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時間：2023-12-09 17:31:42
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[中圖分類號] TH79 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A
一、 引言
依據(jù)高等教育內(nèi)外部環(huán)境的諸種變化，以及國家自主創(chuàng)新對于創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求，在“卓越工程師”培養(yǎng)的教育理念指導(dǎo)下，通過對學(xué)生知識、能力與創(chuàng)新要素的綜合分析研究，本文提出構(gòu)建一種以學(xué)生為中心，以滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的個性化需要，利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)為目標(biāo)的多模式開放型實驗教學(xué)體系。該種實驗教學(xué)體系對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的推動作用主要體現(xiàn)為實驗教學(xué)的多模式化組織以及綜合性開放式實驗考核評估2個方面。
生物醫(yī)學(xué)工程及相關(guān)儀器專業(yè)的學(xué)生在實驗技術(shù)上應(yīng)培養(yǎng)具備生物醫(yī)學(xué)信息采集、傳輸、處理、分析新型生物醫(yī)療電子、信息與儀器等硬件知識、并具備較強(qiáng)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用軟件設(shè)計、開發(fā)的能力，能夠?qū)⑿畔⒓夹g(shù)與醫(yī)療管理、醫(yī)療服務(wù)有機(jī)結(jié)合的高級醫(yī)學(xué)信息技術(shù)人才。因此在課程內(nèi)容安排上做到面和點的結(jié)合，既要保證知識面廣，同時要重點突出。但現(xiàn)狀是生物實驗與儀器等軟硬件平臺的掛鉤程度不夠。目前生物學(xué)實驗一方面主要涉及以細(xì)胞等微觀生物信息為主的實驗數(shù)據(jù)，主要以細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、解剖學(xué)為代表；另一方面涉及以人體生理信息為主的宏觀生理信號為主的實驗數(shù)據(jù)，主要以醫(yī)學(xué)儀器相關(guān)實驗為代表，均以單一化實驗結(jié)果作為實驗考核依據(jù)，限制了學(xué)生主動性和創(chuàng)造性的發(fā)揮。所以生物學(xué)實驗需要結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗，對教學(xué)中存在的問題進(jìn)行逐步改進(jìn)。通過調(diào)整實驗內(nèi)容、改革教學(xué)方法、完善考評體系等措施，對于生物實驗分析不能以短期實驗唯一結(jié)果論的定性認(rèn)識為主，而應(yīng)該強(qiáng)調(diào)以“長時程跟蹤的過程啟發(fā)式”為主的定量累積式分析，即在側(cè)重得到實驗結(jié)果的同時，鼓勵學(xué)生自主采用各種軟硬件儀器平臺知識，靈活選擇信號特征提取方法，加強(qiáng)對信號分析的能力和對結(jié)果的理性認(rèn)識，發(fā)揮實驗課的實踐性優(yōu)勢，得到多樣化的處理結(jié)果，最大程度地增強(qiáng)學(xué)生的自主性與參與性。
在以過程化為主的“一問多答”教學(xué)模式中，采用啟發(fā)式的教學(xué)方法。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容向?qū)W生提出問題，引起學(xué)生主動思考，從而變結(jié)果灌輸式的被動學(xué)習(xí)為過程啟發(fā)式的主動學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對概念、理論的理解，發(fā)現(xiàn)問題，敢于提出問題，渴求解決問題。而課后的各種實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果可以直觀地了解教師教學(xué)內(nèi)容安排是否合理，教學(xué)效果是否明顯，為教學(xué)改革提供依據(jù)，從而為創(chuàng)新性高素質(zhì)人才的培養(yǎng)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)[1]。
二、現(xiàn)有模式的現(xiàn)狀及改革途徑
（一）. 微觀生物實驗內(nèi)容由于教學(xué)條件等因素的限制，多局限于顯微鏡使用、或細(xì)胞膜通透性等驗證性實驗，對于推動微觀細(xì)胞生物學(xué)快速發(fā)展的新技術(shù)新方法，缺少教學(xué)資料與手段；同時，人體生理信息等宏觀醫(yī)療儀器生物實驗的測試側(cè)重于對醫(yī)療儀器面板的操作和各種簡單生理信息的直接獲取。
（二）. 實驗教學(xué)模式單調(diào)，難以激發(fā)學(xué)生的積極性和主動性?，F(xiàn)行的實驗教學(xué)基本都先由學(xué)生預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，實驗儀器設(shè)備及試劑都由實驗教師提前準(zhǔn)備好，學(xué)生只要按照實驗步驟按部就班地做，最后寫出實驗報告。這種實驗教學(xué)模式難以很好地啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維，不利于培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。學(xué)生容易無精打采，注意力分散，反應(yīng)遲滯，多數(shù)學(xué)生被動應(yīng)付教師的要求，甚至投機(jī)取巧，如采用“配色”等方式快速完成生化實驗；有的課堂學(xué)生隨心所欲，各行其是，故意搗亂，師生處于一種對抗?fàn)顩r。在這樣的課堂環(huán)境里，教學(xué)任務(wù)難以完成，傳授知識、培養(yǎng)素質(zhì)的目標(biāo)難以實現(xiàn)[2]。
（三）. 實驗教學(xué)缺乏綜合性、設(shè)計性，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。由于課時安排固定、實驗條件的限制，現(xiàn)行開設(shè)的實驗項目多為驗證性實驗，實驗過程及可能出現(xiàn)的問題基本固定，結(jié)果也基本已知，只要按照步驟去做，基本都能達(dá)到較好效果。這種模式限制了學(xué)生思維，難以達(dá)到學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[3]。
（四）. 實驗課成績評定方式需要進(jìn)一步完善。實驗課程由于其性質(zhì)的特殊性，往往難以確定完善的考核指標(biāo)和體系，從而導(dǎo)致學(xué)生實驗報告書寫的工整和完整程度決定了最終成績，使得最終實驗課成績評定存在一定的隨意性，從某種程度上影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的動力[4]。
在此評估基礎(chǔ)上，應(yīng)實現(xiàn)的改革途徑主要包含以下兩個方面：
第一，生物學(xué)實驗教學(xué)鼓勵學(xué)生自主采用各種軟硬件儀器平臺，靈活選擇信號特征提取方法，加強(qiáng)對信號分析的能力和對結(jié)果的理性認(rèn)識，發(fā)揮實驗課的實踐性優(yōu)勢，得到多樣化的處理結(jié)果，最大程度地增強(qiáng)學(xué)生的自主性與參與性，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、獨立思考、團(tuán)隊合作、自主創(chuàng)新的科學(xué)精神；
第二，通過施行開放式多結(jié)果的過程化實驗教學(xué)模式，注重實驗知識的延伸，創(chuàng)造和諧課堂、完善考核制度等改革措施，發(fā)揮實驗課的實踐性優(yōu)勢，努力營造和諧課堂，最大程度地增強(qiáng)學(xué)生的自主性與參與性，培養(yǎng)社會需要的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型、外向型人才。
三、實驗內(nèi)容改革的模塊化設(shè)置
（一）修改完善教學(xué)大綱，科學(xué)合理設(shè)置實驗內(nèi)容。
