力学基础论文

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力学基础论文:基于高职学生文化基础背景下的建筑力学教学改革研究

摘要：本文依据高职学生反映《建筑力学》课程“难”学的现状，分析了其原因，并从指导思想、教学内容、教学理念、教学方法、考试方法等方面进行了教学改革，从而提高该课程的教学质量。

关键词：教学改革；难度；教学内容；建筑力学

《建筑力学》是土建类专业的一门重要专业基础课，由于该课程理论性强，数学推导、计算烦琐乏味，概念多，方法技巧性要求高，课程内容系统庞大，因此，高职院校的学生，尤其是二专学生，普遍感到难学、难懂。在《建筑力学》的教学过程中，只有充分结合学生特点，合理安排教学内容，重视教学实践过程中存在的问题，才能更好地开展力学这门课程的教学，为学生树立学习信心，打下学好其他专业课程的基础。笔者结合多年的教学体会分析了学生普遍感到难学、难懂的原因，并提出了解决这些问题的教学改革措施。

一、目前《建筑力学》教学存在的主要问题

（一）学生存在的问题

1.文化基础较差。随着中国教育的不断发展，高等教育已从精英教育走向大众教育，过去被录取分数线挡在校门外的学生将有机会进入高职院校学习，圆了他们的大学梦。这对提高整个民族的文化素质大有裨益，但也必然导致高职教育生源整体文化基础水平的下降和学生差异程度的扩大。主要表现在：一是学生成份复杂，既有普高生，也有职高生，还有参加成人高考的社会青年，而这些学生的学科基础都不是很好。二是有些专业文理兼招，这样出现的问题是相当一部分学生的文化基础较差。他们在高中阶段对未来的发展缺少自我设计和自主安排，自律和自控能力较差，考上高职以后，对学习缺乏自觉性和主动性，对本课程涉及的数学、物理等基础学科知识掌握不够，在新课程的学习上就感到吃力、难懂[1]。

2.消极心理较严重。在进入二专高职院校就读的学生中，不少学生都有强烈的失落心理，有一种自卑感：“我”的基础太差了，跟也跟不上，即使“我”比别人努力十倍，成绩也总是好不起来，与其好好地读，还不如“潇洒走一回”，反正船到桥头自然直。也有学生想好好学习，但又缺乏毅力。他们平时不是把精力放在学习上，而是上课不认真听讲、玩手机游戏、睡觉，课后亦不愿做作业，或者为了应付抄同学的作业。

3.学习目的不明确。学生普遍认为，高职院校的学习目的是掌握一门应用技术和实际操作技能，方便毕业后就业。因此，对基础课程理论学习重视不够。又由于高职院校学生毕业后一般不从事结构设计工作，所以对与结构设计联系紧密的《建筑力学》课程，学习积极性不高。

4.习惯中学时代的“填鸭式”学习方式。学生没有摆脱原来的学习模式，习惯中学时代的“填鸭式”学习方式，懒得自己动脑思考问题，更无创新可言。

（二）教师存在的问题

目前，高职院校大部分教师是本科毕业不久的年轻教师，他们普遍存在“三少”问题，即见得少、干得少和积累少。“见得少”是对实际工程种类、结构组成、构造特点、施工过程、管理运用等见得少，缺乏工程整体概念和相互联系。“干得少”是参与实际工程的勘探研究、规划设计、施工、运用管理方面少。“积累少”，是对工程的资料收集、归纳整理和运用方面少。因此，他们的教学方法以及内容上与高职教育往往不相吻合，一些教师的教育教学理念以及教学实践水平不符合高职教育的要求。还有不少教师并不了解社会对高职人才的实际需求，教学方式缺乏创新，讲课时不能身临其境和理论联系实际，授课照本宣科枯燥无味，缺乏形象性、生动性和吸引力。考试方式陈旧，且与实际工作相脱节，不适合高职学生特点，这些问题直接导致学生对上课不感兴趣，学习没有动力。

（三）课程本身的问题

《建筑力学》课程内容系统庞大，习题计算量大且烦琐，方法技巧性要求高，学生解题时缺乏耐心，容易急躁，不按教师的要求完成作业，抄袭现象严重。

二、解决《建筑力学》难学的对策

（一）改革《建筑力学》理论与实践教学体系，体现高教特色

1.注重因材施教，适当增删教材内容。《建筑力学》是土建类专业的一门专业基础课程，其课程体系和教学内容是以培养学生的职业岗位和工作过程为依据设定的。它是土建类专业学生学习“建筑结构、建设施工技术、专项施工方案、安全技术管理”等课程的前期最主要的基础课程，在完善学生知识结构、提高专业综合应用能力等方面起着“承上启下”的作用。

随着教学改革的不断深入，高等职业技术教育应以能力为本位的观念已得到大家的公认。以能力为本位的教育新理念应具体落实到课堂教学方法的改革中。为此，针对现在高职学生基础较差这一问题，更应特别注重因材施教。为适应高等职业技术教育的教学需要，在使用教材时，教师可依据教学大纲的要求酌情增删一些内容，力求把抽象的力学概念与人们的感性认识相联系，与建筑施工实际相联系，以便于学生掌握。在教学内容的选择上，以本课程和后继课程之“必须”为依据，在讲述深度上，以“够用”为度，例如对超静定结构的分析与计算，可删去超静定结构的理论计算，而着重讨论超静定结构的特性，能对常见的超静定结构做定性分析，并大体判断危险截面的位置。另外，在使用教材时，教师可依据教学大纲要求，酌情减少学生做练习题的数量，而对于思考题则给予一定的重视。

对于学生难以接受的概念性的理论知识应尽量联系实际，深入浅出，能避则避，能丢则丢。这就要求教师换个角度来考虑教学工作――从学生角度出发去深入研究教材，设计教学方法。当然，最终的目的是要达到为他们量体裁衣所设计好的教学目标。

2.强化《建筑力学》课程的实践教学。《建筑力学》课程中的理论知识，对于二专学生而言，普遍反应难以掌握，且对专业职业能力的形成无太大价值，单纯的理论知识已超越了高职学生的接受能力。所以，针对土建类专业及施工行业和市场的新变化、新趋势，该课程应构建以实践性教学体系为主体的工学结合人才培养模式。从专项职业能力出发，结合职业技能证书考证要求，将岗位能力分解整合为各个相对独立的实践教学项目。

（二）改革《建筑力学》的教学理念，适应职教形势的发展

1.改革教学指导思想，变应试教学为素质教学。高职《建筑力学》教学，应贯彻高职高专教育改革精神，突出职业教育特点，以能力素质的培养为指导思想，重视对学生工程意识和力学素质的训练和培养。由于大专生毕业后一般不从事设计工作，所以在《建筑力学》课程教学中，应弱化计算，强化学生的工程概念，加强建筑力学定性分析能力的培养。力学始于定性分析，终于定性分析；定性分析在先，定量分析在后；定性失准，定量准偏。

在教学中，应突出理论联系实际的特点，广泛联系实际工程，使学生通过学习，认识到《建筑力学》在实际工程中所起的重要作用，以激发学生学习《建筑力学》的积极性，做到有针对性地培养学生运用所学的理论和方法，分析和解决工程实际问题的能力。同时，这对拓宽学生的工程知识面、增强学生的适应性有很好的促进作用。

2.注重全面发展，承认个体差异的教学过程观。这种观念认为每个学生都有巨大的潜力，其潜力各不一样，兴趣也各不相同，学生的这种潜力需要合适的教育加以开发。传统的《建筑力学》课堂教学理念无视学生的个体差异对教学的不同需要，使得“吃不饱”、“吃不了”、“吃不好”的现象随处可见。要扭转这种教学的被动局面，教学必须正视课堂群体教学与学生个体差异之间的矛盾，打破传统《建筑力学》课堂教学的统一模式，根据学生实际水平实施分层教学，使不同层次的学生都能最大程度的掌握知识。对基础好的学生，考虑到这类学生具备一定的可持续发展能力，要求他们学完《建筑力学》的所有内容；对基础一般的学生，依据施工管理岗位对建筑力学的要求，要求他们掌握《建筑力学》的概念及各种结构的特性，了解各种结构内力、位移的计算方法，弱化定量计算；对基础差的学生，对《建筑力学》的要求是到工地上认识各种结构，定期联系典型工程进行专题讲座。

3.联系工程事故案例，培养学生的责任心。我常结合课程教学实际和社会上一些工程事故，提示启发学生思考，除客观因素外，从主观因素来说其成因是什么？如2009年6月27日上海“莲花河畔景苑”在建楼房倾倒。上海市城乡建设和交通委员会主任黄融介绍说，倾倒楼房结构设计符合规范，大楼用的管桩质量合格。其原因系大楼两侧堆土过高，地下车库基桩开挖造成巨大压力差，致使土体水平位移，最终导致房屋倾倒。通过典型工程事故，学生们都能很好的认识到什么是“不负责任”、“水平低”，由此认识到培养责任心的重要性。而培养责任心就应从现在做起，首先对自己的学习负责，认真学习才是负责任。同时，也只有认真学习，才能提高“水平”。通过这些事故工程，同学们对土建工程乃百年大计的质量意识以及“规程是用血写成，不能再用血验证”的安全意识也普遍有了很大的提高。

4.保护学困生的自尊心，激发他们的学习欲望。对待学习较差的学生要注意保护他们的自尊心，没有什么比伤害学生的自尊心更有害于他们的智力发展。教师应该主动去关心学生，抓住积极因素，不断对学生进行鼓励，在全体同学面前重树自身的形象，让学生在公开场合下多获得成功的满足，进而体会人格尊严和人生价值，从而用自身内在的积极因素去克服消极因素，点燃他们的希望之火，激发他们学习的欲望。

5.狠抓课堂听课率，提高学习效率。高职高专学生有别于本科学生，他们在入学时自身基础就可能较为薄弱，且学习的积极性和主动性不够高。大部分学生的课前预习工作不到位，而将知识的学习完全寄托于教师课堂的讲解。如果学生再不进一步重视课堂环节，就有可能在知识的理解和应用上存在严重的问题。因此，教师在课堂上必须狠抓听课率，务必让学生充分利用课堂的40分钟时间。在讲课过程中，教师可以不时地穿插提问、做小测验等互动环节，以吸引学生的注意力。同时教师自身也要提高个人素质，多联系实例，避免纯理论的空谈，让课堂充满趣味性。学生方面，通过平时成绩评定与平时的学习态度、课堂纪律、平时表现等挂钩，保证出勤率。以往的考试成绩也说明了大部分不及格的同学是经常旷课的[2]。

（三）改革《建筑力学》的教学方法，提高教学效果

《建筑力学》课程公式多，习题量大，解题方法灵活多变，经常出现教师讲时学生似乎懂了，但在做练习时却无从下手或错误百出。为此，在教学中，根据教材内容的不同和学生对基础知识的掌握程度，改过去的讲解法为讲练结合法进行教学，充分发挥教师的主导作用，以达到预期的教学效果。例如，在讲支座反力的求解时，学生似乎对平面一般力系的平衡方程容易理解，但在做练习时却出现许多问题：力偶在方程式中计算错误，忽略了力偶的单位及它在任意坐标轴上的投影为零；受力图上支座反力的方向不明确，正负号把握不准；不会进行三铰钢架的受力分析；对均布荷载的计算模糊不清；等等。对此，教师应在教学中及时指出，并让学生当堂练习，对典型例题详细讲解。在此基础上多做练习，使得学生可以举一反三，拓宽解题思路[3]。

传统教学从书本到书本、从概念到概念的教学方式教给学生的是运用概念解决问题的现成答案，学生大部分时间只能被动地接受知识。而案例教学注重对学生分析、解决问题的培养。工程案例是最好的现实素材，带有丰富的信息知识、经验教训和哲理智慧，能帮助学生了解力学与工程的关系，使学生感到工程中处处有力学知识，力学知识不再抽象，从而提高了对力学课程学习的兴趣与热情。

（四）改革《建筑力学》的教学手段，集中学生的注意力

随着信息技术的快速发展，多媒体教学手段已进人课堂教学活动中。PPT课件、CAI课件能使学生看到图文并茂、视听一体的交互式集成信息，它们以直观、生动、形象的特点，打破了沉闷的学习气氛，使学生更为顺利地理解信息，集中注意力，从而改变了过去只有“粉笔+课本”的单调教学模式。在《建筑力学》教学过程中，可用多媒体演示大量的工程示例，大大增加了学生的工程实感和学习兴趣。在课件中，可以制作精美的图片、大量的flash动画，通过超级链接的方式与课件相连。通过这些动画可以形象地演示自由度与约束、几何可变体系与几何不可变体系、实铰与虚铰等概念。

