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摘要:基于地方本科院校转型为教学应用型大学的战略转变要求，分析了《结构力学》课程对于土木工程专业的重要性及应用性建设上的不足，提出在教学方法、教学内容两个方面进行课程改革，分别从工程实例教学、结构竞赛知识教学、结构分析软件教学对《结构力学》课程的应用型建设进行探索，以满足应用型工程技术人才的培养要求。
龙岩学院作为地方本科院校，正在逐步实现由教学型大学向教学应用型大学的战略转变。龙岩学院土木工程专业的培养目标就是要培养具有较强的实践能力和创新创业能力，能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁、等的设计、研究、施工、教育、管理、开发部门从事技术或管理工作的应用型工程技术人才。《结构力学》作为土木工程专业的一门技术基础课程，既是《理论力学》、《材料力学》等课程的延伸和深化，又是后续课程混凝土结构设计原理、钢结构基本原理与设计等相关专业课程和结构设计以及科学研究的力学基础，可以培养学生结构分析、计算、自学等方面的能力。近年来，国内许多《结构力学》教师从应用型建设、实践教学等方面探讨了该课程的教学改革，［1－4］提出了不少改革措施并取得了一定的效果，提供了很多难能可贵的经验。目前该校《结构力学》课程原有的课程体系、教学内容和教学方法与该校教学应用型大学建设、资源利用与生态矿业专业群建设的目标要求还有很大差距，在创新能力培养方面，教学效果也是差强人意。本文将从《结构力学》课程在土木工程专业的应用性进行课程改革的探索研究，实现《结构力学》课程教学的改革和实践，培养具有扎实基础和知识、高素质、一定实践能力的工程应用型人才。
1《结构力学》课程存在的问题
基于龙岩学院正在逐步实现由教学型大学向教学应用型大学的战略转变，目前该课程存在的问题归纳如下:一是该课程被学生认为是最难学的课程，学生心理压力大;二是知识点综合性强，理论更为复杂，基础不好的学生学起来就很吃力;三是应用性不够，工程案例偏少，现有的《结构力学》理论性太强，含有大量对培养学生应用能力影响不大的内容，难以实现结构力学的实用性;四是结构分析软件方面人才的培养力度不够。
2课程的改革措施
为了满足该校由教学型大学向教学应用型大学的战略转变要求，土木工程专业的《结构力学》课程将从以下两个方面进行改革实践。
2．1教学方法的优化
《结构力学》课程是土木工程专业一门重要的技术基础课程，理论性与实用性并重，其基础理论体系贯穿学科的始终，如果轻理论重实际，会使学生缺乏理论计算和论证问题的能力。所以在教学方法上，将结合土木工程专业的培养目标，从以下几个方面制定一套优化教学的方法:一是把握好《结构力学》课程的知识层次，建立具有专业特色的知识体系，加强学生的理论学习;二是把握好结构力学知识结构和数学等相关知识的系统性，培养学生的思维逻辑性，《结构力学》课程与其他力学课程都是相互衔接的，知识点间都是有内在联系的，而且与数学的微积分等相关知识定理关系密切;三是寻找更为高效的教学方式，启发学生培养分析判断能力、计算能力和创新性思维能力。
2．2教学内容的优化
《结构力学》课程在思路上不仅要重视力学的基础理论，又要突出对学生工程意识和工程实践能力的培养。所以在理论教学中，不要拘泥于传统的教学体系，应适当优化教学内容，注重实践性，加强与工程实际问题结合，指导学生从力学原理的角度分析和求解工程实际问题。主要从以下三个方面入手:
2．2．1工程实例教学
