时间：2023-06-08 10:58:51
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工程问题的概念，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：工程力学；教学方法；课堂教学；教学质量
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2013）01-003-01
工程力学是非机械类专业工科学生的重要基础，开设本课程的学生一般再无后续力学课程。目前的教学大纲中仍然将理论教学作为重点，在工程力学教学的过程中仍然仅仅重视工程力学相关理论公式以及微分方程的求解上。这种教学模式，会使工程力学教学陷入困境。一方面学生感觉工程力学知识晦涩难懂，另一方面工程力学教师在讲解过程中也无法将工程力学知识清晰的表述出来，教学效果不理想。最终会导致学生学习兴趣较低，深感这门课程难学，也是学生最难掌握的专业基础课之一。那么如何激发学生的学习兴趣，提高教学质量，提高学生分析能力，这是每一位一线力学教师所关注的问题。
一、加强教学环节，改进教学实践的方法
1、充分利用多媒体教学，多种教学手段相结合 随着时代的发展和科学技术的进步，人类的教育手段也不断提高。计算机多媒体教学已经走进课堂，它以其鲜明的教学特点，丰富的教学内容，形象生动的教学情境逐步打破“一块黑板，一支粉笔、一张嘴巴众人听”以教师灌输为主的“填鸭式”的教学法。
工程力学与工程实际联系紧密，所研究的问题都是工程中最基本的力学问题，而大部分学生缺乏对生活和生产实践的感性认识，单靠教师的口述和板书很难让学生接受和理解这些知识。运用多媒体辅助教学，既发挥其形象具体直观、图文清晰规范、信息量大面宽的优势，又保留板书教学节奏可控、交流自如等特点。各种工程实例可利用多媒体通过屏幕以图片、动画的形式展现在学生面前，有利于学生工程概念的建立，更容易接受和理解教学内容，激发学生的学习兴趣。当然，多媒体教学也不是尽善尽美，存在进度较快、学生的思维较难跟上教师节奏等问题。因此，教学中应采取传统教学与多媒体教学相结合的方式。
2、完善教学方法，提高教学质量 工程力学教学力求做到概念准确，叙述简明，主干清晰，启发思维。
（1）教学中突出一条主线，以固体力学的基本研究方法——力的平衡、变形的几何协调、力与变形间的物理关系的研究，为分析研究工程力学问题的主线，贯穿整门课程，有利于学生建立对力学的整体认识。（2）讲解时注重归纳思维方法。在讨论不同问题的个性（特点）的时候，突出共性的归纳。如不同基本变形应力分析方法的共性；静定问题与静不定问题的共性；不同材料物理模型下变形体力学分析的共性等。（3）加强课堂讨论。促进学生对于问题、模型、假设、结论等物理与几何意义及结论的正确性条件等的讨论与探究。每次课均设置有思考、讨论题，使学生参与互动。可以通过情境的设置，理论结合实际，使学生能够更透彻地掌握工程力学的相关概念，提高学生的学习兴趣，使学生能够受到更大的启发，达到良好的教学效果。
3、重视习题课，提炼典型习题 学生在力学学习过程中，普遍会存在“上课听懂了，习题不会做”的现象。因此，习题课在工程力学课程教学中有着重要的作用。习题课应以“讨论”为中心组织教学，内容上应注意基本概念和习题训练并重。教师需要挑选典型的、学生易出错的、综合性强的例题。讲解时，重点讲分析过程、解决办法，最后讨论一题多变的求解方法，辐射出更多有关的知识点，并加以小结。通过习题训练，加深学生对知识点的理解、记忆和运用，提高学生分析问题、解决问题的能力。
二、课程教学中的重点、难点问题的解决办法
解决好课程中的重点、难点问题是学生对所学内容能够透彻理解、深化认识的一条重要途径，也是培养分析思维能力的有效方法。
解决的办法是精炼课程内容，突出研究主干，加强启发讨论，注重归纳思维。在授课过程中注意围绕重点、难点精讲多练，对讲授内容注重讲概念、讲思路、讲方法。以力的平衡—变形的几何协调—材料的力学行为作为分析研究工程静力学问题的主线，突出基本概念、基本理论、基本分析方法和基本计算能力的培养。可采用启发式、讨论式的教学方法，即先提出一定的问题，引导学生积极思考和讨论，使之有解决问题的愿望后，再通过教师的讲解分析，将实际结构转化为力学模型，并从力学的角度加以分析，最后将所得到的结果引入课堂教学的理论部分。另外，还可以留一些与生活相关的思考题，让学生在课外思考、推理，力争得到一些结论。这样，就能使学生看到力学并不仅仅是一些枯燥的概念和理论，还是活生生的现实。这种启发式教学不仅能引起学生的很大兴趣，还可获得一般教学方式所达不到的效果。
三、结束语
在工程力学的教学中，我们注重培养学生的工程意识和应用能力，根据专业特点优选教学内容、采用多样的教学方法和手段，增强学生分析和解决实际问题的能力。
全面提高工程力学的教学质量，培养学生的创新能力，需要不断地坚持和努力，必须采取积极有效以及循序渐进的方式。作为一名讲授工程力学课程的一线教师，将积极探索，不断完善教学过程的设计，不断更新教学理念，不断总结积累教学经验，提高教学水平，培养社会需求的应用型、创新型工程技术人才。
参考文献
[1] 张晓芳. 合理应用多媒体保证工程力学教学质量的探讨[J].赤峰学院学报，2010（12）：29-30.
分析岩土工程专业实际教学过程改革的必要性及当前主要存在问题的基础上，结合岩土工程专业面向工程应用的培养目标和教学实际，考虑本科学生专业素质教育与能力教育亟需提高的要求，阐述了目前岩土工程实际教学中需要提请专业教师注意的几个方面，提出了构建实验性、实践性和实战性教学改革的一些思考与建议，为培养出具有较强实践动手能力和创新能力的岩土工程高素质人才服务，以期满足高等教育的社会化和时代性需求。
关键词：
岩土工程专业；实验性；实践性；实战性；教学改革
一、引言
如今，社会经济结构的大调整对人才的要求也发生明显的改变，为社会不断输送高素质人力资源的中国高等教育也正处在变革之中，在有限的社会资源与竞争日益激烈的环境影响下，一定程度上压缩了学生的有限学习空间，使得培养的学生在专业知识水平和解决问题的能力方面远远满足不了社会的需求。因此，分析当前岩土工程专业教学过程中存在的主要问题，强化实验性、实践性与实战性教学改革，构建适合就业市场需求和行业发展需要的能力综合型素质教学体系与模式，是所有承担专业教学任务的教师不断深入研究的课题。
二、当前岩土工程专业教学过程中主要存在问题
长期以来，岩土工程专业的教学过程一直存在着重理论、轻实践的倾向，实践教学管理松散、经费投入相对不足，教师的教学积极性和教学激情不高，学生的学习能力与实践能力偏弱，从而影响了学生的培养质量。主要有以下几种表现。
1.基本概念的实验性教学日益淡化。岩土工程学科很多的基本概念、基础理论和重要公式都是基于试验规律的发现上升为统一的定律与定理，如果不重视基本物理模型试验了解岩土工程的一些基本属性，很难做到理解性的熟悉与掌握。一直以来，国内的高等教育在感性引领与客观认知上倾注的投入严重不足，表现为实验教学课程的学时设置不够甚至没有、相应配套经费的投入偏少甚至缺失、教学质量管理的松懈甚至淡化[1]。再加上扩招学生人数的增加，一线青年教师特别是实验课教师由于教学经验的不足，教学过程中很难提高教学积极性，学生的学习懈怠心理也被突出地放大，对岩土工程的基本概念模棱两可、对学科专业的前景认知难以把握、对未来所要从事的行业要求缺乏信心等。
2.观摩实习等实践性教学逐渐压缩。亲临现场的认识实习、参与工程的生产实习是岩土工程专业学生进行实践性教学的主要方式，也是学生提升专业理解、增进行业认识的重要途径。由于工程建设的实效性，实习基地可分为两大类：一类是固定实习基地，这类基地的教学内容基本上是不变的，几乎每届学生都可以前往参观学习，主要用于基础性实习教学；另一类是临时（动态）实习基地，这类基地是在实习准备阶段联系的，教学内容随工程建设本身而变化，而且随着工程建设的进度而变化，主要针对某一单项工程的实践教学[2]。由于野外实习时间安排相对集中且短暂，再加上路途与安全等问题的考虑，导致部分学生不能全面仔细地观察到项目施工现场的情况及细节，而且学校管理人力的限制不可能对每位学生的实际过程有效的监控，实习基地的偏少和时间的压缩，必然不利于学生全面了解各类工程项目，学生的见识也得不到有效扩展。
