鄭恒偉　陳世嵬　李定玉　陳小亮

摘要 彈性力學(xué)廣泛應(yīng)用于許多工程領(lǐng)域，具有非常多的工程應(yīng)用實(shí)例。目前教學(xué)中出現(xiàn)的學(xué)生認(rèn)為彈性力學(xué)僅僅是推導(dǎo)公式，甚至出現(xiàn)學(xué)習(xí)逆反心理的現(xiàn)象。本文提出，在制作課件及課程講解中，在每部分內(nèi)容講解中穿插工程實(shí)例，并詳細(xì)講解理論知識(shí)在工程實(shí)例中的應(yīng)用與體現(xiàn)，將抽象概念具體應(yīng)用化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)與工程實(shí)例有效鏈接的思維能力。同時(shí)在彈性力學(xué)數(shù)值實(shí)驗(yàn)課中更注重對(duì)學(xué)生力學(xué)建模、求解與分析能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 彈性力 學(xué)教學(xué)改革 課件制作

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.06.055

1現(xiàn)狀與背景分析

彈性力學(xué)是非常最重要的一門課程，更是工程實(shí)際應(yīng)用中非常重要的斷裂力學(xué)、塑性力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)、計(jì)算力學(xué)、巖石力學(xué)、土力學(xué)等重要專業(yè)課程的基礎(chǔ)。除了力學(xué)專業(yè)外，土木工程、建筑橋梁等相關(guān)專業(yè)均有開(kāi)設(shè)彈性力學(xué)專業(yè)課程。從20世紀(jì)50年代以來(lái)，彈性力學(xué)被逐漸引入到我國(guó)大學(xué)課程，主要分為理科彈性力學(xué)和工科彈性力學(xué)。理科彈性力學(xué)更注重彈性力學(xué)的嚴(yán)密數(shù)學(xué)推導(dǎo)，考了彈性體大變形，并利用張量函數(shù)，得到不同坐標(biāo)系下的彈性力學(xué)基本方程，以北京大學(xué)王敏中教授編著的《彈性力學(xué)教程》和同濟(jì)大學(xué)吳家龍教授編著的《彈性力學(xué)》最為代表。工科彈性力學(xué)只考慮彈性體小變形、利用不同坐標(biāo)系下的力學(xué)平衡得到彈性力學(xué)的基本方程，著重培養(yǎng)學(xué)生利用基本方程解決彈性力學(xué)問(wèn)題的能力，其中以河海大學(xué)徐芝綸院士編著的《彈性力學(xué)》最為代表。彈性力學(xué)是力學(xué)與其相關(guān)專業(yè)非常重要的專業(yè)課程，并廣泛應(yīng)用于土建、石油、采礦、埋地管道等許多工程領(lǐng)域中。但在目前彈性力學(xué)課程教學(xué)中，學(xué)生普遍對(duì)彈性力學(xué)實(shí)際應(yīng)用不甚了解，再加上彈性力學(xué)課程理論公式推導(dǎo)繁多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中只感覺(jué)到該門課程僅僅是公式推導(dǎo)，而且非常抽象化，學(xué)習(xí)積極性普遍不高，因此亟需對(duì)彈性力學(xué)教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容的講解進(jìn)行改革。

2彈性力學(xué)教學(xué)改革與課件制作

對(duì)彈性力學(xué)課程的教學(xué)改革與課件制作，需從專業(yè)理論背景和工程應(yīng)用背景出發(fā)，選取更為合適的教材。

（1）對(duì)彈性力學(xué)課程的教學(xué)改革，需根據(jù)專業(yè)人才向企業(yè)單位和科研單位的輸出，更有針對(duì)性地選取教學(xué)內(nèi)容。由于彈性力學(xué)課程內(nèi)容概念抽象、推導(dǎo)過(guò)程繁瑣，且在教學(xué)中以解析為重點(diǎn)，與工程實(shí)際問(wèn)題較為脫離，致使學(xué)生學(xué)習(xí)該課程積極性不高，甚至產(chǎn)生抵觸心理，因此對(duì)該課程教學(xué)改革迫在眉睫。在許多學(xué)校研究生教學(xué)中采取引導(dǎo)學(xué)生自己講解，由于研究生相對(duì)本科生基礎(chǔ)要好、知識(shí)面也更為寬泛，因此在教學(xué)內(nèi)容選取上更具有靈活性和可操作性。本科生教學(xué)還是以教師講授為主，課程內(nèi)容需更有針對(duì)性和重點(diǎn)講解內(nèi)容突出性。對(duì)于許多高校壓縮教學(xué)課時(shí)，許多高校力學(xué)專業(yè)的本科彈性力學(xué)課程通常設(shè)置為64學(xué)時(shí)，其中有8學(xué)時(shí)數(shù)值實(shí)驗(yàn)課，對(duì)于土木等力學(xué)相關(guān)專業(yè)設(shè)置為56個(gè)學(xué)時(shí)，其中也有8學(xué)時(shí)數(shù)值實(shí)驗(yàn)課。由于彈性力學(xué)課程內(nèi)容較多，具體教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)、學(xué)生畢業(yè)就業(yè)或繼續(xù)深造方向以及學(xué)生學(xué)時(shí)數(shù)的不同加以取舍，還需要根據(jù)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的學(xué)習(xí)效果適度調(diào)整。

