導(dǎo)語：如何才能寫好一篇結(jié)構(gòu)力學(xué)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

B、有必要C、沒必要

D、無所謂（2）通過定性結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)習(xí)，你覺得有收獲嗎？A、收獲很大

B、收獲較大C、收獲較小

D、沒收獲（3）你對定性結(jié)構(gòu)力學(xué)的感覺如何？A、興趣很濃厚　B、興趣較大C、興趣一般

D、不喜歡（4）你認為定性結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)方式，最好采用何種方式？A、單獨設(shè)課B、在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中作為一個獨立內(nèi)容講授C、融合在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的各個知識點中講授D、其它（請列出）（5）你認為定性結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)以多少學(xué)時比較合適？A、4~6學(xué)時

B、8~10學(xué)時C、12~14學(xué)時

D、16學(xué)時以上（6）你認為定性結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)題材應(yīng)取自哪里？A、工程實踐

B、日常生活C、教材中的示例　D、其它（請列出）（7）你認為定性結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的內(nèi)容應(yīng)包括哪些方面？A、結(jié)構(gòu)計算的分析　B、計算思維的分析C、力學(xué)現(xiàn)象的分析　D、其它（請列出）（8）你認為定性結(jié)構(gòu)力學(xué)的考核方式可采取哪種形式？A、筆試

B、小論文C、面試

D、其它（請列出）（9）你認為以下工作中，會涉及到定性結(jié)構(gòu)力學(xué)的有哪些？A、科學(xué)研究

B、結(jié)構(gòu)設(shè)計C、工程施工

D、工程監(jiān)理（10）你平時在做結(jié)構(gòu)力學(xué)作業(yè)時，計算結(jié)束后，有無對結(jié)果進行定性分析？A、每次都有

篇2

摘要：結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門系統(tǒng)性較強的土木工程類專業(yè)基礎(chǔ)課，本文從結(jié)構(gòu)力學(xué)課程特點入手，分析了當(dāng)前二本院校土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，從教學(xué)方法、教學(xué)手段及教學(xué)改革等方面論述了問題的改進措施。本文對二本院校結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)實踐有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：二本院校；結(jié)構(gòu)力學(xué)；教學(xué)實踐；改進措施

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）50-0158-02

結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其任務(wù)是根據(jù)力學(xué)原理研究結(jié)構(gòu)在外力及其他因素作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形，結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性和動力反應(yīng)，以及結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律和受力性能[1]。學(xué)生具備扎實、系統(tǒng)的工程結(jié)構(gòu)分析和計算的能力，可為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，工作后從事結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工，及繼續(xù)深造進行科學(xué)研究打好力學(xué)基礎(chǔ)。

一、結(jié)構(gòu)力學(xué)課程特點

結(jié)構(gòu)力學(xué)各章之間系統(tǒng)性較強，知識點之間緊密聯(lián)系[2]，結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析與結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計算密切相關(guān)，靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力求解、位移計算是超靜定結(jié)構(gòu)求解計算的基礎(chǔ)。

結(jié)構(gòu)力學(xué)及其先修課程高等數(shù)學(xué)、材料力學(xué)及理論力學(xué)的學(xué)習(xí)度都需要嚴密及較高的邏輯思維能力，二本院校土木工程專業(yè)學(xué)生的高考數(shù)學(xué)、物理入校成績整體相對不高，邏輯思維能力相對較弱，對高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、材料力學(xué)、理論力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等土木工程類基礎(chǔ)課程或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)能力相對較差，造成二本院校土木工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)時積極性不高。因此，針對二本院校土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教學(xué)實踐，有必要進行認真的思考和研究，本文根據(jù)作者幾年來在二本院校土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)的教學(xué)經(jīng)歷，探討二本院校土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)

教學(xué)面臨的問題，并提出一些相應(yīng)的改進措施。

二、二本院校結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)面臨的問題

1.學(xué)生先修課程掌握較差。正如前所述，由于學(xué)生在學(xué)習(xí)材料力學(xué)、理論力學(xué)等先修課程時，很多知識點掌握不牢固，有些學(xué)生材料力學(xué)、理論力學(xué)期末考試靠突擊學(xué)習(xí)，僅掌握考點知識，而沒有整體把握力學(xué)知識點之間的邏輯關(guān)系，造成在結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)中，新知識點的學(xué)習(xí)涉及到先修課程，老師不做講解時，學(xué)生通常不能建立新舊知識點的聯(lián)系。而且隨著結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的深入，新知識內(nèi)容數(shù)量的增加，學(xué)生不理解、沒掌握的知識點越多，有些會逐漸喪失對結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣[3]。

2.學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較差。在結(jié)構(gòu)力學(xué)上課過程中，通過與學(xué)生的交流，學(xué)生在課下預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的比較少，作業(yè)存在抄襲的現(xiàn)象，主要原因是學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力較差，在大學(xué)階段沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，玩電腦游戲現(xiàn)象比較嚴重。而且學(xué)生對結(jié)構(gòu)力學(xué)煩瑣的計算過程沒有耐心，上課過程中在講解跨度時間較長的理論推導(dǎo)過程或者習(xí)題時，學(xué)生后半段容易走神和不耐煩。

3.政策性導(dǎo)向影響。在國家高校新課程改革的大背景下，實踐性教學(xué)越來越受到重視，很多院校都在縮減專業(yè)基礎(chǔ)課的課時，擴大和增加實踐課程的門類和課時，這更減少了學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)上的時間，而結(jié)構(gòu)力學(xué)課程特點是必須有大量的習(xí)題訓(xùn)練來保證學(xué)習(xí)質(zhì)量。

三、結(jié)構(gòu)力學(xué)課程改進措施

通過對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程特點、面臨問題的分析及現(xiàn)代課程的發(fā)展趨勢，在結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)實踐過程中，應(yīng)做好以下幾點。

1.因材施教，精講多練。對入學(xué)基礎(chǔ)相對較弱的二本院校學(xué)生，結(jié)構(gòu)力學(xué)的講解應(yīng)追求解題思路簡單化，不深究教材中結(jié)論性概念原理，加強結(jié)論性概念的應(yīng)用，合理分配各知識點之間的關(guān)系和時間。課上應(yīng)多留給學(xué)生一些做習(xí)題的時間，做完后老師再講解及與學(xué)生討論，加深學(xué)生對解題思路的理解和認識。對于邏輯思維較強、善于思考的學(xué)生，概念性原理的探究可以與老師課下交流，或通過網(wǎng)絡(luò)交流，這樣既滿足了大多數(shù)學(xué)生的需求，也照顧了個別學(xué)生的需要。對結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移的認識和求解，靜定結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)是關(guān)鍵，尤其是對二本院校學(xué)生，靜定結(jié)構(gòu)部分應(yīng)細講，多練習(xí)，讓學(xué)生真正理解求解各種靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移的實質(zhì)，掌握畫內(nèi)力圖的方法，這樣才可以對后續(xù)超級靜定結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)，因為實際的土木工程結(jié)構(gòu)以超靜定結(jié)構(gòu)居多，超靜定結(jié)構(gòu)計算過程及方法，都包含著靜定結(jié)構(gòu)的計算方法。否則，如果學(xué)生沒有理解與掌握靜定結(jié)構(gòu)部分的內(nèi)力求解思路及畫內(nèi)力圖的方法，對后續(xù)課程逐漸喪失了學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)動力，這也是學(xué)生覺得結(jié)構(gòu)力學(xué)難學(xué)的重要原因。

2.溫故知新，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。大學(xué)課程的課時安排，一般結(jié)構(gòu)力學(xué)每周3次或2次課，兩次課之間跨越周期較長，以現(xiàn)在大學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)性的課程特點，兩次課之間第二次上課的時候，上節(jié)課的知識點有可能忘記或模糊，如果講新的知識點，有些學(xué)生往往會聽不懂或不理解，所以，在講解新知識之前，應(yīng)加強與先學(xué)知識的銜接，和學(xué)生一塊回憶上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容；在新課講解過程中，如果遇到大部分學(xué)生遺忘的先修課程的知識點，教師也應(yīng)該給學(xué)生簡單提醒，指出屬于哪門課程、哪個地方W到過，這樣就會減少學(xué)生對舊知識遺忘的失落感，激發(fā)學(xué)生對新知識的學(xué)習(xí)興趣。

3.板書為主，多媒體為輔。結(jié)構(gòu)力學(xué)主要是對桿件結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力及位移的求解，對理科基礎(chǔ)較差、邏輯思維能力較弱的二本院校土木工程專業(yè)學(xué)生，求解過程的推導(dǎo)必須在黑板上逐步詳細的書寫，板書更容易讓學(xué)生理解和加深印象，邊板書邊講解，推導(dǎo)講解速度不能太快，給學(xué)生一個思考和接受的過程，速度過快，學(xué)生對新知識點不理解，越容易喪失學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的興趣。教材中文字描述主要是對求解過程的敘述，這些在講解過程中就可以表達清楚，不用再在多媒體課件中展示，結(jié)構(gòu)力學(xué)多媒體課件的應(yīng)用主要是例題與習(xí)題的數(shù)量較多，為節(jié)省時間，講解例題、習(xí)題時，可以把例題與習(xí)題的題意和題圖在多媒體課件中展示[4]，而例題與所要講習(xí)題的推導(dǎo)求解過程仍需要逐步詳細的板書。