（五）利用教学创新，提高其教学水平

《建筑力学》计算方法技巧性多，且计算量大，为了提高学生的学习兴趣，教师必须有自己的简便方法和新方法，并根据自己的简便方法和新方法进行具有特色的教学活动。简便方法和新方法是教师的学识水平、理论造诣和教学经验的集中体现，是教师心血与智慧的结晶。教学实践证明，哪位教师学识水平高、理论造诣深、方法新颖，学生就喜欢哪位教师，由此学生可能就喜欢某一门课程。我在多跨静定梁内力图教学中，介绍了一种简便易学的方法，其特点是不取分离体、不画受力图、不列平衡方程、不求反力、不用截面法求内力，只需计算某些梁段荷载图、剪力图的面积及某些梁段弯矩图的斜率，便可画出多跨静定梁的内力图。学生对此感到很惊讶，画单跨静定梁内力图要求反力，而画多跨静定梁的内力图可不求反力。通过教学实践，学生常带着好奇的心理学习，学习积极性与学习成绩有了明显提高。

（六）改革传统的考试方法，以适应当前素质教育的形势

随着我国越来越重视对人才能力的要求，原有的考试模式重结果、轻过程，重分数、轻能力，严重地制约着力学教学改革的发展。近年来，随着我校在力学教学改革的深入进行，在成绩考核与考试方面进行了初步的尝试与探索。

首先，在考试内容上减少以再现书本知识为主的考试内容，加强对学生理解知识、应用知识，特别是综合性、创造性地应用知识能力的考核。考试内容改革是考试改革的重点，也是培养学生创新素质的关键所在。因此，我们在卷面上主要是出一些灵活性大、知识面宽、综合运用知识能力强的题目。如给定受力结构，让学生为各构件选取材料及截面形状和尺寸，并对该结构存在的问题谈自己的看法，并改革标准答案式的考试成绩评价方法，注重考查学生的解题思路和综合分析与解决问题的能力。

其次，在考核方式、方法上，应该有利于识别学生的创造力和实际操作能力，而不是只考学生的记忆力。我们改革了单一的闭卷笔试的方法，分别采用了开卷笔试、大作业、读书报告、课堂提问、实验操作等多种方法相结合，符合课程内容特点的考试方法。不仅减少了学生作弊现象的发生，还起到了促进学生学习的作用。

三、结语

要改变学生对《建筑力学》感到难懂、难学这种现状的方法有很多，主要涉及教师、学生两个关键因素，只要调动一切因素，发挥各方面的优势，便能使《建筑力学》课程的“教”与“学”达到事半功倍的理想效果。

作者简介：陈德先（1964-），男（汉族），四川西充人，副教授，研究方向：工程力学在土木工程中的应用。

力学基础论文:高职《土力学与地基基础》课程教学感悟

【摘 要】《土力学与地基基础》是高职建筑工程技术专业的一门专业基础课程，是为后续专业核心课程打基础的重要课程之一。在有限的教学课时内，教师要让学生既能理解土力学知识，又能运用到地基基础工程中去，同时还要培养学生自主解决问题的能力，这是一个值得深入研究的问题。

【关键词】《土力学与地基基础》 高职 教学改革

一、引言

《土力学与地基基础》课程的主要内容为土的物理力学性质和地基基础应用。土力学知识理论性强、教学难度大，而地基基础实践应用性强、实际操作性强，如何将这两部分内容有效地结合，使学生既懂理论又会实践，这成为本课程高职教学中的重要问题，而学生也普遍反映学懂学好本门课程比较困难。因此，如何根据课程性质，结合高职教育的要求，为《土力学与地基基础》寻找一条行之有效的教学方式，是高职《土力学与地基基础》教学的一个重要问题。

二、教学中的问题

1. 高职学生的特点

（1）学习自主性较差

现今，大部分学生家庭条件比较好，缺乏吃苦耐劳、刻苦钻研的精神，同时由于自身基础知识不扎实，对于土力学的理论内容学习起来比较吃力。绝大部分的学生自学能力不高，还无法摆脱高中时期的学习模式和思维方式，对学习中遇到的困难往往不能主动解决，不会主动向老师或同学请教。

（2）基础较差

与本科院校的学生相比，高职学生的入学分数相对较低，理论基础和学习能力相对较差，进一步学习《土力学与地基基础》时，就会比较费劲。

2.教学中的一些问题

（1）学时有限

《土力学与地基基础》实际为土力学、基础工程和地基处理三部分的组合，内容多，范围广。而一般本课程的课时安排为每周4课时，总共64课时，要想在有限的时间内把所有的知识及实验实践部分都涉及是不可能做到的。

（2）土力学部分的难度大

学生在课堂上无法理解相关知识，更不能结合实际理论对知识加深理解，不能理论联系实际。

（3）实践教学的落后

《土力学与地基基础》是一门实践性很强的课程，但是现在的教学方法大多偏重于课堂教学，都是老师在台上讲，学生在下面听，课外实践环节很少。这样就使得学生的学习效率不高，同时还有碍于培养学生的专业能力。

三、课程的教学改革与实践

1.调整教学内容

根据学生的自身情况和学科特点，在教学过程中要把握住重点难点，对一些内容点到为止，同时适当补充些新理论、新技术的相关简介，拓宽学生的知识面。针对《土力学与地基基础》课程知识点多、图形图表多、重要公式多、复杂例题多等特点，将传统的教学手段与现代信息技术手段有机结合，可获得较好的效果。

2.加强实验教学

实验在《土力学与地基基础》的学习阶段和学生毕业后能否较快地适应是非常重要的。所以要安排内容适当的实验课，将课堂讲授内容结合实际工程进行实验教学，这样可以从实验的原理、目的、操作、资料整理等方面，结合实际工程的实验数据把知识讲深讲透。在实验教学中注意加强教学研究，选择能反映本学科发展和研究的基本过程与基本方法，与实验方案设计、结果整理与分析方法方面的内容，让学生自己设计实验过程，从问题的提出、方案的设计到实施，以及结论的得出，完全由学生自己来完成，以达到良好的教学效果。

但是土工实验受实验设备精度、人为等不可避免的因素影响，其结果难免存在一定的误差。学生通过对实验成果进行整理与分析，可以提高分析问题、解决问题的能力。

3.加强实地学习与工程案例教学

组织学生参观学校附近正在建设的居民小区的施工现场，并请现场技术人员介绍工程设计及施工的技术要点，让学生对某些具体的施工方法、步骤有了更清晰的认识。教师也可以收集相关的工程实例，在课堂上对学生进行讲解，提高学生利用《土力学与地基基础》知识分析、解决实际问题的能力。这种方法能大大提高学生的学习兴趣，调动学生的积极性，可优化推广。

4.安排课程设计

在学生对本门课程系统地学习之后，通过课程设计对学生所学知识进行系统测试，考查学生理论应用于实践的能力。其中要求学生学会查规范，并严格遵守规范的规定和对所学专业知识进行设计计算，并要求学生能够全方位地考虑工程的实际状况，做到切实解决实际问题。学生完成课程设计之后，均有很大的收获，更重要的是增强了他们查阅资料、自主解决问题的自信心。

四、结论

笔者依据高职学生的特点，结合《土力学与地基基础》课程在教学中的问题，从教学内容的把握、教学实践的扩展、课程设计的强化等方面，进行实际教学，结果表明教学改革能够加深学生对理论知识的理解，提高学生对实际工程的处理能力，有效地提高了教学效果。

力学基础论文:基于方法论视角的基础力学课程教学思考

摘 要 针对基础力学课程理论性强、逻辑性强、概念抽象等特点，探索将科学方法论中的比较方法、类比方法、系统方法、抽象方法、理想化方法等应用于基础力学课程教学。这有助于学生学习方式、思维方式的转变以及学习能力、创新能力的培养。

关健词 基础力学 课程教学 方法论

1 方法论在基础力学课程教学中的应用

在基础力学课程教学中实施方法论教学，不是刻意、孤立地讲授方法，而是要把方法论渗透于基础力学课程教学之中。一方面，要密切联系课程教学体系，围绕教学内容所需选取适当的科学方法;另一方面，要把讲知识和讲方法紧密结合起来，使学生在学习知识的同时接受科学方法论的训练。①中国有句古话：“授人以鱼不如授人以渔”，从教学目的来说，学生学会学习、研究的方法比掌握定理、公式更为重要，②教师应更关注学生的学习能力、分析能力、创新能力的培养。

1.1 比较方法

比较方法是根据一定的标准，寻找两个或两个以上相互联系事物之间的异同，探求普遍规律与特殊规律的方法。其目的是寻求对象之间的异中之同或同中之异，以加深对对象规律性的认识。俄国教育家乌申斯基曾经说过：“比较是一切理解和思维的基础，我们正是通过比较来了解世界上的一切”。

例如，在教授材料力学课程杆件的轴向拉伸或压缩、扭转和弯曲等基本变形时，就可以采用比较方法。虽然各种基本变形的受力特征、变形特征、内力、应力及其分布规律截然不同，但是，它们的研究方法是相同的，都是采取实验与理论分析相结合的方法;求内力的方法是相同的，都是采用截面法;建立应力公式的方法是相同的，都是利用三关系法，综合考虑变形几何关系、物理关系及静力学关系进行推导;利用强度条件解决强度问题是相同的，都涉及校核强度、设计截面尺寸、确定许可载荷等三类。

总之，按照比较方法讲授课程，通过对比、辨析、比较相关知识点的共同点和差异性，不仅可以加深学生对知识的理解、巩固与深化，而且也有助于强化记忆，发展思维，提高课程教学效果。

1.2 类比方法

所谓类比，是指由两个或两类事物或现象的某些相同或相似的性质，推论出它们的其它属性或规律也有可能有相同点或相似点的结论。事实上，类比方法是解决陌生问题的一种常用策略，被誉为科学活动中“伟大的引路人”，它通过运用已有的知识、经验，将陌生的、不熟悉的问题与已经解决了的、熟悉的问题或其它相似事物进行类比，从而创造性地解决问题。德国哲学家康德曾经说过：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进”。

例如，在讲解理论力学课程质点系的动量和动量矩的概念及其计算时，就可以采用类比方法。平铺直入地讲概念及其计算，学生不仅不容易掌握，而且还会觉得抽象难理解，从而对动力学部分的学习产生畏难情绪。因此，不妨将这部分内容与学生相对更为熟悉的静力学中力系主矢和主矩的概念及其计算进行类比。具体地，质点的动量定义为质点的质量m与其速度的乘积，是矢量。可以想象：运动着的质点系，无论是离散的还是连续的，其上各质点的动量将组成一组与力系类似的矢量系，可以暂且称之为动量系。既然力和动量都是矢量，那么它们就应该遵循相同的数学运算规律。由于力系可以向任意一点O简化，得到力系的主矢和主矩，因此，动量系也可以向任意一点O简化，得到具有类似性质的（动量系）主矢和（动量系）主矩，这正是质点系的动量和动量矩。而在计算上，质点系的动量和动量矩也应该存在与力系主矢和主矩相类似的形式，只需将力系简化时得到的相应公式

中的力矢置换成动量矢。于是有

总之，按照类比方法讲授课程，着重于对事物间共性的展现，通过类比推理，把抽象的道理具体化。这样，学生即使暂时感性认识不足，抽象思维能力不强，也能较好地理解、掌握相关知识点。

1.3 系统方法

系统方法就是从系统的整体性出发，把分析与综合、分解与协调结合起来，恰当处理部分与整体的辩证关系，科学地把握系统，达到整体优化。

例如，在讲授理论力学课程静力学部分时，就可以采用系统方法。传统的讲授模式是依次针对平面（空间）汇交力系、力偶系、任意力系，按照“力系简化力系平衡”的模式讲授。但是，系统地分析，既然静力学主要研究受力分析、力系的等效替换或简化、物体（系）在各种力系作用下的平衡条件等三个方面的问题，那么，在讲授受力分析之后，完全可以突破传统的各种力系简化与平衡独立阐述的模式，将力系的简化与力系的平衡分开，先介绍平面（空间）力系的简化，再探讨平面（空间）力系的平衡问题。这样的讲授次序也恰如其分地体现了静力学三个方面的研究内容。

再比如，在讲授材料力学课程时，也可以采用系统方法。传统的讲授模式是依次针对杆件的轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲四种基本变形，按照“受力特征变形特征内力应力变形”的模式讲授，并分析杆件（构件）的强度、刚度及稳定性。但是，系统地分析，既然材料力学主要研究强度、刚度、稳定性等三个方面的问题，那么，完全可以打破传统的每种基本变形分别独立阐述的模式，从构件的受力特点出发，统一阐述截面法求内力、绘制内力图和应力计算等与强度有关问题;从构件的变形特点出发，统一阐述与刚度有关的问题;以细长压杆为例，阐述与稳定性有关的问题。这样的讲授次序也很好地体现了材料力学三个方面的研究内容。

