面較為省料，繼而通過工程照片向學生介紹工字鋼截面在工程中的廣泛應用，這樣可以使學生在工作中遇到類似的問題時能夠更快地找到與自身學到的知識的結合點，從而可以輕送地將其力學模型抽象簡化出來。類似的教學也可以為學生在抽象力學模型時奠定基礎。

2.提高教師的專業(yè)素養(yǎng)。在當今的教育形式中，對教師自身的專業(yè)素養(yǎng)有很高的要求?！肮び破涫?，必先利其器”，現(xiàn)如今的力學專業(yè)教師不僅要具有多元化的專業(yè)知識儲備，而且還要有多方面的專業(yè)能力以及豐富的現(xiàn)場施工經(jīng)驗。教師只有自身有過硬的專業(yè)素質才能加強學生本身的專業(yè)能力。首先，教師要掌握當前時代建筑行業(yè)的施工工藝，可以經(jīng)常去施工現(xiàn)場進行實踐，利用自己所掌握的專業(yè)知識解決一些實例問題，增強自身的專業(yè)業(yè)務能力，不要只是“紙上談兵”。其次，利用自己所積累的現(xiàn)場經(jīng)驗來進行教學，這樣可以使學生對專業(yè)的理論更容易理解和掌握。最后，教師可利用課余時間收集一些工程實例和力學發(fā)展史料，在課上潛移默化的講給學生聽，來加強學生的工程意識。

3.提高施工課程的教學質量。目前，各大高校基本都開設了施工課程，但是課程質量卻馬馬虎虎，并沒有達到開設這門課程的目的。施工課程一般以講授施工工藝和施工方案為主，如何對施工方案進行設計和計算幾乎不講，因為很多教師的專業(yè)素養(yǎng)不達標，缺少工程施工經(jīng)驗，教學大綱對這一部分的要求也不到位。因此，很多學生都對這門課不夠重視，感覺這門課可上可不上。其實，這門課對學生力學模型抽象簡化能力培養(yǎng)至關重要。首相施工課程不僅僅是為了講授施工工藝、方案，而最主要的還是課上針對工程臨時結構簡化成力學模型的大量練習。也就是說，要充分利用這門課程，盡可能的去提高此課的教學質量，讓抽象力學模型能力的培養(yǎng)有跡可循，對學生進行有目的、有方法的教學。

4.結合工程實例教學。對于理工類大學生來說，力學課程的開展是為了在以后工作中碰到實際性的問題時能夠利用專業(yè)知識來解決這些問題，因此訓練學生如何從工程中抽象簡化出力學模型也就成為了力學課程教學中的重點、難點。然而力學中許多計算例題基本上來源于工程實例，但教材中往往忽略了這些力學模型的原型，所以這就需要在力學教學的過程中，根據(jù)學生專業(yè)將其課上的經(jīng)典例題及課后作業(yè)習題與實際工程緊密相聯(lián)，培養(yǎng)學生將實際工程問題與力學模型相聯(lián)系的能力。例如：在橋梁施工中支架所用到的力學知識，支架是長細桿，這時我們就可以考慮到運用材料力學壓桿穩(wěn)定性那一章節(jié)的內容來解決問題。首先我們建出支架的力學模型來，然后注明它的施工狀況，然后利用剛剛講過的壓桿穩(wěn)定知識去解決這個工程實際問題。

通過這樣加強在學生平時力學課堂上對實際工程的認知力，與其課堂上所學專業(yè)理論的一一對應，使他們在不知不覺中將理論與實際相結合，從而增強他們力學模型的抽象簡化能力，為其將來能夠順利解決實際工程問題做出良好的鋪墊。

5.運用現(xiàn)代教學方法。充分利用計算機教學，開展軟件建模課程。在教學過程中教師可以根據(jù)大量施工經(jīng)驗尋找出需要利用力學知識解決的問題，并詳細說明施工狀況，然后讓學生運用所學知識通過軟件操作建出仿真模型。通過建模過程，讓學生充分體會真實結構物的各部分的處理與力學理論中質點、剛體、變形體、基礎與地面的接觸面、鉸鏈、集中力及分布力的一一對照。在這個過程中不僅大大加強了學生獨立自主地思考、解決實際問題的能力，而且充分體現(xiàn)了力學模型抽象簡化的重要性。因此，加強高校對學生抽象力學模型能力的要求已經(jīng)刻不容緩。

三、結語

通過對現(xiàn)在教學中存在的不重視抽象力學模型能力培養(yǎng)的一些問題的分析，采取注重力學概念和工程實際相結合、提高教師專業(yè)素養(yǎng)、運用現(xiàn)代教學方法等一系列措施，可以進一步促使學生抽象簡化實際工程力學模型的能力得以提高，使得學生具有更高的專業(yè)知識素養(yǎng)，更好地適應社會經(jīng)濟的發(fā)展。

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