4.課前預(yù)習(xí)，課上討論，課后復(fù)習(xí)。勤能補拙，對二本院校的土木工程專業(yè)學(xué)生，如果想學(xué)好結(jié)構(gòu)力學(xué)，必須苦下功夫。課前老師給學(xué)生布置相應(yīng)的預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生提前把上課要講的新課提前預(yù)習(xí)，為激發(fā)學(xué)生提前預(yù)習(xí)興趣，可以布置一些簡單的內(nèi)容，上課時給學(xué)生留出一定時間，讓學(xué)生講解，或拿出一個例題，讓學(xué)生分組討論，小組選定一個學(xué)生進行講解；課后布置一定的課下作業(yè)，為督促學(xué)生完成作業(yè)，每節(jié)課前應(yīng)簡單分析評價學(xué)生的作業(yè)完成情況和完成作業(yè)過程出現(xiàn)的問題。

5.教學(xué)方式的改革。隨著時代的進步，大學(xué)課程改革也隨著快速發(fā)展，由最初的單純靠教師在黑板板書，到多媒體課件的應(yīng)用，而隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，MOOC、微課、在線開放課程逐漸成為課程改革發(fā)展的重點。結(jié)構(gòu)力學(xué)作為一門學(xué)生認為最難的土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課，對二本院校土木工程專業(yè)學(xué)生更是如此，網(wǎng)絡(luò)視頻課程的出現(xiàn)與發(fā)展對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程優(yōu)勢更明顯，學(xué)生可以在網(wǎng)上對難度較大或不明白的地方反復(fù)聽、反復(fù)看，也可以暫停下來，進行思考與消化。并且在線開放課程還有與教師互動的環(huán)節(jié)，學(xué)生網(wǎng)上在線與教師的討論與互動既避免學(xué)生了閉門造車，又督促學(xué)生按進度進行學(xué)習(xí)。MOOC與網(wǎng)絡(luò)視頻開放課程的課后作業(yè)可以讓學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)效果進行自我檢測，以便總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗和方法，為后面的學(xué)習(xí)予以指導(dǎo)。

課堂講課內(nèi)容與網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)內(nèi)容如何平衡？“翻轉(zhuǎn)課堂”的出現(xiàn)很好地解決了這個問題，MOOC與網(wǎng)絡(luò)視頻開放課程的學(xué)習(xí)，可以讓老師了解學(xué)生的自主學(xué)習(xí)狀況，對學(xué)生自主學(xué)習(xí)出現(xiàn)的問題，教師可以設(shè)定相關(guān)的習(xí)題和主題，通過教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間進行討論互動，以此來實現(xiàn)教師在課堂上給予針對性的輔導(dǎo)，促進學(xué)生知識的吸收內(nèi)化過程。“翻轉(zhuǎn)課堂”，學(xué)生也可以提出自己在MOOC與網(wǎng)絡(luò)視頻開放課程學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題，以便與其他同學(xué)和老師進行交流和討論。

參考文獻：

[1]龍馭球，包世華.結(jié)構(gòu)力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]賈紅英，劉鳴，王新華.結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)采用誘思探究法的實踐[J].理工高教研究，2008，27（4）：122-123.

篇3

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)力學(xué)；教學(xué)改革；

中圖分類號：O342文獻標識碼：A

結(jié)構(gòu)力學(xué)是本科土木工程類專業(yè)的一門主干課程，其與另外幾門力學(xué)如材料力學(xué)、理論力學(xué)相比，更注重于概念和技巧，因此我們在實際教學(xué)過程中除講授基本的知識外，更要注意培養(yǎng)學(xué)生的能力和技巧，如此方能取得事半功倍的效果。

一、教學(xué)形式的改革

課堂教學(xué)中教師處于傳統(tǒng)的核心位置，學(xué)生多數(shù)時候?qū)儆诒粍拥慕邮?，此種方式不利于教學(xué)質(zhì)量的提高，尤其對于結(jié)構(gòu)力學(xué)這門技巧性較強的科目來說，學(xué)生的主動參與，積極性和創(chuàng)造性的培養(yǎng)，對于學(xué)好這門課程至關(guān)重要。

1、提問式教學(xué)

怎樣把學(xué)生的積極性調(diào)動起來，首先就要注重問題的提出，在授課之前，提出與講授內(nèi)容相關(guān)的一些問題，讓學(xué)生帶著問題去聽講，在聽的過程中對問題進行思考，這樣會使學(xué)生的學(xué)習(xí)更有目的性，會更清楚的明白課堂上老師講授的內(nèi)容可以解決什么問題，自然就會對所講的內(nèi)容產(chǎn)生興趣。

課堂上，老師也要經(jīng)常提問、提示，以此種方法來不斷引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，激發(fā)學(xué)生的思維和求知欲望，使其對所學(xué)內(nèi)容始終保持興趣。同時，也要鼓勵學(xué)生提出自己的問題和看法，對于問題要敢于質(zhì)疑，這點更重要，這是鍛煉學(xué)生創(chuàng)新思維的重要手段，往往通過質(zhì)疑之后的學(xué)習(xí)，才能把一些力學(xué)概念理解得透徹。

2、討論式教學(xué)

討論式教學(xué)是和提問式教學(xué)相輔相成的，首先有了問題的提出，然后鼓勵學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生和老師之間進行討論，通過集體討論交流，可以開闊學(xué)生思路，提高其思維能力；而教師作為討論過程中的管理者、引導(dǎo)者和促進者，在給予了學(xué)生參與權(quán)和討論權(quán)的同時，應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，而不是很直接告訴學(xué)生最終答案，或是在學(xué)生有不同看法時急于否定學(xué)生，老師經(jīng)常提問和提示是正確的，這能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和強烈的求知欲望，使其學(xué)生獨立思考，在學(xué)習(xí)中不斷發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，并嘗試探索解決問題的途徑和方法，最終通過討論使學(xué)生有效解決學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題、掌握了知識，并且通過這樣的實踐，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力。

二、課前課后的結(jié)合

1、課前預(yù)習(xí)的重要性

前面說到，提問式教學(xué)和討論式教學(xué)的重要性，要有問題，要進行討論，首先學(xué)生對于將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容應(yīng)先進行預(yù)習(xí)，并且是帶著問題進行預(yù)習(xí)，學(xué)生在老師講授新的內(nèi)容之前對內(nèi)容有一個自己的理解，同時其中必定有很多暫不能解決的疑問，帶著這些疑問去學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)自然就有目的性，學(xué)習(xí)過程中自然就可以提出問題，并且就這些問題進行討論。

學(xué)生對新內(nèi)容進行預(yù)習(xí)是按自己的理解和思維進行，這和被動的聽老師講有很大的不同，自己對問題的看法很可能和老師講授的傳統(tǒng)的解決問題的方法不同，這有利于從不同的角度去看問題和思考問題，有利于對問題理解得更加透徹，更有利于將前后所學(xué)的相關(guān)內(nèi)容融會貫通起來。因此，課前預(yù)習(xí)，是進行提問式教學(xué)和討論式教學(xué)的重要部分，不可或缺。

2、課后練習(xí)的必要性

課后練習(xí)涉及到了學(xué)生課后對于知識的進一步掌握和鞏固，結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門實踐性和技巧性很強的課程，這門課程的掌握最好的方法就是多做練習(xí)，技巧性強代表了題型的靈活多變，因此，常常是概念很簡單，但落實到具體的題目上，卻有多種變化，這也是力學(xué)類課程的特點，只有多做練習(xí)，多看多想才能熟練掌握。同時老師對于習(xí)題的選擇也要注意具有代表性，對于一些具有代表意義的典型習(xí)題，老師應(yīng)在習(xí)題課上讓學(xué)生進行分析討論，并加以重點講解，這樣有利于學(xué)生對于力學(xué)基本概念和原理的理解，對重要方程及參數(shù)的物理意義的理解，同時還有利于啟發(fā)學(xué)生的思維，不僅能鞏固已學(xué)知識，還能分辨和修正錯誤的認識。

3、自學(xué)的引導(dǎo)

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的學(xué)時是有限的，然而其教學(xué)內(nèi)容和可延伸的部分很豐富，要想所有內(nèi)容都用課堂上有限的時間來講授是不可能同時也是不必要的，因此課堂上根據(jù)教學(xué)大綱對教材的難點和重點進行講授，而部分章節(jié)如一些主干內(nèi)容的延伸和補充的部分可讓學(xué)生在課下自學(xué)，這也是培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，變被動接受為主動接受知識的一個重要手段。老師在學(xué)生的自學(xué)過程中，還要適時的加以引導(dǎo)，具體表現(xiàn)在老師需要對學(xué)生的自學(xué)內(nèi)容提出具體要求，對于一些較難較深或是涉及面較廣的內(nèi)容還可適當(dāng)?shù)慕o學(xué)生指定一些參考書籍。在自學(xué)的效果檢查上可通過課堂提問，或是讓學(xué)生上講臺講解，然后大家一起分析討論，最后老師總結(jié)的方法來完成。這種方法不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時也有效的完成了更多的教學(xué)內(nèi)容，有事半功倍的效果。