总之，按照系统方法讲授课程，既突出力学的基本理论和基本方法，又有利于形成有序的相互关联的教学单元，同时也避免了相同知识的重复阐述。这样，不仅有利于学生整体把握课程内容，也有助于学生理解知识点之间的内在联系。

1.4 理想化方法

理想化方法就是通过想象和逻辑思维，对具体的研究对象（即原型）进行理想化处理，有意识地突出主导因素，排除次要、无关因素，形成理想化的研究客体（即理想化模型），并借助于对理想化模型的研究，达到对原型特征和规律的认识。其本质是充分发挥想象力，分离事物的本质特性和非本质特性，把原型简化、钝化，使其升华到理想状态，以期深刻地揭示其特征和规律。爱因斯坦曾经说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉”。

例如，在讲授材料力学课程对变形固体的基本假设时，就可以采用理想化方法。众所周知，变形固体是多种多样的，而材料力学中通过连续性假设、均匀性假设、各向同性假设、小变形假设等基本假设把性质复杂的变形固体简化为理想材料模型。事实上，工程材料模型与理想材料模型并不完全相同，但是，材料力学只着眼于材料的宏观性能而并不关心其微观上的差异。实践表明，基于理想材料模型可以得到比较满意的结果，即使是对于铸铁、混凝土等均匀性较差的材料。

总之，按照理想化方法讲授课程，着眼于把复杂问题简单化，通过忽略次要因素，摒弃次要矛盾，使问题变得直观、形象、简单，以便于分析、解决。这有利于培养学生的想象能力，发展学生的逻辑推理能力，从而提高学生的创新能力。

1.5 抽象方法③

抽象方法是深入现象的本质，排除对象次要的、局部的因素，通过思维去把握其固有的特征，以达到对于对象的本质和规律性的认识。科学抽象的过程，是“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的过程。④列宁曾经说过：“当思维从具体的东西上升到抽象的东西时，它不是离开――如果是正确的――真理，而是接近真理”，“物质的抽象，自然规律的抽象，价值的抽象以及其他等等，一句话，那一切科学抽象都更深刻、更正确、更完全地反映着自然”。

众所周知，变形固体在外力作用下所产生的物理现象是千变万化的，为了研究的方便，常常通过某些合理的假设将研究对象抽象成一种理想化模型。例如，在理论力学课程中，忽略变形固体受力后的变形因素，就抽象出理想刚体的力学模型;不计摩擦对结构平衡状态的影响时，就抽象出理想约束的模型;在研究天体的运动规律时，突出物体的位置和质量特性而忽略大小、形状等因素，就抽象出质点的力学模型。正是这些抽象模型，简化了所需分析、研究的问题，同时也客观深入地反映了事物的本质和内在规律。但是，需要注意的是，抽象模型是有条件的、受限制的、相对的，它随所关注的问题不同而发生变化。例如，在材料力学课程中，研究普通工程构件（如杆、梁、轴等）时，可以先不考虑构件在载荷作用下的变形，研究作用于其上的力，达到一定的认识水平;进一步，考虑构件的变形，并假定变形是弹性的，研究其在载荷作用下的弹性变形情况，达到另一认识水平;更进一步，引入材料的塑性性态，研究其在载荷作用下的弹―塑性行为，就会得到更深层次的启发，当然，这已经超出了材料力学课程的研究范畴。

总之，按照抽象方法讲授课程，不仅可以加深学生对力学基本概念的理解与掌握，而且也有助于学生感悟如何运用抽象方法透过现象看本质，以达到解决问题的目的。

2 结束语

一花一世界，一课一洞天。虽然教无定法，但是，在基础力学课堂教学中，教师应善于将方法论融合到课程教学中，把讲知识和讲方法有机结合起来，使学生在知识学习的同时受到科学方法论的训练，在把握课程知识的基础上并能进行思维加工，或顺应或内化，从而突破思维的瓶颈，建立学习迁移，并培养自主学习的能力。

力学基础论文:“土木工程力学基础”模拟实验教学法应用

摘 要 “土木工程力学基础”是中等职业教育建筑专业国家指定的平台性课程。由于该课程概念抽象、计算多、逻辑性强的特点，中职学生普遍感到学习困难较大。模拟实验教学法是行动导向教学框架下适宜专业课教学的一种理实交融的模拟教学法，它按照中职学生形象思维优于抽象思维的认知特点，让学生在动手模拟实验中直观地掌握力学知识与及其应用。本文从中职土木力学教与学的现状调研入手，提出力学模拟实验教学改革的必要性，并结合具体实例说明模拟实验教学法的应用，以对比实验的方式分析模拟实验教学法应用效果，同时，对模拟实验教学中存在问题进行反思，以此来推动模拟实验教学法在“土木工程力学基础”课程教学中的成熟应用。

关键词 土木力学 模拟实验 改革 应用

传统的中职“土木工程力学基础”课程内容抽象、枯燥。教师不爱教，学生不愿学，课堂教学不佳。学校专门成立力学教学改革攻关小组，编写《土木工程力学基础》（多学时）模拟实验化教材，开展“土木工程力学基础”课程模拟实验教学改革，开发力学模拟实验教学用的教具和学具（实验元件），边改革创新边课堂实践，把模拟力学实验结合多媒体技术，将难于观察到的杆件受力与变形进行模拟再现，较好地解决了力学理论概念抽象、计算多、逻辑强的问题，同时，帮助学生克服理论与实践脱节的现象，实现知识到能力的顺利迁移，从而有效提高力学教学质量和效果。

1 力学模拟实验教学改革的缘由

“土木工程力学基础”是国家规定的中职土木水利类专业的平台性课程，是连接公共基础课与专业课之间的桥梁和纽带，它与其他专业课程相比，存在着概念抽象、计算多、连贯性强的特点。力学课程自身“难”的问题，使中职学生学习普遍感到困难，笔者曾对某年级建筑工程施工专业二百多名学生进行摸底，其中仅有10%左右学生能跟上教师进度，近60%的学生缺乏学习信心，力学期考卷面成绩及格率不到50%。同时，任课教师普遍感到自己像是在台上唱独角戏，无法体会教学的成就感和喜悦感。面对这一困境，如果教师只会发牢骚、怨天尤人，而不去从自身教学策略上找原因、想办法，将问题的原因归结于学生学习能力差、学习态度不端正等方面，那是永远无法突破力学教学的困境。因而，寻找一种既能适应力学学科特点，又能激发学习积极性的新的教学方法迫在眉睫。

为此，我们从中职学生认知特点和力学课程的学科特点出发，通过长期的研究和实验，总结出一种不同于传统教学的新方法――模拟实验教学。用实验来模拟构件的受力与变形、揭示力学原理，让学生从抽象思维中解放出来，激发学生学习兴趣，让学生体验学习的快乐。

2 力学模拟实验教学方法的特点

传统力学课堂教学往往以教师讲授为主，整个过程大部分学生在台下听、看和算，而学生学习的主动性与创造性难以发挥出来。因此，结合力学教学的特点，利用小实验模拟，并结合多媒体技术，将难于直观观察到的力学现象在课堂上直观展现出来，同时又能让学生动手模拟操作，这样既能解决力学理论抽象、枯燥、不易理解的问题，又能改变学生在学习过程中被动现象，激发学习主动性与积极性。

2.1 模拟实验直观地诠释力学原理

我们研发了与《土木工程力学基础》教材配套的模拟实验用元件盒（教具与学具），元件盒里面配备相应的力学模拟实验器件，通过力学模拟实验将构件受力变形效果放大（如图1、图2），这样结构构件受力与变形既能看得见又能摸得着，构件的受力原理就可以直观地呈现出来。同时，直观化教学符合中职学生直观学习优于抽象学习的认知特点，有助于降低学生学习难度，获得成功感，体验学习快乐，让学生们在课堂上抬起头，注意力不再集中在手机上，主动参与学习，真正“动”起来。

图1 纸板放上链条，纸板向下变弯，体现力与变形一致性原理

图2 对不同约束的钢片施压，来模拟不同支座约束与压杆变形的关系

2.2 模拟实验灵活地创建教学情境

除了利用实验元件盒中的元件进行模拟实验教学外，而许多模拟实验教学的器件取自日常用品，教师及学生可以结合自身教与学的特点，开发与利用身边的资源，进行创新设计，去模拟结构构件的不同受力方式，巧妙创建教学情境。例如学生学习“平面汇交力系合成与分解”时，教师可以设计这样一个模拟实验：用一根尼龙绳子绑住学生课桌，让学生设法借助教室里其他构件，使自己用最小的力气用绳子拉动课桌，这样的设计能激发学生去思考，去寻找要借助的东西，课堂气氛因此活跃了。这时，学生可以将绳子的另一端头绑在一个固定点上（例如教室的窗栅），然后从绳子中点垂直于绳子方向用力拉动，就能很轻松地移动课桌，通过这样的现场体验，学生对“力的合成与分解”概念及其应用有了初步认识，再深入学习该章节的内容就容易多了。

2.3 模拟实验巧妙地融合信息技术

中职学生普遍对于生活化、工程化的教学内容兴趣较大，对于理论化教学内容比较抵触，他们上课时经常会问这些内容学了有用吗？用在哪里？利用多媒体虚拟技术展现工程背景和模拟场景，形象地回答学生的学习疑问。同时，也能抓住中职年龄段学生普遍对虚拟技术感兴趣的特点，因势利导地将其兴趣与爱好迁移到学习上来。

2.3.1 影像技术再现真实场景

我们利用影像制品与动画仿真制作等手段，模仿构件受力现象，呈现隐蔽或微观变形。让学生置身于虚拟的工程生产场景中，打破学习在时间和空间上的约束，从而获得更多的直观性知识，同时也可避免学生在真实环境下不安全因素的影响。例如在介绍“低碳钢拉伸力学性能”时，由于受到实验室条件的限制，我们可以制作“低碳钢在拉伸过程的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等五个阶段强度及变形变化”动画，用动画再现真实情境，剖析低碳钢在拉伸五个阶段的受力特征与变形特点，同样取得真实效果，让学生既能直观地观察受力变形，又能提高学习的安全性。

2.3.2 动画技术实现反复学习

利用多媒体动画能实现反复学习，它可实现暂停播放的功能，这有助于教师对某个知识点进行详细的分析，有利于难点突破;同时学生可根据自己学习能力与掌握程度在电脑上进行自主学习，面向全体学生达到分层学习的目的。

3 模拟实验教学的应用

在实践教学中可以根据教学目标与任务的要求，合理应用模拟实验教学法，调动学生学习积极性，力求学习效果实现最优化。下面以“直杆轴向拉伸与压缩时的内力”教学为例，说明模拟教学法在“土木工程力学基础”课程教学中的应用（表1）。

4 模拟实验教学的成效

教学实践表明，模拟实验教学法不但能调动学生学习的主动性、创造性，而且更重要的是提高学生的自信心。模拟实验教学是让学生在模拟的情境下，通过实实在在的模拟实验操作，来学习和运用专业知识，让难以理解的专业知识变得直观、易学。它符合中职年龄段学生的认知特点，这个阶段学生的认识正处于从具体到抽象的过渡期，模拟教学法能在抽象思维培养与具体实践技能之间把握平衡，帮助学生实现认识形式上的过渡。我们采用非随机分派单组控制前、后测实验法，从2012级建筑工程施工专业中选择“土木工程力学基础”半期考成绩相近的两个班12（18）与12（20）为研究对象，恰巧这两个班级人数以及其它班级状况也比较接近（见表2）。

表2 2012-2013学年第一学期两个班的半期考成绩（前测）

用抽签的方法确定12（18）班为实验组，12（20）班为对照组。实验组和对照组由同一个老师担任土木工程力学课程教学，实验组用模拟实验法教学，而对照组仍按原来的模式教学。

经过半个学期实验，对比实验组与对照组的学习成绩，由于实验前实验组与对照组力学学习成绩接近，故暂不考虑前测差异的影响，直接对比实验组与对照组土木力学期考成绩。由表3可知，实验组的力学期考平均分比对照组高出14.3分，及格率提高15.7%。