本專業(yè)實驗本著充分利用現(xiàn)有資源和儀器設(shè)備的原則，綜合考慮知識的難點和重點調(diào)整實驗教學(xué)內(nèi)容，以“綜合課程設(shè)計”的2-3個相互銜接的短學(xué)期形式，對原有實驗內(nèi)容進(jìn)行篩選和整合，依照學(xué)生的實驗技能發(fā)展過程依次開設(shè)基本操作實驗、驗證性實驗、綜合性和創(chuàng)新設(shè)計性實驗。以微觀生物實驗為例，基本操作實驗包括顯微鏡的使用、顯微測量、細(xì)胞形態(tài)觀察等內(nèi)容；設(shè)計驗證性實驗包括活體染色、細(xì)胞化學(xué)、核酸存在部位及檢測方法、細(xì)胞膜的滲透壓及細(xì)胞吞噬作用等內(nèi)容；設(shè)計綜合性實驗需要在完成基本操作實驗和驗證性實驗的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生查閱實驗資料及設(shè)計實驗方法，合理利用實驗室資源，充分利用實驗材料來完成實驗，如動物細(xì)胞的原代及傳代培養(yǎng)可作為設(shè)計綜合性實驗內(nèi)容。相關(guān)生物實驗進(jìn)行后，應(yīng)著重加強(qiáng)特定生物信號與相應(yīng)軟件處理的結(jié)合工作?？珊唵胃艣r為將專業(yè)軟件類課程打通，開設(shè)一門面向?qū)I(yè)的軟件設(shè)計課程，如“生物醫(yī)學(xué)工程軟件設(shè)計”，或“電子信息技術(shù)及儀器軟件設(shè)計”課程，處理對象可定位為前期獲得的實驗數(shù)據(jù)。而以宏觀的動物生理數(shù)據(jù)為例，離體培養(yǎng)的小雞或蛙心肌細(xì)胞信號可通過相關(guān)動物實驗獲得，通過將測試的信號存儲成dap數(shù)據(jù)格式，輸入labVIEW軟件進(jìn)行鎖相處理編程及特定濾波處理，實現(xiàn)對所弱信號的分析和相應(yīng)數(shù)字信號處理工具的掌握，達(dá)到將感性數(shù)據(jù)上升到理性知識的目的。
（二）改革教學(xué)方法，變結(jié)果灌輸式為過程啟發(fā)引導(dǎo)式。
實驗過程中，既要發(fā)掘?qū)嶒灡澈蟮睦碚撝С?，又要培養(yǎng)技術(shù)意識，重視實驗技術(shù)和方法。同時，鼓勵師生交流，提倡師生間的問答，活躍課堂氣氛。教學(xué)過程中，教師在講清實驗?zāi)康暮驮淼那疤嵯?，鼓勵學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，自主設(shè)計實驗過程并完成實驗，實驗報告可考慮通過建立在各種實驗數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上的論文形式完成。
（三）完善考評體系，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的求知欲和對本課程的興趣。
實驗考評體系應(yīng)以過程累積式考核為主，擯棄傳統(tǒng)結(jié)果式考評。以細(xì)胞生物學(xué)實驗為例，其考核應(yīng)以考查學(xué)生運用理論重視、運用實驗技術(shù)的能力為主要內(nèi)容，可安排綜合性實驗要求學(xué)生利用所學(xué)的理論知識和實驗技術(shù)進(jìn)行綜合分析、實際操作、做出實驗結(jié)果。對于實驗技術(shù)，以學(xué)生的直接操作作為考核方式，對于實驗理論的考核，通過閉卷方式完成，也可以通過學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的各信息化平臺分析來進(jìn)行多結(jié)果式考核。另外，對于能夠自主設(shè)計完成實驗，積極申報完成開放性實驗的學(xué)生給予較大系數(shù)的鼓勵性加分。實驗具體路線圖如下。
四、實驗操作的關(guān)鍵性問題
（一）如何處理實驗室的開放問題。
在改革過程中，實驗設(shè)備資源的開放和教學(xué)方式的開放是該長期化銜接實驗的重要保障。其主要實現(xiàn)途徑為，結(jié)合生物學(xué)和儀器教學(xué)平臺，實施“具體生物弱信號案例教學(xué)法”，采用學(xué)期末“首尾相連”的兩個短學(xué)期和整個學(xué)期的“三明治”夾心時間實施整個實驗課程，并由相關(guān)實驗課的青年教師負(fù)責(zé)各實驗室的公共開放時間和相互協(xié)調(diào)。這樣能有效調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，加強(qiáng)課程內(nèi)容的實踐性，在知識的傳授過程中滲透工程技術(shù)的內(nèi)容，使學(xué)生掌握工程設(shè)計、工程實踐的一般規(guī)律和基本方法，避免工科教學(xué)理科化、脫離實際的傾向。如圖2所示針對在體心電信號的測試及信號處理方法，可安排在微觀動物心肌細(xì)胞的培養(yǎng)及生物學(xué)方法觀察的細(xì)胞生物學(xué)實驗的短學(xué)期時間，同時合并進(jìn)行在體式心肌細(xì)胞搏動的信號及噪聲分析，加強(qiáng)定性實驗及理性的定量分析實驗的融合，提高相關(guān)理論知識與動手能力的結(jié)合（圖2）。
（二）如何充分利用實驗室資源，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計綜合性實驗
第一，以生理儀器平臺為主的硬件實踐動手能力。
當(dāng)完成基礎(chǔ)性生理實驗及相關(guān)軟硬件知識的授課后，以宏觀人體生理信息為主的醫(yī)學(xué)儀器實驗，應(yīng)該以設(shè)計開發(fā)性實驗為主，鼓勵學(xué)生自己設(shè)計開發(fā)醫(yī)學(xué)儀器。同樣以心電信號為例，如心電監(jiān)測儀實驗中，可要求根據(jù)在體式及離體式心電信號的特點（圖3（a）（b）），結(jié)合理論知識，設(shè)計電信號檢測原理圖，用布線軟件軟件畫出其原理圖，并制作電路板、布線和焊接電路，在單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)環(huán)境中編寫程序并調(diào)試。最后制作簡單心電監(jiān)測儀，通過相關(guān)的虛擬儀器平臺，在示波器上顯示被測者心電圖。同時配合相關(guān)傳感器知識，還可制作體溫計、氣體檢測儀等醫(yī)學(xué)儀器。在此基礎(chǔ)上，還可設(shè)置網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
第二，以微弱生物信號實驗數(shù)據(jù)分析為主的軟硬件結(jié)合能力。
信息技術(shù)的發(fā)展對生物醫(yī)學(xué)信號的檢測、處理以及數(shù)字信號處理幾個方面發(fā)揮著重要的作用。生物信號一般可以分成電信號和非電信號，如心電、肌電、腦電等屬于電信號；其它如體溫、血壓、呼吸、血流量、脈博、心音等屬于非電信號。如從處理的維數(shù)來看，可以分成一維信號和二維信號，如體溫、血壓、呼吸、血流量、脈博、心音等屬于一維信號；而腦電圖、心電圖、肌電圖、x光片、超聲圖片、CT圖片、核磁等則屬于二維信號。醫(yī)學(xué)儀器實驗采集到大量的以上一些宏觀的人體生理信號數(shù)據(jù)，應(yīng)利用學(xué)生的相關(guān)生物醫(yī)學(xué)信號處理的知識，根據(jù)生物醫(yī)學(xué)信號的特點，對所采集到的生物醫(yī)學(xué)信號進(jìn)行分析、解釋、分類、顯示、存貯和傳輸，其研究目的一是對生物體系結(jié)構(gòu)與功能研究，二是協(xié)助對疾病進(jìn)行診斷和治療。
本學(xué)院的相關(guān)教研室教師結(jié)合labview、DSP等編程工具的實驗教學(xué)案例，對于“虛擬儀器技術(shù)”及“數(shù)字信號處理”的綜合做了以下研究及整合?！疤摂M儀器技術(shù)”及“數(shù)字信號處理”是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的技術(shù)課程。隨著信息化的發(fā)展，信息技術(shù)不斷地滲透到科學(xué)研究等各個領(lǐng)域中，發(fā)揮著越來越大的作用?？茖W(xué)實驗、測試信號的處理、工業(yè)生產(chǎn)中自動化生產(chǎn)線的測控等都以信號處理為基礎(chǔ)。我?！皵?shù)字信號處理”實驗，以數(shù)字信號分析為基礎(chǔ)，以數(shù)字濾波為手段，以數(shù)字信號處理為目的，突出譜分析和濾波的應(yīng)用，加大與信號與系統(tǒng)、自動控制原理，以及后繼的通信原理、計算機(jī)圖像處理等課程之間的銜接，使其與其他課程實驗融合為一個有機(jī)的整體。
以虛擬儀器中的相關(guān)控件調(diào)用為例，解決數(shù)字信號處理課程中的基本知識點“快速傅里葉變換（FFT） 數(shù)字濾波器”的實驗設(shè)置，對本文提出的“多模式過程啟發(fā)型實驗教學(xué)體系”進(jìn)行具體闡述。
該知識點通常的實驗要求和目的為：①加強(qiáng)對labVIEW相關(guān)控件工具的使用及虛擬儀器技術(shù)編程能力的提高，加深對FFT基本原理和性質(zhì)的理解；②學(xué)習(xí)利用FFT對連續(xù)或離散時間信號進(jìn)行譜分析，了解可能出現(xiàn)問題及其原因，以便在實際應(yīng)用中能夠正確使用FFT。
按照基本的實驗要求和目的，和多模式開放性原則，對該知識點的實驗設(shè)置如下：
第一，驗證性實驗內(nèi)容。主要通過調(diào)用labVIEW“信號分析模塊”總的FFT函數(shù)，分析序列和其頻譜的特點，設(shè)計產(chǎn)生相應(yīng)的虛擬生理信號及噪聲源，利用數(shù)字信號處理中各濾波器的特點去除噪聲，分析去噪后結(jié)果，并利用相關(guān)原理解釋其中的現(xiàn)象。實驗?zāi)康氖峭ㄟ^形象和具體的內(nèi)容，加深對理論知識的理解。該層面的實驗以直觀、具體和形象化為主要特點，避免復(fù)雜化。學(xué)生不會因為陷入繁雜的具體過程，而影響對理論知識的理解和掌握