三、考核方式的改革

考試是教師檢查教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)情況的主要手段，我們學(xué)院采用的考核方式一般是期中和期末考試，有固定的結(jié)構(gòu)力學(xué)試題庫，里面包含了教學(xué)大綱要求學(xué)生掌握的各個基本概念和知識要點，這種考核方式的優(yōu)點是考核標準簡單統(tǒng)一，同時也公平公正，但對于學(xué)生真正掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)這門課程的內(nèi)容來說，稍有不利。眾所周知，結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門應(yīng)用性較強的學(xué)科，其力學(xué)模型可廣泛應(yīng)用于實際的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，如何將實際的結(jié)構(gòu)簡化為簡單明了的力學(xué)模型，怎樣將書上的理論模型與實際的結(jié)構(gòu)銜接起來，是學(xué)完這門課程最后也是最重要的任務(wù)，舉個簡單的例子，結(jié)構(gòu)力學(xué)中梁體有固結(jié)有鉸接，那么實際的結(jié)構(gòu)中邊界條件也各不相同，在將實際結(jié)構(gòu)簡化為力學(xué)模型的時候，怎么正確的考慮和選取邊界條件，關(guān)系到能否對整個結(jié)構(gòu)進行正確的計算；而我們目前的考試更側(cè)重于理論和標準化試題的考核，在與實際結(jié)合方面有所欠缺。我們學(xué)院的其他一些課程如房屋鋼結(jié)構(gòu)等都有相應(yīng)的課程設(shè)計，結(jié)構(gòu)力學(xué)也可借鑒這種方法，可布置綜合性較強的課程設(shè)計，并將課程設(shè)計的分數(shù)納入最終考核。短期來看，有利于學(xué)生在做設(shè)計時會將所學(xué)內(nèi)容串聯(lián)起來融會貫通，深刻理解和掌握各種力學(xué)概念，也為不久后的畢業(yè)設(shè)計中的結(jié)構(gòu)計算分析打下基礎(chǔ)，長期來看，這樣的設(shè)計也提高了學(xué)生分析和解決實際問題的能力，為以后的實際工作做準備。

參考文獻

[1]龍馭球.包世華.結(jié)構(gòu)力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1999

[2] 崔清洋.結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教改初探 [J].力學(xué)與實踐 .1995

篇4

結(jié)構(gòu)力學(xué)（二）試題

課程代碼：02439

請考生按規(guī)定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。

選擇題部分

注意事項：

1． 答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規(guī)定的位置上。

2． 每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題紙上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。不能答在試題卷上。

一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其選出并將“答題紙”的相應(yīng)代碼涂黑。錯涂、多涂或未涂均無分。

1．圖示結(jié)構(gòu)中，MA等于

A.2Fpa B.Fpa

C．0 D.-2Fpa

2．圖示桁架中，桿1和2的軸力為

A．FN1=-Fp，F(xiàn)N2=Fp/2

B.FN1=Fp,FN2=Fp/2

C．FN1=-Fp，F(xiàn)N2=-Fp/2

D.FN1=Fp,FN2=-Fp/2

3．圖示結(jié)構(gòu)各桿的線膨脹系數(shù)為α，各桿兩側(cè)溫度均升

高t℃，則AB兩點水平相對位移為

A．αtl()

B.αtl()

C．2αtl()

D.2αtl()

4．圖示結(jié)構(gòu)各桿EI為常數(shù)，用位移法計算時，基本未知量的最少數(shù)目是

A．1

B.2

C．3

D.4

5．圖(b)為圖(a)所示結(jié)構(gòu)的力法基本體系，則力法方程δ11X1+1P=0所表示的是

A．B點的豎向位移為0

B.B截面的轉(zhuǎn)角為0

C.B鉸兩側(cè)截面的相對轉(zhuǎn)角為0

D.B鉸兩側(cè)截面的相對豎向位移為0

6．圖示結(jié)構(gòu)用力矩分配法計算時，由C向D的彎矩傳遞系數(shù)為

A.1

B.0.5

C．-0.5

D.-1

7．圖示結(jié)構(gòu)各桿EI為常數(shù)，(1)圖(a)所示結(jié)構(gòu)能用力矩分配法計算；(2)圖(b)所示結(jié)構(gòu)不能用力矩分配法計算。這兩種表述中

A.(1)對，(2)對；

B.(1)對，(2)錯；

C.(1)錯，(2)對；

D.(1)錯，(2)錯。

8．Fp=1在AD上移動，BC桿的軸力影響線在D點的豎標值為

A．1

B.

C.

D.-1

9．已求得圖示結(jié)構(gòu)單元②的桿端力矩陣為［-l0kN·m 20kN·m］T，則單元②的彎矩圖形狀為

10．圖示結(jié)構(gòu)基本振型的形狀為

非選擇題部分

注意事項：

用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上，不能答在試題卷上。

二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

11．圖示靜定結(jié)構(gòu)，k截面彎矩（以左側(cè)受拉為正）Mk=______。

12．圖示桁架AB桿的軸力FNAB=______。

13．圖(a)所示結(jié)構(gòu)中B點水平方向線位移為（），則根據(jù)虛功互等定理求得圖(b)所示結(jié)構(gòu)中B點豎直方向線位移（以向下為正）等于______。

14．圖示結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)為______。

15．圖示結(jié)構(gòu)B支座發(fā)生順時針方向單位轉(zhuǎn)角，C支座發(fā)生逆時針方向單位轉(zhuǎn)角，由此產(chǎn)生的AB桿A端彎矩（繞桿端順時針為正）MAB=______。

16．圖示對稱結(jié)構(gòu)，AB兩截面的水平方向相對線位移為______。

17．圖(b)為圖(a)所示結(jié)構(gòu)MA影響線，豎標yk值等于______。

18．單元坐標轉(zhuǎn)換矩陣［T］是正交矩陣，即［T］-1=______。

19．圖示體系，各桿EI為常數(shù)，不計軸向變形，其動力自由度數(shù)目為______。

20．圖示體系的質(zhì)量矩陣［M］=______。（EI為常數(shù)）

三、計算題（本大題共3小題，每小題8分，共24分）

21．用力法計算圖示結(jié)構(gòu)，作彎矩圖。（EI=常數(shù)）

22．作圖示梁C截面彎矩Mc、B支座左側(cè)截面剪力的影響線（Fp=1在AD上移動），并求在圖示固定荷載作用下MC的值。

23．求圖示連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)剛度矩陣和結(jié)構(gòu)等效結(jié)點荷載矩陣。

四、分析計算題（本大題共3小題，每小題12分，共36分）

24．計算圖示結(jié)構(gòu)，作彎矩圖、剪力圖和軸力圖。

25．列出圖示結(jié)構(gòu)的位移法方程，并求出方程中的所有系數(shù)和自由項。

26．圖示結(jié)構(gòu)各桿EI為常數(shù)，不計阻尼。試求：

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大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是我國教育改革的一個重要目標，對于我校土木工程專業(yè)的大學(xué)生，創(chuàng)新能力較低，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力勢在必行。文章通過對結(jié)構(gòu)力學(xué)的課程改革，采用啟發(fā)式教學(xué)、系統(tǒng)化教學(xué)、多樣化教學(xué)和項目式教學(xué)等多種教學(xué)手段，來達到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識，提高學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；結(jié)構(gòu)力學(xué)；課程改革

創(chuàng)新能力是社會進步的能源、是經(jīng)濟發(fā)展的動力。目前社會技術(shù)、經(jīng)濟發(fā)展的程度，與其說是由于人才基本素質(zhì)的提高，不如說是人才的創(chuàng)造力的提高所致。1919年，教育學(xué)家陶行知先生把“創(chuàng)造思想”引入近現(xiàn)代教育領(lǐng)域，指出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是一個國家富強和民族興亡的關(guān)鍵。1998年，同志關(guān)于“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力”的講話，奠定了我國教育改革的基礎(chǔ)。同年，教育部將大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為教育改革的重要目標，在教育界引發(fā)了一次對創(chuàng)新能力的內(nèi)涵、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的影響因素以及方式方法的大討論。2010年提出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”也把強化培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力作為一項重要指標。對于土木工程專業(yè)的大學(xué)生，創(chuàng)新能力是較低的，該專業(yè)屬應(yīng)用性專業(yè)，大量的實際工作使土木專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維受到抑制。許多學(xué)生在大學(xué)期間，沒有明確的定位及奮斗目標，往往僅滿足于畢業(yè)后能考取研究生或是找個相對好一點的工作，這使得大學(xué)生缺乏創(chuàng)新意識和創(chuàng)新欲望。在長期的固定思維模式培養(yǎng)下，大學(xué)生缺乏創(chuàng)新興趣，在接受教育階段，沒有很好地開發(fā)創(chuàng)新思維能力。另外，部分學(xué)生雖然有一定的創(chuàng)新興趣，也希望在學(xué)習(xí)和實踐過程中產(chǎn)生新思想或提出新理論，但他們對創(chuàng)新想法實施能力不夠，主動作用發(fā)揮不足，投身實踐的勇氣和能力欠缺。在學(xué)生創(chuàng)新過程中，暴露出了這樣一些問題：專業(yè)基本功不扎實，面對一個哪怕很小的實際工程問題都束手無策；解決問題思維模式固定，缺乏發(fā)散性思維；設(shè)計計算手段單一，缺乏電算能力等。針對這些問題，在結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)過程中，我們采取了以下改革措施，以保護學(xué)生的創(chuàng)新能力并使之不斷提高。