表3 实验组与对照组2012-2013学年第一学期期考成绩（后测）

除了对比土木力学成绩外，实验期间课题组成员每个月以听课老师的身份对实验组和对照组进行课堂观察（每组各三次），并填写观察表，在观察表中设有“专业知识掌握情况”、“专业技能掌握情况”、“注意力集中状态”、“学习参与度”、“学习合作性”及“分析与解决问题能力”等六个观察项，为方便比较，每个观察项按“较好”、“一般”、“较差”分别赋予“3”、“2”、“1”分值。

由表4、图3可知，实验组学生的学习成绩及表现都明显地高于对照组。任课教师也反映，采用模拟实验法教学后，越来越多的学生注意力开始集中到课堂上，同时，每节课不同的实验，使学生学习的热情始终高涨，课堂上玩手机、睡觉的学生明显少了，且打破传统教学的局限性，使教学进入新的境界，学生容易学，教师容易教。

图3 实验组与对照组课堂学习状况观察对比

5 模拟实验教学反思

（1）中职学生自控能力较差，学生易活跃过头，导致整个教学过程不易控制，造成课堂秩序混乱，所以要求教师加强教学组织与引导工作。（2）学生长时间在课件环境下学习，影像与动画的画面快速变化，很容易产生视觉疲劳，影响学生的学习效果，所以教师要安排好多媒体使用时间，并重视加强教师和学生间的互动和交流。（3）部分模拟实验可进一步优化组合，在有限的时间内突出重点知识的学习。

力学基础论文:土木专业工程硕士研究生力学基础课程群建设构想

摘要：针对目前土木专业工程硕士研究生的力学基础和数学基础都较薄弱的现状，提出了土木专业工程硕士研究生的力学基础课程群建设的基本思路和措施，以面向土木工程实际应用为最终培养目标，强化对学生工程素质和工程理念的教育。

关键词：课程群；力学；知识模块；教学方法

近年来，随着我国高等教育规模的不断扩大，研究生的整体理论水平出现了明显的下滑现象，尤其是土木专业工程硕士研究生普遍的力学基础和数学基础都较薄弱，这给结构动力学与弹塑性力学等力学类基础课程的教学带来了很大的困难。而结构动力学与弹塑性力学都是土木工程专业硕士研究生的主要技术基础课程，理论性很强，在学生的知识结构中起着重要的承上启下作用。因此，如何提高力学类课程的教学质量，促进土木专业硕士研究生工程能力和素质的提高，是值得认真探索和研究的问题。

一、课程群建设的目标

由于课程群承载着技能培养目标、协调着课程之间的关系，使培养目标更明确化[1]。因此，为促进教学资源优化配置，提高土木专业工程硕士研究生的培养质量，强化教学效果，把课程体系中内在联系紧密的结构动力学和弹塑性力学等课程建设成力学基础课程群，以面向土木工程实际应用为目标，强化对学生工程素质和工程理念的教育。通过此课程群的学习，使土木工程的专业硕士研究生能够站在一定的理论高度，较全面扎实地掌握工程结构静、动力分析的典型方法及其原理，会应用所学力学知识解决实际的工程问题。

二、课程群主要建设思路及知识模块

结构动力学和弹塑性力学都是技术性很强的专业基础课程，涉及数学建模、演绎、计算方法和数值模拟等多个研究领域，它们的共同特点是公式多而冗长、计算难而复杂、求解繁琐而难以掌握、涉及面广而不易理解[2]。面对当今力学基础和数学基础都较薄弱的土木专业工程硕士研究生，这两门课程的建设与改革也应顺应时展的要求，以增强学生的工程应用能力为主线，合理采用现代化教学手段，优化教学内容，改进教学方法。例如，可以结合实际的工程项目，加强案例教学，激发学习兴趣，创造学有所用的良好氛围；除了安排必要的课程教学外，应留有对课程相关的内容及实际工程问题进行学习和讨论的余地，培养学生将所学理论知识用以解决工程实际问题的能力，从而激发学生的创新能力和创造能力。为强化对土木专业工程硕士研究生工程素质的培养，初步设想力学基础课程群由以下三个知识模块组成：

1.结构动力学模块：研究结构体系在各种动荷载作用下的力学行为。通过该模块知识的学习，使学生明确动荷载作用和静荷载作用的本质区别，牢固掌握结构振动的普遍规律和结构动力分析的基本研究及计算方法，为改善工程结构系统在动力环境中的安全性和可靠性提供坚实的理论基础，从而有助于在今后的工程设计和工程建设中减少振动危害，让振动为人类服务。

2.弹塑性力学模块：研究可变形固体受到外载荷、温度变化及边界约束变动等作用时，弹塑性变形和应力状态。通过学习，使学生牢固掌握固体变形的规律，掌握非线性变形与塑性变形的概念和分析方法，深入了解结构的承载力问题，会用弹塑性理论对工程结构的应力与变形进行准确地描述和计算，以解决工程中的实际问题。

3.有限元分析技术模块：有限元法是解决工程实际问题的一种有力的数值计算工具，在土木工程分析与设计中有非常广泛的应用。该知识模块要求学生掌握有限元方法的基础理论，了解有限元法的特点及有限元法的基本步骤，掌握梁、板、壳、三维实体和一些特殊单元的线性和非线性特性，会根据研究目的及研究对象的不同，选择合适的单元建立有限元模型。目前，各种专用的和通用的有限元软件已经使有限元方法转化为社会生产力。土木专业的工程硕士研究生在学习了结构动力学、弹塑性力学的基本理论知识和有限元分析的基本方法以后，应能采用大型有限元软件（如ANSYS、ABAQUAS等）计算分析实际的工程问题。

三、课程群教学研究

由于结构动力学、弹塑性性力学、有限元分析等课程内容的学习，涉及到材料力学、结构力学、高等数学、线性代数等许多先修课程中的重点和难点，综合性很强，要求学生有较扎实的力学和数学基础知识，而目前的土木专业工程硕士研究生此方面都较欠缺。因此，该课程群的教学要求应以面向实际应用制定教学计划，从原先以力学基础理论为主逐渐转变为以理论和实践并重的培养模式，强调以理论指导实践、在实践中检验理论并强化其应用和创新的螺旋式上升的学习过程。在教学安排上，应针对各校土木专业工程硕士研究生的实际状况，充分注意和本科阶段力学知识、数学知识相衔接，及时复习课程中涉及到的达朗伯原理、矩阵运算、Fourier变换、常微分方程的求解、偏微分方程等相关知识，并对传统的经典内容加以精选，根据重点引导学生关注工程问题、注重培养学生的力学概念和理论实践能力，对繁琐的公式推导和手算能力不做过高的要求，转而强调培养学生运用现代通用有限元软件进行建模、分析计算并能对求解结果进行对错定性判断的能力，在实践中较全面、系统、深入地掌握土木工程专业的基本力学理论和分析计算方法。在教学方法上可以将老师讲解和同学讨论相结合，采用启发式、讨论式、演示式等多种教学方式，营造师生互动的课堂氛围，激发学生从多角度去讨论问题，重点培养学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。为了提高学习兴趣、培养科研能力，可以将学生分成3～4人一组，每组设计不同的实际工程题目，让学生自行查阅文献、分工协作、集中讨论，在教师指导下有理有据地完成项目，同时撰写科研报告，并通过分组答辩评定成绩。

四、课程群建设的预期效果

通过力学基础课程群的建设，以适应面向实际工程应用的培养目标为主导，进一步修订完善力学基础课程群的教学内容，改进教学方法，使土木工程专业的工程硕士研究生，既能站在一定的理论高度，较全面地掌握实际土木工程结构分析的基本原理及其典型方法，又会借助有限元分析技术解决实际的工程问题，并为以后的科学研究工作打下坚实的力学基础。

力学基础论文:浅析基础力学教学中如何培养学生的创造力

摘 要：基础力学在培养学生的工程创新能力和创新意识方面有着关键的作用；从如何培养学生的学习兴趣入手，引导和激励他们自主学习，在实际工程中培养学生的创造力，提出一种培养学生创造力的新模式和途径。

关键词：基础力学 改革 创新 创造力

社会经济的快速发展和科学技术的不断进步带动了基础学科的发展。工程中的应用技术对基础力学的要求越来越高，传统的基础力学教学面临新的挑战和机遇；另外基础力学本身比较抽象和枯燥的特性也给基础力学教学工作带来很大难度[1]。如何在基础力学教学中提升和培养学生的创新思维能力，活跃课程气氛和提高学习效率，这也是国家素质教育发展目标的一部分。

1 基础力学教学中创新意识的培养

基础力学作为工科学生的基础课程，公式、公理、推论等比较多，与实践结合相对较少，学习较枯燥，造成大量的学生对于这门课程不够重视，所以必须改变现行教学方法以更好的激发学生的学习兴趣、创新意识和潜能。例如课堂教学中可以联系我国的神州运载火箭、交通碰撞事故等讲解动力学问题；在讲解静力学问题中的约束、物系平衡以及材料力学中的弯曲变形时，可以结合我国当前发生的桥梁断裂事故[2]。讲解典型案例不仅可以活跃课堂气氛，还能使学生广泛了解科学事件，激发大学生的潜在创新意识，指引他们寻找生活中的力学，促进他们更加注重对基础理论知识的理解和掌握，实现创新思维，构建合理的知识体系。

2 教学中培养大学生的创新思维

在基础力学教学中提高大学生的创新意识要从以下几个方面进行探索和改革。

2.1 结合工程实例，强化学生对工程概念的理解

基础力学中的公式和公理大都来源于实际工程，所以讲解时引进相关典型工程案例进行分析，特别是对灾难性事故的分析更能激发学生对力学的学习兴趣；另外，对于有些问题，要与学生共同互动探讨，强化学生对工程概念和意识的理解。

2.2 引导学生阅读参考文献，强化学生自主学习能力

基础力学课程的教材比较多，但是目前为止没有一本教材给出与其教学相关的参考文献。而学生的创新意识和能力必须是在对参考文献的收集、查找、阅读等过程中逐步培养的。为此，教师必须引导学生阅读一些高于课堂教学内容的参考文献。这样不仅开阔学生的学术视野，也能够强化学生的自主学习和创新能力。

2.3 培养学生利用计算机对工程计算的能力

随着计算机技术的发展，对一些力学问题的解决方法已由经典分析法转变为通过计算机模拟求解。引导学生充分运用数值模拟软件如FLAC3D、ANSYS、UDEC等[3]，可以提高他们的工程计算能力以及对计算结果正确性的判断能力。

3 利用力学基础知识，提高他们的创新技能

大学生的思想和价值观随着社会的发展而发生变化，其中“重理论，轻实践；重知识，轻能力”的思想充斥着学生的头脑。这就使得大学教师必须把以传授知识为主的教学理念转变为以培养学生能力为主。

3.1 鼓励学生参与各类力学竞赛

大学里的创新协会为每位学生提供了科技创新机会。鼓励和引导学生多参与科技创新活动和竞赛，能够激发学生的潜在创新意识和能力，全方位锻炼学生的综合能力。

3.2 积极参与教师的科研项目

高校每年都组织大学生创新基金项目的申请工作，针对基础力学的应用和学习，指导学生积极申报并在课题研究过程中不断帮助学生培养其创新能力；另外，寻找力学基础好的学生参与到教师的在研项目中，寻找力学的突破点，进行相关计算和研究，锻炼和培养学生的创新技能和意识。

4 结语

在基础力学教学过程中，要依托学科优势，不断改变教学方式方法。在教学过程中注重培养学生的创新能力，挖掘学生的潜在创新意识。要秉承优良的传统，开展研究型教学，将教学改革和科研成果转化为教学资源。在师生之间创造求知的好奇心以及宽松的学习环境，循序渐进的培养学生的创新能力。高校在不断提高教学质量的同时，应积极鼓励学生提升创造力，使我国的基础力学工作再上一个新的台阶。

力学基础论文:连续介质力学的物理基础

连续介质力学（Continuum mechanics）是力学当中的一个分支，是处理包括固体和流体在内的所谓“连续介质”宏观运动的力学。它是一门横断学科，其研究对象横向贯穿于众多领域之中。

这本《连续介质力学的物理基础》，会引起研究固体或流体宏观运动的工程师、数学家、物理学家的兴趣。不同于此学科通常意义上的工作，这本书从分子尺度上探究了连续介质模型所蕴含的物理假设。这样，通过同时强调它们的宏观来源以及对长度和时间尺度的敏感性，可以对相关概念和场的物理实质有一个清晰的理解。作者巧妙地将这种方法应用在混合物、广义连续介质、流过多空介质的流体等相关理论以及分子成分随时间变化的系统中。同时，也包含统计力学基础方面的内容用来做为对比，并且有两部分附录的内容来阐述相关的数学知识。