3.处理问题等实战性教学严重缺失。普通高校对学生的培养更注重的是对教科书中理论知识的反复考查，在了解最新学科领域和相关科技文献方面微乎其微。因此，当学生进入高校开始接触应用型基础科学研究时，动手实践能力普遍较差，科研能力基础较薄弱。在这样的背景下，若要培养学生们的科研能力，只能从最初步和最简单的工作开始，在教师的引导下一点一滴地积累。恰巧，我们的大学课程开始又是以最基础理论课开始，学生没有真正地理解所学知识的基本概念，又由于实践性教学环节的种种不足，导致学生的第一认识本身存在很多的疑惑，从感性认知到理性认知的过程相互之间的衔接被割裂。如参与科学研究时，研究的科学问题在哪里，什么是工程人员必须要把控的，研究出来的规律、结论等成果对现实有如何的指导意义，这些都是需要让学生去了解的，当面对这些问题时，我们的学生往往脑海里是一片空白。
三、提出一些拟改革措施意见
基于目前普通高校中岩土工程专业本科生的实际教学过程中存在的问题，笔者通过调研及在教学科研中不断总结，提出以下几点解决问题的思考。
1.基本概念、理论的网格节点化教育教学。与传统的结构、材料、力学等学科不同，岩土工程是一门综合性较强的复杂体系学科，研究的对象如土、岩石本身的物理、化学与力学特性等就很多元，且涵盖的内容十分广泛，包括像房建、交通、港航、机场等实际工程中都有所运用。要让本科学生达到掌握知识、运用技能和具备处理问题能力的教学目标，其本身是十分艰巨的任务。然而，万丈高楼平地起，古树千年幼成苗。我们岩土工程领域有很多杰出的大师，没有一位不是对岩土工程专业学科基本概念高度重视，往往在谈论浩大工程问题的时候，都是从一个小小的基础理论为出发点，正所谓大海无边百川融，只要把基本的理解问题解决了，就能找到关键的科学问题，大事就成功了一半。可见，日常教学中对基本概念的把握和吃透非常重要，从专业基础课程（如土力学、基础工程）开始，就把概念的由来给学生解释清楚，如讲解土的矿物成分、土中的水、黏土中的双电离层等要准备一些教学道具模型，演示给学生看到具体的实物；再如讲到土的密度、含水率、饱和度等抽象概念时，演示给学生看土的状态与实物的对比定义过程。总之，教师在教学过程中，一定是以学生接触一种新鲜事物的角度接收过程来进行课堂的组织。把基本的概念、理论作为整张铺开的网中的一个个节点来编织，形成一套认识、理解与掌握的全备知识接收过程的换位思考教学方法，在日常的教学中普及开来，配合以规律性的强化记忆、重点性的理解和针对性的训练，学好一门课程。
2.实验操作、认识实习、生产实习等实践课程具体细则化流程操作。新世纪，高等学校学生中的主流群体基本是以独生子女为主，个人经历只是简单地从家庭到学校，学习过程也仅限于从课堂到书本，缺乏生活历练，动手能力十分有限。而且，高等教育由精英教育向大众教育的转变，学生的主动性和接收知识欲望也不强。同时，有的实践性教学从属于理论课，甚至是分开教学，实验过程中往往前期准备工作已经完成，学生只需完成整个实践过程的某几个步骤，缺乏全局的统筹和重点的把握。教学大纲中对实践性教学本身已经作了明确的课时、内容与目标要求，如果按照专业建设去执行，理应达到较好的效果。实际的情况是，我们培养出来的学生动手能力很差，毕业以后到了工作岗位角色适应能力不足。通过调研分析发现，目前各高校在实践教学的操作管理过程中虽存在一些限制性因素，如实践经费不足、实习基地偏少、师生比例过高、仪器设备陈旧等条件限制，但最关键的还是对实践教学的管理不到位，落实过程中缺失具体细则化的流程操作。举例说明，对于学生认识实习、生产实习的两种考核，一般高校都是让学生提交一份实习报告，实习单位以章盖戳等证明，考核效果并不理想。笔者思考，可以通过项目考核的形式来完成对实习过程与效果的鉴定，并以汇报答辩的形式进行打分，同时兼顾接收单位的日常考核与实习评价三者结合以达到对学生的客观评价，填补管理上的作假漏洞。这样学生有驱动力去执行实践课程的要求，并且得到的结果也能令人信服。
3.针对性研究课题的独立训练与团队协作。要培养学生认识问题、分析问题和解决问题的能力，结合岩土工程学科的特点，要让学生进入实战化的针对性课题训练。由于现行教育制度的不足，学生在进入高校开始课题训练时的科研能力基础较为薄弱，但是存在很大提升空间。在基础课程学习的过程中既要开始积极的引导，将课堂教学内容与实践工程活动相结合，专业教师和课辅老师可以激发他们的学习兴趣。学生能力的培养是个系统工程，需要科研教学平台、指导教师和学生三个方面的互动，才能取得良好的效果。笔者思考，需要建立针对性研究课题的独立训练与团队协作的方式，充分利用一些公开或个人的师资资源，鼓励学生利用闲暇时间积极参与科研项目团队，既要明确具体的负责任务，又要加强课题组成员的合作。例如：学校或学院可以设立一些学生创新科技项目基金，选拔一些品学兼优的学生，以第一负责人或项目参与人的身份承担一些实践科研类的课题；或者，有明确研究课题或经费充足的教师吸收本科学生参加自己科研团队，分配学生协助查阅相关文献，参与进行相关试验工作；另外，给予学生一些方向性的指导，帮组学生自主地发现或理解一些科学问题，自主设计一些科学试验方案以解决提出的科学问题，教导学生在科技论文写作过程中的一些方法与技巧；还可以让学生参与一些生产性的横向课题，让学生参与到实际生产项目活动中，加强了学生的社会沟通能力与协作能力，提高了学生的工作能力。
四、结语
新时代下，对高等教育培养学生的能力素质要求越来越高，如何全面提高学生的认识问题、分析问题与解决问题的能力，是我们高等院校当前面临的一项艰巨而又紧迫性工作，如何加强岩土工程专业实验性、实践性和实战性教学环节，充分调动学生学习的主动性、积极性，提高其适应新形势下的工作能力，是我们基础教学工作者应该积极思考的问题。对岩土工程专业的实际教学过程的一些改革，必须使学生更深刻地认识到有效性求学的重要性，进一步提升学生专业素养与专业水平，提高学生实践动手能力和创新能力，为新时期岩土工程建设提供更多高素质的合格人才。
作者：吕伟华 张永兴 单位：南京林业大学土木工程学院
参考文献：
【关键词】工程力学教学方法；培养学习兴趣；培养学生能力；提高教学质量
工程力学的概念、知识、计算原理都比较复杂、抽象，学生反映这门课程学起来很枯燥。职业学校学生大都是初中毕业生，他们对工程实际的认识几乎是空白。如何激发学生的学习兴趣，提高工程力学课程的教学质量，搞好工程力学课堂教学，是每一位力学教师所关注的问题。 近几年来，笔者承担了机械类专业班级的工程力学课程教学工作，在实际教学活动中积累了一些经验，现提出来与大家探讨。
一、理论联系实际，多举实例
对工程力学中一些抽象的概念、定理和公式，可联系生活实例加以解释，使学生觉得力学并不难学。如讲力偶时，可以汽车方向盘和钳工攻丝为例；讲光滑接触面约束时，可以讲台上的粉笔盒为例；讲力对轴之矩时，可以教室的门进行演示；讲疲劳极限时，可以反复折铁丝使铁丝断裂为例；讲杆件的四种基本变形时，拉伸与压缩就以橡胶棒演示，剪切变形就以钢丝钳剪断钢丝为例，扭转变形就以洗脸时拧毛巾为例，弯曲变形就以用扁担挑重物为例。通过这些常见的实例，加深学生对基本概念的理解，使学生感受到工程力学并不深奥，而是与生活实际密切联系，觉得学有所用，从而激发他们的学习动力。
二、巧设疑问，启发学生的思维
巧设疑问，启发学生的思维，有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。学生对学习感兴趣，就会激发强烈的学习动机，从而积极主动且心情愉悦地投入到学习中去；反之，如果失去兴趣，将会影响学习动机。《工程力学》课程的内容涉及大量生产实际中的力学问题，而且其中一些内容较为抽象、单调和枯燥，学生比较陌生，如果我们在教学过程中一味地墨守成规，仅靠几只粉笔和一块黑板照本宣科，学生必然会感觉到索然无味，难于集中精力，久而久之就极容易失去学习兴趣，使学习处于被动状态。在教学过程中，我对有些课程内容巧妙地引入“提问”等方式教学，较好地解决了上述问题。比如讲到“力偶”一节时，笔者就先提出问题：生产车间钳工攻螺纹时为什么要用双手，单手操作为什么不行？学生回答不知道，笔者要求学生带着这个问题认真听课。于是笔者结合课本内容，首先播放多媒体动画，让学生有亲临其境的感受，然后由浅入深，解释攻螺纹要用双手，主要因为双手分别握绞杠两端，推力和拉力相等，用力平衡，这是力偶矩m=Fd作用的效果，如图1所示。若单手握绞杠一端，则形成力矩m0（F）=Fd作用的效果，如图2所示。虽然能照常转动，但相当于在0点作用了一对等值、反向、共线的平衡力，其中F和F'形成力偶矩m'=F'd=Fd（与图1中的等效），F作用于0点，丝锥受此横向力作用，容易折断，如图3所示，所以不能单手操作。这样学生听课时便全神贯注，且开动脑筋，听完课后既知道了问题的答案，又对“力偶只能用力偶来平衡”、“力的平移定理”等概念理解透彻。
三、教学过程中多采用比较法