一、啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生興趣

興趣是最好的老師，但是對土木工程專業(yè)的學(xué)生來說，結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門重要又相當(dāng)難學(xué)的課程。學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)是一部分學(xué)生的噩夢，根本無樂趣可言。然而，結(jié)構(gòu)力學(xué)其實是一門相當(dāng)有趣的課程，其趣味性來自于研究對象的多樣性、研究內(nèi)容的系統(tǒng)性、研究方法的邏輯性、解題思路的靈活性和貼近工程的實踐性。這種趣味性，僅靠學(xué)生自己是很難發(fā)現(xiàn)的。所以在教學(xué)過程中，我們改變了過去僅是教師單方面講授、填鴨式教學(xué)模式為主的教學(xué)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)學(xué)生對結(jié)構(gòu)力學(xué)知識學(xué)習(xí)的主動追求、自主學(xué)習(xí)上來，通過教師與學(xué)生課堂互動，課后通過QQ、微信等軟件課后輔導(dǎo)，學(xué)生講題、看誰解題方法多等方式把課程的趣味發(fā)掘出來，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生積極參與教學(xué)過程，以使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新的意識，培養(yǎng)他們在自主的基礎(chǔ)上增強創(chuàng)新能力。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程具有知識面廣、涵蓋范圍大、前后知識環(huán)環(huán)相扣、聯(lián)系緊密，具有嚴密的科學(xué)性和邏輯性的特點。這要求教師在課前必須進行精心準備與設(shè)計，合理組織教學(xué)內(nèi)容，認真梳理教學(xué)程序，設(shè)計好教學(xué)環(huán)節(jié)。在課堂講授中，根據(jù)每堂課的知識重點和內(nèi)在關(guān)系，圍繞關(guān)鍵性問題，不斷地通過提問，由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生去思考、討論并解決，達到學(xué)習(xí)知識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。例如，在講解多跨靜定梁的影響線時，先引導(dǎo)學(xué)生回憶、復(fù)習(xí)多跨靜定梁在固定荷載作用下的內(nèi)力分析，然后再討論固定荷載和移動荷載作用下受力的不同，使學(xué)生自然而然地從固定荷載作用下的內(nèi)力圖過渡到移動荷載作用下的影響線，并對內(nèi)力圖和影響線進行比較，得到它們之間的異同并加深印象。

二、系統(tǒng)化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思維能力

結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門邏輯性、系統(tǒng)性非常強的課程，在結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)過程中，要注意不同專業(yè)方向的性質(zhì)，進行系統(tǒng)化教學(xué)，積極引導(dǎo)學(xué)生對已學(xué)過的知識體系進行全面的、系統(tǒng)的整理、總結(jié)和概括，以形成對整個力學(xué)知識體系的認識。通過這種認識，把學(xué)到的東西舉一反三、活學(xué)活用，應(yīng)用于解決實際工程問題中來，提高學(xué)生的系統(tǒng)思維能力、解決實際問題的能力。在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了理論力學(xué)和材料力學(xué)的基礎(chǔ)知識，因此較易形成系統(tǒng)化的思維模式。例如，在整個力學(xué)課程的計算方法，歸根結(jié)底就是三個條件（平衡條件、幾何條件、物理條件）的運用問題，只是滿足的次序和方式不同而已。根據(jù)這一點，在授課過程中，就可以引導(dǎo)學(xué)生對各種不同方法在其計算過程中如何實現(xiàn)三個條件的要求進行系統(tǒng)的總結(jié)和分析，以形成系統(tǒng)的全面的認識。

三、多樣化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的解題方法非常靈活，絕大多數(shù)問題的解決方法都不止一種。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生普遍遇到的問題是聽課容易做題難。因此，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的這一共同問題采用多樣化的教學(xué)方式進行課堂教學(xué)。這就需要教師課堂講授要精練，留下足夠的習(xí)題課時間，通過習(xí)題課、分析討論課、課后作業(yè)講解等多種方式，并進行角色互換，請學(xué)生走上講臺，為學(xué)生創(chuàng)造一個活躍的、能主動參與的課堂環(huán)境，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生對同一問題采用不同的方法去解決，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力。另外，有發(fā)還要有收，在學(xué)生討論、發(fā)散的過程中，還要發(fā)揮教師的作用，引導(dǎo)學(xué)生進行對各種不同方法進行比較、分析和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力。例如，在講授平面體系的幾何組成分析時，三個基本組成規(guī)則非常簡單，但是同一道題可以應(yīng)用不同的組成規(guī)則、不同的思路去分析。因此，怎么去正確、靈活地應(yīng)用組成規(guī)則進行分析，對初學(xué)的學(xué)生來說卻很難。所以，在這一章要安排習(xí)題課，鼓勵學(xué)生積極思考、討論，并請學(xué)生到黑板上做題、講題。在此過程中，發(fā)現(xiàn)每位學(xué)生的解題思路都不一樣，出現(xiàn)的錯誤也各不相同，做完以后馬上進行評講，分析錯誤的原因，及時澄清模糊概念，糾正錯誤，從而使學(xué)生對三個基本組成規(guī)則的異同有更深的認識，并能更好地掌握什么情況下采用什么規(guī)則更為簡便。這樣，學(xué)生會在質(zhì)疑、釋疑中增長知識、啟發(fā)思維，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，并且培養(yǎng)了創(chuàng)新的能力，同時也使學(xué)生在知識掌握、問題探索、語言表達和歸納總結(jié)等方面的能力得到了充分鍛煉。

四、項目式教學(xué)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，無論是培養(yǎng)的目的、方式方法，還是最終結(jié)果，都需要實踐來驗證。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程源于工程實踐又應(yīng)用于工程實踐，故在教學(xué)過程中要堅持理論聯(lián)系實際，通過項目式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性、項目構(gòu)思設(shè)計及實施能力，使學(xué)生思維、意識更加貼近工程實踐，有了實際項目，就會促使學(xué)生查閱相關(guān)資料、咨詢相應(yīng)的專業(yè)課教師，提高了學(xué)生查閱文獻的能力及交流能力，全面提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)。項目主要包括兩種方式，即力學(xué)模型制作試驗和實際工程力學(xué)分析。在講課過程中，結(jié)合課程內(nèi)容，鼓勵學(xué)生動手制作結(jié)構(gòu)模型，以便對所學(xué)內(nèi)容有一個直觀的認識。例如在講授平面體系的幾何組成分析時，預(yù)制一系列長、短不同的兩端有圓孔的桿件及螺栓，鼓勵學(xué)生制作與教材例題、習(xí)題相同的模型，觀察其幾何構(gòu)造性質(zhì)，以驗證幾何不變體系的基本組成規(guī)則、掌握體系瞬變與常變的特殊條件。另外，積極開展第二課堂活動，鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生參加各級各類結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽，鼓勵學(xué)生參加老師的相關(guān)科研項目；聯(lián)合專業(yè)實驗教師，組織學(xué)生參加結(jié)構(gòu)實驗和檢測，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)基本理論知識運用到實驗過程中，從而提高分析和解決工程問題的能力。除此之外，還開設(shè)了結(jié)構(gòu)力學(xué)電算實習(xí)的課程，加強學(xué)生電算能力，并將其應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)實驗檢測中，以更好地服務(wù)于工程實際。結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木工程專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生不僅要能掌握本課程的學(xué)習(xí)，還應(yīng)將本課程與后續(xù)的專業(yè)課如結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、橋梁工程、高層建筑等課程結(jié)合起來，而且應(yīng)具備將結(jié)構(gòu)力學(xué)知識轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力。這就要求授課教師加強自身的知識積累和工程實踐經(jīng)驗，在授課過程中采用啟發(fā)式教學(xué)、系統(tǒng)化教學(xué)、多樣化教學(xué)和項目式教學(xué)等多種教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題的綜合能力。

參考文獻：

［1］李遠坪.在結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中，以啟發(fā)式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力［C］.重慶力學(xué)學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集，2009.

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［4］李廉錕.結(jié)構(gòu)力學(xué)（第五版）［Z］.北京：高等教育出版社，2010：7.

篇6

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科 結(jié)構(gòu)力學(xué) 課程標準

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.20.030

應(yīng)用型本科重在“應(yīng)用”二字，在新的高等教育形勢下新的專業(yè)教學(xué)結(jié)構(gòu)、學(xué)科發(fā)展方向、課程教學(xué)內(nèi)容、課程教學(xué)體系、教學(xué)實施方法、教學(xué)實施環(huán)節(jié)、和課程教學(xué)手段的構(gòu)建應(yīng)滿足與適應(yīng)經(jīng)濟與社會發(fā)展需要。培養(yǎng)應(yīng)用型人才，核心是實踐，課程標準構(gòu)建要體現(xiàn)應(yīng)用。筆者所在的貴州大學(xué)2012年與國家級示范性高等職業(yè)院校（貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院）、及部分骨干企業(yè)聯(lián)合試點培養(yǎng)適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需求的應(yīng)用型本科專業(yè)人才。

從教學(xué)大綱與課程標準相比來看，課程標準的理念、目標、實施等幾部分敘述更為明確和詳細。其中課程標準針對的是學(xué)習(xí)結(jié)果的行為描述而提出，而不是對教學(xué)內(nèi)容的規(guī)定，這是教學(xué)大綱與課程標準最主要區(qū)別。

1 課程標準建設(shè)目的

第一，讓學(xué)生了解結(jié)構(gòu)力學(xué)與其他學(xué)科以及與科技進步、日常生活的關(guān)系，較為系統(tǒng)地掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)知識，領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)力學(xué)知識系統(tǒng)及應(yīng)用性價值，構(gòu)建結(jié)構(gòu)力學(xué)知識體系。

第二，通過在結(jié)構(gòu)力學(xué)中構(gòu)件力學(xué)模型，使得學(xué)生遇到具體工程問題時候，抓住主要影響因素，忽略次要因素，合理簡化處理工程實際問題的能力。

