项目教学法在《力学与结构》课程中的应用

张娜

【摘要】力学与结构教学是大学阶段教学活动的重点和难点，它对于培养学生的动手实验能力和观察能力有一定的促进作用。本文根据力学结构在项目教学法的具体运用展开讨论，提出几点有利于项目教学法推行的可行性措施。

【关键词】项目教学力学结构教学策略结构力学

项目教学法，顾名思义，就是在教学中穿插讲解施工项目的例子，把施工例子与教学相结合，通过整个项目的分解加大学生对知识的理解运用能力。项目教学法，是师生通过共同学习去实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，具有一定的目的导向性。在教学活动中，教师应该多给学生提出鲜活的试验课题，让学生组成兴趣小组，结合借阅的教辅资料和实验视频，独立的展开物理实验，让大学学生通过自主学习和探究性探索提高，提高个人物理解题能力和认知水平。

一、项目教学法在力学课程中应用的思路

在教学活动中，教师应该打破原有的知识理论体系的束缚，把学生将来要从事和面对的职业活动中所必须的基本知识、专业技能，分解到具体的、真实的项目操作中去。在力学结构的项目教学中，以探究活动的项目事实为主线，贯穿各个相关的理论知识点，最终在整门课程的内容编排上实现"由浅入深"的知识结构层次建设。

二、项目教学法在力学教学的实施

（一）通过项目的分解教学降低理解难度

对于力学与结构的课程教学，教师需要采用启发式教学方法，深入开展具体的教学活动。在项目的分解教学中，可以找到结构力学对应的具体设计实例，从而降低学生理解的难度，更深入的掌握结构力学知识点的精髓。

结构力学项目教学法活动中，松螺栓连接件的设计在力学结构知识点的运用中，涉及到拉伸与压缩变形的强度问题。平键的设计在力学与结构的知识点运用中，涉及到了剪切变形的强度问题。低速传动轴的设计、高速传动轴的设计在力学结构知识点的运用中，分别涉及到了扭转变形和弯曲变形的力学机构知识点。在紧螺栓连接件的设计过程中，教师在进行知识点的分析过程中，可以例举拉伸与压缩变形的力学结构刚度问题进行知识运用的详解。初次之外，在力学结构知识板块的教学活动中，教师还可以在低速传动轴设计和高速传动轴的设计过程中辅助结构扭曲变形、弯曲变形的力学刚度要点分析，加深学生对于结构力学的理解。

（二）通过对教学过程进行重构提高教学效率

教师在项目教学活动中，不仅要培养学生的主观能动性和独立思考的能力，还应该用发散性思维培养出学生"解题"+"建立模型"的良好习惯。学生在讲述自己的经验和表达他们对已知力学结构概念理解的同时，教师应该给予其帮助，在师生合作之下逐步完成物理设计实验项目的优化，让学生能够正确地使用力学知识解决实际问题。

在项目教学法进行的过程中，我们可以以实验为教学基础，以数学运算方法为具体的表达形式来展开具体的力学课程教学活动，将力学实验活动设计中的项目细化与具体的结构力学知识点进行对应分析。我们以高层建筑房屋中的轴心受力角钢以及槽钢焊缝长度计算中的结构力学知识运用为例，通过科学的结构设计来找出适用两侧焊角高度相等的房屋设计方案。在杆件数量设计已知的正面焊缝长度为0MM时，应该将轴心力的折减系数控制在0.8左右，保证焊缝强度的设计值不小于160FW（N/MM？），保证焊角尺寸的大小不小于8.00h（mm）.当杆件焊接面背宽的高度为125MM时，将重心距设定为33.7MM，此时的杆件截面強度设计值应该F应该为215N/N㎡，杆件的截面面积A为1950.00 MM？.在结构力学运用的过程中，为了保证建筑结构的设计合理，轴心力为339700N，侧面角焊缝承载力N应该不小于339700N，并且适当消减正面角焊缝承载力，保证侧面焊缝长度不小于276.92LW（MM）。

（三）以纵向受力钢筋为例分析

在项目教学法在力学教学的实施的过程中。应淡化力学计算的内容，简化设计中基本公式的推导，其教学的核心目的，以实用、够用为主。由于力学和结构整合在了一起，理论较多较杂，一个项目的例子往往渗透到多个理论，所以需要打破传统的授课内容和顺序，以例子作为主导，分析例子中的各个教学要点和环节，突出联系，互相渗透，从而使学生正真做到从理解到掌握。

例如，在项目施工中的纵向受力钢筋，其作用通常是帮助混凝土受压，可承受混凝土收缩产生的拉应力，对温度变化也有者良好的承受力。对偏心受压柱而言，纵向受力钢筋还对偏心压力产生的弯矩也起到一定的抵抗。为了减少钢筋在施工时产生的纵向弯曲的可能性，纵向受力钢筋最好采用比较粗的钢筋。

轴心受压柱中纵向受力钢筋应沿截面的四周均匀放置，矩形截面钢筋根数不得少于4根。圆柱中纵向受力钢筋不宜少于8根且不应少于6根。

偏心受压柱的纵向受力钢筋应放置在偏心方向截面的两边。对称配筋和非对称配筋是两种最常见的配筋方式。在工程的实际操作中，受压构件通常会承受异号弯矩的影响，当弯矩数值相差不多时，可使用对称配筋。同时，对称配筋的采用并不会在施工中产生差错，所以一般为了方便施工或对于装配式构件使用对称配筋。纵向受力钢筋的截面面积需满足最小配筋率的要求，不应太少。

需要指出的是，受压构件全部纵向受力钢筋的配筋率不宜大于5%，以免配筋率过大影响施工的进度，或造成本的提高。柱中纵向受力钢筋的净距应≥50mm，且≤300mm。在水平位置上浇注的预制柱，其纵向钢筋的最小净距可按照梁的有关规定采用。偏心受压构件中，垂直于弯矩作用平面的侧面的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋，其中距应≤300mm。对于偏心受压柱，当截面高度h≥600mm时，在柱的侧面应设置直径不小于10mm的纵向构造钢筋，并设置复合箍筋或拉筋。

结束语

在力学课程教学与结构分析中，我们可以以实验为教学基础，以数学运算方法为具体的表达形式来展开具体的力学结构教学活动。由于力学结构知识板块是一门理论与实践联系较强的课程，因此，大学生不仅要熟练掌握课文中的各种定理和公式，还要通过建立力学模型的方式解决力学结构学科中的各种难题，达到学以致用的目的。

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