本书共分为15章：1.作者写作本书的初衷；2.连续介质力学的基础知识；3.与连续介质相关的概念；4.质量和动量的空间局部平均；5.引入速度场来生成相应的运动图；6.能量平衡的局部形式；7.通过考虑匹配时刻，得到了小尺度的关系；8.时间平均法；9.介绍混合物理论基础；10.小尺度范围的考量：动量、对偶应力、非均匀性和力能学；11.用单元平均法联系微观与宏观；12.对具体材料的建模；13.非局部平衡关系；14.经典统计力学基础知识；15.总结和对今后研究的建议。附录A介绍了向量和线性代数，附录B欧氏空间几何。

通过着重于解释连续介质模型所蕴含的物理内涵，为连续介质力学的内容做了很好的补充。书中独特而全面的内容，可以为此领域的学生和专家提供参考,适合力学专业、机械专业、材料加工专业的研究生、博士生和相关的科研人员、工程师阅读。

甘政涛，博士研究生

力学基础论文:土木工程分析的施工力学与时变力学基础

摘 要：这个经济快速发展的社会，带动了土木工程行业的发展，使得土木工程建设中的项目增多起来，其规模也在不断壮大，同时，伴随而来的是工程项目的复杂性，在施工的过程中安全事故问题也在逐渐上升。导致施工安全事故发生的一个最主要的方面，是由于在整个工程的设计中对于具体施工过程可能出现的情况考虑不全面。土木工程中对于施工力学和时变力学的提出，是对土木工程分析的规范，使得土木工程分析趋于科学性，降低了施工过程中安全事故的发生。

关键词：土木工程；施工力学；时变力学

随着经济的快速发展，土木工程中的项目规模不断扩大，比较大的工程项目包括高大的建筑、有相当跨度的建筑、地下建筑、大坝、海洋工程等都在不断增加，它们都是施工大规模、范围广、持续的时间长、过程复杂。在土木工程建设规模在不断增大的同时，伴随而来的是土木工程施工的过程中安全事故的增多，这严重给人民的生命财产安全带来了伤害以及影响了工程建设的效率。因此，对于土木工程的分析研究是有意义的。

一、土木工程分析中的施工力学

1、施工力学和数学基础

在土木工程这门学科中，时变力学是施工力学最基本的东西。这是由于在土木工程的项目中，施工力学研究的对象都是随着时间的流动而变化的。力学并不是一成不变的，它也是会随着时间而向前发展的，在这种变化中，同时还会出现新的想法。这些想法大部分的基础都是随着时间的变化而改变的，但是，力学的基本原理是不变的，也就是力学的构成要素是恒定的。但是，随着经济的发展，技术在不断的革新，一开始的一些想法已经跟不上现在的发展水平，导致现在对力学的研究更加注重其构成要素的研究，就在这种情况下，时变力学就诞生了。在现在得实际生产中，一些土木工程的项目依据的都是时变力学。

目前，对于土木工程的分析，还要参照数学方面的东西。在土木工程项目的具体施工过程中，那些关于土木工程内在因素的分析需要用到数学中的微积分，因此，在土木工程分析中，涉及到了时变性的数学知识。在具体的土木工程分析过程中，时变数学的施工分析难免会遇到很多困难，这就需要在具体的实际操作中，要注重分析和研究。

2、土木工程施工分析中的力学效应

土木工程施工分析中的力学效应包括两类，即时效和路效。第一类时效，说的是在相同结构的建筑设计中，由于选用了不同的设计方案，导致其最后的结果也是不同的，最终，力学所处的状态也是不同的。例如，在实际的施工过程中，建筑物材料的状态会随着时间的变化而变化，这就是产生了土木工程中施工力学的时效性因素。第二类路效，在实际的施工过程中，由于采用施工方案不一致，施工的过程和施工力学最终的结果有所不同，导致状态不同。在具体的土木工程施工过程中，原材料的几何性质等都能引起施工力学的路效。

二、土木工程分析中的时变力学

1、物性时变力学

在土木工程分析施工的过程中，有一些建筑材料的物理性质会随着施工的进行会发生改变，会发生这些变化的施工材料就属于物时性力学的范畴。例如，像施工的过程中用到的混凝土这样的建筑材料，在使用其后，过一段时间它的物理性质就会发生一定程度的改变，那么对其进行的施工方面的计算就属于物性时变力学分析的范畴。关于这一类的时变力学分析中，要特别注重对时间函数的区分，假如用到了时间函数那么就可以直接利用力学中的方程式进行分析研究。

2、线弹性时变力学

在土木工程分析的施工过程中，假如所选用的施工材料有线弹性和无热效应。在整个工程的施工过程中，施工的循环的时间远超出了系统自身发出振动是循环的时间，在这样的情况下，可以不考虑由于惯性产生的结果，运用静力学分析的方法，那么，对于土木工程分析的施工就属于线弹性时变力学。在以前的分析手段中，关于这类问题的分析一开始采用的是空间变量方程，但是在目前的情况下，因为物理方面的因素和几何范围方面的因素会随着时间的改变而改变，这就使得在实际的施工过程中要仔细的分析和计算，进而出现了时间上的变量参数。

3、粘弹性时变力学

在土木工程分析施工的过程中，所采用的施工材料很多，随着施工的进行就会有一些施工材料随着时间的改变而改变，拥有这种特性的施工材料具有一定的流变性。在土木工程分析的施工力学中，关于这类问题的分析就属于粘弹性时变力学分析的范畴。在实际的操作过程中，依据的是时间参数、物理参数、几何范围产生的时变耦联，把一开始的时间上的变量和空间上的变量转化为有参数变化的方程式。在现实的实际施工过程中，像混凝土、沥青和粘土等施工时用到的材料都具有这种流变的性质，对于这些原材料的施工分析就属于粘弹性时变力学分析的范畴。

4、非线性时变力学

在土木工程分析施工的过程中，在施工过程中用到的材料有一定的非线性，那么关于这部分材料的施工分析就包括在非线性时变力学分析的类别中。像建筑材料中的混凝土、岩土介质等都属于非线性特点的材料，在对其地基进行挖掘的过程中，可以利用粘弹性时变力学进行分析，另一个可行的方法就是利用积分转换。在不属于线性时变力学的计算范围内的，最终得到的结果影响因素是多方面的，包括一开始的使用过程、几何范围、物理因素等。实际上，在不是线性分析中，时变分析和传统分析方法所产生的最终结果是有区别的。

非线性包括了物理上的、边界上的和几何上的非线性，并且这三类中有细分为好多小的方面。在实际中的解决方法中，可以采用数学中的微分方程。

三、结语

（1）在土木工程分析施工的过程中，关于受力的分析属于比较大的工程设计计算中的一个不可或缺的内容。在土木工程分析施工中，需要全面的分析所设计的图纸和施工的整个过程两个方面，这样才可以保证工程顺利进行。

（2）在对施工力学进行分析时，极值或者最后的结果是与一般的非施工力学分析法是有很大区别的，这种差别小到一倍之差，大到三倍之差，所以需要加大对其的重视程度。

（3）如果所采用的施工材料有明显的粘性、非线性的特点或者施工中具有热效应，那么就需要通过更加专业的施工力学方法进行研究；如果在施工中改变的只是几何的范围或者所使用材料的特点，就需要依据施工过程中的不同参数进行多次常规分析组合。

（4）如果施工材料有很明显的粘性、非线性特点或者施工过程中有热效应的产生，那么工程结束后表现出来的力学最终的结果与施工的过程有联系，由此可以得出，采用施工力学手段，对施工的整个过程进行最优处理，使得在相同的工程条件下，使得最终的结果最优。

（5）在土木工程分析力学的施工过程中，依据的是时变力学，包括的对象有线弹性、粘弹性、非线性、热弹性及物性时变力学。为了突破土木工程施工力学分析中的问题，需要注重研究在施工过程中的时变力学数值的方法及其通用程序，来找到施工分析计算的好用的方法。

（6）在土木工程分析施工的过程中，应依据不同工程类型的特征分别进行研究，例如，结构工程、地基工程、地下工程、大坝工程、桥梁工程、海洋工程等。所属不同类别的工程要有不同的解决方法，把所有的人力和物力收集到一块进行研究，制定出只属于本类别的有效的解决方法、过程与制度，这在未来是急需要解决的。对土木工程分析施工力学的研究，将会在整个土木工程中产生深远的影响。

力学基础论文:应用型本科院校基础力学教学改革的实践探索

摘要：基础力学是土木工程、交通土建、机械制造等工科的专业基础课。文章依据应用型人才的培养目标定位，提出让学生“在探索的过程中学习、在自主的条件下实验、在工程的背景下实践”的基础力学教学新理念，从探究式教学的运用、分层次力学实验体系的构建、开放式工程训练情境的营造等方面对基础力学教学进行全方位的改革和实践。

关键词：应用型本科院校；基础力学；教学改革

在高等教育大众化的大背景下，应用型本科院校担负着为我国经济社会发展培养高素质应用型人才的重任。一般认为，应用型人才是指具备一定理论基础知识，具有较高的综合素质和较强的实践能力，在工业和工程一线岗位从事解决实际问题并维持正常生产的高等技术型人才[1]。对于应用型人才的培养，要以实践能力培养的系统性代替知识培养的系统性[2]，解决封闭的课堂教学与开放的人才成长工程环境相矛盾的问题，探索适合应用型人才成长的教学模式。

目前，国内很多高校在基础力学的课程体系、教学方法[3-4]和结合工程实际[5-6]等方面都做了有益的尝试。常州工学院是一所定位于“面向基层、服务地方和培养高素质的具有创新精神和实践能力的应用型本科人才”的本科高校，学校基础力学教学团队针对应用型人才培养的特点，对基础力学的教学进行了卓有成效的改革实践。精讲基本概念和基本方法，突出力学原理的工程应用，提出让学生“在探索的过程中学习、在自主的条件下实验、在工程的背景下实践”的教学新理念，在应用型人才的力学知识与能力系统的塑造培养方面取得了良好的效果。

一、基础力学在应用型人才培养中的定位与问题

在应用型院校中，理论力学、材料力学、结构力学等基础力学课程是土木工程、交通土建、机械设计制造等工科专业的专业基础课，是联系基础课和专业课的桥梁和纽带，在专业培养计划中占有十分重要的地位。学生对力学知识体系和基本概念的理解和掌握程度，直接关系到后续专业课程的学习以及就业后解决工程实际问题能力的养成。与应用型人才培养目标相适应，本科基础力学教学应定位于“培养运用力学基本原理处理工程问题的分析与计算能力”。

目前，传统的基础力学教学尚有一些与应用型人才培养不相适应的问题。如课堂教学中采用以传授知识为目的的“填鸭式”教学模式，扼杀了学生学习的主观能动性和创造性；力学分析局限于简化后的计算简图，只考虑力学模型而忽视构件（结构）原形；力学实验采取“课堂讲授公式，实验验证理论”的固有模式，实验项目局限于验证性实验，学生按固定的步骤机械地完成实验；重理论而轻实践，工程实践教学缺位，力学课程与后续专业课程脱节，学生不能学以致用。这些问题的存在很容易导致学生对力学的学习失去兴趣，难以达到理想的教学效果。

二、运用探究式教学，在探索的过程中学习

针对基础力学课程的特点和学生的接受能力，运用探究式教学方法。探究式教学以学生为主体，教师为主导，在教师的启发下，学生在已有知识和经验的基础上按照自己的思维方式去认知新事物，通过主动学习原始材料探索有规律性的知识。教师在教学过程中着重引导学生总结规律、提炼结论，学生体验到发现新知识的兴奋感和完成任务的成就感，就会潜移默化地提高学习力学的自信心和积极性。

比如，在理论力学关于“点的速度合成定理”的教学，可利用PPT展示工地上塔吊的工作视频，向学生提出问题：“如何求滑车相对于地面的速度？”进一步引出“绝对速度”、“相对速度”及“牵连速度”等力学概念，通过讨论与启发形成解决问题的方法，并提炼形成结论性的知识点――绝对速度等于相对速度和牵连速度矢量之和，最后通过列举工程案例将新知识应用于实践。在探究式教学过程中，可让学生完整地体验到用力学原理解决工程问题的思路和方法，锻炼了分析问题和解决问题的能力。

再如，在材料力学关于基本变形的教学中，当学生学会从几何、物理和静力学三个方面入手推导“单轴拉伸（压缩）”正应力公式后，学生头脑中已经形成一定的思维模式和认知规律，此后的“圆轴扭转”、“梁的弯曲”等基本变形下的强度和刚度计算公式，推导思路基本相同，教师在教学过程中可只起引导作用，不再面面俱到地详细讲解，把探究问题的过程真正还给学生，使学生在开放与自主性的教学活动中主动参与新知识构建的全过程。