第三，使得學(xué)生多接觸與實際土木工程結(jié)合的具體工程案例，在教學(xué)中加強實踐有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的興趣，并且能起到提高學(xué)生對問題觀察能力的作用。

第四，在教學(xué)實施的整個過程中，對學(xué)生自學(xué)能力更加關(guān)注。學(xué)生通過獨立使用參考書和規(guī)范，做到有計劃循序漸進提高他們的自學(xué)能力。

2 課程標準建設(shè)實施過程

首先我們初步構(gòu)建應(yīng)用性本科人才培養(yǎng)模式下的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程標準。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程是應(yīng)用型本科院校土木工程的基礎(chǔ)理論課程，是本科學(xué)生門必修的基礎(chǔ)課。在保證課程系統(tǒng)性情況下，根據(jù)不同專業(yè)實際情況和需求來確定總學(xué)時和教學(xué)內(nèi)容。

應(yīng)用型本科院校工科結(jié)構(gòu)力學(xué)課程由經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)、計算結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)實驗分析構(gòu)成這三個模塊構(gòu)成。

第一，將原結(jié)構(gòu)力學(xué)精簡得到經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊，側(cè)重于結(jié)構(gòu)力學(xué)基本概念、原理和結(jié)構(gòu)計算方法。是結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的基礎(chǔ)，目標是培養(yǎng)學(xué)生分析和計算桿系結(jié)構(gòu)的能力。

第二，土木工程結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計也使得結(jié)構(gòu)力學(xué)電算能力作為學(xué)生核心技能之一。因此用計算機技術(shù)同結(jié)構(gòu)力學(xué)相相結(jié)合得到計算結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊，重點培養(yǎng)學(xué)生對具體工程的建模與計算能力。

第三，為了讓學(xué)生掌握實驗分析基本原理和操作步驟從而提高分析和解決工程問題的能力，從而設(shè)定了實驗分析這一模塊。作為測量監(jiān)控手段的實驗分析在結(jié)構(gòu)定型、優(yōu)化及可行性確定方面起著非常重要的作用。其內(nèi)容為結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的試驗等。

然后根據(jù)我校的人才培養(yǎng)方向的特點，結(jié)合各專業(yè)的特點。我們對我校應(yīng)用型本科專業(yè)對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程需求進行調(diào)查，修訂出課程標準。結(jié)合土木工程工程一線工程技術(shù)人員，如：設(shè)計人員、施工人員、檢測工程師等對課程標準修改意見，進行修訂。使得結(jié)構(gòu)力學(xué)更適合應(yīng)用型本科的應(yīng)用方向的發(fā)展。

3 課程標準建設(shè)主要內(nèi)容

通過對我校應(yīng)用型本科工科各專業(yè)對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程需求的調(diào)查，并且針對我校的人才培養(yǎng)方向的特點。我們又將結(jié)構(gòu)力學(xué)課程設(shè)置成結(jié)構(gòu)力學(xué)不同的系列。不同系列的經(jīng)典模塊和應(yīng)用模塊的教學(xué)側(cè)重點與內(nèi)容有所不同。

由于教學(xué)方法具有復(fù)雜與多樣性，因此只有在應(yīng)在教學(xué)中綜合地運用多種教學(xué)方法才能獲得最佳的教學(xué)效果。根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)不同層次目標要求與內(nèi)容需求，可采用的教學(xué)方法有：傳統(tǒng)式教學(xué)、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)、結(jié)構(gòu)化教學(xué)、研究式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)等。為了培養(yǎng)學(xué)生獲取信息和自學(xué)能力，充分利用現(xiàn)代教學(xué)資源（如：視頻、多媒體、網(wǎng)絡(luò)）開展教學(xué)，使得學(xué)生逐步培養(yǎng)起良好的自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神將課程教學(xué)與實際工程、探索演示實驗緊密結(jié)合，拓展知識面，強化動手能力。

第一，多樣化評估內(nèi)容。

結(jié)構(gòu)力學(xué)的評估不僅要對力學(xué)定理的使用進行考察，還應(yīng)注重學(xué)生力學(xué)模型建立的理解和解決問題的能力、對學(xué)生知識建構(gòu)過程與自主學(xué)習(xí)能力進行評估，將對知識的評估與對能力、綜合素質(zhì)的評估相結(jié)合。從多方面評價學(xué)習(xí)結(jié)果，評價學(xué)生在創(chuàng)新能力、知識體系等不同方面的能力。

第二，多樣化評估方法。

①形成性評估與總結(jié)性評估相結(jié)合。

形成性測驗可包括：隨機性抽查、課堂上進行提問、每個單元的考察、個別談話等形式。通過反饋的信息，讓學(xué)生在不增加其負擔(dān)情況下，掌握良好的學(xué)習(xí)策略和方法，進行自我調(diào)整。并且可使教師也能及時了解學(xué)生對知識理解的情況，和其中所遇到的困難，及時對學(xué)生采取有針對性的專題教學(xué)。

總結(jié)性評估：就是我們通常采用的期末測驗。

②閉卷與開卷相結(jié)合。

為了考核學(xué)生對能力的理解情況，我們采取半開卷考核。目的在于考核學(xué)生的綜合能力、基本素質(zhì)。半開卷考核以綜合性、研究性題目為主。

針對學(xué)生對知識的掌握程度進行閉卷考核。在考題的設(shè)計上面，適當(dāng)增加應(yīng)用型試題和能力型試題，對學(xué)生的考核由知識立意向能力立意轉(zhuǎn)化。

篇7

一、《船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)》教學(xué)中存在的問題

（一）《船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)》本身內(nèi)容多且復(fù)雜，但是目前各專業(yè)課程課時大幅削減，學(xué)科內(nèi)容隨著科技的進步不但沒有刪減，反而有所增加，造成學(xué)時少且不足的矛盾，需要對教學(xué)內(nèi)容作出較大的調(diào)整與刪減。

（二）《船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)》是一門理論性很強的專業(yè)學(xué)科，在以往的教學(xué)中，教學(xué)方法死板，只能通過板書與作業(yè)的形式使學(xué)生簡單了解教學(xué)內(nèi)容，不能達到真正掌握并自主運用的程度，需要對教學(xué)手段進行改進與創(chuàng)新。

（三）學(xué)生多注重成績，《船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)》中一些復(fù)雜的知識、理念及方法很難通過試卷的形式加以展現(xiàn)，這便使得部分學(xué)生在對待某些重要但不會出現(xiàn)大題的知識時是不認真，對于其在以后的學(xué)習(xí)工作沒有幫助、需要豐富課程的考核方式。

二、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式的改進

（一）教學(xué)內(nèi)容。針對課時少而內(nèi)容多這個矛盾，應(yīng)當(dāng)對教學(xué)內(nèi)容進行劃分，分為基本教學(xué)內(nèi)容與提高教學(xué)內(nèi)容?；窘虒W(xué)內(nèi)容即要求學(xué)生必須掌握的知識點，是其在日后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)和工作應(yīng)用中不可缺少的知識，也是平常課堂上教師主要講述、學(xué)生主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，其中單跨梁、多跨梁、鋼架、剛性板等結(jié)構(gòu)的強度與穩(wěn)定問題及解決多跨梁、鋼架的力法、位移法、能量法、矩陣法等船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)常用的方法為基本教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生必須掌握，以課程授課為主要形式，是試卷考核的主要內(nèi)容。提高教學(xué)內(nèi)容是對于基礎(chǔ)較好、能力較強的學(xué)生的一種再提高的學(xué)習(xí)內(nèi)容，不對大部分學(xué)生做具體要求。比如梁的極限彎矩、板格的有限元理論等為提高教學(xué)。這一部分內(nèi)容以教師答疑、學(xué)生自學(xué)為主要形式，不作為課程考核內(nèi)容。

（二）教學(xué)方法。除了傳統(tǒng)課堂板書講授以外，還要發(fā)揮多媒體教學(xué)方法的優(yōu)勢。雖然《船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)》學(xué)時少且不足，但是通過多媒體教學(xué)可以在既定時間內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容，并且保證教學(xué)質(zhì)量，豐富教學(xué)內(nèi)容。例如通過動畫、視頻、動態(tài)圖片等多種形象具體的形式，加深學(xué)生對于概念的理解和掌握。然而在發(fā)揮多媒體教學(xué)優(yōu)勢的同時，我們也不能忽略其信息量大導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)不扎實的缺點。這需要老師對多媒體內(nèi)容進行精化，同時加以板書說明，實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)的優(yōu)勢互補，便學(xué)生既學(xué)完又學(xué)會。

其次，以科研帶動教學(xué)，努力提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力。通過讓學(xué)生接觸實際的船舶工程結(jié)構(gòu)設(shè)計項目，將工程領(lǐng)域的技術(shù)問題融入課堂教學(xué)中，直接激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)課堂知識的熱情。例如通過學(xué)習(xí)專業(yè)有限元軟件Patran做幾個簡單結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果與課堂學(xué)習(xí)的力法和位移法所計算的結(jié)果的比較，既可以為未來專業(yè)軟件的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，又有利于加深對力法、位移法本質(zhì)的理解。課堂教學(xué)和課外研究有機結(jié)合，能提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，增強其工程素質(zhì)和實踐能力。

另外，還可以結(jié)合與船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)的競賽，組織學(xué)生分組積極參與，在實踐應(yīng)用中掌握知識要點。

