能力導(dǎo)向型的工程管理專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)的思考

梁曉東　張勁松　王多慈

【摘要】結(jié)構(gòu)力學(xué)是工程管理專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，基于能力導(dǎo)向型人才培養(yǎng)模式下的結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)，應(yīng)明確教學(xué)定位，采用多樣化教學(xué)手段，密切結(jié)合工程實(shí)際結(jié)構(gòu)應(yīng)用案例，提高教學(xué)效率。

【關(guān)鍵詞】能力導(dǎo)向型 結(jié)構(gòu)力學(xué) 教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）25-0239-01

1.引言

結(jié)構(gòu)力學(xué)是工程管理專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是聯(lián)系基礎(chǔ)課與專業(yè)課的紐帶，具有承上啟下的作用，上承工程力學(xué)，下啟混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、土木施工等專業(yè)課程。結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)分析能力、邏輯推斷能力以及解決實(shí)際工程的綜合能力提供了思路和方法，是工程管理專業(yè)學(xué)生今后從事工程行業(yè)最實(shí)用的一門力學(xué)課程，因此在各個(gè)工科院校工程專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中，都將結(jié)構(gòu)力學(xué)視為最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

結(jié)合培養(yǎng)以能力導(dǎo)向?yàn)槟康牡膽?yīng)用型人才的辦學(xué)理念，要求重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)能力、技術(shù)應(yīng)用能力、整體觀思維能力，因此，結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)應(yīng)以力學(xué)概念為根基，以結(jié)構(gòu)實(shí)例分析、輔以軟件建模為手段，以輸出滿足實(shí)際工程問(wèn)題需要的具備分析計(jì)算能力和整體定性思維能力的人才為目的。

2.能力的梳理

一名合格的工程管理專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該具備初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力、基坑支護(hù)方案編制能力、腳手架和模板方案編制能力，而這幾種能力的培養(yǎng)與結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)、深刻理解緊密相關(guān)：

（1）初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力

要想具備初步的工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，首先，需要在概念上清楚結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)的區(qū)別、對(duì)結(jié)構(gòu)整體的把握和受力性能的認(rèn)識(shí)，這些會(huì)涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)里的緒論、結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析及結(jié)構(gòu)的受力分析部分；其次，需要計(jì)算分析能力，盡管當(dāng)今在各個(gè)設(shè)計(jì)院是否能熟練應(yīng)用設(shè)計(jì)、制圖軟件已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者的基本技能之一，但是對(duì)于軟件計(jì)算結(jié)果的合理性判斷，則僅依賴軟件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要設(shè)計(jì)者對(duì)工程結(jié)構(gòu)有較為清晰的力學(xué)概念、對(duì)結(jié)構(gòu)中力的傳遞、位移的分布曲線有深刻的理解；最后，要設(shè)計(jì)出符合規(guī)范的結(jié)構(gòu)，那么應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)的模態(tài)和周期有整體的輪廓認(rèn)識(shí)，而這與結(jié)構(gòu)力學(xué)里的動(dòng)力計(jì)算部分的學(xué)習(xí)有直接的關(guān)系，需要有定性分析思維，這樣才能避免“只見(jiàn)樹(shù)木，不見(jiàn)森林”，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果做到心中有數(shù)。

（2）基坑支護(hù)方案編制能力

基坑工程是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)性工程，也是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，基坑工程的設(shè)計(jì)與施工既要保證整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的安全，又要控制支護(hù)結(jié)構(gòu)及其周圍土體的變形，保證周圍環(huán)境的安全。那么基坑支護(hù)方案編制的優(yōu)劣就成了基坑工程成敗的關(guān)鍵，而支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型選取、支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）的分布、構(gòu)件的變形與位移等計(jì)算，與結(jié)構(gòu)力學(xué)課程里的位移計(jì)算、力法、位移法、漸近法等求解超靜定內(nèi)力和變形直接相關(guān)，力學(xué)思維的養(yǎng)成對(duì)基坑支護(hù)方案的設(shè)計(jì)與編制能起到宏觀把控與糾偏作用。

（3）腳手架方案編制能力

腳手架是結(jié)構(gòu)施工中不可缺少的臨時(shí)工程，在編制方案的時(shí)候，對(duì)于材料的選用、結(jié)構(gòu)的選型及搭設(shè)，基本都是結(jié)構(gòu)力學(xué)里的內(nèi)容，是典型的桁架體系或半鋼桁架體系，豎向荷載下節(jié)點(diǎn)的受力、桿件的受力和變形，對(duì)結(jié)力課程的熟練程度直接影響對(duì)腳手架方案整體結(jié)構(gòu)的搭建與控制。

結(jié)合課程各知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)典型的工程案例分析進(jìn)行強(qiáng)化，讓學(xué)生明確學(xué)有所用，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

綜上，力學(xué)思維的鍛煉與熏陶（對(duì)整體結(jié)構(gòu)的受力分布、對(duì)部分桿件的力傳遞、對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的位移控制）對(duì)于工管專業(yè)學(xué)生三大基本能力的培養(yǎng)與提高有其他課程不可替代的作用。

3.教學(xué)組織及知識(shí)體系優(yōu)化

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程主要采用班級(jí)授課制，工程管理專業(yè)2個(gè)小班一起授課，采用多媒體與傳統(tǒng)板書相結(jié)合的教學(xué)手段，通過(guò)多媒體中可以播放動(dòng)畫、圖片以及文字和聲音的處理，生動(dòng)地展示一些工程結(jié)構(gòu)受力和變形過(guò)程，達(dá)到活躍課堂氣氛、提高學(xué)生注意力與學(xué)習(xí)興趣的效果，對(duì)于一些重要的公式推導(dǎo)、實(shí)例關(guān)鍵步驟的講解，用板書的方式教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生思考，給學(xué)生足夠的時(shí)間消化吸收。

根據(jù)高等學(xué)校工程管理專業(yè)對(duì)力學(xué)課程的要求，結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識(shí)體系框架如圖1所示，在學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程中，有了這張圖，他們能清楚地了解到結(jié)力的全貌，把握住整門課程的脈絡(luò)，然后分章節(jié)地逐步展開(kāi)學(xué)習(xí)。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程里，各部分知識(shí)相互構(gòu)成了完整的體系，靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)，靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)，力法與位移法，固定荷載分析與移動(dòng)荷載分析，精確計(jì)算與漸近近似計(jì)算，手算方法與電算方法等，它們之間相互聯(lián)系又有各自特點(diǎn)，通過(guò)比較學(xué)習(xí)，求同存異，異中求同，從而更好地認(rèn)識(shí)這門課程并逐個(gè)解決其中的問(wèn)題。

4.結(jié)語(yǔ)

對(duì)于工程管理專業(yè)來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)力學(xué)是很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生基本的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力、結(jié)構(gòu)計(jì)算分析能力、跟結(jié)構(gòu)相關(guān)的方案編制能力等方面有舉足輕重的作用，直接影響到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。因此，基于能力導(dǎo)向型的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)，應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)能力、技術(shù)方法應(yīng)用能力與整體觀把控能力，合理利用教學(xué)手段，提高教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉京紅，何洪明，高宗章等.結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)林教育版），2008（1）：56-58.

[2]夏雨，余穎燁.結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)方法改革探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011（11）：197-198.