工程力学中很大一个特点是概念多、公式多、定理多，这对于学生来讲是一个难点，鉴于此教学中多采用比较法，能达到一个比较好的教学效果。下面举一个例子：材料力学中杆件的四种基本变形的概念和公式比较多，学生容易混淆，为了便于学习和记忆，我把它们归纳分类，列出表格对比，学生可以记住其中一个，其他的进行对比记忆，就能准确地记住这一知识点。
四、合理运用多媒体技术
当前，在课堂讲授中应用多媒体教学已成为大家的共识。工程力学与工程实际联系紧密，所研究的问题都是工程中最基本的力学问题，而大部分学生缺乏对生活和生产实践的感性认识，单靠教师的口述和板书很难让学生接受和理解这些知识。而采用多媒体辅助教学，可以将书本上静止不动的各种机构、工程实例通过屏幕以动画的形式展现在学生面前，从视觉上让学生接触工程实际，有助于他们接受和理解工程力学中的基本概念和基本理论，从而达到培养分析问题、解决问题能力的目的。例如在讲挤压变形一般是伴随着剪切变形产生这一规律时，可以用多媒体制作动画，演示在剪切变形时伴随着挤压变形的产生，从而让学生知道我们在考虑剪切变形的同时还得考虑构件的挤压变形。
五、实验教学环节
学生在学习低碳钢拉伸时的应力-应变曲线时，对于曲线的四个阶段各有何特点感觉很抽象，还有为什么低碳钢适用于做受拉构件而铸铁适用做受压构件不能理解。对于这节知识点的理解，我们就用力学实验来展示，让学生在实验中理解知识。同时通过实验提高学生学习兴趣，积极、主动参与实验设备的操作使用，愿意动脑、动手的学生大大增加，实验技能也得到了很大的提高。对提高学生的认识能力、动手能力、实践能力都是大有帮助的。
六、重视习题课，精选例题
工程力学课程的教学必须安排一定学时的习题课，所以在我的授课计划中，每章中我都会安排一次习题课。习题课应以“讨论”为中心组织教学，内容上应注意基本概念和习题训练并重。教师对例题要精选，要选典型的、学生易出错的、综合性强的题目。讲解时，重点讲分析过程、解决办法，最后讨论一题多变的求解方法，辐射出更多有关的知识点，并加以小结。通过习题训练，加深学生对知识点的理解、记忆和运用，提高学生分析问题、解决问题的能力。
总之，在教学过程中，教师起主导作用，学生处于主体地位。教师要多探索、多实践高效的教学方法，要始终本着引导、激励的原则尽一切可能提高学生的学习兴趣，提升学生实际应用知识的能力。
参考文献：
[1] 刘思俊 《工程力学》机械工业出版社 2009.1
关键词：压杆稳定；建筑力学；教学设计
《建筑力学》是建筑类中职学校的一门专业基础课，是运用力学的基本原理，研究构件在荷载作用下的平衡规律及承载能力的一门课程。压杆稳定作为其中的一章内容，在力学课程中具有其重要性和独特性，特别是在建筑工程领域，因压杆破坏的突然性和后果的灾难性，其工程实践的指导性宜尤为突出。而目前，随着教学改革的不断深入，学制缩短，学时减少，教材在内容取舍和整合中剔除了压杆稳定的内容。为此，笔者在不解的同时坚持认为压杆稳定在教学中应引起足够的重视，并就其内容作出如下教学设计。
一、 工程实例激发兴趣建立概念
兴趣是最好的导师。学生有了兴趣，才会想学、爱学，才能学好。力学学科本身理论性强，抽象程度高，与工程实际的联系不够紧密，内容枯燥，缺乏趣味。因此在此课的概念引入过程中，我收集了大量的工程事故实例，通过具体案例的介绍来调动学生求知的欲望，激发其探究问题背后的力学背景，顺理成章地引入压杆稳定的概念，让学生明确作为一名工程技术人员为什么要重视压杆的稳定性。
为此，在设计此课的导入时，我首先将收集到的因压杆失稳而造成的工程事故案例图片和视频通过多媒体播放给学生。在学生的好奇与吃惊中再将稳定性的概念传递给学生。比如，我通过介绍20世纪初时世界上曾有多座较大的金属桁架结构桥梁发生了整体性破坏，并且破坏现象表现出了惊人的相似，即破坏既不是由于材料强度不足也不是由于构件的刚度太小造成的，那究竟是什么原因呢？为什么历史上发生的这类事故至今在世界各地依然时有发生呢？让学生主动思考其背后的原因，激发学生的积极性，并使学生建立起稳定的概念。
二、 课堂实验引发思考加深理解
建筑力学是渗透于生活各处的结晶，它与我们的生活有着密不可分的联系。所以，在授课过程中，从我们熟悉的身边事物出发，从我们常见的一些事情出发，分析其原因与实质，再与教材内容相衔接，不仅能让学生产生浓厚的学习兴趣，还能降低学生的理解难度，逐渐使学生由被动的学习转化为主动的学习。
我在此课的教学设计中，加入了三个课堂小实验。一个是利用身边常见的学习工具――钢尺，让学生亲身感受钢尺受压过程中压力不大时即被压弯，而不是先被压断，启发学生在工程事故案例中的桥梁倒塌原因正蕴含在钢尺压弯现象中，引导学生将两者联系思考，在进一步探寻为什么杆件会被压弯中提出理论分析模型――中心受压直杆。接着，仍然是利用学生的身边学习工具――塑料丁字尺，将其加工为不同长度的三把并邀请学生进行平衡三种状态的演示，让学生在自己的积极参与中去观察思考从而深入理解稳定性和稳定平衡的概念。最后利用学生自制的海绵矩形截面梁，进行竖向手压实验，随着手压力增加，让学生观察其抵抗侧向干扰能力的强弱，顺利引出临界力和失稳破坏的概念。
三、 手脑并用小组讨论探寻方法
中职教育以培养技能型人才为主要目标，其知识的讲授是以能用为度，实用为本。本此原则并结合学生现状，笔者认为建筑力学的教学应淡化理论推理与设计计算方面的内容，加强基本概念与理论的掌握并强调突出力学的实用价值。与此同时，还应注重培养学生自行分析、解决实际工作与生活中所遇到的各种简单力学问题的能力。
就此，在我的压杆稳定教学中，我将临界力的计算以及用稳定条件进行压杆的稳定性计算的内容全部淡化。仅强调欧拉公式中各项的含义及其对压杆稳定的影响，让学生明确临界力的计算是解决压杆失稳问题的关键。具体做法是给学生下发学习任务单，让学生自主学习、自由建组，并通过小组合作中对试验装置的操作及任务讨论共同完成对欧拉公式和稳定性计算重要性的理解，最终总结出提高压杆稳定性的措施。教师在进行点评的同时穿插相应的工程实例介绍，让学生更直观、准确、容易地明晰压杆稳定理论的适用范围，掌握用稳定条件解决工程问题的方法，从而较好的达到了“教师为主导，学生为主体”，教与学良好互动的教学效果。
教学实践表明：由于大量引用工程案例激起了学生的学习热情，课程导入顺利、自然。小小实验贴近生活，直观教学层层递近降低了学生对新概念的理解难度。小组合作动手动脑，课堂气氛轻松愉快，增加了学生的感性认识。思考讨论寻求答案，学生的主动探索能力得以提升。学生自己对新概念新知识的总结加之教师的点评与工程案例分析，让学生在牢固掌握相关课程内容的同时培养了用科学的态度和方法去分析、判断、处理工程问题的能力，以及认真严谨的工作作风，更为学生后继课程的学习和将来就业打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]徐海生，浅析压杆稳定概念的引入。山西建筑，200712
关键词：分析，模型
在力学研究中，研究对象与许多自然科学息息相关，事物之间有着复制的相互联系，使我们的研究变得非常复杂，例如在研究材料力学时，实际的形变往往非常复杂 ，为了使研究变得可能并简化研究过程，我们采取抓住主要因素，舍弃次要因素的方法把问题理想化的方法引入，拉伸和压缩的力学模型，剪切和挤压的力学模型，扭转的力学模型，弯曲的力学模型，这就是先建立力学模型，然后在一定条件下，用这些模型去处理某些实际问题， 在力学中正确把握力学系统性原则，力学本构关系原则，系统元件的简化原则及把握数理和推理原则有助于学生快速、准确的建立出符合实际的力学模型，用物理学研究一个个实际问题必须使对象模型化方能揭示实质内涵。
一、教学常用到的几种力学模型
1、研究对像模型化。在静力学中主要任务是研究物体的受力分析，若物体本身的变化不影响整个运动过程，为使被研究的问题简化，可将该物体当作刚体来处理而忽略物体的体积和形状，这样所得结果仍与实际情况相当符合。刚体是力学中的一个科学抽象概念，即理想模型。事实上任何物体受到外力，不可能不改变形状。实际物体都不是真正的刚体。
2、力的模型化。作用在构建上的外力作用面面积远远小于构件尺寸，可以简化为集中力，如果外力均匀分布在构件上，可以简化为均布力。
3、物理状态和物理过程的理想化模型。例如：动力学中的完全弹性碰撞，运动学中的匀速直线运动、自由落体运动.。
4、理想化实验。在实验的基础上抓主要矛盾，忽略次要矛盾，根据逻辑推理法则，对过程进一步分析，推理，找出其规律，例如，伽利略的理想实验为牛顿第一定律的产生奠定了基础。
二、构建模型的方法
1、理想法。将所要研究的力学对象进行理想化，从而构建出其相对应的力学模型，通过对所处的条件，物理实验，物质的形态进行理想化。