（三）考核方式。改變以往完全閉卷考試的形式，采取“一頁開卷”考試方式，允許學(xué)生將重要的參考公式和自己歸納的知識點等寫在自帶A4紙上帶入考場（只能手寫），從而幫助學(xué)生不死記硬背公式，而把主要精力放在對課題的理解和過程上。同時準備這一頁紙的過程，就是對重點知識的歸納與提煉的過程。

除了以往的試卷考核以外，還可以設(shè)計課程作業(yè)。學(xué)生通過運用課本上的知識對于實際的工程問題進行具體分析，完成課程作業(yè)，從而在后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中走出重注成績的誤區(qū)，更注重對知識的分析與理解，增強對日后本專業(yè)工程問題的思考。

篇8

關(guān)鍵詞：房屋建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)主要作用

中圖分類號：TU8 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展，我國高層建筑數(shù)量也越來越多。高層建筑的側(cè)移和內(nèi)力隨著結(jié)構(gòu)高度增加而急劇增加，當(dāng)高層建筑達到一定高度時，側(cè)向位移很大，所以水平荷載產(chǎn)生的側(cè)移和內(nèi)力是確定結(jié)構(gòu)體系、材料用量和造價的決定因素。高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是靠剛度支配而不是結(jié)構(gòu)材料的強度，而剛度的大小取決于結(jié)構(gòu)體系。因此，如何選擇經(jīng)濟而有效的結(jié)構(gòu)體系，并對它進行有效的力學(xué)分析是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點。

1.基于常微分方程求解器的分析方法?，F(xiàn)在國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開發(fā)研制了相當(dāng)有效的常微分方程求解器，功能很強，尤其自適應(yīng)求解，可以滿足用戶預(yù)先對解答精度所指定的誤差限。我國清華大學(xué)包世華教授和袁駟教授在高層建筑結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)用此方法，解決了高層建筑結(jié)構(gòu)考慮樓板變形時靜力計算、動力計算和穩(wěn)定計算。這些問題若完全用離散化方法求解，其計算量都是極其巨大，用微分方程求解器法求解，因其方程組數(shù)目少，顯示出極大的優(yōu)越性，在高層建筑結(jié)構(gòu)分析中成功地運用此方法，具有獨到之處。

袁教授利用有限元技術(shù)，并借助能量泛函的變分，將控制的偏微分方程半離散化為用結(jié)線函數(shù)表示的常微分方程組，然后用高質(zhì)量的常微分方程求解器直接求解，即有限元線法。這是一種具有吸引力和競爭性新方法，該方法解一般力學(xué)計算問題已取得了良好結(jié)果。相信通過逐步的實際檢驗證，這種方法將會更加完善。

2.基于有限條法和樣條函數(shù)法的分析方法。半解析法是解析與離散相結(jié)合的方法，它以數(shù)學(xué)力學(xué)的方法大大減少有限元方程組的階數(shù)，能避免有限元“過分”計算，而且能防止有限元法中經(jīng)常遇到計算污染(即病態(tài)方程組)，引起計算結(jié)果惡化。

在高層建筑中，經(jīng)常會遇到幾何形狀和物理特性沿高度方向比較規(guī)則的情況，這樣的結(jié)構(gòu)體系，采用有限條法很有效。有限條法只需沿著某些方向采用簡單多項式，其它方向則為連續(xù)、可微、且事先滿足條端邊界條件的級數(shù)。在采用有限條法時，合理地選擇結(jié)構(gòu)計算摸型，等效連續(xù)體的物理常數(shù)和條元的位移函數(shù)是提高精度、簡化計算的三個關(guān)鍵，對此國內(nèi)外已有一些研究，關(guān)于分條模式和位移函數(shù)，提出了一些研究成果。

樣條函數(shù)是分段多項式的一種，與一般有限單元法相比，它的位移模式曲線擬合度好、連續(xù)性及通用性強，系數(shù)矩陣稀疏、計算量小，且具有緊湊、收斂，完備和穩(wěn)定等方面特征。因此，計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好，不失為一種較好的方法，在高層建筑中得到了應(yīng)用，以三次B樣條子域法為例分析開洞剪力墻，先將該結(jié)構(gòu)分為n個子域，作子域分析，建立子域剛度矩陣和荷載列陣，然后對結(jié)構(gòu)進行整體分析，獲得樣條結(jié)點參數(shù)，進而求出結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力。

3.基于分區(qū)廣義變分原理與分區(qū)混合有限元的分析方法。有限元，特別是雜交元和非協(xié)調(diào)元的發(fā)展，促進了分區(qū)廣義變分原理的研究。清華大學(xué)龍馭球教授在分區(qū)混合廣義變分原理基礎(chǔ)上提出了分區(qū)混合有限元法?；诜謪^(qū)廣義變分原理的分區(qū)混合有限元法是繼位移法、雜交元法之后的新方法，它將彈性體分成勢能區(qū)和余能區(qū)，勢能區(qū)采用位移單元，以結(jié)點位移為基本未知量；余能區(qū)采用應(yīng)力單元，以應(yīng)力函數(shù)作為基本未知量，而區(qū)交界面通過引入附加的能量項在積分意義下滿足位移和力的連續(xù)條件，從而保證了收斂性，最后通過取總能量泛函為駐值建立分區(qū)混合有限元法基本方程。

用分區(qū)混合有限元法具有適應(yīng)性強、分區(qū)靈活，能保證收斂性，用于計算框支剪力墻和托墻梁結(jié)構(gòu)，以及框支剪力墻角區(qū)應(yīng)力集中這個工程計算中感到棘手的問題，可見分區(qū)混合有限元法在高層建筑結(jié)構(gòu)分析中有著廣泛應(yīng)用的前景。

篇9

關(guān)鍵字：加強層高層框筒 力學(xué)行為

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：

由于高層建筑在近幾年來，其建設(shè)的層數(shù)非常的多，而且其質(zhì)量也很大。尤其近年來地震災(zāi)害越來越嚴重，對高層建筑的框架核心筒結(jié)構(gòu)的要求越來越高。在實際的建設(shè)中要分析其結(jié)構(gòu)的動力，而這種結(jié)構(gòu)動力的特性分析又通常被我們稱作是結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析。其中我們進行模態(tài)的分析有著重要的意義，它主要是指的在整個振動過程中存在的一種的基本振動的特性，其通常具有固有的頻率以及固定的振動型、模態(tài)的質(zhì)量和剛度、以及模態(tài)阻尼比值等相關(guān)參數(shù)。在文中我們還對會加強層的相關(guān)問題進行討論，通過在本文下面就要對整個的結(jié)構(gòu)動力分析進行相關(guān)總結(jié)。

1加強層的相關(guān)概述

在建筑設(shè)計過程中我們對加強層必須進行認識，所謂的加強層有時候也叫做水平的剛性層或者延伸結(jié)構(gòu)，它主要指的是在進行高層建筑的設(shè)計過程中，選取幾個不穩(wěn)點從核心筒或者是剪力墻伸出去和外框柱連接在一起的一個平行的構(gòu)架，其剛度與其他的水平構(gòu)架相比較要大將近十倍左右，它的垂直高度大約是一層樓高度。由于近年來地震的頻發(fā)，這使得其水平地震的作用所要承受的水平荷載造成的側(cè)面位移要比一般的大很多，所以在框筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，側(cè)向位移成為其主要的控制一個目標。我們可以通過在整個結(jié)構(gòu)中設(shè)置設(shè)備層和避難層來增強其對結(jié)構(gòu)側(cè)移的控制，我們可以設(shè)置水平伸臂來不斷增大其對外框的抵抗側(cè)向荷載的作用。我們也可以在設(shè)置伸臂的同時在設(shè)置伸臂使得兩側(cè)的外框可以抵抗側(cè)向的荷載。這種環(huán)帶的構(gòu)件可以增強該層的整體性，而且還非常有助于在減小整個結(jié)構(gòu)的側(cè)向的位移，使得框架豎向結(jié)構(gòu)的構(gòu)件在水平的應(yīng)力上趨于一致。

2水平加強層的作用機理

在計算框筒高層的結(jié)構(gòu)中，在水平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩的組成中主要分為3個部分。第一，核心筒體的彎矩；第二點，外框柱中的彎矩；第三點，外框柱在軸向拉壓力上形成的整體力偶矩。從抗側(cè)的剛度上進行比較，核心筒的遠遠要比外框架的大，因為大部分的水平力都是由核心筒進行承擔(dān)的。核心筒由于受到水平力的作用會出現(xiàn)彎曲變形，我們在高層建筑中的頂點位移發(fā)生很大的變化。加強層則是對核心筒與外框架進行有效的連接，使得整個外框架能夠更加有效的參與到整個工作之中。我通過不斷增大結(jié)構(gòu)的整體抗側(cè)移的剛度，來提高整個體系的偶矩，從而使得更大程度上發(fā)揮著外框柱在側(cè)向剛度抵抗力中的作用。

3加強層的最佳位置選擇與計算探究

3.1能量法求解房屋的頂點位移

進行多道剛臂在整個高層的建筑結(jié)構(gòu)中的計算，做出了計算的基本簡圖1。水平的荷載作用引起的剛臂發(fā)生的變形圖如圖2。圖中的表示的是剛臂和外排柱的節(jié)點轉(zhuǎn)角，表示的是剛臂與心筒墻邊的轉(zhuǎn)角，表示的是剛臂兩個端點的相對豎直位移。根據(jù)相應(yīng)的計算公式得出：