第二，綜合、設(shè)計型實驗內(nèi)容。數(shù)字信號處理與所采集到的實驗數(shù)據(jù)具有密切相關(guān)的聯(lián)系。生物醫(yī)學(xué)信號中的特點是微弱、噪聲大，所以濾波和靈敏度是生物醫(yī)學(xué)信號采集的關(guān)鍵。另外生物醫(yī)學(xué)信號的隨機(jī)性強(qiáng)，是隨機(jī)的且非平穩(wěn)的。正是因為生物醫(yī)學(xué)信號的這些特點，以傅里葉理論為基礎(chǔ)的小波變換方法成為生物醫(yī)學(xué)信號分析的有力工具。利用小波變換能將原始心電信號分解為不同頻率的信號，然后對信號進(jìn)行重建，此方法能很好地消除心電信號中的基線漂移，抑制工頻和肌電干擾，同時能獲得QT間期的精確值，是本專業(yè)學(xué)生的重要編程思想。
所以，在實際的推進(jìn)環(huán)節(jié)中，涉及一個短期的課程推導(dǎo)實踐以及長期的過程啟發(fā)式環(huán)節(jié)。其中短期內(nèi)容包括將短學(xué)期等實踐類課程，如“醫(yī)學(xué)軟件編程實習(xí)”和本門課程合并，其課時作為本門課程的實踐環(huán)節(jié)；長期內(nèi)容則包括：①將畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)和課程合并，增加實踐課時；②將所有的硬件測試類課程和相關(guān)軟件分析生理信號內(nèi)容合并。如“C程序設(shè)計”，“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”，“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”等。此時授課教師不再為單個教師，而是整個課程群的全體教師；③學(xué)生畢業(yè)嚴(yán)格按照“寬進(jìn)嚴(yán)出”的理念操作。總結(jié)后的某“過程啟發(fā)式”實驗具體操作實例如下：
創(chuàng)設(shè)情境，提出問題?？砂才旁谖⒂^動物培養(yǎng)及生物學(xué)方法觀察后，同時協(xié)調(diào)進(jìn)行在體式動物信號及噪聲分析，加強(qiáng)感性的定性實驗及理性的定量分析實驗的融合，提高相關(guān)理論知識與動手能力的結(jié)合：如細(xì)胞離體培養(yǎng)后的各種生物信號指標(biāo)及各種混入的噪聲和分類，在此基礎(chǔ)上結(jié)合該案例講解相關(guān)濾波器的工作原理和基本設(shè)計方法，然后將生理信號提取的設(shè)計任務(wù)作為設(shè)計性作業(yè)布置給學(xué)生。
分組研討，設(shè)計方案。在布置設(shè)計任務(wù)后，教師組織學(xué)生分組研討。根據(jù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的強(qiáng)弱和自身特點合理分組，方便學(xué)生間相互協(xié)作，共同提高。學(xué)生利用電子資料庫檢索，查閱相關(guān)資料，獲取豐富的信息資源，通過對各種信息資源的分析研究，提出自己的解決方案。
成果展示，分析歸納。在各小組取得了初步的設(shè)計成果后，教師以課堂教學(xué)形式組織各小組的成果展示與評價。在課堂上通過虛擬實驗室系統(tǒng)和數(shù)字投影儀，展示各種解決方案所取得的生理信號濾波效果，分析它們的優(yōu)缺點，引導(dǎo)學(xué)生分析歸納出解決此類問題的思路與方法，并共同探討最佳設(shè)計方案。
五、結(jié)語
“加強(qiáng)實驗教學(xué)和實驗環(huán)節(jié)，抓好綜合性和創(chuàng)新性實驗，大力培養(yǎng)學(xué)生實踐能力”是我國高校推進(jìn)自主創(chuàng)新，落實“高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”，培養(yǎng)創(chuàng)新人才所需采取的重要措施[4]。本文總的改革目標(biāo)是“遵循以學(xué)生為本，注重以互動式教學(xué)為核心的教學(xué)觀念，構(gòu)建有利于增強(qiáng)求知欲和創(chuàng)造力的課程教學(xué)模式”。本文提出的多模式開放性實驗教學(xué)體系擯棄短期實驗唯一結(jié)果論的定性實驗，強(qiáng)調(diào)以“長時程跟蹤的過程啟發(fā)式”為主的定量累積式綜合分析實驗，在整個學(xué)年中分階段構(gòu)建以實驗教與學(xué)為中心的綜合型數(shù)字化實驗教學(xué)環(huán)境；鼓勵學(xué)生自主采用各種軟硬件儀器平臺，靈活選擇信號分析方法，加強(qiáng)對信號分析的能力和對結(jié)果的理性認(rèn)識，發(fā)揮實驗課的實踐性優(yōu)勢。通過施行開放式多結(jié)果的過程化實驗教學(xué)模式，注重實驗知識的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增強(qiáng)學(xué)生的自主性與參與性，積極響應(yīng)國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，培養(yǎng)出具有專業(yè)領(lǐng)域特色，能夠基本獨立完成初級軟硬件規(guī)模設(shè)計和開發(fā)工作的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型、外向型的“卓越工程師”型儲備人才。
[參考文獻(xiàn)]
[1]張曉東.人才培養(yǎng)與產(chǎn)學(xué)研結(jié)合實踐中的問題及對策[J].沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2009，26：41-44.
關(guān)鍵詞：網(wǎng)上教學(xué)；供給側(cè)改革；優(yōu)化
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）26-0080-03
《建設(shè)工程項目管理》是開放教育土木工程（工程管理方向）專業(yè)的核心課程，其所涉及的知識與工作實際十分貼合，對于在實際工程管理中起到的作用非常之大。而且本課程還是全國一級建造師執(zhí)業(yè)資格考試的必考科目，所以本課程的建設(shè)和教學(xué)應(yīng)與工作實際和學(xué)員考證需求緊密結(jié)合起來。但受到開放教育教學(xué)特點的影響，難以有效地將二者結(jié)合起來。為了克服這一問題，筆者從自身專業(yè)特c出發(fā)，通過近兩年的努力，積極推進(jìn)課程與崗位、證書的對接，使課程的網(wǎng)上教學(xué)活動得到了優(yōu)化，并取得了較好的成效。
一、網(wǎng)上教學(xué)活動優(yōu)化思路
（一）以往網(wǎng)上教學(xué)存在問題
在以往的網(wǎng)上教學(xué)活動中，客觀上，一方面，由于教學(xué)所提供的資源不夠豐富，并且難以為學(xué)員解決實際的問題導(dǎo)致學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣不高；另一方面，由于網(wǎng)上教學(xué)載體形式單一，程序繁瑣，制約了學(xué)員學(xué)習(xí)的熱情。主觀上，由于教學(xué)組織者和教學(xué)參與者的參與熱情不夠，也導(dǎo)致以往的網(wǎng)上教學(xué)活動流于形式，沒能取得良好的效果。[1]但實際上，學(xué)員對于網(wǎng)上教學(xué)和課程的學(xué)習(xí)需求非常大，特別是對于能夠解決學(xué)員實際問題，為學(xué)員實際需求服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容，有很高的學(xué)習(xí)熱情。
（二）主要思路
開放教育網(wǎng)上教學(xué)活動的關(guān)鍵在于課程資源的供給與學(xué)員需求的無縫對接，在于教學(xué)媒介的手段足夠豐富。基于這一特點，筆者對《建設(shè)工程項目管理》課程的網(wǎng)上教學(xué)活動作如下優(yōu)化思考。
1.以“崗、證、課”結(jié)合為思路，對課程資源和內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，即：“崗位能力提升、一級建造師考試培訓(xùn)、課程學(xué)習(xí)”三者有機(jī)結(jié)合起來，滿足學(xué)員的學(xué)習(xí)需求。如在本課程《建設(shè)工程項目管理》中，可以將崗位知識、考證知識和課程知識有機(jī)結(jié)合起來，構(gòu)建以微視頻課程資源、在線題庫資源、典型案例解析資源、執(zhí)業(yè)資格能力資源為一體的四大網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源模塊。
2.進(jìn)一步豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)媒介形式，建立以課程微信公眾號為主要媒介資源的網(wǎng)絡(luò)資源媒介，豐富和優(yōu)化網(wǎng)上教學(xué)活動的媒介手段[2]。在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)+背景下的大數(shù)據(jù)時代，豐富和改善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的媒介和載體，讓學(xué)員隨時隨地便捷地使用學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，將會極大地提升學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。一方面可以豐富和完善掌上電大APP的學(xué)習(xí)資源，充分發(fā)揮掌上電大學(xué)習(xí)APP的作用，提高學(xué)員使用掌上電大APP學(xué)習(xí)的普及率，另一方面在開放教育中推行建立專業(yè)或者專業(yè)課程微信公眾號，利用微信公眾號實現(xiàn)學(xué)員隨時隨地的學(xué)習(xí)。比如說：建立土木類專業(yè)《建設(shè)工程項目管理》課程的微信公眾號，由學(xué)校專業(yè)團(tuán)隊負(fù)責(zé)對本公眾號的管理和維護(hù)，實時更新完善視頻資源、課程資源，為學(xué)員隨時隨地交流學(xué)習(xí)提供平臺，實現(xiàn)教學(xué)互動學(xué)習(xí)互動的零距離。