基础力学的各门力学课程构成了一个严密的知识体系，课堂教学中要适时地引导学生从知识体系的角度探究规律，不断加深、丰富对力学基本概念的理解。如关于杆件受力分析的截面法，材料力学中矩形截面梁的正应力关于中性轴对称，结构力学中的平行弦桁架的上、下弦杆的内力也是对称的，可认为桁架是由梁衍化而来的结构形式，在对比分析各种工程结构形式的受力特点及技术经济优势中，让学生加深对力学基础概念的理解，培养综合分析能力。

探究式教学教师由单向知识传授转变为基于解决问题的互动式教学，学生由被动继承知识为主的学习转变为对未知事物的主动求索，从“知识本位”上升到“能力本位”，从“发现问题”递进为“应用理论”。

三、构建分层次力学实验体系，在自主的条件下实验

力学实验是工程设计和科学研究的重要手段，也是培养分析问题、解决问题和独立工作能力的重要环节。力学实验体系的改革也应突出学生的主体地位，充分调动学生的主观能动性。根据学生认知能力和兴趣差异，构建由基础性实验、综合性实验和创新性实验构成的分层次实验体系，从不同层面培养学生的动手能力和创新能力，将实验内容从基础性课内实验向综合性课外实验延伸，实验性质也由验证性向综合性和探索性转变。

基础性实验由演示实验和基础实验组成。演示实验用于课堂教学中引出问题和验证理论。通过视频、动画、图片引导学生从感性认识逐渐上升到理性认识，启发学生从中提出问题或发现问题，应用所学知识解释力学现象并进行力学分析。基础实验是将理论教学中的基本概念和方法直接用于实验分析中，熟悉和掌握重要知识点，培养熟练操作实验设备、独立完成实验的能力。

综合性实验综合应用一门课程的多个知识点或多门课程的相关知识点，体现所学内容的交叉与融合。这类实验注重综合性和自主性（自选题目、自选实验方案），以提高学生综合应用所学知识解决实际问题的能力。

创新性实验配合后续专业课程的学习，就专业相关实际工程中的力学问题提出力学模型、分析方法和实验方案。或从任课教师的科研项目中提炼与力学计算相关、难度适中的实验内容，指导学生申报大学生创新训练项目，历经调研、立项、实施、结题等科研活动过程，使学生经受系统的科研训练。

四、营造开放性工程训练情境，在工程的背景下实践

（一）力学教学着眼于解决工程问题

实践教学是对学生进行基本技能训练、培养学生创新能力的重要手段，也是基础力学教学的重要环节。对于应用型本科的基础力学教学，要在专业培养计划中强化工程的观点，优化整合基础力学与后续专业课程的教学内容，将解决工程问题的能力作为检验教学效果的根本依据。

（二）提供各种训练途径培养学生的实践能力

在基础力学课堂教学之外开辟第二课堂，营造开放性的工程训练情境，结合力学竞赛、横向课题、社团活动等课外实践途径，让学生在真实工程的背景下体会力学建模、力学分析和计算过程，在实践过程中加深对力学知识的理解，提高对力学知识的综合应用能力。

相比常规教学方式，力学竞赛具有趣味性、激励性和交流性，切合学生思维活跃、参与欲强的特点。结合定期举办的省级、国家级大学生力学（实验）竞赛，组织学习能力强的学生报名参赛，并给予系统的辅导和培训。对于获得比赛名次的学生，所在学期的基础力学课程可予免考，直接给予良好以上的课程成绩，激励学生投入更多的精力来学习力学。

依托学校工程教育中心和校外实践教学基地，让学有余力的学生参与横向课题项目，特别是与力学原理相关性强的内容（如现场检测玻璃幕墙拉结螺栓锚固强度、检测钢筋混凝土屋架强度、检测行车混凝土梁挠度等），让学生参与完成其中的力学分析、工程结构位移测试、材料及构件力学性能检测等工作任务。让学生在真实工程背景中意识到力学的实用价值，可起到事半功倍的教学效果。

组织学生成立“力学社”、“机械创新社”、“工程检测小组”等科技社团，开展经常性的工程实践活动，以“项目实现”作为工程实践的组织原则，发挥社团骨干成员的核心作用，以点带面地发动更多的学生参与工程实践，既锻炼了学生用力学原理解决工程问题的能力，又培养了沟通协作能力和团队合作精神。

应用型本科基础力学的教学应秉承“从工程实践来，再回到工程实际中去”的理念，改革基础力学“课堂传授知识、实验验证理论”的传统教学模式，营造工程情境，让学生“在探索的过程中学习、在自主的条件下实验、在工程的背景下实践”，激发学生学习的主观能动性，为培养高质量的应用型人才奠定基础。

力学基础论文:基于大土木工程观的土力学与地基基础课程改革

【摘要】基于大土木工程观，结合土力学与地基基础课程的特点，从教学内容、教材建设、教学方法、教学手段、师资队伍、实践教学等方面提出课程改革的建议。

【关键词】土力学与地基基础课程改革大土木

土力学与地基基础是大土木工程的一门通用的专业基础课。该课程的主要特点是内容丰富，应用广泛，但连贯性差，公式多，涉及学科多，假设条件多，知识体系松散。此外，答案往往不是唯一的，对同一个问题，可以有多种答案。而高职学生本身理科基础普遍较差，抽象思维能力和分析推导能力相对较弱，要在短短的64课时内掌握如此多的内容，还要考虑到不同的试验方法有不同的适用情况，难度可想而知。因此，如何根据高职学生的认知基础、接收能力和土力学的学科特点，在有限的课时内把知识讲活，并能联系实际工程，拓宽到其他工程领域，是该课程教师普遍关注的问题。本文基于大土木工程观，探讨土力学与地基基础课程的改革。

一、从绪论入手。提高学生的学习兴趣

“兴趣是最好的老师”，要从第一次课就吸引学生的注意，激发学生学习的兴趣，让学生由被动接受知识到主动求知。在上绪论时，可以首先提出问题：为什么学习该课程？本课程在大土木工程中的作用是什么？土力学理论掌握不好会带来什么严重后果？同时，介绍本地区地基基础工程成败的实例和国内外人们熟知的工程案例，如加拿大特朗斯康谷仓地基破坏的原因和处理方法、苏州虎丘塔和意大利比萨斜塔的倾斜原因和加固措施、美国Teton坝溃坝的整个过程，以上案例可归结为与土有关的强度问题、变形问题和渗透问题。这就使学生认识到土力学作为地基基础的理论基础，掌握其基本原理的必要性；基础作为建筑物的根基，在工程中的重要性。另外，地基基础工期长，通常占总工期的20%以上，造价高，可达总造价的30%，这些数据也会提高学生对课程的重视程度进而产生学习愿望。

二、基本大土木工程观，注重教材建设

教材是学生获取知识的主要途径之一，也是高职教育教学中的重要组成部分。目前，市场上土力学与地基基础的教材有几十种，大部分是按照各专业规范编写，摘录大段规范，专业特色非常明显。这样的教材学与用结合紧密，规范讲什么，就教什么，短期效果明显。但从长远看，学建筑的不懂高承台桩，学路桥的不明白弹性地基梁板。而市场经济下的学生面对的是土木工程各个领域，如通过对广西交通职业技术学院建筑工程技术2007级、2008级毕业生的跟踪调查，发现有近四分之一的毕业生未从事建筑行业，而是转向公路、铁路、市政等其他工程领域。其中，毕业生的反馈意见中提到：土力学知识应用广泛，但由于使用的规范不同，建筑依据的是《建筑地基基础设计规范》，路桥依据的是《公路桥涵地基与基础设计规范》，就出现了在专业术语、基本概念、计算参数和评定标准等方面的矛盾。还有，国家规范每10年左右修订一次，规范变化了，教材落伍了，要重新进行修订，但教材的修订总是滞后几年，常常出现在学校学的是老规范，在工地上用的是新规范。这就是现行教材与规范联系太紧密而忽略了基本理论教育的后果。

因此，教材的编写要基于大土木工程观，考虑到土力学与地基基础课程是一门大土木工程的专业基础课，内容上应面向工程共性，不应以某本规范为依据编写，要注重基本概念、基本方法和基本原理的教育。基本原理清楚了，“万变不离其宗”，不论规范如何变化，都可以从容应对，使学生具备较强的工程适应性。但同时也要考虑到高职学生理论基础比较薄、接受能力比较差的特点，还需要引入典型的工程案例对所学进行说明，帮助学生更好地掌握基本原理，理解各行业标准的异同。

三、运用多种教学方法，优化教学手段

在课程教学中，应针对不同的章节，不同的教学内容，采用不同的教学方法。探索传统黑板教学、多媒体教学、项目化教学及启发一发现式教学等多种教学方法结合的立体式教学模式。

第一，多媒体和黑板并行。多媒体课件把教学内容直观地展现在学生面前，能节约时间，丰富教学内容，增加信息量，弥补单纯理论教学的不足。如在讲土压力时，通过动画，可以很清楚地看出主动土压力和被动土压力中挡土墙的移动方向，帮助学生掌握两种土压力的概念；在讲到边坡时，通过播放某基坑边坡坍塌过程的录像，使学生对边坡的重要性产生深刻的认识。而在经典理论知识的讲解中，还是要发挥黑板教学的优势，采用板书推导重要公式。这种板书与多媒体相结合的教学方式，能够提高教学效率，加深学生印象。

第二，项目化教学。以项目为载体，充分调动学生学习的积极性。如第一章土的物理性质和土的工程分类，指标多，难以记忆，容易混淆，很多学生直到课程结束还没有搞清楚。所以，在上本章内容前，先介绍一份学生宿舍楼勘察报告，通过勘察报告介绍指标含义、表达符号和适用范围。再让学生对宿舍楼周围的地形及裸露地面的土进行观察，这样就可以加深学生对指标的记忆和理解，同时也可以培养学生现场调查的能力。而在地基处理教学中，选择典型的工程案例，介绍各种地基处理方法及其加固机理、施工步骤、质量检验；选择失败的工程项目，说明地基处理方法的适用范围和局限性、工程中的不确定性和地域性。

第三，启发一发现式教学。将启发法与发现法结合起来贯穿于教学全过程。从教师的教学方面看，是启发法，引导学生积极思考，教师不仅是“传道、授业、解惑”，还要是一个引导者，通过创建符合教学内容的情境，使学生跟随授课内容进行思考；从学生的学习方面看，是发现法，学生要在教师的引导下去发现；从“教”与“学”两方面看，是启发一发现式教学。启发一发现式教学是培养学生创造性思维的一种好方法，培养学生科学的学习方法和继续学习的能力。

第四，现场教学。由于地基基础属于隐蔽工程，很难看到建筑物的基础，因此，在施工条件允许的情况下，应尽量组织现场教学。如在学习桩基检测时，带领学生到校企合作共建生产性实训基地，了解基桩检测仪器，操作过程和数据处理方法等；在学习浅基础和桩基施工时，结合现场讲解基础的构造和施工方法，既使学生掌握先进技术，又激发学生学习的动力。但由于教学安排的固定性和工程的不确定性，并不是每一届学生都可以找到合适的工地进行现场教学。为了弥补这种缺陷，可以充分利用现代化教学手段，按照大纲需求制作精美的多媒体教学课件，通过图片、动画和施工录像将基础施工和试验过程展现出来。

四、“引进来、走出去”。构建“工程型”教学团队

教师能力的高低是教学成败的关键。作为高职教师，不仅要有扎实的理论基础，还应有丰富的工程经验。大多数高职院校的教师是本科院校的毕业生，有理论，但较缺乏实践。因此，应对教师进行培训。例如，广西交通职业技术学院定期对专业教师进行培训，选派中青年教师“走出去”，深入企业进行轮岗、顶岗锻炼，从课堂走向工地，直接参与生产实践，紧跟行业发展，从工程中找寻适合教学的项目，提炼出学生应掌握的知识点，进行针对性的教学，提高教学效果。此外，还鼓励教师参加注册岩土工程师执业资格考试，考试内容涉及建筑、路桥、港口、水利、地下工程等几十本行业规范，通过复习考试，帮助教师学习行业标准，扩充知识体系，有利于“大土木”教学。通过“引进来”，聘请高级工程技术人员担任兼职教师，将他们的工作经验和生产实践传授给学生和青年教师。