U剛臂=，在式子中Els表示的是整個剛臂彎曲的剛度，l表示的考慮到剛臂的剪切的變形的有效長度。

在普通樓層梁的應(yīng)變能的公式為：

，由于芯筒在剪切的過程中不考慮其變形，所以在計算的時候芯筒的應(yīng)變能僅僅是由彎曲的應(yīng)變能組成的：。在整個式子中表示的是整個芯筒的彎曲剛度，u表示的是房屋的側(cè)移。

圖1 表示多道剛臂中的高層建筑結(jié)構(gòu)計算簡圖

圖2 水平荷載作用下剛臂的變形圖

圖3 芯筒的變形圖

圖4 軸變形

柱則僅僅是考慮到軸向的應(yīng)變能，軸變形如圖4，外排柱的豎向位移為w，芯筒的截面的轉(zhuǎn)角為，在梁的梁端是相對的豎向位移是。

則可以得出：，其外排柱的應(yīng)變能是：在式子中表示的是外排柱的軸向剛度?？偨Y(jié)構(gòu)的應(yīng)變能主要是由芯筒、外排柱、普通樓層梁以及剛臂等四部分組成，水平荷載做功為W，那么我們可以得出：則相應(yīng)的結(jié)構(gòu)的總位能是：，根據(jù)最原理和邊界最小值，我們可以將房屋頂位移表示成為下面的式子：。

在式子中表示的是一個待定的未知常數(shù)，根據(jù)Ritz的算法求解，我們可以根據(jù)其結(jié)果得出是其中3個無量綱結(jié)構(gòu)的特征系數(shù)。

3.2加強層在設(shè)計過程中的要點探究

由于剛度的突變可以引起相應(yīng)的薄弱層，所以在抗震的設(shè)計中我們要注意到一下幾點：

3.2.1剛度的匹配問題，我們?yōu)榱耸沟眉訌妼拥目蛲步Y(jié)構(gòu)受力合理，剛臂、筒體以及框架柱的線剛度在匹配中非常重要，筒體的線剛度比剛臂的線剛度要大，但是其在整體的框架柱中的抗側(cè)剛度比一般的筒體剛度要小。

3.2.2加強層的位置與數(shù)量的設(shè)置參見表1

3.3加強層的建設(shè)設(shè)計結(jié)構(gòu)要合理

考慮到加強層的伸臂構(gòu)建比較適宜的位置是在核心的筒墻與的框架柱之間，在進行平面布置的時候應(yīng)該注意到使得伸臂構(gòu)建與核心筒的轉(zhuǎn)角和十字節(jié)點相連并且有可靠的錨固。

3.3.1設(shè)置加強層之后我們應(yīng)該注意到加強層在框架柱的強度和延續(xù)性的設(shè)計，使用帶有勁性鋼筋的混凝土，而且還有加入符合的螺旋箍筋。在加強層的核心筒墻肢應(yīng)該按照相應(yīng)的加強部位進行設(shè)計。

3.3.2設(shè)計中有限剛度的原則性問題。在加強層中我們應(yīng)該適宜采取桁架形式，我們通過調(diào)整桁架的腹桿的剛度來實現(xiàn)，以此來彌補在加強層中結(jié)構(gòu)整體剛度的不足，我們還能夠減少結(jié)構(gòu)內(nèi)力的突變發(fā)生，這就使得高層的框筒結(jié)構(gòu)在地震的環(huán)境中，加強層的桁架腹桿的先屈發(fā)生破壞，我們要避免在加強層的附近外框架與核心筒的墻肢遭到破壞。

3.4加強層的最好的位置選擇探析

在加強層位置的選擇上我們要先要明白其位置的選擇關(guān)系，它主要是與普通樓層的梁的剛度特征系數(shù)以及剛臂度的特征系數(shù)有關(guān)。經(jīng)過計算得出結(jié)果，隨著剛臂度的特征系數(shù)在不斷的增大，加強層的最好位置是在不斷的發(fā)生變化的，則其位置向下移動。水平荷載從分布上發(fā)生了變化，從以前的均布荷載、倒三角形荷載再到頂部集中的荷載都發(fā)生著變化，此時加強層的位置在不斷的上移。

3.5加強層的合理數(shù)量探究

經(jīng)過主要的研究表明：加強層的數(shù)量當(dāng)為一層的時候，加強層對整個房屋屋頂?shù)膫?cè)移效果非常明顯，如果超過了3層，那么就會發(fā)現(xiàn)在增設(shè)的加強層對整個高層的建筑存在著的側(cè)移的影響不明顯，因此我們在一般的情況之后選擇加強層的層數(shù)一般在1-3的范圍，真如上表1給出的數(shù)據(jù)，在我們不考慮水平加強層在變形影響的時候，我們設(shè)置剛性的加強層的最佳位置只與加強層數(shù)存在著對應(yīng)的關(guān)系。

3.6加強層導(dǎo)致剛度的突變和薄弱層的相關(guān)探析

加強層在水平伸臂的構(gòu)建上與該層的上下樓板的組成上有很大的箱型盤，箱型盤與框架形成了一個整體，而且這種整體的變形很小。這種在加強層處由于剛度突變造成的結(jié)構(gòu)內(nèi)力的突變在整個整體結(jié)構(gòu)的傳力途徑上發(fā)生了改變。在加強層附近存在著比較容易破壞與位移，當(dāng)我們遇到地震的時候，這些帶剛性的加強層如果沒有采取特殊的措施就會造成“強柱弱梁、強剪弱彎”的延性不能夠達到。由于其不利的變形影響，就會導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)遭到破壞，甚至?xí)?dǎo)致倒塌。

4總結(jié)語

在框筒結(jié)構(gòu)中設(shè)置水平的加強層，能夠比較有效的控制側(cè)移。本文通過對加強層的相關(guān)設(shè)置位置、設(shè)置的數(shù)量以及分布匹配的情況進行了概述，使得加強層在整個框筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有良好的抗震效果，并對結(jié)構(gòu)的體系起到了至關(guān)重要的作用。

參考文獻：

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[3]李慧.高層鋼筋混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化研究[D].廣州大學(xué),2012.

篇10

基金項目：精品課程建設(shè)項目

作者簡介：周海龍（1981-）男，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木建筑工程學(xué)院講師，博士生，主要從事結(jié)構(gòu)力學(xué)與橋梁工程的教學(xué)與科研工作，（e-mail）ndsjyzhl@126.com。

摘要：共性與個性原理是哲學(xué)的一條基本原理。文章將這一原理引入結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中，從幾何組成分析、靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析以及圖乘法三個方面，介紹共性與個性原理在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：哲學(xué)；共性與個性；結(jié)構(gòu)力學(xué)；教學(xué)研究

中圖分類號：g6423文獻標志碼：a文章編號：10052909（2013）05007403共性與個性相互關(guān)系原理是馬克思哲學(xué)中的一條基本原理[1]。共性是指同類事物共同具有的狀態(tài)、屬性和變化發(fā)展的規(guī)律；個性是指同類事物中各個事物在狀態(tài)、屬性和變化發(fā)展規(guī)律方面的不同特點。共性決定事物的基本性質(zhì)，個性揭示事物之間的差異性，共性存在于個性之中并通過個性表現(xiàn)出來。共性與個性原理是分析和解決矛盾問題的根本原理。只有掌握共性與個性的原理，才能依據(jù)矛盾普遍性的原理對具體矛盾進行具體分析，并正確認識矛盾和解決矛盾。

矛盾的共性和個性相統(tǒng)一的關(guān)系，既是客觀事物固有的辯證法，也是科學(xué)的認識方法。哲學(xué)與科學(xué)的相互關(guān)系，可以說是社會意識范圍內(nèi)的共性和個性的關(guān)系。哲學(xué)的本質(zhì)在于力圖揭示自然、人類社會和思維的普遍規(guī)律或者說共性；而科學(xué)的本質(zhì)在于力圖揭示自然、人類社會和思維某一具體領(lǐng)域的特殊規(guī)律或者說個性。共性寓于個性，個性蘊含共性，哲學(xué)與科學(xué)之間形成了本質(zhì)上的內(nèi)在聯(lián)系及密切的互動關(guān)系。哲學(xué)對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)的指導(dǎo)作用就是共性與個性關(guān)系原理的運用。

結(jié)構(gòu)力學(xué)課程是一門充滿辯證唯物主義思想的課程。例如，建于清乾隆年間（1736一1795）的頤和園十七孔橋，為園內(nèi)最大的石橋，它經(jīng)歷了多年風(fēng)風(fēng)雨雨的考驗，但其幾何不變性仍然未受影響。因為通過零載法的分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)孔數(shù)為奇數(shù)孔時，體系為幾何不變體系；當(dāng)孔數(shù)為偶數(shù)孔時，體系為瞬變體系[2]?？梢?，設(shè)計為奇數(shù)孔滿足了幾何穩(wěn)定性的要求，從幾何組成分析的角度來看是穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。根據(jù)共性與個性的原理，上述零載法分析的結(jié)論體現(xiàn)了共性，而十七孔則體現(xiàn)了個性，它是由橋梁的跨徑以及泄洪要求決定的，從這個意義上講，多孔拱式體系橋梁結(jié)構(gòu)的建造應(yīng)用了哲學(xué)中的共性與個性原理。本文通過幾個具體的示例，介紹共性與個性原理在結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，以期培養(yǎng)學(xué)生從哲學(xué)角度來理解和思考問題。