3.構(gòu)建線上、線下一體的教學(xué)組織體系。通過網(wǎng)上教學(xué)活動的組織以及線下教學(xué)活動的補充，教師與學(xué)員、學(xué)員與學(xué)員之間的互動交流，通過互動交流提升學(xué)員的自主學(xué)習(xí)能力、提高學(xué)員應(yīng)用新媒體的水平、解決學(xué)員在實際工作和復(fù)習(xí)備考一級建造師的問題。比如將工程項目管理基本理論模塊設(shè)置為視頻在線學(xué)習(xí)（規(guī)定學(xué)時）、在線題庫練習(xí)、模塊知識小測驗、仿真資格考試能力測試四個小任務(wù)，依次完成指定任務(wù)。并在任務(wù)中設(shè)置獎勵，提高任務(wù)的趣味性。
4.成立專業(yè)或課程教學(xué)團(tuán)隊，為網(wǎng)上教學(xué)活動提供智力保障。網(wǎng)上教學(xué)活動是開放教育人才培養(yǎng)和專業(yè)課程學(xué)習(xí)的組成部分，本人認(rèn)為應(yīng)從各省開放教育人才培養(yǎng)的高度出發(fā)，成立以省級電大（開放大學(xué)）專業(yè)帶頭人為核心，各基層電大專業(yè)教師為主體的專業(yè)課程教學(xué)團(tuán)隊，緊密合作，協(xié)調(diào)分工，對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進(jìn)行維護(hù)和更新，從而實現(xiàn)全省電大同一專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源全面共享，既可以提高網(wǎng)絡(luò)資源的有效性，降低人才培養(yǎng)的人力成本，又能將全省各級電大的師資整合起來，為開放教育培養(yǎng)質(zhì)量的提升提供智力保障。
二、網(wǎng)上教學(xué)實施過程
（一）網(wǎng)上教學(xué)活動模式優(yōu)化
根據(jù)建筑類行業(yè)的實際特點，結(jié)合本課程與建筑行業(yè)之間的關(guān)系，按圖1所示，優(yōu)化本課程網(wǎng)上教學(xué)活動的模式。通過對學(xué)生的分析，重新整合知識點，并將崗位能力、課程要求和證書要求結(jié)合起來，開展網(wǎng)上教學(xué)活動。
按照這種優(yōu)化模式，一方面通過對學(xué)員的構(gòu)成和需求在組織教學(xué)前進(jìn)行具體分析，提高了網(wǎng)上教學(xué)活動組織的針對性[3]，另一方面通過對課程知識的整合，特別是將崗位知識點、課程知識點和考證知識點整合在一起，提高了課程知識的適應(yīng)性。同時，在網(wǎng)上教學(xué)活動媒介和組織形式上的優(yōu)化，比如網(wǎng)上教學(xué)活動的內(nèi)容以及真題構(gòu)建，又如用微信互動、過程學(xué)習(xí)提醒和過程評價等方式，進(jìn)一步提高了學(xué)員學(xué)習(xí)興趣和熱情，從而解決了以前課程理論性太強(qiáng)，與實際結(jié)合不緊密的不足，提高了學(xué)員學(xué)習(xí)的興趣。
（二）模式優(yōu)化細(xì)節(jié)
1.教學(xué)組織前對學(xué)情進(jìn)行分析，以浙江金華電大2015春土木專業(yè)為例，學(xué)員的情況如表1。通過對學(xué)員學(xué)情的分析，完善網(wǎng)上教學(xué)課程資源建設(shè)和課程組織的方式。從分析情況來看，學(xué)員的學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，年齡構(gòu)成以20到30歲的為主，對于新媒介的使用都較為熟悉。但工學(xué)矛盾較大、學(xué)習(xí)時間相對偏少。
2.整合優(yōu)化課程知識點，將全國注冊一級建造師執(zhí)業(yè)資格《建設(shè)工程項目管理》科目的考核知識點和本課程的知識點整合起來，并結(jié)合實際崗位能力的需求，將課程知識點劃分成五大模塊，即：工程項目管理基本理論模塊；工程項目管理招投標(biāo)與合同管理模塊；工程項目質(zhì)量、成本、進(jìn)度管理模塊；工程項目管理實務(wù)模塊；一級建造師《建設(shè)工程項目管理》備考模塊。
3.編制網(wǎng)上教學(xué)活動導(dǎo)學(xué)單，利用導(dǎo)學(xué)單明確使用媒體的時間、任務(wù)安排及要求，以主動引導(dǎo)學(xué)員參加網(wǎng)上教學(xué)活動，明確學(xué)員的任務(wù)[4]。通過事先，提高學(xué)員的參與率。導(dǎo)學(xué)單格式如下表2：
4.運用微信公眾號、QQ、論壇等新媒體，開展網(wǎng)上教學(xué)活動，圍繞《建設(shè)工程項目管理》課程的知識特點，通過集中討論、個別交流、共同參與等形式開展網(wǎng)上教學(xué)活動。具體的實施辦法如下：
（1）利用班級QQ群、論壇等開展集中網(wǎng)上教學(xué)活動。
（2）利用QQ、論壇、微信、郵件進(jìn)行學(xué)員個別交流活動。
三、教學(xué)主要成效
通過《建設(shè)工程項目管理》網(wǎng)上教學(xué)模式的優(yōu)化和具體的活動實施，筆者認(rèn)為本課程網(wǎng)上教學(xué)取得了以下幾個方面的成效：
1.學(xué)員遠(yuǎn)程實驗平臺測驗完成率大幅提高。以金華電大2015秋土木工程本科學(xué)員為例，通過網(wǎng)上教學(xué)活動，學(xué)員之間互幫互助，該班級學(xué)員的遠(yuǎn)程實驗平臺作業(yè)完成率100%，并且在學(xué)期末前一個多月前就已全部完成，一改以往需要輔導(dǎo)教師不斷督促才能勉強(qiáng)完成的情況，有效地提高了學(xué)員自主學(xué)習(xí)的能力。
2.實現(xiàn)了教師與學(xué)員、學(xué)員與學(xué)員之間全方位的互動交流。圍繞“崗位能力提升、一級建造師考試培訓(xùn)、課程學(xué)習(xí)”三者有機(jī)結(jié)合交流學(xué)習(xí)的宗旨，教師利用QQ、論壇、微信等各類新媒體發(fā)起學(xué)習(xí)討論，實現(xiàn)教師與學(xué)員、學(xué)員與學(xué)員之間的互動交流。
3.學(xué)員綜合能力得到一定提升。通過網(wǎng)上教學(xué)模式活動的開展，一方面學(xué)員使用微信、論壇等新媒體的能力得到了提高，從學(xué)員參與的熱情以及論壇的使用率和學(xué)員遠(yuǎn)程實驗平臺的完成率就可以發(fā)現(xiàn)。另一方面學(xué)員自主學(xué)習(xí)的能力也得到了提升，學(xué)員能夠通過自學(xué)后利用論壇和QQ進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)，互相之間能對某些問題進(jìn)行答疑解惑。再則就是學(xué)員的學(xué)習(xí)認(rèn)識能力有了提升，通過本次教學(xué)活動學(xué)員對課程學(xué)習(xí)和專業(yè)學(xué)習(xí)的認(rèn)識和分析能力有了提升，學(xué)會了用比較的方式去分析問題和解決問題。
4.推動了課程備課模式的改進(jìn)。利用本次網(wǎng)上教學(xué)活動，轉(zhuǎn)變了以往就書本知識而講書本知識的傳統(tǒng)觀念，將與本課程相關(guān)聯(lián)的崗位知識、考證知識結(jié)合起來[5]，并以一級建造師《建設(shè)工程項目管理》考試科目為抓手，將該考試科目的一些重點和難點知識，比如預(yù)付款的支付、項目的實際管理要求等等與實際相關(guān)的知識點作為備課重點，通過網(wǎng)上教學(xué)活動的方式與學(xué)員共同交流和學(xué)習(xí)，提高了本課程學(xué)習(xí)的實效性。
四、結(jié)語
筆者認(rèn)為開放大學(xué)系統(tǒng)提出的“深化課程教學(xué)改革，創(chuàng)新網(wǎng)上教學(xué)模式，落實教學(xué)過程，提升開放教育教學(xué)質(zhì)量”的工作一直在路上，只要每位任課教師能夠轉(zhuǎn)變觀念，在省級電大（開放大學(xué)）以及各基層電大的共同帶領(lǐng)下不斷完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)媒介形式，樹立團(tuán)隊合作的意識，定能實現(xiàn)供給側(cè)改革思路下開放教育人才培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1]胡新生，張朝霞，熊錕，張福萍.開放大學(xué)背景下面授教學(xué)與網(wǎng)上教學(xué)一體化設(shè)計研究[J].中遠(yuǎn)程教育，2012，（07），48-52.