2、抽想法。从所要研究事物当中对其属性或者特征进行模拟构件，这样可以对无知的本质进行深刻、全面的反应，要知道，一切科学的抽象，通常都会十分具体、深刻、正确的反应自然。抽想法在物理模型的构件当中一般可以用来确定研究对象，并对其中一个或者多个实际客体进行抽取也可对同类物理课题的共同属性进行抽取。
除此之外还有很多构件力学模型的方法，比如等效代替法，数学近似法，归纳法以及拼凑法等等，这些都是较为常用的方法，具体应用要根据实际的教学需要。
三、力学模型在职业教育中作用
研究和处理机械、建筑工程技术问题时, 工程技术人员往往要将实际结构简化为比较符合实际的力学模型, 以实现对工程质量预测、工程方案优化等动态管理和设计。有助于工程技术人员快速、准确地建立出符合实际的力学模型, 实现对工程质量预测、工程方案优化等动态管理和设计。所以学生在校期间老师要培养学生将复杂问题简单化、明了化，使抽象问题直观化具体化，培养学生解决问题的能力，可以把复杂隐含的问题化为简单直观的问题。促进学生的思维发展，提高其解决问题的能力学会举一反三。
四、力学模型在教学中的应用
1、建立模型概念，理解概念实质
概念是客观事物的本质在人脑中的反映，客观事物的本质属性是抽象的，理性的要想使实物在人脑中有深刻的反映，必须将它与人脑中已有的事物联系起来，使之具体化，形象化，力学模型大都是以理想化模型为对象建立起来的，建立概念模型实际上是忽略当且无关、次要的因素抓住主要因素认清事物的本质，利用理想化的概念模型解决实际问题。如刚体。约束。质点。点电荷等，学生理解概念时，很难把握其实质，建立概念模型是一种有效的思维方式。
2、认清条件模型，抓住主要矛盾
例如我们在研究静力学时，因为主要研究受力分析和物体平衡的规律，忽略了研究对象在受到外力时体积和形状的变化，认为此时其体积和形状是不改变的，在研究两个物体碰撞是，因作用时间很短，忽略了摩擦等阻力，认为系统的总动量保持不变，条件模型的建立，能使研究的问题的到很大的简化。
3、深入解模型，转换物理模型
通过对理想话模型的研究，可避开各种因素干扰，在思维中直接与研究对象的本质接触，能既快有准确的了解事物的性质和规律。例如，建立“单摆”这一理想化模型后，可理解单摆的周期公式，可解决类似于单摆的一系列问题，在竖直的光滑圆弧轨道内作小幅度滚动的小球的周期问题；在竖直的加速系统内摆动的小球的周期问题；在光滑斜面上摆动的小球的周期问题等。
4、构件过程模型，建立物理图景
例如，为了研究平抛物体的运动规律，先将问题简化为两个过程：①质点在水平方向不受外力，做匀速直线运动；②质点在竖直方向仅受重力作用，做自由落体运动。可见，过程模型的建立可使问题得到简化，还可加深学生对有关概念，规律的理解，有利于培养学生思维的灵活性。
五、结束语
力学模型是物理思维的产物，是为了研究物理问题的方便和易于探究物理事物的本质，从复杂的物理现象或物理过程中抽象出研究对象的简化描述活模拟。力学模型可以帮助学生通过研究模型来认识原理的各种本质特征及其必然联系，对研究对象的分析更加清晰，让学生在理论和实际的结合中理解和运用知识，发展创造性思维，开发学生智力，起到重要作用。
参考文献
1. 《浅谈物理模型在高中物理教学中的运用》教育论坛 万辉
【关键词】弹性力学；教学内容；教学方法
0 引言
弹性力学是固体力学的重要分支，也是土木工程专业的一门重要技术基础课程。在弹性力学课程中，公式多，逻辑推理严密，尤其是许多公式和计算均以偏微分方程形式出现， 很多同学觉得学习难度大、不易掌握。近年来，随着高校的改革和专业调整，实现宽口径、厚基础的教学基本要求，大多数高校的工科专业，譬如我校的土木工程专业的《弹性力学》就已下调到32学时，学时压缩幅度很较大。内容多，学时少，计算繁，理解难等问题成为我们教学中重点关注的问题。如何在有限的时间内，充分调动学生的积极性，确保其学有所获，能摆脱繁琐的数学公式和数学计算的迷惑，抓住力学理论和概念本质，在力学的研究方法上得到提高，是大多数弹性力学教师当前的主要面临的困难。
1 教学内容的优化
我校土木工程专业32学时的弹性力学教学，选用高等教育出版社出版，徐芝纶院士主编的《弹性力学简明教程》（第四版）。该书内容精炼，且已在前面版次的基础上经过一定的删减，但要在现有学时内完成教学，内容还是偏多，在讲课时应重视弹性力学基本概念的讲解，概念清晰会为以后的学习打下良好的基础。加强平面问题基本理论内容的讲解，把重点放在平面问题的基本理论和直角坐标解答上，并分配较多课时， 加强学生对平面问题的直角坐标解答部分的理解， 再布置一定的课后作业， 让学生课后通过查资料或相互讨论而完成。对于平面问题的极坐标解答的讲授宜采取和平面问题的直角坐标解答相对比的方法讲解。对于空间问题的基本理论采取和平面问题的基本理论相对比的方法讲解，使学生更容易掌握重点和基本概念。由于在高年级中一般开设了有限元课程，所以有限单元法解平面问题就可以略讲或少讲，差分法和变分法等有兴趣的学生可以通过自学了解一下。这样授课可以使学生更容易掌握重点和基本概念。
2 教学方法的改革
2.1 多媒体教学
当前弹性力学教学的最大矛盾就是内容多和学时少之间的矛盾。弹性力学的教学内容较多地涉及偏微分方程解法，且以前的大部分教学时间是在黑板上大量的推导公式。为了缓解这一矛盾，在目前的教学中，公式的推导、主要内容的讲授均采用多媒体，但在重要概念的阐述、重点习题和思考题的讲授上，仍采用传统的板书手段教学。利用多媒体教学时应根据各个章节内容搭建知识结构框图， 对版面进行合理的设置。特别是公式推导时，公式的弹出速度不能过快，要给学生一个思考的时间。在课时允许的条件下， 可将后续课程中如基础工程中所要用到的弹性力学计算结果，利用多媒体教学手段作为弹性力学思考题提出并求解。这样不但提高了教学效率，而且还能将弹性力学理论知识和解决具体工程问题结合起来，大大提高了学生的学习兴趣。
2.2 教学方法的改进
1）贯彻“少而精”的原则，避免形成“满堂灌”，把重点放在能够体现弹性力学方法的内容上，要结合各种提问，引导学生讨论、解疑发现结论，形成教学双边活动，进行启发式教学。例如求解一个弹性力学问题，可以设法引导学生分别确定弹性体中各点的位移、应变和应力函数，使其发现就是在讲15个控制方程解15个未知数，剩下的问题就是如何求解这些方程的问题。
2）擅于系统归纳，对比总结。在讲授弹性力学课程的过程中，要引导学生与其他力学课程进行归纳对比分析，使学生明确本课程 的地位和作用，从而激发学生的学习兴趣。以通过“简支梁受均布载荷”学习半逆解法为例。弹力与材力的共同之处在于研究方法上，都是考虑了弹性体（杆）上三方面问题――几何学、物理学、静力学。不同之处在于材料力学引用了一些假设（如平面假设），使其结论是近似的；弹性力学则是在微元体上研究建立了三组偏微分方程，严格考虑边界条件，因此其解答更为精确全面。
3）充分利用例题。很多同学反映弹性力学的题难做，不好分析而且很难算。因此重点讲解几道例题是必不可少的，但在讲解的过程中，让学生适当参与其中，分析例题每一步求解的来源，让学生认识到要求什么，有哪些方法，得到些什么结论等等。通过讨论分析，参与的学生能逐步摈弃畏难情绪，加深对弹性力学基本求解方法的理解。一部分同学还较好的总结了弹性力学问题就是基于位移的求解和基于应力的求解，且为使其求解起来更方便前人做了很多的工作。例如，同时满足平衡方程和应力表达的相容方程很难找到，于是就引入了应力函数。
3 考核方法的改革
根据弹性力学的课程特点，与其他课程差别最大的地方是它的公式太多且复杂，会让相当一部分学生在学习上产生厌学和恐惧情绪。传统的闭卷考试方式下，背公式成了学生的负担，考试成绩容易发生两极分化，考试不及格率高。所以如果适当控制试题的难易程度，弹性力学的课程结业考试，最好采用半开卷的考试方式，即允许学生带一张A4纸的知识总结进入考场，而教师出题范围可以适当加宽，难度可以适当提高，这样可以全面考核学生的分析、实际应用及解决问题的能力。另外由于很多弹性力学的题目都具是有一定难度，不太适合最终的考试，只能在平时解决，因此只采用期末考试进行学生成绩评定形式太过单一，可以在课堂上进行课堂测试，平时作业要比其他课程要求更严格，从而提高平时成绩在最终成绩中的比例，有效提高学生学习的积极性。
4 结束语
社会的发展对教师提出了更高的要求，如何做到以人为本，根据教学对象、内容的不同，采取行之有效的措施，提高学生的学习效果，为其将来解决更为复杂的工程问题打下坚实的基础，还需要广大力学工作者进一步思索。
【参考文献】
[1]徐芝纶.弹性力学简明教程[M].北京： 高等教育出版社，2002.
[2]王润富.弹性力学简明教程学习指导[M].北京： 高等教育出版社，2004.
[3]王润富.论弹性力学课程教学的基本要求和基本内容[J].力学课程报告论坛， 2010（8）：239-250.