基于该校土木工程专业的培养目标，在《结构力学》课程的教授过程中，虽然有强调不同类型结构的工程应用背景，并展示了大量的工程实例图片，但仅仅只是较好地激发了学生的学习兴趣，与培养学生在工程实践中分析问题和解决问题能力的要求相去甚远。所以，在教授过程中，应注意选择与内容相关的工程实例进行讲解，一方面带动学生积极思考，引导学生分析和解决问题，培养实践技能，另一方面又可以很好地互动完成课堂教学。在这一教学环节中，可聘请当地建筑单位、土木建筑设计院等相关专家进行约4个学时的授课。如房屋建筑工程中常见的塔吊力学分析实例，如图1所示为一个与建筑物附着的塔机，其塔身可以视为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，具有多个附着点(1～i)，最上面一道附着装置的负荷最大。当有附着点有4个以上时，该塔机的力学分析便属于超静定问题，便可结合力法知识解决杆件的内力分析，并进行附着杆的强度验算、焊缝强度计算，从而对附着杆的截面进行设计和校核。图2为附着点为4个时的计算简图。这个案例考虑了风荷载、附着塔吊最大倾覆力矩，结合了结构力学和材料力学的力学分析手段进行分析，可以帮助学生对力学知识融会贯通、培养学生分析工程实际问题的能力。
2．2．2结构竞赛知识教学
该校土木工程专业学生已积极参加了一届省大学生结构设计竞赛，今年的竞赛也在积极准备中。该结构设计竞赛涉及到的理论主要在于体系内力计算以及杆件的强度、刚度和稳定性计算，前者就是结构力学，后者则为材料力学。因此，在《结构力学》课程教学中可安排一两个学时进行结构竞赛知识教学，以往届典型的结构设计模型为例，结合结构力学知识进行讲解，不仅可以激发学生的学习兴趣，增加课堂的趣味性，帮助学生对《结构力学》和《材料力学》两大力学课程更好地融会贯通，掌握扎实的理论知识，还可以促进结构力学课程的应用性，为一年一度的结构设计竞赛提供理论支持。如图3为该校土木工程专业学生参加第九届省结构设计竞赛的一个竹制塔式结构，在加载时分别在顶部施加竖向荷载、75cm处施加水平加载，通过对该模型的讲解，可以使学生对梁柱体系、固定约束、荷载等概念有直观的了解，对该实体结构的计算模型进行简化，正确画出计算简图，运用结构力学的分析手段进行内力分析，再结合材料力学知识对杆件进行强度分析。在分析过程中需要用到一个结构力学分析软件，主要为MIDAS软件，所以还需引导学生去掌握该软件的运用。
2．2．3结构计算软件教学
上个世纪50年代以来，为了满足机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源和科学研究等领域的飞速发展，一种针对于结构力学分析的数值分析方法即有限元分析逐渐扮演着举足轻重的角色，基于该算法编制的有限元软件已经使有限元方法转化为社会生产力。常见土木相关的有限元分析软件有AN-SYS、ABAQUS、MIDAS等软件，如图4为ABAQUS软件的一个应用实例，模拟出了香港青葡大桥重力对桥体静刚度的影响分析图。此外《结构力学》教材附有一款计算机辅助分析软件———结构力学求解器。在《结构力学》教学环节中可安排2学时左右的学时，列举工程实例，向学生介绍这些结构分析软件的应用，充分认识结构分析软件对大型结构分析的重要性，激发学生兴趣，引导学生去自主学习相关分析软件，并与教师交流，灵活运用结构计算软件进行结构设计和施工计算，为以后可能从事结构分析方向的研究打下扎实基础。在这一教学环节中，要求能熟练应用结构力学求解器的学生比率需达到100%，熟练应用一种或多种有限元分析软件的学生比率约为10%。
3结语
顺应社会发展的需求，该校土木工程专业《结构力学》课程的培养目标定位为应用型工程技术人才的培养。在教学内容上，从工程实例教学、结构竞赛知识教学、结构分析软件教学三个方面对《结构力学》课程的教学改革，将大大有利于培养学生对工程实际问题的力学分析和计算能力，提高学生在土木工程领域的市场竞争力，满足该校转型为教学应用型大学的战略要求。
参考文献:
［1］孙明，周磊．基于地方本科院校应用型“卓越计划”的《结构力学》教改研究［J］．教育教学论坛，2014(16):35－36．
［2］陈新民，金劲彪，周朝成，等．新建本科院校应用性课程改革与实践［J］．中国大学教学，2012(10):42－45．
［3］李莹．“结构力学”课程教学改革与实践［J］．黄石理工学院学报，2010，26(4):63－66．
［4］耿翠珍，张智卿．《结构力学》课程应用性建设的教学探索［J］．浙江树人大学学报，2016(3)，16(1):62－65．
作者:许华南 邓小环 陈水梅 单位:龙岩学院资源工程学院
