土木工程專業中的《彈性力學》課程教學方法

2022-05-18 11:33:34 字數 1351 閱讀 3858

【摘要】本文從彈性力學教學的目的出發,針對彈性力學課程學時短、理論性強、內容枯燥、學習難度大等問題,**了彈力力學的教學方法,提出了課程改革的建議,使教學質量得到進一步提高。

【關鍵詞】彈性力學;教學方法;課程

彈性力學是土木工程專業重要的專業基礎課,其前導課程有高等數學、理論力學、材料力學、結構力學等課程,通過該課程的教學使學生能夠掌握彈性力學的基本方程和解題的一般步驟,熟練掌握彈性力學平面問題的直角座標和極座標體系的解答,為學生學習相關後續專業課程,如板殼理論、計算力學、塑性力學,打下必不可少的基礎;通過彈性力學的整個教學過程逐漸培養學生分析問題、概括問題的能力,培養學生具有比較熟練的運用高等數學和高等力學的能力,對工程實踐中進行深入詳細的力學分析奠定基礎。

1 課程教學的主要問題

《彈性力學》課程教學中的主要問題表現在以下幾個方面:第一,學生普遍感到彈性力學比較難學,並且與以前學習的三大力學課程相比彈性力學理論比較抽象,不能與實際取得直接的聯絡;第二,計算公式多且複雜、解題過程複雜、難以理解、課後習題無從下手;第三,課程的學習離不開必要的數學理論知識,由於學生數學知識的遺忘、欠缺,不能清晰理解《彈性力學》課程內容的力學本質,造成學不懂《彈性力學》,教學效果差的結果;第四,《彈性力學》課程的課時一般較少,課時多為32課時,對於教學來說是比較困難的一面。所以,在教學中如何充分利用有限課時採取必要的措施來調動學生積極性,完成教學計畫,達到教學目的,這是必須考慮的問題。

2 提高教學質量的**

2.1 圍繞教學大綱合理安排教學內容

根據各個專業教學大綱的要求,制定教學計畫,精心組織課堂教學內容,考慮學時限制,貫徹「少而精」的原則,充分利用已有知識,把重點放在能夠體現彈性力學方法的內容上,讓學生對力學問題、解法有乙個總體概念,避免陷入繁瑣的數學內容裡面。對每一節課,都要精心設計教案,明確基本知識點、重點和難點,授課方式,擬提出的問題等。如在學習第二章平面問題的基本理論中,首先要清楚平面應力問題和平面應變問題的異同,並比較這兩類問題的基本方程的異同點等。

還如平面問題的直角座標解答中通過「簡支梁受均布載荷」學習半逆解法一節。首先交待清楚彈力與材力在研究方法上的共同之處,都是在彈性體(杆)上考慮幾何關係、物理關係、靜力關係三個方面,他們的區別在於材料力學中的解答在許多方面都作了近似的處理,例如在幾何條件中,材料力學引用了平面假設;在平衡條件中,材料力學也沒有考慮σy的作用。因此,材料力學只能得出近似的解答。

彈性力學則是在微體上研究建立上述三組方程,邊界上嚴格考慮約束、受力等條件,因此其解答更精確、全面[1]。另外,聖維南原理在材力中也有提及,但僅限於原則上的介紹,沒有在具體問題上使用。本節中。

小邊界上應用聖維南原理使應力邊界條件得以滿足,體現出彈力和材力方法、結論上的不同之處以及材力一般僅適用於求解桿狀構件的侷限性。這樣就可以充分利用已有的知識,對彈性力學平面問題的半逆解法有乙個較為全面的理解和領會[2]。

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