文献标志码：A
文章编号：1009―4156（2014）08―114-02
工程地质条件和工程地质问题是土木工程专业工程地质学教学的核心内容。由于工程地质学的研究对象是变化多样的土体和岩体，其研究方法是将地质分析法、力学分析法、工程类比法与实验方法的紧密结合，即综合定量分析和定性分析相结合的方法。查明工程建设区域的工程地质条件的形成和发展，在工程建筑作用下的发展演化，分析由此可能导致的工程地质问题，并提出防治这些工程地质问题的工程治理方案和措施。由此，通过对工程地质学的学习，学生能准确地把握工程地质学的研究对象和基本任务，具备在各种工程建设的勘察、设计、施工等阶段对工程地质条件进行评价和预测可能发生的工程地质问题的能力，并能提出合理的工程防护和治理措施。另外，在工程地质教学过程中，加强和改进工程地质条件和工程地质问题的教学过程、措施和方法也具有重要的意义。
一、工程地质条件的教学探讨
准确地把握和了解土木工程建设场地的工程地质条件，是工程建设的基础。工程地质条件贯穿于整体工程地质教学的过程之中，包括建设场地及其周边区域的地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件、地表地质作用。
（一）地形地貌教学
地形地貌是人类对地球地表形态的直接感受和评价，也是制约工程建设的基本工程地质条件，我国幅员辽阔，地形地貌类型复杂多样。由于学生来自于全国的不同地区，对工程建设可能遇见的地形地貌条件并没有一个整体的认识。因此在教学过程中，通过地形地貌的两种分类方法，即地表形态分类法和地貌成因分类法，并结合各种地貌类型的图片、动画和影像资料直观地展示。加强课堂教学互动，让学生列举出自己曾经到达的地区，并说明该地区的地形地貌条件及类型。结合学校周边的地形地貌类型与工程建设的布局、分布和结构形式，学生直观地理解地形地貌条件对工程建设的作用和影响。
（二）地质构造教学
地质构造是地壳构造运动的产物，不同的地质构造具有各自典型的地质现象和特殊的工程地质条件。地质构造的许多概念与地质特征需要通过比较分析向学生解释概念、现象、特征。然而概念的讲述不能依靠单纯的灌输，更应该注重启发、思考和引导，让学生主动思考、积极参与和分析总结，应用和拓展学生丰富的想象力，将枯燥的基本概念、基本要素和特征构成一个有机联系的整体。比如在讲述褶皱、节理和断层等三个基本地质构造的概念时，着重采用启发、引导的教学方法，由教师提出它们之间的区别与联系。
（三）地层岩性教学
在工程地质中，地层岩性的教学内容，分布于岩石、地质年代与第四纪地质和岩层产状的章节之中。因此，如何将这些章节中关于地层岩性的内容联系起来，让学生能够完整、系统地掌握地层岩性在工程地质条件中的作用和意义至关重要。在教学过程中，采用典型的工程实例教学，列举不同的岩石类型的工程，对比分析不同岩石的结构和构造、岩石的地质年代和岩层产状和接触关系来讲述不同的地层岩性对工程建设可能造成的影响，以及不同地层岩性的有利和不利的工程地质条件。
（四）水文地质条件教学
水文地质条件包括地表水和地下水的地质条件和类型。地表水包括河流和坡面水流的地质作用，而在坡面水流的地质作用中，结合第四纪沉积物分布、形成和堆积特征，比较分析残积物、坡积物、洪积物和河流冲积物的形成条件、堆积位置、颗粒形态特征。让学生形成对坡面水流地质作用沉积物的直观印象，并结合周围环境中的沉积物分布特征以及典型的图片资料使学生能深切理解各种地表水地质作用对工程建设的影响和作用。在此部分内容的教学中，通过在课堂展示典型旅游景区的溶洞、水井的照片，提出这类地下水的来源、分布和变化特征，使学生能够从身边常见的现象来归纳和演绎地下水的基本特征、分布位置和变化规律。
（五）不良地质作用教学
不良地质作用包括风化作用、岩溶作用、斜坡与边坡地质作用、地面塌陷和地面沉降。采用实例讲述法（风化和岩溶）、比较分析法进行讲述。岩石风化程度愈深的地区，工程建筑物的地基承载力愈低，岩石的边坡愈不稳定。岩溶作用的岩体中有许多裂隙、管道和溶洞，在进行水库、大坝、隧道、基坑等工程活动时，如存在承压水并有富水优势断裂作为通道，则可能会遇到地下突水而导致基坑、隧道等工程的排水困难甚至淹没，也可能因岩溶渗漏而造成水库无法蓄水。在斜坡和边坡作用是则需要明确斜坡和边坡的概念、形成机制的差异以及工程防护措施。比较分析地面塌陷和地面沉降产生的机制、类型以及动力条件、治理措施。
二、工程地质问题的教学分析
（一）地基稳定性问题
在工业建筑和民用建筑中地基的强度和变形问题的讲述中，结合近年来在工程建设中出现的住宅楼“楼歪歪”事件以及其他典型的工程事故，分析产生这类事故的原因和工程地质条件。在不良地质作用的地基稳定问题中，结合分析由于地下水的作用导致2009年的上海楼盘倒塌事件。近年来，我国的高铁建设取得高速发展，而高铁建设中对路基稳定性提出更高的要求，通过举例分析在我国不同的地质条件下，对高铁路基稳定的分析和建设措施，增强学生对此部分内容的深刻印象，激发学生的学习积极性。
（二）斜坡稳定性问题
斜坡稳定性是山区工程建设需要面临的工程地质问题，通过我国的地形地貌分布图，展示给学生我国的山区面积占国土面积的2/3，让学生了解斜坡稳定性问题在我国工程建设中的突出地位。通过典型的汶川地震诱发的斜坡灾害，如北川王家岩滑坡、青川东河口滑坡、汶川的牛圈沟滑坡碎屑流等灾害的资料，学生能直观地感受斜坡稳定性问题对山区工业和民用建筑的重要性。通过斜坡地质灾害对公路、铁路毁坏的资料和图件，以及工程建设中的边坡防护等措施，学生可以理解和体会斜坡稳定性对山区交通基础设施建设的重要作用。
（三）洞室稳定性问题
地下工程建设是人类获取更大的生存和活动空间的重要方法，随着大量地下工程的建设和特殊工程地质条件的出现，洞室的稳定问题成为许多重大工程建设中的难点和控制性工程。以目前我国城市地铁建设和长大隧道建设中围岩塌方、地下涌水、地面塌陷等工程事故，让学生了解在工程建设规划和选址时，对不良的工程地质条件进行分析、评价的重要性。并结合典型洞室建设过程中的防护措施和方法，通过讨论和课堂交流，使学生明确这些措施和方法对洞室稳定性的作用。
（四）区域稳定性问题
区域稳定性的概念是学生在开始接触时不容易理解和掌握的工程地质问题。在课堂的教学中，结合2011年日本东海岸的大地震，导致距离地震震中一百多千米远的福岛核电站发生事故，导致核泄漏；地震、震陷、液化和活断层对大型水电工程、地下工程以及建筑密集的城市地区可能导致的灾害，使学生了解和认识区域稳定性对工程建设的主要作用和采取的工程措施。
Abstract: In this paper, based on the characteristics of engineering mechanics and combined with teaching practice and experience, some views and perspectives on the engineering mechanics teaching are put forward.
关键词:工程力学;教学方法;积极性
Key words: engineering mechanics;teaching method;initiative
中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0245-01
0引言
工程力学是一门专业基础课,在很多专业里都开设,具有很大的实用性。同时,通过对工程力学的学习,有助于提高学生分析问题和解决问题的能力,为今后解决生产实际问题和进一步提高打下良好的基础。但由于工程力学内容多,公式多,让很多学生学起来都非常吃力,下面就结合笔者教学实践,提出下面一些看法。
1剖析课程体系,优化教学内容
工程力学时为80学时,共16周,周时5学时,和本科生相比 ,专科学生的底子比较薄,而且大部分高中时选考的是生物和化学,对物理接触比较少,在大学里力学课程是在第一学年就开设,也就是说这部分学生在大学里几乎没有任何铺垫的情况下就学力学,学生学起来很吃力。另一方面,面对高职教育的培养目标,各高职专科院校纷纷在教学计划中不断削减工程力学课程的课时,而工程力学课程的课时削减但内容不减带来的后果就是为了完成教学任务,教师很难将过多的教学内容安排得下,在教学实施中,只能采用“填鸭”式的教学方法,这种教育方法显然增加了学生接受和消化所学知识的难度,很多学生上课时都感觉是在坐飞机,不知所云。同时也限制了学生独立分析和思考问题的空间。这些对培养学生分析和解决问题的能力是不利的。鉴于此,建议授课教师要根据实际情况,具体问题具体分析,遇到需要高等数学或者大学物理基础的,可适当放慢讲课的速度,稍微补补或复习下高等数学或大学物理的知识,这样在思想上、知识结构上,能缓解学生学习工程力学这门课程的压力;另外,在教学内容和课程体系上,要做到重点突出,难点讲透,把理论与工程上的应用相结合;在教学过程中要强化实践性教学。这样培养出来的学生不仅具有一定的理论基础,还具有较强的实践能力。
2努力提高学生对工程力学的认识和兴趣
工程力学是一门比较枯燥的学科,课堂上我们在讲授理论知识的同时尽可能地使理论与实际相结合,丰富理论的内涵,突出理论的应用价值。这样在某种程度上能够减少枯燥性。特别是开始第一节课的绪论,更要上得活泼生动。在这节课里,主要是介绍工程力学这门课程的性质、目的和任务,我们可以通过形象生动的具体事例配合多媒体演示详细介绍工程力学在现代技术及生产实践中的应用情况,我们还可以通过身边一个简单例子,如要做一个三角支承架(电视架),提问学生如果要做这物品他们会怎么样开始着手?然后逐步通过介绍制作支承架在工程力学中所用到的知识,并阐明哪部分属于静力学的,哪方面是属于材料力学的范畴,这就让学生对这门学科有一定的感性认识。另一方面学于致用也能提高学生对这门课程的学习兴趣。在教学过程中还要尽可能地将工程力学的应用贯穿到每一章节中。如在讲授力的平移定理时,可以告诉学生,打出的乒乓球为什么既会旋转又会向前进,其中所包含的力学知识。
3采用多种教学方法
转变教学观念,改革“填鸭式”的教学方法,牢固树立以学生为中心的思想,正确认识学生为主体,教师为主导的内涵,充分调动学生的学习主动性、积极性,实施启发式、研究式的教学,达到师生互动。“授人于鱼,不如授人于渔”。工程力学很大一个特点是概念多,公式多,定理多,这对于大专院校的学生来说这也是一个难点。鉴于此,在教学上多采用比较法,能达到一个比较好的效果,也能减轻学生一定的负担。下面举两个例子:①力偶对学生来说是一个比较新的概念,怎么样才能让学生更好地掌握呢?力的概念是学生比较熟悉掌握的,如果在力的基础上将力和力偶进行一个鲜明的对比,学生掌握这概念无疑会轻松很多。②材料力学中的四种变形有很多新的概念和公式,学生往往难以分辨和记忆,很容易出现概念和符号不符、公式混淆等现象。为了便于学习和记忆,可以把它们归纳分类,列出表格对比,学生在学习和复习时,可以只记住其中一个变形公式或概念,其它的就进行对比联想,这样就易于调动学生的思维积极性,准确迅速地记忆每个概念和公式的特征。
4建立切合实际的办法评价方式
在评价方面,应该更改以往期末笔试一份试卷定成绩的僵化的评价方式,建立一套有效可行的考核制度,并减轻一次考试定一门课程的份量。①平时成绩占20%,平时的考核包含作业、课堂提问、讨论、报告、实验操作以及阶段性测验等多种形式。每交一次作业,授课教师都有记录,并从中了解学生对知识的了解,对于作业抄袭现象要注意把握和控制,要适当纠正学生的学习态度,对回答课堂提问和积极参与讨论问题给予加分。②期中成绩占30%,工程力学课程内容多,利用期中考试可以对静力学的章节进行一个阶段性的复习和检测,也为后续材料力学的学习作好准备。③期末成绩占50%,期末考试的覆盖性广,难度适当,是对这门课程的一次总结性的考试。
5结语
以上内容只是笔者个人根据自身的教学实际出发,对工程力学教学提出的一些肤浅的看法。只要在工程力学教学的过程中,始终坚持以人为本的原则,帮助学生养成良好的学习习惯,掌握正确的学习方法,调动学生积极性,提高教学效果,为培养既具有创新能力又具备工程实践经验的高素质技术人才打下良好的基础。
参考文献:
[1]史艺农,王奇力,李绍鹏.工程力学[M].西安:西安电子科技大学出版社,2006.