[2]隋永博，曹旭.基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的大學(xué)計算機(jī)教學(xué)改革探討[J].科教導(dǎo)刊，2016，（25）：120-121.
中圖分類號：X-019 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 工程力學(xué)與環(huán)境科學(xué)的學(xué)科交叉理論
工程力學(xué)是20世紀(jì)50年代末出現(xiàn)的。首先提出這一名稱并對這個學(xué)科做了開創(chuàng)性工作的是中國學(xué)者錢學(xué)森。
在20世紀(jì)50年代，出現(xiàn)了一些極端條件下的工程技術(shù)問題，所涉及的溫度高達(dá)幾千度到幾百萬度，壓力達(dá)幾萬到幾百萬大氣壓，應(yīng)變率達(dá)百萬分之一～億分之一秒等。在這樣的條件下，介質(zhì)和材料的性質(zhì)很難用實驗方法來直接測定。為了減少耗時費錢的實驗工作，需要用微觀分析的方法闡明介質(zhì)和材料的性質(zhì)；在一些力學(xué)問題中，出現(xiàn)了特征尺度與微觀結(jié)構(gòu)的特征尺度可比擬的情況，因而必須從微觀結(jié)構(gòu)分析入手處理宏觀問題；出現(xiàn)一些遠(yuǎn)離平衡態(tài)的力學(xué)問題，必須從微觀分析出發(fā)，以求了解耗散過程的高階項；由于對新材料的需求以及大批新型材料的出現(xiàn)，要求尋找一種從微觀理論出發(fā)合成具有特殊性能材料的“配方”或預(yù)見新型材料力學(xué)性能的計算方法。在這樣的背景條件下，促使了工程力學(xué)的建立。工程力學(xué)之所以出現(xiàn)，一方面是迫切要求能有一種有效地手段，預(yù)知介質(zhì)和材料在極端條件下的性質(zhì)及其隨狀態(tài)參量變化的規(guī)律；另一方面是近代科學(xué)的發(fā)展，特別是原子分子物理和統(tǒng)計力學(xué)的建立和發(fā)展，物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及其運動規(guī)律已經(jīng)比較清楚，為從微觀狀態(tài)推算出宏觀特性提供了基礎(chǔ)和可能。
總的來說，工程力學(xué)具有現(xiàn)代工程與理論相結(jié)合的特點，有很大的知識面和靈活性，對國家現(xiàn)代化建設(shè)具有重大意義。
2工程力學(xué)理論在環(huán)境科學(xué)中的發(fā)展
2.1環(huán)境與力學(xué)的學(xué)科特點
工程力學(xué)雖然還處在萌芽階段，很不成熟，而且繼承有關(guān)老學(xué)科的地方較多，但作為力學(xué)的一個新分支，確有一些獨具的特點。工程力學(xué)著重于分析問題的機(jī)理，并借助建立理論模型來解決具體問題。只有在進(jìn)行機(jī)理分析而感到資料不夠時，才求助于新的實驗。
工程力學(xué)注重從微觀到宏觀，以往的技術(shù)科學(xué)和絕大多數(shù)的基礎(chǔ)科學(xué)，都是或從宏觀到宏觀，或從宏觀到微觀，或從微觀到微觀，而工程力學(xué)則建立在近代物理和近代化學(xué)成就之上，運用這些成就，建立起物質(zhì)宏觀性質(zhì)的微觀理論，這也是工程力學(xué)建立的主導(dǎo)思想和根本目的。
雖然工程力學(xué)引用了近代物理和近代化學(xué)的許多結(jié)果，但它并不完全是統(tǒng)計物理或者物理化學(xué)的一個分支，因為無論是近代物理還是近代化學(xué)，都不能完全解決工程技術(shù)里所提出的各種具體問題。工程力學(xué)所面臨的問題往往要比基礎(chǔ)學(xué)科里所提出的問題復(fù)雜得多，它不能單靠簡單的推演方法或者只借助于某一單一學(xué)科的成就，而必須盡可能結(jié)合實驗和運用多學(xué)科的成果。
2.2研究內(nèi)容和方向
工程力學(xué)主要研究平衡現(xiàn)象，如氣體、液體、固體的狀態(tài)方程，各種熱力學(xué)平衡性質(zhì)和化學(xué)平衡的研究等。對于這類問題，工程力學(xué)主要借助統(tǒng)計力學(xué)的方法。
工程力學(xué)的研究工作，目前主要集中三個方面：高溫氣體性質(zhì)，研究氣體在高溫下的熱力學(xué)平衡性質(zhì)（包括狀態(tài)方程）、輸運性質(zhì)、輻射性質(zhì)以及與各種動力學(xué)過程有關(guān)的弛豫現(xiàn)象；稠密流體性質(zhì)，主要研究高壓氣體和各種液體的熱力學(xué)平衡性質(zhì)（包括狀態(tài)方程）、輸運性質(zhì)以及相變行為等；固體材料性質(zhì)，利用微觀理論研究材料的彈性、塑性、強(qiáng)度以及本構(gòu)關(guān)系等。
工程力學(xué)研究方向主要有：非線性力學(xué)與工程、工程穩(wěn)定性分析及控制技術(shù)、應(yīng)力與變形測量理論和破壞檢測技術(shù)、數(shù)值分析方法與工程應(yīng)用、工程材料物理力學(xué)性質(zhì)、工程動力學(xué)與爆破。
3工程力學(xué)理論在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用
3.1材料力學(xué)與環(huán)境
材料力學(xué)在生活中的應(yīng)用十分廣泛。大到機(jī)械中的各種機(jī)器，建筑中的各個結(jié)構(gòu)，小到生活中的塑料食品包裝，很小的日用品。各種物件都要符合它的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要求才能夠安全、正常工作，所以材料力學(xué)就顯得尤為重要。
利用材料力學(xué)中卸載與在加載規(guī)律得出冷作硬化現(xiàn)象，工程中常利用其原理以提高材料的承載能力，例如建筑用的鋼筋與起重的鏈條，但冷作硬化使材料變硬、變脆，是加工發(fā)生困難，且易產(chǎn)生裂紋，這時應(yīng)采用退火處理，部分或全部地材料的冷作硬化效應(yīng)。
3.2固體力學(xué)與環(huán)境
自然界中存在著大至天體，小至粒子的固態(tài)物體和各種固體力學(xué)問題。人所共知的山崩地裂、滄海桑田都與固體力學(xué)有關(guān)?，F(xiàn)代工程中，無論是飛行器、船舶、坦克，還是房屋、橋梁、水壩、原子反應(yīng)堆以及日用家具，其結(jié)構(gòu)設(shè)計都應(yīng)用了固體力學(xué)的原理。
固體力學(xué)研究的內(nèi)容既有彈性問題，又有塑性問題；既有線性問題，又有非線性問題。在固體力學(xué)的早期研究中，一般多假設(shè)物體是均勻連續(xù)介質(zhì)，但近年來發(fā)展起來的復(fù)合材料力學(xué)和斷裂力學(xué)擴(kuò)大了研究范圍，它們分別研究非均勻連續(xù)體和含有裂紋的非連續(xù)體。
固體力學(xué)的研究對象按照物體形狀可分為桿件、板殼、空間體、薄壁桿件四類。薄壁桿件是指長寬厚尺寸都不是同量級的固體物件。在飛行器、船舶和建筑等工程結(jié)構(gòu)中都廣泛采用了薄壁桿件。
3.3流體力學(xué)與環(huán)境
【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889（2013）01C-
0066-02
工程力學(xué)是工科類大學(xué)生的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課，也是學(xué)生在大學(xué)階段比較系統(tǒng)地接觸實際工程問題的第一門課程，對學(xué)生的培養(yǎng)起著承上啟下的作用。該課程兼有基礎(chǔ)理論和工程應(yīng)用技術(shù)雙重性質(zhì)。該課程以高等數(shù)學(xué)、機(jī)械制圖、大學(xué)物理等課程為基礎(chǔ)，為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計提供必需的基礎(chǔ)知識和方法，其課程建設(shè)、教學(xué)改革和教學(xué)效果將直接影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及工程技術(shù)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。本文探討以設(shè)計為導(dǎo)向的工程力學(xué)課程教學(xué)模式。
