力学课程与水工钢筋混凝土结构课程之间联系的解析

兰州交通大学博文学院工程管理系 魏永键

一、力学课程现状

（一）力学课程的特征

理论力学、结构力学、材料力学、土力学、水力学等作为工程专业的重要专业基础课程，对于专业课程的学习有着承前启后的作用。结合我院力学课程教学工作的开展现状来看，力学课程具有内容多、理论性强、计算烦琐等特征。

（二）学生对力学课程的认识

一是对课堂的投入有限。学生进入大学校园之后，各种组织活动增加，这必然大量分散学生的精力。力学课程内容较多、理论性较强、计算过程较烦琐，学生上课感觉枯燥，提不起兴趣，课下作业又多，必定导致学生对课堂学习的投入十分有限。二是课程基础较差，听课困难。部分学生基础课程如高等数学、大学物理等学得不够扎实，计算能力又比较差，而力学课程之间相互联系、密不可分，理论力学是材料力学的基础，材料力学又是结构力学的基础，前面的课程学不好，后面课程的学习学生就会感到吃力，听课困难。三是学习态度不端正。由于力学课程具有学习难度大、计算烦琐、习题量大等特征，部分学生学习态度不端正。具体表现在两个方面：第一，上课注意力不集中。由于力学课程难度大、计算多，部分学生上课听不懂就干脆玩手机或者干其他事。第二，作业抄袭现象严重。由于力学课程需要多加练习，课下作业较多，一个班级五十几个学生，最后上交的作业最多只有十余个版本，学生作业存在严重抄袭现象。四是对力学课程与专业课程的联系认识不够。由于力学是专业基础课，先于专业课授课，这就让学生认识不到学习力学对工程专业的重要性，也不清楚力学课程对于后续专业课的理论基础作用，忽视了对力学课程的学习。

（三）力学课程的授课现状

通过对学院力学课程课堂教学的调查可知，力学课程的授课方式还是传统的教师讲学生听，以理论教学为主，缺乏必要的实践教学作为支撑；课堂气氛沉闷，忽略了教师与学生互动的环节，学生注意力不集中；课下力学课程作业繁重，学生抄袭作业现象严重，力学课程作业质量不高。这种授课方式降低了学生听课的积极性和课堂授课的效率，以至于力学课程考试过关率较低。长期以来，力学教学工作以理论教学为主，缺乏必要的实践教学作为支撑，这使得学生对于力学的学习难以有深入直观的了解，不利于学生今后对于专业课程的深入学习。

二、水工钢筋混凝土结构课程现状

水工钢筋混凝土结构是水利水电工程专业的专业必修课程之一，理论性、实践性都较强。水工钢筋混凝土结构课程讲授了钢筋与混凝土的物理力学性能、钢筋混凝土结构设计计算原理、水工钢筋混凝土基本构件的设计方法，要求学生能正确地进行截面尺寸确定、配筋计算、钢筋布置、配筋图绘制，能正确地进行构件承载力极限状态计算，能正确地进行构件正常使用极限状态验算。该课程内容多，计算公式符号多，牵扯到较多的力学基础知识。

（一）学生力学基础薄弱

水工钢筋混凝土结构课程以建筑材料、材料力学、结构力学为基础，同时又应用实验建立钢筋混凝土结构计算公式，这就要求学生具有较为扎实的力学基础知识。部分学生对于力学问题存有畏惧情绪，对于截面几何特征计算、力学计算简图的理解及力学分析计算感到无从下手。水工钢筋混凝土结构的设计计算是以这些力学参数的计算为前提的，若一个算错，后面的计算就全部错误，所以学习该课程必须熟悉有关力学课程的内容。

（二）学生对课程的认识程度不高

水工钢筋混凝土结构课程要求学生具有较好的力学基本功，但是我们在教学过程中发现，相当一部分学生甚至连最基础的力学基本概念都不清楚，只要混凝土结构课程涉及力学上的知识，学生就对课程兴趣不高，或者放弃听讲。水工钢筋混凝土结构课程的实践性特别强，设计中的许多构造措施和规范规定都来自工程实践经验，教师使用多媒体教学，可以增加一些感性认识，但仍然缺乏理性认识，难以激发学生的共鸣和思考，学习效果不够理想。

三、力学课程与水工钢筋混凝土结构课程之间的联系

（一）材料力学与水工钢筋混凝土结构内容之间的联系

水工钢筋混凝土结构课程内容与材料力学课程内容联系紧密，特别是结构的受力分析、截面应力计算、截面的几何性质等，在水工钢筋混凝土结构各种构件的计算中频繁用到。在教学计划中，材料力学课程一般安排在大二上学期，水工钢筋混凝土结构课程一般安排在大三上学期，在教学过程中存在知识的衔接和复习的问题。水工钢筋混凝土结构的教学内容与材料力学各章节之间的联系见表1。

表1 材料力学中各章节与水工钢筋混凝土结构内容之间的联系

（二）结构力学与水工钢筋混凝土结构内容之间的联系

在水工钢筋混凝土结构的设计中，要应用相关结构力学课程内容。在教学计划中，结构力学课程一般安排在大二下学期，水工钢筋混凝土结构课程一般安排在大三上学期，在教学过程中存在知识的衔接和复习的问题。水工钢筋混凝土结构的教学内容与结构力学各章节之间的联系见表2。

表2 结构力学中各章节与水工钢筋混凝土结构内容之间的联系

四、结语

随着时代的发展，力学传统的教学内容和方法已不能适应新时期的要求；力学课程教学往往不能结合工程实践，学生学习比较抽象，提不起学习兴趣。这就需要探索以专业课为导向的新的力学教学模式。本文先就材料力学、结构力学与水工钢筋混凝土结构课程之间的联系进行解析，以便进一步探索出更好的力学课程授课方式，使力学真正融合到专业学科中，提升力学在教学中的核心地位，提升学生对力学的学习兴趣，同时为后续专业课程的开展提供有效的衔接，提升专业课程的学习效率和质量。