(一)教师工程教育理念与工程实践经验缺乏
目前，我校大部分力学教师是在我国传统教学模式下培养出来的毕业生，他们在接受高等教育时，经历的就是“学科型”的培养模式，理论学习多、实践训练少，从而导致了他们理论知识较为扎实，而工程实践能力和创新能力的“先天不足”;从学校毕业后，他们又直接到学校从事教师工作，很少有工程实践的机会，这又造成他们工程实践经验与创新能力后天的“营养不良”。因此，从自身能力与教学模式上，他们习惯于传统“学科型”教学模式，重视理论知识的传授而弱化了工程实践能力与创新能力的培养，导致培养出的学生同样缺乏工程实践能力与创新精神，这与“卓越计划”人才培养目标对教师的要求存在着较大的差距。
(二)教学内容与工程应用脱节
企业需要的是力学概念清晰，能够应用力学方法解决工程实际问题的人才，而传统力学课程的教学过分注重理论知识的学习，忽视了力学知识在工程实际中的应用。教学内容以求解、求证为主，缺乏针对工程应用的内容设计，致使学生不善于将所学的理论知识应用于实际工程解决实际问题，从而导致毕业生理论联系实际，解决工程问题的能力不足，创新能力欠缺，阻碍了专业人才的培养和成长。
(三)教学方法与手段不利于学生创新能力的培养
在授课学时减少，单位学时课堂信息量增加的形势下，力学课程原有的教学方法和手段主要是黑板+粉笔+多媒体课件的教学模式，在课堂上以教师为主体进行填鸭式教学，学生没有参与到教学活动中，只是被动、消极与盲从的学习知识，抑制了学生学习的主动性、积极性与创新性。
二、适应于“卓越计划”的力学课程教学改革与实践
(一)建立适应卓越工程师培养的教学团队
力学课程教学团队从展开卓越工程教育理念讨论出发，以课程建设为突破口，坚持在力学课程中不断开展适应于“卓越计划”的教学改革与研究;在教育改革实践探索中，团队成员教育思想逐渐完成了“学科型”教育向卓越工程师人才培养的转变，形成了适应卓越人才教育课程建设的理念与模式;通过学历进修、深入实际工程体验，加强产学研密切联系与合作、开展面向工程实际问题的科学研究，参加指导学生实习和毕业设计等方式，疏通了团队成员参加工程研究与实践的渠道，拓宽了教师的知识面，提高了专业能力与实践能力，建立了适应卓越工程师培养的教学团队。
(二)以培养学生工程意识和应用能力为主线，改革与完善教学内容
1．按照“卓越计划”培养目标要求，围绕“卓越计划”培养方案，在明确每门力学课程的地位、作用和相互联系的基础上，构建了力学系列课程教学新体系，对于土木工程专业，减少繁琐的公式推证，注重应用能力培养，优化整合教学内容，构建模块化教学体系，主要分为静定结构的计算、应力应变分析、超静定结构的计算三大模块，避免了内容上的重复。如弯曲剪应力公式，在教学中不进行繁琐的推导直接给出，主要讲公式的应用，并配合多媒体教学，使学生对弯曲剪应力有感性认识，且具有对梁进行强度计算的能力。
2．使课程内容的编排体现科学性和适用性。从工程实际需要出发，凝练教学内容，强化概念理解与分析，注重结论的分析和实际应用。如在讲到温度应力时，通过案例分析计算，得到在超静定结构中，温度改变将会产生较大的应力。根据分析计算结论，告诉学生在铁路钢轨接头处，以及混凝土路面中，通常需预留空隙;高温管道隔一段距离要设一个“Ω”型弯，都是考虑温度的影响，防止由于温度变化产生应力而导致结构破坏或影响结构物的正常工作。这样，学生就会加深理论与实际应用的联系，在重视理论学习的同时，了解理论指导实际的作用。力学课程教学团队成员编写了力学概念分析典型案例与例题，繁琐的理论推证的简化，定理、公式及例题结论的工程应用，并应用于教学中。
3．开展课外科技创新活动，培养学生的创新能力及团队合作的能力。力学课程教学团队的多名教师指导学生参加“全国周培源大学生力学竞赛”、“大学生结构设计竞赛”、“大学生创新创业训练计划”及“材料力学综合性、设计性实验的研究与实践”等科技活动。在这些活动中，学生将所学的力学知识应用于结构设计和科学研究中，加深了对力学原理的理解，提高了学生分析问题解决问题的能力;同时扩展了学生的视野，培养了学生的动手能力、创新能力及团队合作的能力。
4．增加了《结构力学求解器》应用的教学内容，突出电算能力的培养。对于简单结构，要求学生能进行手算，这有利于学生对基本概念、基本原理与基本方法的理解和掌握;对于超静定结构的计算中遇到的复杂的计算问题，在教学中我们注重引导学生应用《结构力学求解器》进行计算，不仅增加了力学教学的趣味性，而且培养学生使用软件分析工程实际问题的能力。同时使学生建立了使用计算机软件对复杂的力学问题进行分析，把繁琐的计算留给计算机的理念。
(三)利用多种教学方法和手段，提高教学质量
1．以实际工程为背景，加强工程案例教学，培养学生的工程意识每章内容学习之前我们都通过导入案例提出问题，引出本章要学习的内容，激发学生学习兴趣;在教学过程中尽可能以工程实例为案例进行结构简化、荷载收集、结构构件计算，培养学生的工程意识;注重定理、公式及习题结论的工程应用，更多地剖析实际问题的解决过程，再举一反三，由一个问题展开到多个问题，培养学生解决实际问题的能力。如在讲弯曲应力这一章时，导入长春市滨河小区阳台坍塌事故案例:2006年9月8日，长春市滨河小区东区512栋3单元一侧阳台从一楼到七楼全部坍塌，二楼一女子不幸遇难。首先，让学生画出阳台的计算简图，然后让学生讨论引发阳台坍塌的可能因素，在此基础上给出阳台坍塌的起因:事发时天降大雨，该楼居民安装的保温阳台的夹层内珍珠岩吸水后重量骤增，使阳台根部上侧混凝土承受过多拉力，加上钢筋的位置不合理，锈蚀也比较严重，不能充分发挥其抗拉作用，由于混凝土的抗拉强度低，当其超过材料的许用应力时，混凝土开裂，使阳台根部失去抗弯能力，形成铰链，从而导致阳台坍塌。通过该案例向学生说明，工程设计时不仅要有经济意识，而且更要具备安全意识。由于学生对案例分析很有兴趣，一旦发现今后工作中的问题能够自己解决，将极大地提高学生的自信心与学习积极性。力学课程教学团队成员编写了力学在工程及生活中应用的案例及课程导入案例，并应用于教学中，让学生在潜移默化中将工程思维渗透到力学课的学习过程中。
2．采用启发式、对比式、讨论式等教学方法，锻炼学生的工程思维能力在教学过程中我们采用启发、引导、互动的教学模式，以学生为主体，让学生参与到教学中，掌握分析问题的思路、学习分析问题的方法，激发学生主动学习的意识。同时引导学生将新学知识与已学知识进行对比，使学生加深对新知识的理解、掌握对原有知识的记忆，有利于活跃学生思维、扩展知识。针对一题多解的问题，鼓励学生开动脑筋，进行讨论，主动地、创造性地探究和获取知识。
3．传统教学与多媒体教学及计算机网络教学相结合，调动学生学习的积极性和主动性对于基本理论知识、例题等逻辑性较强的内容我们采用传统的板书讲解，有利于学生思考;对难以表达的知识点及工程实例我们利用多媒体通过图片、动画等形式生动地表现出来，有助于学生对基本概念和基本理论的理解。同时多媒体教学能够丰富工程素材，增大课堂信息量，弥补课时的不足。为了适应网络时代对教育发展与课程建设的要求，我们建立了力学课程网络教学平台，学生可上网学习，它对学生的课后自学有很大帮助。
三、结语
关键词：基础工程；教学改革；概念教学；实践教学
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）10-0068-03
基础工程是研究基础或包含基础的地下结构设计、施工的一门应用科学，也叫做基础工程学[1-2]。基础工程是上部结构工程的一部分，也是下部地基基础工程的一部分。本质上讲，它是土力学理论的延续与应用，是土木工程、水利工程等专业的必修课。这门课程涉及工程地质学、岩土力学、材料力学、弹性力学、结构力学、钢筋混凝土结构等专业课程，同时涉及了各种现行规范，综合性、理论性、实践性很强。另外，随着科学技术的飞速发展，这一领域出现了许多新理论、新技术、新材料，知识更新很快。以传统教学方法为基础，考虑授课内容、授课对象变化，以及兼顾时展特征，如何做好教学工作，值得深思。为了实现教学目标，让学生真正掌握知识，并且付诸实践，必须不断进行教学改革探索。
一、教学内容改革
（一）教材存在的问题
原来土木工程专业招生分工民建、岩土、桥隧、防灾减灾等方向，各大高校按照学科特色，教学有所侧重。随着高等教育体制改革，现在教育强调宽口径、厚基础，基础工程理论课教学由原来的48学时减少到32学时，但是实际教学内容并没有减少，加上知识更新，实际教学内容反而更多了。
笔者根据求学、教课、工程实践，发现基础工程教学内容存在下列问题：（1）教材知识面相对较窄，不能及时参阅主要现行规范进行修改及引入新的基础工程设计理论与技术。尤其是改革开放以来，我国基础设施建设进入白热化阶段，如三峡工程、南水北调、西气东输、青藏铁路等一批生命线工程诞生了大量新的理论与方法，但是课本中却很少见到这些内容。（2）教材编写出现两个极端，要么越编越厚，所有的规范、工程实例都罗列进去，冲淡了中心思想；要么越编越薄，一些经典公式只有结论，如弹性地基上梁的分析。（3）学时过少。由表1知，我国同济大学等高校授课45学时，美国德州大学（奥斯汀）42学时，显然西北农林科技大学32学时偏少，出现了教学内容增多与课时减少之间的矛盾[3]。这种现象在全国高校中都比较普遍，应该引起相关高校的高度关注。新课改要求压缩学时，但像基础工程这样的主干课程学时不宜再减少，否则无法完成教学大纲要求。（4）部分课本为了节省纸张，字号太小，图纸与表格太少。有很多内容可以选用相应图纸或实物照片来表达，简单明了，文字叙述很麻烦，而且经常词不达意。（5）教材中经常需要罗列一些规范条目，建议每条另起一行，醒目且便于记忆，不要都放在一起。
表1 典型大学基础工程课程理论课时间对比表
（二）优选教材
教材是教学内容的根本，是学生获取知识的主要途径。针对上述问题，学校教研室选取教材的主要依据是：（1）教材内容具有系统性、连贯性，规定学时与教学学时近似一致。（2）融入最新主要规范。（3）原理阐述清楚，图文并茂，思考题与习题难易适中。通过反复比较，最终确定为赵明华的《基础工程》。