一、幾何組成分析的規(guī)律

幾何組成分析對于結(jié)構(gòu)力學(xué)初學(xué)者而言，是非常重要的。通過幾何組成分析可以判斷該體系是幾何不變體系還是幾何可變體系，幾何可變體系不能作為結(jié)構(gòu)，而幾何不變體系則可作為結(jié)構(gòu)。此外，通過幾何組成分析，還可以判定結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu)還是超靜定結(jié)構(gòu)，從而選擇相應(yīng)的計算方法。幾何組成分析中首要的問題是計算體系的計算自由度（w），一般教材[3]會給出兩個公式：

對于一般桿件體系

w=3m-（2h+r）①

式中：m為剛片的數(shù)目，統(tǒng)計時不含基礎(chǔ)；h為單鉸的數(shù)目；r為支座鏈桿的數(shù)目。

對于鉸接鏈桿體系

w=2j-（b+r）②

式中：j為結(jié)點的數(shù)目；b為桿件的數(shù)目；r為支座鏈桿的數(shù)目。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

周海龍，等共性與個性原理在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

對于體系中存在組合結(jié)點的情況，教材中未給出相應(yīng)w的計算公式，很多學(xué)生在計算此類問題時，常常不知該怎么辦。其實如果清楚以上兩個公式的關(guān)系，問題就會變得迎刃而解。公式①適用于任意體系，對于由桿件組成的體系均適用，當(dāng)然也適用于帶有組合結(jié)點的體系，它具有普遍性，體現(xiàn)共性；公式②適用于全部結(jié)點均為鉸結(jié)點的體系，它具有特殊性，體現(xiàn)個性。帶有組合結(jié)點的體系也是具有特殊性的體系，故可以用體現(xiàn)共性的公式①進行計算。

其實幾何組成分析的方法也體現(xiàn)了哲學(xué)的共性原理，掌握這些分析的方法也就掌握了幾何組成分析的精髓。筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，對幾何組成分析的方法總結(jié)如下：

（1）當(dāng)體系中有明顯的二元體，應(yīng)首先考慮拆掉二元體。

（2）當(dāng)體系本身與基礎(chǔ)之間通過三根支座鏈桿相連時，則只分析體系本身即可，基礎(chǔ)可去掉，所得結(jié)果代表整個

系的性質(zhì)。

（3）當(dāng)體系本身與基礎(chǔ)之間通過多余三根支座鏈桿相連時，則基礎(chǔ)必須作為一個剛片。

（4）凡是以兩個鉸與外界相連的剛片，無論其形狀如何，從幾何組成的角度來看，都可看作通過鉸心的鏈桿。

（5）鏈桿和剛片可以相互轉(zhuǎn)化，有時把鏈桿當(dāng)作剛片來分析，有時把曲桿或者擴大的剛片當(dāng)作鏈桿來分析，三角形也不總是看作剛片，必要時把它拆成鏈桿，甚至可以把一種形式的剛片轉(zhuǎn)化為另一種形式的剛片。

（6）采用“一剛片”判別法[4]，迅速尋找剛片。具體思路：先找一個剛片，再找其余剛片。首先判定基礎(chǔ)是否作為剛片；或?qū)Ⅲw系內(nèi)的任意一個三角形及其上的二元體作為一個剛片；如果體系內(nèi)無三角形，則將任意一根鏈桿作為一個剛片。先找到的剛片記為剛片ⅰ，當(dāng)從剛片ⅰ伸出四根鏈桿時，且用三剛片規(guī)則分析時，任意兩根鏈桿所連接的同一個幾何不變體就是我們要找的另外兩個剛片；當(dāng)從剛片ⅰ伸出三根鏈桿時，用兩剛片規(guī)則分析時，其伸出的三根鏈桿所連接的幾何不變體系就是我們要找的剛片。

（7）零載法。對于一些比較復(fù)雜難以用三個規(guī)則分析的體系，當(dāng)滿足w=0（無基礎(chǔ)時w=3）時，可以考慮用該方法進行分析。其依據(jù)的原理是靜定結(jié)構(gòu)滿足平衡條件解答的唯一性原理。

檢查w=0（無基礎(chǔ)時w=3）體系滿足平衡條件的解答是否唯一時，可以任取一種荷載形式，一般取荷載為零最為方便，故將該種幾何組成分析的方法稱為零載法。 當(dāng)荷載為零時，若體系的反力和內(nèi)力必定為零，則體系是幾何不變體系；反之，若體系的部分反力和內(nèi)力可以有非零值，則體系是幾何可變體系。

二、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析

結(jié)構(gòu)力學(xué)教材主要介紹了以下五種類型的靜定結(jié)構(gòu)：多跨靜定梁、靜定剛架、三鉸拱、靜定桁架和靜定組合結(jié)構(gòu)。重點解決三方面的問題：一是反力的計算；二是內(nèi)力的計算；三是內(nèi)力圖的繪制。其實這些問題歸根到底就是單跨梁的彎矩圖繪制問題，只要能深刻地領(lǐng)會截面法與平衡條件這兩個“法寶”，靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算問題就會變得非常容易。

另外，靜定結(jié)構(gòu)有一個非常重要的特性，就是解答的唯一性，其桿件的內(nèi)力與支座反力均可通過靜力平衡條件求解。這個特性體現(xiàn)著靜定結(jié)構(gòu)的共性，利用這一點，可以幫助我們樹立解決問題的信心。例如，求圖1中指定桿件的內(nèi)力，乍一看，覺得在求完反力之后無從下手。有些學(xué)生想當(dāng)然地認為這是超靜定問題，利用力法進行求解，結(jié)果使計算無法進行下去。其實，如果對幾何組成分析掌握得很熟練的話，很容易看出左右兩個剛片，通過三個鏈桿相連，組成幾何不變且無多余聯(lián)系的體系，然后與基礎(chǔ)按照兩剛片規(guī)則連接，故原體系為幾何不變體系且無多余聯(lián)系，為靜定結(jié)構(gòu)。根據(jù)靜定結(jié)構(gòu)解答的特性，借助幾何組成分析，可以很容易想到將連接桿件截斷，取其中一部分為隔離體進行分析求解，得到一個平面一般力系，可以利用三個方程解決三個未知數(shù)，于是桿件的內(nèi)力即可求出。

以上分析的過程，就是根據(jù)靜定結(jié)構(gòu)的靜力特性這個共性的特點思考和尋找解決問題的過程，這再一次證明哲學(xué)作為方法論，對自然科學(xué)具有一定的指導(dǎo)作用。學(xué)好哲學(xué)，對于我們分析問題和解決問題非常有幫助。

圖1指定桿件的內(nèi)力計算

三、圖乘法

結(jié)構(gòu)的位移計算是結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)中非常重要的內(nèi)容，有積分法與圖乘法兩種計算方法。積分法是根據(jù)虛功原理得出的一般形式，圖乘法是針對由直桿組成的梁和剛架進行的進一步的簡化計算。結(jié)構(gòu)力學(xué)教材中涉及到的位移計算有靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)，指定截面或點的絕對位移與相對位移的計算問題、力法中系數(shù)和自由項的計算問題與動力學(xué)中柔度系數(shù)的計算問題。事實上，只要應(yīng)用哲學(xué)的共性與個性原理，這些問題都很容易解決。其特性都是位移計算問題，只不過名稱以及實際狀態(tài)與虛擬狀態(tài)不同而已，這也正體現(xiàn)出各種方法的個性。

對于靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計算問題，其實際狀態(tài)是實際的荷載作用下的變形狀態(tài)，而對于力法中系數(shù)的計算，其實際狀態(tài)是多余力為單位力作用下的變形狀態(tài)，對于存在未知力的體系，多余力為單位力作用下的狀態(tài)既是實際狀態(tài)又是虛擬狀態(tài)，充當(dāng)著雙重的角色。每一個自由項的計算，其實際狀態(tài)是外荷載單獨作用下的變形狀態(tài)。動力學(xué)中柔度系數(shù)的計算問題同力法中主系數(shù)與副系數(shù)的計算問題。

根據(jù)共性寓于個性之

中的對立統(tǒng)一規(guī)律，在教學(xué)過程中，可采取在講清楚圖乘法的原理及實質(zhì)的基礎(chǔ)上，再將其推廣到力法中系數(shù)及自由項的計算以及動力學(xué)中柔度系數(shù)的計算，使學(xué)生對圖乘法的理解更加深入，認識更加具體，前后知識點也能得到更好的串聯(lián)，以避免學(xué)生認識上的片面性，即只看局部，而忽略整體。

四、結(jié)語

結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門充滿辯證唯物主義思想的課程，筆者將哲學(xué)中的矛盾普遍性與特殊性的原理（即共性與個性原理）在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中進行了大膽嘗試，以便更好地改進教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，把哲學(xué)課程與自然科學(xué)課程進行有效的結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自然科學(xué)的興趣，并幫助他們學(xué)會用哲學(xué)的觀點去分析問題與思考問題。

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[4] 崔清洋，張大長.結(jié)構(gòu)力學(xué)（精編本）[m].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2006.

application of principles of universality and individuality in structural

mechanics teaching

zhou hailong， li ping， shen xiangdong

（college of water conservancy and civil engineering， inner mongolia agricultural university，

huhhot 010018， inner mongolia autonomous region， p. r. china）

abstract： universality and individuality is a basic principle of marxist philosophy. the application of universality and individuality principle in structural mechanics teaching was introduced from three aspects： geometric composition analysis， statically determinate structure internal force analysis， and diagram multiplication method.