五、加强实践教学。开放实验室

实验教学是本课程教学的重要环节之一，土的基本指标即密度、比重、含水量、液塑限、压缩系数、压缩模量、凝聚力、内摩擦角等，都是通过实验测定的。所以，，在进行基础理论知识教学的同时，也要注意实验教学的改革。以前的实验课就像工人在生产线上生产产品一样，教师先分好组，再把实验内容、操作步骤、数据处理、报告形式讲清楚，学生只是按照教师的设定机械地完成操作，上交实验报告，就算完成整个实验教学，并没有经过独立的思考。针对这种情况，教师可以提前布置实验内容，学院开放实验室让学生利用业余时间熟悉实验设备，根据实验指导书进行预习。在实验课上，教师只作重难点讲解，其他的则由学生自己动手完成，教师只起到指导和监督的作用，并记录学生的实验参与过程，以此作为实验成绩评定的依据，鼓励数据不合理的学生重做实验，以此培养学生严谨细致的工作态度。同时，在实验内容方面，也应做到优化，在开设验证性试验的基础上，开辟设计性、综合性等提高性实验。

六、开展具有地方特色的教学活动

我国幅员辽阔，不同的地理环境、气候条件、地质历史，使各地土质具有不同的特征，如东北冻土分布广泛，黄土高原湿陷性黄土居多，膨胀土遍布广西境内。因此，各地区地基处理的方法、基础的类型存在一定的差异。在教学过程中。可以结合当地地质条件开展具有地方特色的教学活动。

综上所述，土力学与地基基础课程改革应考虑不同专业的共同点与差异性，注重基础理论教育，考虑实际工程应用，运用多种教学方法和教学手段，在有限的课时内让学生既能学到土力学基础知识，又能运用基本理论分析和解决实际问题。

力学基础论文:力学基础课程的教学改革

摘要：我校的理论力学为国家级精品课程，经过十几年的建设，已经形成了较为完整的课程体系和现代化教学体系。本文主要介绍我校理论力学课程的教学改革，为国内从事相关课程教学的教师提供参考。

关键词：理论力学；教学改革；课程

一、引言

理论力学是工科专业大学生必修的一门技术基础课程，它的基本任务是在学生已有的中学力学的基础上，培养学生具有对工程对象正确建立力学模型的能力，具备对这些力学模型进行静力学、运动学和动力学分析的能力，具备利用理论力学的基本概念判断分析结果正确与否的能力。我校的理论力学是一门面向全校开设的基础课程，授课采用两本教材，一本是洪嘉振教授等编著的《理论力学》，该教材从矢量力学出发对概念进行阐述，授课对象为机械类专业学生；另一门教材为刘延柱教授编著的《理论力学》，该教材从传统的结构力学出发进行描述，授课对象为船舶工程、环境、土木等专业学生。我校的理论力学于2003年被评为国家级精品课程，经过十余年的建设，已经形成较为完整的课程和教学体系。以下以机械类专业的理论力学为对象，介绍课程的教学体系与改革内容。

二、教学体系与改革

1.教学内容安排。本科生理论力学研究的对象为刚体，主要讲述平面问题，授课内容包括静力学、运动学与动力学三部分。我校机械类专业的理论力学授课学时为81学时，课程于大二上开设，学生人数500多人，由4～5名教师承担教学任务。课程内容安排为：绪论2学时，数学基础5学时，静力学12学时，运动学14学时，运动学计算机辅助分析8学时，矢量动力学基础10学时，刚体动力学8学时，分析力学14学时，动力学计算机辅助分析8学时。教学所用教材是从矢量力学对问题进行描述的，因此在正式进行理论力学教学内容前，安排了5学时的数学基础授课，介绍教材中所需用到的数学知识，并且统一符号表达。目前大型工程软件在实际工程中得到了大量使用，是现代工程设计的主要手段之一。运动学和动力学计算机辅助分析内容的教学目的就是为了与大型工程软件应用相接轨，让学生了解和掌握工程应用软件的理论构架和计算方法。理论力学中，静力学内容较为简单，难点在于摩擦平衡问题。运动学主要包含定点和动点的速度和加速度分析，其中动点问题是难点。动力学中，碰撞问题需要用到动量定理和动量矩定理的积分形式，拉格朗日第二类方程涉及到动能定理的内容，因此动力学内容的重点是碰撞问题、达朗贝尔原理、虚位移原理、拉格朗日第一类方程和第二类方程。课程安排有期中和期末考试，不占教学学时。期中考试内容为静力学和运动学，期末只考试动力学。因为动力学内容中需要用到静力学和运动学的知识点，例如采用达朗贝尔原理解题时需要用到静力平衡和运动学中的加速度分析等，因此期末考试事实上是对理论力学所有知识点的测试。

2.多媒体技术应用。目前多媒体技术已经在高校的授课中得到了大量使用。使用电子教案后，教师可以有更多的时间开展课堂讨论，实现启发式教学，从而提高教学效率。要达到此目的，教师应在电子教案的制作上和内容安排上做足功夫。以往板书教学的优点是学生可以有充分的时间理解和消化教学内容，有充足的时间做笔记，课后复习时对课堂内容的印象也较深。电子教案很容易使得教师讲课内容快和产生“走马观花”现象，导致学生来不及消化课堂内容。因此，电子教案的使用应当注意如下问题：一是电子教案的内容安排上应当尽可能地接近板书形式，前后内容进行有效关联，便于学生理解；二是进行电子教案和板书相结合的方式进行教学，关键知识点应该利用板书进行辅助；三是教师应当掌握好讲课速度和授课技巧，不断进行课堂师生互动，实时掌握学生对授课内容的掌握程度。要取得好的讲课效果，任课教师应当不断磨炼和提高个人授课技巧，提高电子教案的实用性，注重课堂教学中学生的参与度，只有这样才能真正达到理论教学与现代化教学手段相结合的目的。我校的理论力学电子教案多年来根据使用情况和学生的反馈不断得到完善。为了给学生一个直观认识，电子教案中针对教学内容的各个知识点开发有大量的动画显示，这在丰富教学内容的同时，也大大提高了教学效果。另外在教学中，针对航空航天和机械等系统，穿插了一些科研介绍，以提高学生的科研兴趣。多年的教学实践显示出，该电子教案在精简授课学时、激发学生学习兴趣、提高教学效果等方面取得了良好实效，能够取得很好的教学效果。开发电子教案的另一个目的，是可以为兄弟院校提供教学参考。

3.计算机辅助计算基础与应用。以往的理论力学课程较少涉及计算机辅助分析的内容。对于实际工程系统，目前计算机辅助分析已经成为现代工程设计的主要手段之一，而且已经开发有成熟的大型工程应用软件，这些软件是基于力学的基本原理进行开发的，在国民经济建设中发挥着重要作用。为了提高学生的知识结构和面向21世纪的高素质人才培养，我校的理论力学在课程教学中引入了运动学和动力学的计算机辅助分析内容，开发了《理论力学求解器》软件（在纸质教材中附有光盘），并且分别在运动学和动力学的计算机辅助分析理论教学内容结束后，安排学生上机实践，进一步理会理论力学的关键知识点，这样一方面可以让学生对大型工程软件的构造和计算方法等有一定的认识，领悟掌握好理论力学知识的重要性，另一方面可以为学生今后的工程服务打下基础。采用以上教学改革措施，可以达到理论教学内容与工程应用软件相结合的目的。

4.实验教学。我校的理论力学课程安排有实验内容，包括静力学、运动学、振动、、综合演示等实验。学生可以按学号登陆“工程力学教学基地”网站（http：//），网上察看选课办法和实验要求。实验教学要求学生在实验教师的指导下，在规定的时间段内利用业余时间独立完成实验，并且提交实验报告。实验教学由工程力学实验中心教师承担，不占理论力学的教学学时。实验作为理论力学教学的辅助功能可以加深学生对知识点的掌握，提高学生理论联系实际的能力，以达到理论教学和实验相结合的目的。近年来，工程力学实验中心对大量的教学实验进行了更新和改造，充分应用新的实验技术和结合工程实践，开发出了一批综合性和设计性实验，为提高学生的实验动手能力提供了条件，详见以上的教学基地网站。

三、结语

教学改革是一个长期和艰巨的任务，一门课程的体系与教学内容的完善需要在教学实践中反复锤炼，应根据科技的发展去除陈旧内容、补充新知识。理论力学是一门工科专业必修的技术基础课程，它是工程技术的主要基础之一，对于机械和航空航天等专业尤为重要。在面对新世纪创新人才培养的要求下，理论力学课程应当顺应科技的发展，不断在课程体系、教学内容、教学方法、教学手段等方面进行革新，实现课程教学与现代信息技术的整合，为培养合格的创新性工程技术人才做出贡献。

作者简介：蔡国平，男，上海交通大学工程力学系，博士，教授，博导，研究方向为结构振动与控制。

力学基础论文:《无机材料课程基础》动力学教学的启发式教学初探

摘要：本文以建构主义学习理论为指导，对无机材料科学基础动力学的启发式教学进行了探索。从动力学最基本的概念出发，根据常规的思维模式，以问题为中心，对无机材料科学基础动力学的知识体系进行了梳理。以生活常识和学生已有的知识体系为基础，通过设问和解疑，引导学生构建自己的知识体系。以辩证法为指导，引导学生积极思考，形成自身的开放性的知识构架，对培养学生的创新素质具有重要的意义。

关键词：无机材料科学基础；启发式教学；建构主义理论

建构主义认为，知识是学习者在一定的情境之下，根据情境中的线索调动头脑中事先准备好的多方面，多层次的先前经验，通过主动积极思考，对新信息进行解答并赋予它们具有学习者自身特色的意义，然后以此为原材料，形成自己的知识构架。教育的问题，其本质是促进学生思考，形成新的知识体系。因而，作为教育主体的老师，其角色也要发生重大变化，由原先的知识传播者转变为思想的传播者。其主要的使命，是以所要传播的知识为媒介，教会学生去思考，并得出具有自身特点的结论，从而形成具有特色的知识的结构。教育的目标不再是向学生“移植”单纯标准化知识体系，而是要让学生建立在标准化知识体系基础上的开放的思维体系。在这样一种体系中，学生具有系统的基础知识，但又对所获得的知识具有深度的思考甚至质疑。相比单纯的标准化知识体系，在标准化知识体系基础上开放的思维体系在当今的社会中，显得更为重要。而如何建立一个思维体系，以问题为中心的教学法则为我们提供了一个很好的思路。在几年的无机材料科学基础的教学中，笔者所在教学团队以建构主义为指导，开展以问题为中心的无机材料课程教学实践。本文将对无机材料科学基础动力学部分的教学实践谈谈体会，和同行进行交流，以期提高教学水平。

一、问题体系的梳理是以问题为中心的教学的关键

爱因斯坦指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力而且标志着科学的真正进步。”显然，问题是认识的起点，是兴趣的表征，是创新的开始。在学习过程中，也是区分主动学习和被动学习的标志。开篇伊始，需要回答的第一个问题是：什么是无机材料动力学？根据无机材料科学基础教材的精神，笔者的理解是无机材料制造过程中材料组成原子移动的科学。以此为出发点，根据常规的思路，就可以提出进一步的问题：原子移动的方式是什么？原子移动的动力是什么？原子移动的阻力是什么？（促进）原子移动的目标是什么？如何提高过程的时间效率？从本质上来讲，无机材料动力学所解决的问题就是这五大问题。以下根据这五大线索对课程内容进行梳理：通过“原子移动的方式是什么？”这一问题，可以解决课程中关于原子移动的基本概念：扩散、粘（塑）性流动等，溶解沉淀、蒸发凝聚。其中前二个概念为较高层次的概念，扩散为介质中单个粒子的移动，而流动则是粒子群体移动。而溶解沉淀则是一处的固体（晶体）溶解于液体（熔体），在液体（熔体）中扩散，然后在另一处的固体表面沉积。蒸发凝聚则是固体蒸发，扩散或流动，然后又凝结的过程。以这样一个线索，就很容易将无机材料科学基础动力学过程中的各章内容―扩散、固相反应、相变和烧结中的原子移动概念很好地进行梳理。对“原子移动的动力是什么？”这一问题的回答，也可以贯穿无机材料科学基础的全部内容。从本质上来说，原子移动的动力就在于其起始位和目标位的化学位差异。而化学位的差异可以由浓度（活度）差异、凹凸面差异和颗粒大小差异、体系中不同组分之间的相容性差异、以及温度差异和压力差异所影响和决定。由于不同部位的化学位差异的存在，在一定条件下，体系的不同部位的化学位将趋向于均衡。就如处于不同高度的液体在连通的情况下要处于同一平面一样，由化学位所表示的“位能”也将在一定条件下趋向于均衡到同一位能值，从而导致粒子的移动。这样，利用化学位的差异以及体系不同部位化学位在一定（动力学）条件下趋于均衡化的原理，就可以很好解释正扩散、逆扩散、蒸发-凝聚、溶解-沉淀以及烧结过程中的晶体长大和二次再结晶、热压烧结的流动机理等各种知识。对“原子移动的阻力是什么？”这个问题的回答，可以很方便地理解液固相变和液液相变的机理问题。均一体系形成的新的界面所产生的附加能量，成为液固相变过程成核-生长过程的过冷问题。对原子移动的阻力这个问题另一个角度的涉及无机材料的制备问题，在温度较低时，原子的运动受到环境（由化学键力形成的制约）的制约原子难以移动，只有在温度升高时，环境的制约相对减小，原子才得以移动。无论扩散还是流动的原子迁移模式，无不受这个规律所影响。对于“原子移动的结果和目标是什么？”的回答，与无机材料课程中谈到的烧结问题密切相关，由此可延伸出收缩、气孔率、实现设计的相结构以及材料的最终性能等。就如我们在处理日常生活问题所必须考虑的一样，过程的时间效率非常重要，具体体现为速率和效率。围绕速率，动力学就有一系列数学表达式，如Fick第一、第二定律、杨德方程、金斯特林格方程、相变中成核生长速度、晶体长大速度以及烧结过程中的颈部尺度和时间的关系、气孔率和时间的关系等。而为了提高效率，陶瓷制造之所以要用粉体为原料、制造微晶玻璃为何要用晶核剂等问题也得到在这个角度的答案。通过将上述五个基本问题进行解答和梳理和扩展，可以涵盖无机材料科学基础动力学的基本内容。在教学中，在尊重原教材的前提下，利用建构主义思想，以学生已有的生活经历、基础知识，以辩证法和认识论为指导，通过构思新的问题，可提高学生的兴趣，启发学生思考，取得较好教学效果。