因为学时有限，教材中的内容还应该结合专业特色适当精简，突出重点。地基勘察、特殊土地基与特殊基础、地基处理等内容在土木工程地质、土力学、岩体力学等课程中有所介绍，所以此处略讲，重点是浅基础、桩基、基坑设计理论与施工方法。
二、教学方法改革
（一）倡导概念教学
一般而言，科学概念是客观事物的本质特征与共同属性在人脑中的反映，是人们观察、实验与思考的结果，是一种抽象。大学生虽然具有了基本的学习方法与思维方式，但是往往由于极少参与生产实践，短时间内难以理解生产过程中一些简单概念。所以，教师在讲解过程中必须讲明白科学概念的定义、内涵和外延。因为一般人们的学习要经历4个过程：（1）领会：知道有这么回
事，大致了解；（2）运用：凭借基本理解，把所学的公式、术语、概念、定理等用于解决一些理论问题或者实际生产、生活问题；（3）完善：完全理解定义本身，内涵，并且理论联系实际在解决问题中懂得概念的外延；（4）拓展：灵活运用，能够具体问题具体分析。
根据基础工程课程特点，笔者建议从3个方面实施概念教学：（1）增加实例，加强学生感性认识。人们头脑中能够形成一个概念，通常是感性认识的结果。大学在学习这门课程之前，往往对若干事物存在前概念。其中一些基于生活直觉的前概念，往往会干扰人们接受新事物。所以，教师应该尽可能多地介绍自己的生产、生活经验，填补学生的感性认识盲区，使学生尽快进入课程学习环境中来。（2）加强观察实验。观察实验是学生获取感性认识的重要渠道，讲师在演示实验时，要利用丰富的教学语言打动学生，使科学概念与实物联系起来，避免空对空。（3）引导学生多参与实践：任何理论或科学概念本身，必然来自于实践。教师应该引导学生多参与实践，只有通过实践，学生才能真正理解概念的内涵与外延，才能真正理论联系实际解决问题，才能把所学知识用活。
基础工程课程内容繁多，加之涉及大量的公式，学生们往往感觉无从下手。为了减轻学生负担，笔者尝试概念教学，取得了一些成果。比如，连续基础内力计算、结构设计相对难学，在讲解柱下条形基础之前，要阐述明白地基―基础―上部结构共同作用的概念，以及Winkler地基模型、弹性半无限空间地基模型、有限压缩层地基模型等基本地基模型。静定分析法与倒梁法不考虑共同作用，仅仅考虑静力平衡，而弹性地基梁法则考虑了地基―基础的相互作用。柱下十字交叉基础只不过是双向条形基础，筏板基础只不过是基底面积增大的独立基础或条基。所以，以基本概念为出发点，逐层递进，依次类推，而不要把精力都放在繁琐的公式推导上，这样能够起到事半功倍的效果。即，介绍清楚基本概念，让学生在头脑中形成知识网络，培养学生知识迁移的能力，而不要孤立地进行“满堂灌”或“填鸭式”教育。
（二）结合多媒体网络教学
传统教学方法是用板书，比较适合数理逻辑方面要求较高的课程，如高等数学中微积分公式的推演等。但是基础工程是一门专业课，更加强调实践应用，强调感性认识。目前，教学大纲规定的课时很少，利用多媒体网络等，图文并茂，同时刺激学生多种感觉器官，能够达到很好的教学效果。在教学过程中，可以精选一些案例，如教师本人参与的一些地基基础工程科研资料，做成电子课件。必要时，可以做一些动画过程，如地基基础的破坏，地基处理过程，或者放映一些地基处理、基础施工的录像，可以把漫长的现场施工过程浓缩在几十分钟之内，能够让学生有身临其境的感觉，便于学生消化吸收。另外，现在网络技术普及了，可以把一些课件、备课资料、视频等资料上传到校园网，把第一课堂做广义延伸，便于学生及时复习，巩固课堂知识。
不过，具体使用多媒体网络等工具，应该注意以下问题：（1）教师过分依赖多媒体，板书极少。多媒体课件放映速度很快，比较适合具象的事物，如基础类型、材料、埋深，减轻不均匀沉降的措施，地基―基础―上部结构的共同作用，地基处理等。板书比较适合抽象的事物，如基础设计的力学原理与数学公式的推演等。二者应该互相结合，互相补充。（2）教学语言与手势不够丰富。教学过程中，应该加强备课，不能以多媒体、网络等工具代替教学语言与手势，照本宣科更不可取。讲解过程中，可以适当穿插一些亲身项目经历，培养学生的学习兴趣，调动其积极性，让其能够主动求知求学。（3）PPT制作要简明扼要，传达清晰的思想，背景不要搞得花里胡哨，最好用单一颜色。字体和图形颜色最好不要超过两种。字号大小要适当，多用图表，少用文字。适当做一些动画，不要整篇都是动画，让人眼花缭乱，学生不容易把握主题。
（三）野外实习，重视实践教学
笔者曾经就岩土工程专业讨论过理论与实践的关系[4]，清华大学李广信教授甚至提出，有志于从事岩土工程和岩土力学工作的青年学者们应当走一条什么样的研究道路，才能不浪费自己的才华和精力，从而在此学科中作出自己的贡献[5]。李老师的话是中肯的，也是非常严肃的。任何理论都来源于实践，实践是检验真理的唯一标准。基础工程作为一门综合性与实践性很强的专业课，必须让学生尽可能地参与一些实践活动。
相对于理论教学而言，实践教学是教学过程中最薄弱的环节，存在以下一些问题：（1）实践基地是流动的，杨凌远离大城市，基本建设强度中等偏下。两节课的实践教学往往就近处理，很难看到大型基坑开挖支护、大型桩基施工场景。目前的实践教学条件是有限的，学生的感性认识不强。（2）实践教学时间很短，学校安排了两节课的认识实习，国内还有很多学校根本没有实习机会。（3）实践教学组织管理制度不完善，没有切实可行的考核办法，教师学生态度上不重视。由于各方面的因素，特别是在基础工程实践教学过程中，难以做到以学生为主体，导致学生走马观花，没有达到实习目的。（4）部分教师缺乏现场工作经验。改革开放以来，我国高等教育大量扩招，本科生、硕士、博士招生规模逐年递增，但是培养质量有一定程度下降。尤其是研究生培养过程中，很多研究生怕吃苦，不愿意下实验室，也不愿意上工地，更愿意坐在电脑前编制一些程序，结果书本上谈得头头是道，可是实际上却解决不了什么问题。建议这样的教师应该多实习，多补补课。
基础工程实际上是土力学与地基基础工程中的第三个序列，强调基础设计与施工，强调知识融合与实际应用，强调学生解决实际问题的能力。我国幅员辽阔，岩土水种类很多，地质环境非常复杂，即使相同的上部结构，基础结构与形式也不可能完全相同。应该让学生认识到，基础工程是一门半经验半科学的课程，必须掌握好基本原理，具体情况具体分析。总之，应该让学生尽可能多地接触一些工程实际，培养学生的实践能力，使学生对基础工程这门课程有一个全面、正确、合理的认识。
（四）课程设计，强调理论应用
实践教学是高等教育中培养学生工程素质与科学素养的一个重要环节，在培养学生动手能力、独立思考与解决实际问题方面具有无法替代的作用[6]。课程设计，实际上也是一个重要的实践教学环节，同时也很好地巩固了理论知识。当前教育实行的是大土木教育，所以基础工程课本涵盖内容相对比较广泛：地基勘察，浅基础、连续基础、桩基础设计，基坑工程，地基处理，抗震基础等。但是实际上各大高校有所侧重，所以建议高校应该结合实际办学特色，选用某一章节作为课程设计内容。
目前，课程设计中存在一些问题：（1）只会对着书本照葫芦画瓢，硬性计算，不查阅规范，或者规范略微变动，不知公式含义。（2）不理解设计背景与要解决的实际问题，不去对比分析经济、技术、环境指标。（3）不能把地质资料与设计资料结合起来分析。（4）基础设计不符合行业规范要求。（5）基础选型与构造配筋舍简求繁，图纸乱七八糟，错误百出。类似这些问题暴露出学生没有理解地基基础设计的基本原理、复杂公式的字母含义，缺乏对主要现行规范的理解，以及缺乏解决实际问题的能力。
为了搞好课程设计，巩固理论知识，需要采取若干措施：（1）可以安排新教师与经验丰富的老教师一起合
作课程设计，发挥老教师“传、帮、带”的模范作用。（2）缺乏实践经验的教师寒暑假多到工地实习，提高自身能力。（3）课程设计宜安排在课程结束后1―2周，不要安排到第二学期或集中到大四，时间一长，学生都忘记了。（4）课程设计实际上是对理论课的系统回顾与应用，教师应该交代清楚设计涉及的理论知识，阐明基本原理。（5）对于学生课程设计中遇到的问题，即时答疑。
（五）全程考核，夯实基础知识
基础工程与其他专业课相比，差别很大。这门课程不仅理论性很强，而且涉及实验、野外认识实习、课程设计等内容，综合性与实践性也很强。所以，应该进行全程考核。一些高校虽然开设了基础工程这门课程，或缺乏实验仪器，或缺乏师资，往往只有理论课教学，显然这是远远不够的。要严格要求学生，不送人情分。现在虽然进行了教学体制改革，仍然存在很多不合理的地方，有些教师为了获得评教高分，对一些学生睁一只眼，闭一只眼，往往考试或课程设计不合格的学生也蒙混过关了。结果学生一参加工作，到了现场什么也不会干。这样做，其实不是帮学生，而是害学生。教师、学生都应该认识到这一点，切实从我做起，从自身小事做起，各负其责，认真完成本职工作。
基础工程教学要实行全程考核。期末总成绩包含平时成绩（考勤、实验、作业）与期末考试成绩；实践成绩包含考勤、野外实习表现、课程设计成绩。教育的根本目的在于培养学生动手操作能力，培养学生独立思考与解决实际问题的能力，所以教学必须重视过程，而不能简单地看结果了事。当前，受社会不良习气的影响，部分教师学生都很浮躁，功利主义在大学蔓延开来，背离了大学培养人才、追求真理、社会服务、文化传承的本质与初衷。
三、结论
第一，基础工程是土木工程专业的一门主干课，综合性、理论性、实践性都很强。教材知识面相对较窄，建议引入主要的现行规范，融入改革开放以来我国在基础设施建设方面取得的新理论、新技术、新方法，阐述清楚基础工程涉及的基本原理、方法，适当增加学时，优选教材，优化教学内容，做到教学过程突出重点，便于学生掌握。
第二，基础工程是一门半理论半经验的学科，与土力学一脉相承，涉及概念很多，力学原理与数学计算相对繁琐，是学生学习感到困难最主要的原因。在教学过程中，建议倡导概念教学，让学生在头脑中形成知识网络，不要死记硬背；建议采取板书结合多媒体网络教学，各取所长，尤其要重视野外实习、课程设计等环节，做到全程考核，激发学生的求知欲，激励学生自学，培养学生独立思考，解决实际问题的能力。
参考文献：
[1]周景星，王洪瑾，虞石民等.基础工程[M].北京：清华大
学出版社，2001.