（2）對(duì)彈性力學(xué)課程的教學(xué)改革，需在教學(xué)方式、手段和課件制作上引入工程實(shí)例，將具體工程應(yīng)用與彈性力學(xué)理論知識(shí)結(jié)合捆綁式講解。彈性力學(xué)在工程應(yīng)用方面的實(shí)例非常多，廣泛應(yīng)用于土建、石油、采礦、埋地管道等工程領(lǐng)域，如水壩、隧道、輸油管道、地基沉降、地震波、尾礦壩、頁(yè)巖氣裂縫通道等各個(gè)工程領(lǐng)域都有涉及到彈性力學(xué)知識(shí)。在我最近幾年的彈性力學(xué)教學(xué)中，學(xué)生普遍對(duì)彈性力學(xué)的應(yīng)用前景心存疑慮，尤其是彈性力學(xué)課程公式繁多，學(xué)生認(rèn)為該門課程就是公式推導(dǎo)，沒(méi)有任何直觀性的計(jì)算結(jié)果和應(yīng)用，沒(méi)有太大實(shí)際價(jià)值，甚至許多班導(dǎo)師也和學(xué)生一樣認(rèn)為彈性力學(xué)實(shí)用性不強(qiáng)，學(xué)生對(duì)彈性力學(xué)的學(xué)習(xí)積極性不高。為消除學(xué)生的疑慮，在講授本門課程時(shí)，應(yīng)該廣泛介紹彈性力學(xué)的工程應(yīng)用領(lǐng)域，尤其注重在每部分理論內(nèi)容講解過(guò)程中給出相應(yīng)的工程實(shí)例，使學(xué)生深刻體會(huì)到彈性力學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科的關(guān)系，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（3）當(dāng)今大學(xué)本科教學(xué)理念提出培養(yǎng)學(xué)生具有全面知識(shí)、業(yè)務(wù)精通的專業(yè)素養(yǎng)，學(xué)以致用、技能精湛的能力素養(yǎng)，其中知識(shí)全面就包括了專業(yè)知識(shí)掌握的全面和綜合素質(zhì)發(fā)展的全面。如果我們培養(yǎng)出的本科生因擁有了厚實(shí)全面的專業(yè)知識(shí)和綜合素質(zhì)全面發(fā)展，將能夠快速且高質(zhì)量地?fù)碛懈矣趧?chuàng)新、追求卓越的科學(xué)素養(yǎng)，勇于改革、善于開(kāi)拓的技術(shù)潛力，具有了這些保障他們?cè)谧叱鲂@走向社會(huì)到了各自工作崗位上將能得到更好的發(fā)展和更多的機(jī)會(huì)。然而，在專業(yè)知識(shí)掌握全面和綜合素質(zhì)全面發(fā)展的面前，我們還存在很多不足。這就需要教師在彈性力學(xué)課件制作時(shí)，將重點(diǎn)部分放在專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和工程應(yīng)用結(jié)合上，這樣既能豐富學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，也能引導(dǎo)他們將專業(yè)知識(shí)與工程應(yīng)用結(jié)合，獲得更全面的專業(yè)知識(shí)。

3結(jié)論

本文針對(duì)力學(xué)及相關(guān)專業(yè)彈性力學(xué)課程教學(xué)改革，根據(jù)我國(guó)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的大方針，基于作者彈性力學(xué)教學(xué)實(shí)踐，以提高學(xué)生彈性力學(xué)課程學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果、從理論與工程應(yīng)用方面培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用彈性力學(xué)知識(shí)的能力為目的，提出以工程應(yīng)用為基礎(chǔ)的彈性力學(xué)課程教學(xué)與課件制作的教學(xué)改革，并對(duì)力學(xué)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)其他課程設(shè)置提出一些建議。