一、工程力學(xué)課程教學(xué)存在的問題
國內(nèi)各高校相繼對工程力學(xué)課程進(jìn)行了不同形式的教學(xué)改革，取得了較好成效。華中科技大學(xué)陳傳堯帶領(lǐng)的工程力學(xué)國家級教學(xué)團(tuán)隊在課程教學(xué)中，提倡啟發(fā)式教學(xué)與創(chuàng)造思維的培養(yǎng)，以啟迪研究思維為導(dǎo)向開展了工程力學(xué)課程教學(xué)改革，并打造了國家級精品課程；北京理工大學(xué)梅鳳翔帶領(lǐng)的“工程力學(xué)”國家級教學(xué)團(tuán)隊也對課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革和探索，獲得國家級精品課程；東北大學(xué)劉均帶領(lǐng)的工程力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊從科學(xué)素質(zhì)、道德素質(zhì)培養(yǎng)人才入手，力求啟發(fā)式、討論式、研究式教學(xué)，注意給學(xué)生留有一定的思維空間，在教學(xué)體系考核環(huán)節(jié)上設(shè)計了“全方位多層次”的考核辦法，率先實踐了課程免試制度，獲得較好的教學(xué)效果；河南工業(yè)大學(xué)也對工程力學(xué)進(jìn)行了教學(xué)改革，他們基于創(chuàng)意教學(xué)理念，從工程力學(xué)的教學(xué)方法、教學(xué)觀念、教學(xué)手段和考核方式等各方面進(jìn)行改革創(chuàng)新，學(xué)生的創(chuàng)造能力、實踐能力、思維能力等方面都有了顯著提高，亦收到良好的教學(xué)效果。此外，部分院校結(jié)合教學(xué)實踐的具體實例，探索研究型教學(xué)模式在工程力學(xué)課程中的實踐應(yīng)用， 有些還提出了問題式教學(xué)模式、基于構(gòu)建主義和創(chuàng)造思維理論的教學(xué)模式，基于“大工程”理念的教學(xué)模式，等等。但是，在現(xiàn)有的工程力學(xué)教學(xué)活動中，大多數(shù)高校仍存在以下問題。
一是教學(xué)過程仍采用傳統(tǒng)的工程力學(xué)教育模式，往往將工程力學(xué)科學(xué)化和技術(shù)化，只注重學(xué)科自身知識的完整與統(tǒng)一，缺乏與其他課程間的關(guān)聯(lián)性、整體性和統(tǒng)一性，導(dǎo)致工程力學(xué)教學(xué)與實際脫離，孤立于其他知識體系。二是課程教學(xué)體系自我封閉，現(xiàn)行教案內(nèi)容陳舊，部分內(nèi)容起點低，有些力學(xué)概念抽象，與工程結(jié)合不緊密，難以建立工程概念，大部分學(xué)生反映課程內(nèi)容枯燥。三是工程力學(xué)內(nèi)容本身是由理論力學(xué)的靜力學(xué)（約占總體的30%）和材料力學(xué)的基本變形、組合變形及壓桿穩(wěn)定部分（約占總體的70%）組成，是理論力學(xué)和材料力學(xué)壓縮出的最基礎(chǔ)的知識。以廣西大學(xué)為例，該課程課時根據(jù)不同專業(yè)要求分為72學(xué)時、45學(xué)時和36學(xué)時不等，課時相對較少，教師在有限時間內(nèi)，難以突出重點，大都照本宣科，教學(xué)效果不太理想。在國內(nèi)很多高校均存在此問題。四是教學(xué)體系各環(huán)節(jié)聯(lián)系不夠緊密，比如教學(xué)環(huán)節(jié)與實驗環(huán)節(jié)脫離，教師不能就實驗環(huán)節(jié)遇到的關(guān)鍵技術(shù)問題給予及時解析與糾正，亦不能根據(jù)學(xué)生遇到的實際問題，有針對性地調(diào)整現(xiàn)行教案。另外，考試內(nèi)容陳舊，形式單一也是存在的問題之一。種種問題的存在，反映了現(xiàn)行工程力學(xué)教學(xué)模式的弊端，需要對其作進(jìn)一步的探索和實踐，以期達(dá)到較好的教學(xué)效果。
二、以設(shè)計為導(dǎo)向的工程力學(xué)課程教學(xué)模式具體探索
工程力學(xué)課程靜力學(xué)部分的理論體系以及分析過程延續(xù)了數(shù)學(xué)、物理的理性思維，在工程應(yīng)用上，這部分內(nèi)容又是材料力學(xué)的基礎(chǔ)，材料力學(xué)部分則通過“實驗―假設(shè)―分析―結(jié)論”的過程，強(qiáng)調(diào)實驗以及在實驗基礎(chǔ)上的歸納與合理的假設(shè)方法對研究的作用，體現(xiàn)了實用概念，與工程應(yīng)用緊密聯(lián)系。在工程上所遇到的所有力學(xué)問題，均屬于工程任務(wù)對象設(shè)計（包括結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能設(shè)計）的范疇。工程力學(xué)理論教學(xué)過程亦應(yīng)緊密聯(lián)系工程實際，開展教學(xué)活動，將課程教學(xué)抽象的理論以更具體的設(shè)計任務(wù)來闡釋，使學(xué)生在教與學(xué)過程中真正體會到學(xué)有所用，使力學(xué)所涉及的數(shù)學(xué)、物理的理性思維更具生命力，將各課程知識綜合應(yīng)用于設(shè)計任務(wù)。
（一）引入以設(shè)計為導(dǎo)向的教學(xué)模式，改革實踐課程體系與內(nèi)容。針對不同專業(yè)、不同層次學(xué)生的需求，將課程內(nèi)容案例化，在各章節(jié)重點內(nèi)容引入具體的、切合實際的設(shè)計案例，以工程設(shè)計案例代替課堂講授的算例，即以工程設(shè)計案例引導(dǎo)工程力學(xué)理論講解，避免純理論、邏輯化的課程枯燥教學(xué)，理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生解決工程設(shè)計實際問題的能力以及在工程實際中各理論知識的綜合應(yīng)用能力。教學(xué)大綱要求及教案內(nèi)容突出課程主線，突出理論共性，突出工程力學(xué)建模，培養(yǎng)學(xué)生工程問題力學(xué)化、力學(xué)問題數(shù)學(xué)化、數(shù)學(xué)問題工程化循環(huán)思維能力。形成以設(shè)計為導(dǎo)向的案例化課程體系與課程內(nèi)容。
（二）以設(shè)計為向?qū)У慕虒W(xué)方法與教學(xué)手段改革。改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，從以教師為中心轉(zhuǎn)為以學(xué)生為中心，從單一黑板講課和多媒體講授轉(zhuǎn)為以黑板講授為主，以多媒體演示為輔，從理論教學(xué)與實驗教學(xué)分離轉(zhuǎn)向以設(shè)計為導(dǎo)向理論教學(xué)貫穿實驗講授。充分利用機(jī)械工程實驗教學(xué)中心的條件，實現(xiàn)講課、實訓(xùn)一體化。采用分小組大循環(huán)的形式，學(xué)生的工程設(shè)計訓(xùn)練過程盡量實現(xiàn)工廠化管理，營造一種真實的工程氛圍。同時通過以設(shè)計為任務(wù)目標(biāo)的力學(xué)建模訓(xùn)練過程中的合作，培養(yǎng)學(xué)生基于力學(xué)理論的工程任務(wù)性能設(shè)計思想，以及工程力學(xué)建模分析的數(shù)學(xué)分析能力，使學(xué)生基于工程實際，深刻認(rèn)識工程力學(xué)理論體系，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