[2]赵明华，徐学燕.基础工程[M].北京：高等教育出版社，
2012.
[3]王东元，毛毳，赵建军等.中美基础工程课程和教学方法
比较[J].高等建筑教育，2011，（5）.
[4]侯天顺，杨秀娟，张宽地.土力学课堂教学若干问题的反
思[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2012，（9）.
[5]李广信.关于土力学理论发展的一些看法[J].岩土工程
学报，1991，（5）.
[6]代国忠，史贵才，吴晓枫.“土力学与基础工程”课程建设
一、教学方法的改变
由于基础工程是一门实践性非常强的科目，也是注册土木工程师专业考试中的一个主要考试科目，考试中主要包括基本理论的考查和会用基本理论进行案例分析。因此，教师在进行某一章内容教学之前，预先给学生一个具体的题目或者案例，将学生置于一定的问题情境中，使学生明确通过该部分内容的学习能掌握的知识和解决的实际问题，激发学生的学习动机和学习热情。在教学过程中，将教材上提供的知识密切与问题案例联系，使学生在学习的过程中了解应该如何逐步分析问题、解决问题，并最终应用知识完成案例所布置的任务。在基础工程的教学中可以比较多的使用这种案例法。例如，基础的埋置深度是一个非常基本而重要的概念，如果直接灌输概念，学生对埋置深度的理解还停留在表面，遇到实际工程问题（尤其是有地下室，或者主楼旁有裙楼时等）还是不知如何确定。这时，我们可以先以一个实际的小案例引出这个概念，首先让学生处于一个实际工程的情境中，带着问题去思考。我们可以给出如下一个工程情境：某工程主楼12层，裙楼3层，包围主楼三边，主楼88m长，17m宽，裙楼宽15m，主楼用筏板基础，裙楼用独立基础，地下室均为5m，主楼地基承载力修正时，主楼埋深取多少？提出这个问题让学生思考，学生会产生思考的兴趣，然后再逐步引导，这样学生对埋置深度在不同情况下如何正确选取就基本掌握了。又如，在讲解桩基础中摩擦桩和端承桩时，可以以“玉林电厂的悬桩”这个案例引入：玉林电厂是一个大型火力发电厂，在其施工过程中发生了一个不应发生的错误，此场地在地面以下40～70m为基岩，岩石为凝灰岩。原设计的锅炉和烟囱等主体建筑物的地基基础采用桩基础，钻孔灌注桩以凝灰岩基岩为持力层，属于端层型桩。设计承载力和沉降均满足要求。但是在勘察、施工中，把含粘土的碎石层（其中所含碎石的岩性也是凝灰岩）误认为是凝灰岩基岩，致使大量的钻孔灌注桩桩端落在这些黏土层上。竣工以后才发现这一错误。通过这个案例，详细分析为什么在端承桩和摩擦桩处于同一个刚性承台下施加荷载时，摩擦桩常常会成为“悬桩”，二者无法共同工作，发生渐进破坏的。这样的授课方式比单纯地告诉学生概念显得更生动、更立体，更能激发学生的学习兴趣，提高学生根据基本理论分析解决实际问题的能力。
二、考核方法的改变
《基础工程》课程的教学目的：一是要求学生掌握基础工程设计中的基本概念、基本理论、基本方法；二是会应用基本知识去分析解决一些实际的工程问题。因此，基础工程的考核可以分为两阶段的考试：第一阶段为闭卷，主要考核学生对基础理论知识的掌握，我们希望学生掌握基础知识，在将来的工作中有更大的潜力；第二阶段为开卷，主要考核学生的实际工程应用能力，当学生完成第一阶段闭卷考题后，交上考卷，就可以拿到第二阶段的开卷题，开卷题中要求学生正确、熟练地应用规范、教材等辅助材料完成基础工程设计，或者给出一些工程中的案例，让学生去分析解决实际中的基础工程问题，又或者是一些实际发生的重大工程事故，让学生分析原因。问题的来源要选取工程中经常遇到的问题，有实际意义的问题，难度要中等。这种考试更注重能力考核，不局限在要求死记硬背的内容上，试题选择的原则要能够充分体现素质教育要求的知识，突出学生能力的训练和考核。
作者：王飞 宋雪琳 单位：石家庄经济学院勘察技术与工程学院
对于机械类的学生来讲，材料力学是一门十分重要的专业基础课，学好此门课程的内容不仅为后续课程打下良好的力学基础，而且也可以将工程力学知识直接应用于工程实践，解决实际工程问题。对于学生来说，在有限的课堂里，既理解力学的基本概念和理论，又培养自己分析和解决实际问题的能力。显然，学生是做不到。这就要求材料力学教师采取有效的教学方式，充分调动学生主动性，把抽象的教学内容具体化，Ansys Workbench软件可以对这样问题进行模拟仿真，可得到事半功倍的教学效果[1]。
1 材料力学教学中存在的问题
由于材料力学典型特点是内容抽象、理论性强。为了拓宽大学生的就业方向，各学校相应调整了培养方案，材料力学压缩到80个学时。保证教学内容不变，在学时减少下，保证教学质量完成教学任务，每位任课教师都面临严峻的挑战。教师改变了传统的板书教学，而采用多媒体教学，虽然课件可以图文并茂，信息量大，但也存在弊端。为了节省课堂教学理论推导的时间，直接由多媒体给出推导的最终结果，学生对此印象不深，对结果理解不够透彻，到实际应用中就发蒙，无从下手。因此，提出把Ansys Workbench软件引入课堂，作为课件的补充材料，使教学过程更清晰，内容更加连贯和完整，激发学生学习的兴趣，促进学生的工程实践能力和创新意识的提高，为国家培养出更多高素质的工程人才[1，2]。
2 Ansys Workbench软件在材料力学教学中的优势
材料力学与工程实际联系极为密切，其中一些定理、定律和结论广泛应用于各行各业，是解决工程实际问题的重要基础课程。材料力学中，概念较多，对定理的理论推导也多，并且有些概念比较抽象，只单纯的教学讲解，学生不容易接受和理解。通过Ansys Workbench软件模拟后，可以用云图显示内容，具有比较直观的特点。这种新的授课方式，可以通过颜色、动画等大量的信息刺激学生，将充分调动学生的身心，提高课堂的氛围，调动学生学习的主动性，降低材料力学学习的难度。同时，可以通过软件建模，增加学生对材料力学学习的兴趣，培养学生较强的结构分析能力和创新意识。通过软件模拟，学生经过整个建模的过程，载荷的加载方法、材料性质的加载，加深学生对工程背景的理解，提高解决工程实际问题的能力[1]。
3 Ansys Workbench软件在教学中的应用案例
3.1 问题描述
弯矩作用在钢杆模型（见图1）。钢杆模型由1体和2体两部分组成：1体的长宽高是10 mm×5 mm×15 mm；2体的长宽高是10 mm×5 mm×15 mm，在端面3处被固定，弯矩作用在1体上，方向为垂直Y轴，由X轴指向Z轴，分析在弯矩作用下钢杆的变形及应力分布[3]。
3.2 结果分析
根据Ansys Workbench软件使用方法，启动Workbench并建立分析项目静态结构分析；导入创建的几何体；添加材料库；添加模型材料属性；划分网格；施加载荷与约束；结果后处理等步骤后，求解出等效应力分析云图（见图2）、等效应变分析云图（见图3）和总变形分析云图（见图4）。