二、生活知识和基础知识是构建知识构架的初级原材料

就无机材料而言，由于其普通而传统的特性，无论是水泥、玻璃还是陶瓷，大学生们在生活中都已经形成不同程度的接触并形成一定程度的认识。另外大学的基础课程如物理化学、物理学和化学等也为无机材料科学基础动力学的教学奠定了一定的基础。也就是说，对无机材料科学基础动力学的知识体系而言，学生在学习本门课程之前，就已经有了一个原始的、初步的知识体系，但这个知识体系可能是模糊的、若隐若显的。具体体现在一些问题上知其然，而不知其所以然。在一些在专业人士看来，非常具有系统性和连贯性的知识，在学生那里是离散的，缺乏有机联系的。因而，如何在这样一种模糊的、离散的知识体系的基础上，构建一个明确的、牵一发而动全身的知识体系或称为网络，恐怕是任课教师的一个主要任务。在学生已经有的知识体系的基础上，以问题为出发点，启发学生进行思考，引导学生得出自己的结论，可能是完成本项任务一个可行的方法。下面举两个例子加以说明。其一为破碎瓷器的断面，大学生中，很少有人没有过打破碗的经历。部分好奇心很强的学生可能也观察过陶瓷的断面，尽管模糊，但对断面的形貌肯定有一定的概念。通过老师提醒，对破瓷断面很容易形成如下的知识：粗糙的、不吸水、很硬。在这样一个基本概念的基础上，我们就很容易提出如下一系列问题：为什么是粗糙的？为什么不吸水？为什么饭碗的表面不粗糙。为什么泥菩萨不能过河而古代贸易中沉船中的陶瓷几百年后仍然完好？通过这样一些设问，启发学生思考，通过讲解，就较为容易地能把扩散、流动、烧结的内容揉合到一起，使学生的专业知识得到升华，形成自己的知识体系。其二是液固相变的问题。学生们已经在先学课程的物理化学中得到如下的知识，平衡状态下，化学反应自发进行的条件是体系的自由能（焓）ΔG≤0。从这个角度，很容易引导学生接受这样的概念：相变自发进行的必要条件也是ΔG≤0。以这样一个基本的规律，就可以引导学生提出如下问题：为什么是小于等于0？等于0意味着什么？小于0意味着什么？以学生已经根深蒂固的基础知识――水在0℃结冰为基础，就很容易引导学生形成这样的知识：ΔG=0，就是指0℃时冰水混合物的自由焓差。在这样一个基础上，学生自然就会想到ΔG

三、辩证法是学生梳理知识体系和形成开放性思维的思想武器

无论我们是否意识到，在日常生活中，大家都有利用辩证法思考的经历。诸如“站在对方的立场上考虑一下”“设身处地地想一想”“换个角度思考一下”，都有辩证思维的影子。大学生们在马克思主义哲学中对辩证唯物主义的系统学习，更有利于他们以辩证法为思想武器，促进自身知识的构建，并使知识体系具有更加开放的特性。以对立统一规律为例，如前所述，在考虑颗粒移动的促进作用的同时，对立统一规律就可以引导学生去思考什么因素可以阻止粒子的移动，使学生形成新的思考。课程中很多具有极值的曲线，如晶体生长速度和过冷度的关系等，就可以很好地利用对立统一规律加以解释。举一反三，很多问题学生就可以很好地理解、掌握和延伸。在学生掌握了利用这一思维方法的基础上，再传授给学生在二分法（非此即彼）基础上的多元体系复杂性的认识，也就是说一果多因或一因多果的认识。使学生课程知识有一个很好的梳理，对课程体系有更好的把握。质量互变和否定之否定规律同样也可在教学中得到很好的应用。同样，以辩证法的思维模式，也可以引导学生发现很多教科书上没有涉及的内容。如在成核-生长的液固相变的描述中，书中只告诉我们由于在纯粹的液相体系中形成新的固相，界面能需要用液相变为固相放出的潜热补偿，因而，需要成核。但并未解决成核后在过冷状态下液相变为固相后放出的潜热对体系温度的影响。诸如此类，利用辩证法的思想工具，还可以引导学生发现很多问题。有些问题，可能是能够得到答案的，有些问题，可能本身就是现有科学体系没有解决的。因而，通过学习，学生所构建的新的知识体系是并不完美的，是尚存悬疑的，可以引导学生进一步深入探索。相比自我封闭的知识体系而言，这样一个体系无疑是具有活力的。

以问题为中心，可很好地对无机材料科学基础动力学的内容进行梳理，关联无机材料科学基础各部分知识，形成以问题为中心的网络体系。以学生原有的生活常识和先修课程，可引导学生通过思考和重组，建构自己的知识体系。以辩证法为指导，可引导学生进行开放性的思维，引导学生不断创新，探索未知，提高自身的创造素养，则对其未来发展具有重要意义。

力学基础论文:“任务驱动”教学法在高职《土力学与地基基础》课程中的实践应用

【摘要】实践证明，以任务为驱动的教学方法在高职教育中能够起到良好的效果。本文以《土力学与地基基础》课程教学为例，阐述了在教学中采用“任务驱动”教学法如何设计“任务”、如何引导学生完成“任务”，以及如何评价“任务”完成情况及需要注意的问题。

【关键词】土力学与地基基础 “任务驱动”教学法 高职教育

在高等职业土木类专业的教学中，必须实施和贯彻以任务为驱动的学习活动，任务驱动法正是符合高职类的项目化教学要求，符合以能力为导向的教学目标。任务教学法的核心是：在教学中以任务驱动教学，以学习任务为中心，使学生在完成任务过程中，自主进入学习过程，自主深入社会，独立或协作运用相关知识，完成学习的任务设计。

《土力学与地基基础》是道路桥梁工程技术专业的一门专业必修课程，由于课时的限制，将原来的《土质与土力学》与《基础工程》这两门课程合并，对于高职学生来说，偏重于实践，而对于大量的计算要求做了简化，重在培养学生能够解决现场实际问题的能力。这门课程需要学生有一定的力学基础、识图基础以及工程材料基础。而对于目前高职学生的现状，学生个人基础差距比较大，对基础知识的掌握和对现有知识的理解水平相差悬殊，而且很多学生本身对理论计算存在反感，但对实际操作却能够有一定的兴趣。基于这样的现状，本人采用“任务驱动”教学法设计《土力学与地基基础》课程，在实际教学中收到了良好的效果。

一、精心设计学习任务

对于土木类专业，限于其工程量大、实践场所有限、实践设备与耗材投入量大、实践周期长等特点，很难采用真实工作场景中的任务教学手段。因此在教学过程中，为使教学更贴近实践，课程的任务设计应以职业情境中的典型职业活动为基础，模拟施工工作环境。课程任务的设计应遵循基于工作过程导向的课程开发基本思路，着眼于“行动领域”的开发和典型工作任务的确定，在此基础上描述“学习领域”课程方案并使之细化，形成“学习领域”课程方案再具体化于若干“学习任务”中。

通过到施工现场进行调研，我们认识到，施工单位对于高职毕业生的要求为：需要对一般的工程结构有所认知，对工程施工过程有合理的安排，对工程施工图能进行正确识图从而进一步计算工程量。因此，基于这样的需求，我将课程进行了项目化处理，每个项目中都包括对工程结构的认知、施工过程的安排以及工程图的识图。为了与工作过程紧密联系，我将原来土力学和地基基础两部分内容融为一体。在项目中以解决问题、完成任务的目的而去学习土力学的知识。这样，学习的目标性和兴趣会进一步提高。

二、细致引导任务进行

“任务驱动”教学法的核心思想是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”，因此，任务展示后，要充分调动学生的主动性与积极性，引导学生去讨论、分析任务，让学生思考要完成这些任务需要做哪些事情，具备哪些方面的知识。师生共同讨论完成方案。

在这个过程中，要模拟工作过程，就需要让学生本身的身份也进行转化，这时可以以分组的形式完成任务，每个小组要有项目经理、技术员、安全员、资料员、质检员等不同身份的成员。在完成任务的过程中，虽然每个人都参与了，但是每个人的侧重点不同，到下一个任务时，再进行身份的交换。这样做，一方面深化了学生对职业的认知，提高了责任感与凝聚力；另一方面可以充分发挥每位同学的特长，同时在角色互换中与同学之间汲取经验。

在引导学生完成任务的过程中，根据学生自学水平和解决问题的能力不同而采用不同的引导方式，如对于“识图”环节，可以通过让学生自己搜集资料，教师补充施工照片等方式辅助完成任务，加强感性认识，具体的算量工作由学生自己完成。而对于需要一定理论要求的“地基强度和沉降验算”环节，根据学生的能力水平不同，有的小组以自学为主即可解决问题，而有的小组则需要通过老师系统性的知识补充才能完成任务，此时，就需要综合考虑班级的状况而进行引导方式的选择。在学生拟定施工方案时，可以由学生自己进行地基情况的假设，也可以由老师给出地质资料，施工方案中不仅要有施工的流程，还要有施工中易发生的问题的解决方法、施工需要哪些材料和机械、对于材料的要求、施工中的安全注意事项、环境保护措施等。通过这些环节，可以突破本门课程的范畴，将课程延伸到《工程材料》、《施工组织设计》、《工程监理》、《工程识图》等多门课程中去，从而将知识系统化，更加符合现场作业情况和作业流程。

三、积极总结评价任务

任务完成后，检验和考核任务完成情况是对学生学习成果的肯定，学生可以通过幻灯片展示、角色扮演、模拟会议等方式进行。每一个任务或子任务完成后，要求学生进行成果展示，要尽可能要求每位同学上台展示或操作，为每位同学提供锻炼的机会，增强学生的自信心，进一步培养专业兴趣。

“任务驱动”教学法完成的课程，最终的成绩评定可以不完全以考卷为准，甚至可以抛弃考卷，而主要以学生在完成任务中的表现来考查学生的学习情况和能力，由于每位学生本身的能力和水平不同，有的理解能力较强，有的综合搜集资料能力较强，有的人际统筹能力较强，不论侧重于哪个方面，不论他扮演的是什么角色，只要学生在课堂中认真参与了项目的完成，得到了教师和学生的认可，都可以认为他完成了教学要求，而不必拘泥于过去教学要求中掌握哪些知识或技能。

四、“任务驱动”教学法要注意的问题

在《土力学与地基基础》这门课程中应用“任务驱动”教学法固然收到了较好的效果，但是仍然存在一些需要注意的问题。如土木工程的特殊性决定了模拟的有限性，虽然试图模拟工作过程，但有时未免显得纸上谈兵，因此，需要更多的教学辅助手段，甚至有条件的话到现场进行实地参观效果更好。另外，正确合理的任务设计是保证学生掌握技能及正确应用技能的前提，这就需要教师经常性地到现场进行锻炼，了解与掌握现场施工过程、施工要点等，注重教学水平和教学手段的提高，使自己的教学水平更适合职业教育的需要，真正成为社会需要和学生需要的技术技能型人才。