（三）教學(xué)體系改革與實踐。針對現(xiàn)有的工程力學(xué)教學(xué)體系存在的問題，對教學(xué)體系進(jìn)行調(diào)整、實踐再調(diào)整。研究各個環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，將工程力學(xué)教學(xué)體系分成理論教學(xué)、實驗教學(xué)、學(xué)術(shù)講座、課程考核四個環(huán)節(jié)，將具體工程設(shè)計案例貫穿工程力學(xué)整個教學(xué)體系，加強(qiáng)理論教學(xué)與實驗教學(xué)之間的聯(lián)系與互動，增加學(xué)術(shù)講座環(huán)節(jié)，在教學(xué)過程中，在工程力學(xué)靜力學(xué)部分及材料力學(xué)部分，抽出兩次課時間，以教師各種科研課題為基礎(chǔ)，以工程設(shè)計任務(wù)為導(dǎo)向，凝聚兩到三個專題，以學(xué)術(shù)講座的形式，介紹力學(xué)在工程設(shè)計中的應(yīng)用科學(xué)及工程實際意義，并介紹學(xué)術(shù)界研究的前沿課題，使學(xué)生從本科階段就能了解工程力學(xué)科研現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。課程考核環(huán)節(jié)改變傳統(tǒng)的單一考核方式，改變“一卷定終身”的評價方式，采用教學(xué)全過程綜合測評方式，改變現(xiàn)有試卷內(nèi)容重理論知識的考核，增加工程力學(xué)實際工程綜合應(yīng)用考核內(nèi)容。
（四）制定新的教學(xué)大綱。依據(jù)原國家教委工科力學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的工程力學(xué)課程教學(xué)基本要求，根據(jù)現(xiàn)有的工程力學(xué)教學(xué)時數(shù)及設(shè)立、調(diào)整的各專業(yè)的特點，制定新的工程力學(xué)教學(xué)大綱和工程力學(xué)實驗教學(xué)大綱。
（五）合理利用現(xiàn)代教育技術(shù)。根據(jù)每次授課的具體內(nèi)容及特點，合理地將多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)黑板教學(xué)結(jié)合起來，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，增強(qiáng)課堂教學(xué)效果，提高課堂教學(xué)效率。目前工程力學(xué)教師有的采用多媒體課件，有的采用黑板的授課方式。現(xiàn)有授課方式存在諸多弊端。對現(xiàn)有授課方式進(jìn)行修改與調(diào)整，采用以黑板授課為主，以多媒體為輔的授課方式。多媒體教學(xué)軟件應(yīng)適應(yīng)工程力學(xué)教學(xué)著重培養(yǎng)學(xué)生對基本概念的掌握和對基本原理的運用方面的需要，不應(yīng)做成教材的翻版，也不應(yīng)只提供簡單信息，而應(yīng)通過動畫形象地展現(xiàn)工程設(shè)計案例，引導(dǎo)學(xué)生思考，使學(xué)生結(jié)合討論學(xué)以致用。理論講解主要以黑板授課，理論應(yīng)用的案例講解主要利用多媒體，以動畫、仿真、實物呈現(xiàn)，生動地體現(xiàn)工程力學(xué)的工程應(yīng)用理念。
在非機(jī)械類少學(xué)時部分專業(yè)實施，其他專業(yè)仍按照現(xiàn)行教學(xué)模式，對兩種模式采用問卷調(diào)查、學(xué)生評價、綜合評測、專家論證的方式，對比評價教學(xué)效果，評價教學(xué)改革成效，形成長期有效的教學(xué)效果跟蹤評價體系。并對新教學(xué)模式進(jìn)行再完善，是以設(shè)計為導(dǎo)向的工程力學(xué)教學(xué)模式探索的正確實施思路。
針對工程力學(xué)課程教學(xué)存在的問題，采用以設(shè)計為導(dǎo)向的教學(xué)模式，將工程設(shè)計這一任務(wù)貫穿整個課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，對工程力學(xué)課程體系、教案編排、教學(xué)方法、授課模式及教學(xué)體系進(jìn)行新的探索與實踐，以革新現(xiàn)行教學(xué)存在的弊端，使學(xué)生通過工程力學(xué)的學(xué)習(xí)，立足設(shè)計任務(wù)，建立工程概念，培養(yǎng)力學(xué)意識，鍛煉學(xué)生工程問題力學(xué)化、力學(xué)問題數(shù)學(xué)化、數(shù)學(xué)問題工程化循環(huán)思維能力，將會獲得更好的教學(xué)效果。
【參考文獻(xiàn)】
[1]陳傳堯.工程力學(xué)國家級精品課程.[EB/OL].http：///
details？uuid=8a833996-18ac928d-0118-
ac928e00-0066&courseID=A060037
[2]梅鳳翔，周際平，水小平.“工程力學(xué)”課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革與實踐[J].北京教育（高教版），2005（11）
[3]劉均.工程力學(xué)東北大學(xué)省級精品課程.[EB/OL].http：///details？uuid=8a833996-18ac928d-
0118-ac928e00-0066&courseID=A060037
[4]師旭超.“工程力學(xué)”課程的創(chuàng)意教學(xué)模式探索[J].中國電力教育，2011（6）
[5]張?zhí)锩?，高春，王志?研究型教學(xué)法在工程力學(xué)課程教學(xué)中的實踐探索[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（11）
[6]王麗.應(yīng)用型本科《工程力學(xué)》教學(xué)方法與實踐關(guān)系的探討[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2011（7）
[7]蘇繼龍.淺談工程力學(xué)課程研究型教學(xué)模式[J].福建高教研究，2005（4）
[8]唐曉雯，任艷榮.基于問題式學(xué)習(xí)教學(xué)模式的探究與實踐[J].教學(xué)研究，2006（1）
[9]司鵠，萬玲.問題式教學(xué)法在工程力學(xué)教學(xué)中的運用實踐[J].高等建筑教育，2003（2）
[10]屈本寧，紅.基于建構(gòu)主義和創(chuàng)造思維理論的工程力學(xué)教學(xué)模式[J]. 昆明理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2007（1）
[11]文亞星，何小兵，楊慶國.基于“大工程”理念的工程力學(xué)教學(xué)改革探索[J].高等建筑教育，2009（4）
[12]王燕瑜，吳玉斌.創(chuàng)建工程訓(xùn)練中心模式的思考[J].技術(shù)與創(chuàng)新管理，2007（6）
【Abstract】Engineering Mechanics is an important required course for energy chemical majors，so the construction of the teaching material is important. Existing domestic engineering mechanics teaching materials are similar in the content and the selection of examples and exercises，but the content is more difficult，so they are not suitable for local undergraduate college. In order to adapt to engineering mechanics teaching，the author analyzed the problems existing in the teaching material and put forward some reform measures to improve the teaching.
【Key words】engineering mechanics； teaching material； reform
【基金項目】榆林學(xué)院教學(xué)改革研究項目（編號：JG1531）。
【中圖分類號】G642.44 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）09-0227-01
隨著我國普通高等教育的發(fā)展，力學(xué)教材的建設(shè)取得了巨大的進(jìn)步，出版了一批優(yōu)秀的力學(xué)教材，這些教材在深度和廣度方面，基本上偏多、偏難、偏深[1]，因此只有改變這一局面，才能談得上教育創(chuàng)新。工程力學(xué)作為我校能源化工類專業(yè)的必修課，在卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)下，對工程力學(xué)教材進(jìn)行研討就具有緊迫性和必要性。
1.現(xiàn)有教材中存在的問題
現(xiàn)有教材為國家級規(guī)劃教材，涵蓋了原有工科理論力學(xué)、材料力學(xué)和流體力學(xué)初步等內(nèi)容[2]，在深度、廣度和綜合性上都達(dá)到了較高水平，但筆者認(rèn)為其比較適用于研究型大學(xué)使用，對于地方性本科院校，則不太實用。主要存在問題為：
（1）理論性強(qiáng)，理論公式推導(dǎo)復(fù)雜、抽象，需要學(xué)生對基本理論理解透徹。例題數(shù)目少且難度大，習(xí)題沒有詳細(xì)解答過程，導(dǎo)致學(xué)生自學(xué)困難，達(dá)不到自學(xué)目的。
（2）對于工程實際中的典型案例，教材中大都簡化成力學(xué)模型，這雖然有助于學(xué)生理解，但卻不利于學(xué)生理論和實踐的聯(lián)系。
（3）教材章節(jié)多，且相互之間的貫通、融合性較強(qiáng)，對學(xué)生的要求較高，給學(xué)生留下的思維空間較少，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效率低下。
（4）材料力學(xué)章節(jié)安排不太合理，一部分在上冊，一部分在下冊，學(xué)生在第二學(xué)期的學(xué)習(xí)過程中，將上冊部分內(nèi)容忘得一干二凈，甚至聽不懂老師所講內(nèi)容。
（5）重理論輕實踐，忽視了對學(xué)生實際動手能力的培養(yǎng)，力學(xué)理論性知識必然需要在工程科學(xué)中加以應(yīng)用才能體現(xiàn)其價值。
為了適應(yīng)我校對人才培養(yǎng)的需求，我們總結(jié)幾年來的教學(xué)經(jīng)驗，從“學(xué)有所用，用有所學(xué)”的特色出發(fā)，抓住力學(xué)知識普遍適用于工程實際的內(nèi)涵，提出幾點改革建議，探索具有優(yōu)質(zhì)效果的教學(xué)內(nèi)容，從而提高學(xué)生的學(xué)業(yè)水平，提高教師的業(yè)務(wù)能力，提升教學(xué)實力。
2.教學(xué)改革方案
為了更好實現(xiàn)工程力學(xué)的教學(xué)效果，結(jié)合我校的實際情況，對工程力學(xué)教材進(jìn)行改革。注重力學(xué)概念和工程實用性，力求理論與應(yīng)用并重、知識傳授與能力培養(yǎng)結(jié)合，重視啟發(fā)式教學(xué)，意在加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。改革方案如下：
（1）突出工程應(yīng)用背景，加強(qiáng)理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力，引導(dǎo)學(xué)生主動獲取知識、解決實際問題的能力。
（2）采用“結(jié)構(gòu)化、模塊化”設(shè)計，體現(xiàn)“必需夠用”，兼顧專業(yè)需求和個性發(fā)展，以培養(yǎng)實用型人才為主要目標(biāo)[3]。
（3）增加例題數(shù)目，建立和工程實際結(jié)合緊密的多媒體試題庫和習(xí)題冊，從而有助于學(xué)生解題能力的提高。
（4）精簡課程內(nèi)容，不追求理論的系統(tǒng)性和完整性，減少繁瑣的理論推導(dǎo)，著重講清基本概念，加強(qiáng)工程意識和工程方法的培養(yǎng)。
3.結(jié)語
針對當(dāng)前培養(yǎng)卓越工程師的人才培養(yǎng)目標(biāo)，分析現(xiàn)有工程力學(xué)教材的優(yōu)缺點，提出幾點改革措施，體現(xiàn)以學(xué)生為本的人才培養(yǎng)方案，充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性，加強(qiáng)工程力學(xué)與后續(xù)課程的聯(lián)系及在工程實際中的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
[1]姜鳳.普通高校力學(xué)類教材出版現(xiàn)狀與思路研究[J]. 新課程，2013，（6）：38-39.
[2]梅鳳翔.《工程力學(xué)》[M].北京：高等教育出版社，2003.
3、主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：包括工程制圖、認(rèn)識實習(xí)、測量實習(xí)、工程地質(zhì)實習(xí)、專業(yè)實習(xí)或生產(chǎn)實習(xí)、結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計或畢業(yè)論文等，一般安排40周左右。
0 引言
力學(xué)是研究物質(zhì)運動和變形規(guī)律的科學(xué)，所闡述的規(guī)律帶有普遍性，是一門基礎(chǔ)科學(xué)。是各技術(shù)工程學(xué)科的重要理論基礎(chǔ)，是溝通自然科學(xué)基礎(chǔ)理論與工程實踐的橋梁。該課程內(nèi)容由理論力學(xué)和材料力學(xué)兩部分組成，具有理論性、系統(tǒng)性、抽象性的特點，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感到枯燥乏味，理論與實際相脫離，從而造成教學(xué)效果不佳等現(xiàn)象。而本課程又與很多專業(yè)課程密切相關(guān)，學(xué)習(xí)的效果直接影響了學(xué)生對專業(yè)的學(xué)習(xí)。因此，改變教學(xué)方法提高效率，加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，是該課程教學(xué)的大勢所在。本文在工程力學(xué)的教學(xué)中引入項目化教學(xué)方法，以實際工作任務(wù)為引導(dǎo)，采用基于工作過程的項目化教學(xué)法。將生產(chǎn)一線中的實際項目引入課堂，使學(xué)生在“做中學(xué)，學(xué)中做”，加強(qiáng)理論與實踐的結(jié)合，提升學(xué)生職業(yè)能力。
1 課程設(shè)計方面
在課程設(shè)計方面，堅持理論與實際相結(jié)合的原則，立足于工程應(yīng)用，利用多媒體充分說明工程力學(xué)在現(xiàn)代工程中的應(yīng)用情況，使學(xué)生認(rèn)識到本門課程在整個知識體系中的地位與作用，從而引起學(xué)生的重視，提高學(xué)習(xí)的熱情，調(diào)動學(xué)習(xí)的興趣。現(xiàn)以工程力學(xué)課題組制定的課程整體設(shè)計為例，加以闡述。本課程內(nèi)容以油壓夾緊機(jī)構(gòu)為項目載體，結(jié)合工程力學(xué)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計如下的教學(xué)內(nèi)容，見表1。
在進(jìn)行課程整體設(shè)計時，需注意以下幾點：
1、整個課程設(shè)計時，要充分進(jìn)行企業(yè)調(diào)研，根據(jù)學(xué)生將來從事的職業(yè)崗位的知識、能力要求而設(shè)計，課程的教學(xué)目標(biāo)圍繞項目訓(xùn)練能力進(jìn)行，學(xué)生通過完成項目（任務(wù)）進(jìn)而訓(xùn)練職業(yè)能力，項目又是能力實現(xiàn)的切實載體。
2、為保證設(shè)計過程的系統(tǒng)性，用油壓夾緊裝置的分析是本課程的項目，按照機(jī)械設(shè)計的設(shè)計過程設(shè)計了課程順序，任務(wù)和步驟是一個接一個地被展現(xiàn)、被傳授、被實現(xiàn)，項目具有連續(xù)性、實用性等特性，當(dāng)這些單項任務(wù)都被完成后，學(xué)生也就基本具有了從事簡單的機(jī)械設(shè)計、測繪能力。
3、有些子項目或單項任務(wù)的前后順序有待斟酌。
2 教學(xué)模式、教學(xué)方法方面
教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，依據(jù)項目的選定，結(jié)合相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，設(shè)置教學(xué)任務(wù)。在設(shè)計時，一定注重要基于工作過程的設(shè)計模式，并且要注重學(xué)生主體，讓學(xué)生真正在學(xué)習(xí)的過程中做到“做中學(xué)”，任務(wù)的設(shè)計本著由淺入深，由低到高的原則進(jìn)行，并且與學(xué)生所要掌握的知識緊密結(jié)合。另外在教學(xué)中任務(wù)引導(dǎo)法、案例教學(xué)法、頭腦風(fēng)暴法、六步教學(xué)法等多種教學(xué)方法要綜合互補使用。在教學(xué)過程中對于要完成的任務(wù)，老師要做簡單的講解，使學(xué)生既能準(zhǔn)確把握研究的方向，又能保持好奇心理和研究動力。每一任務(wù)的教學(xué)都采用單元設(shè)計表格的形式，從而較完善的完成教學(xué)任務(wù).
現(xiàn)以課程項目之一：扭轉(zhuǎn)變形在傳動軸中的分析和計算為例，展示項目教學(xué)法的具體實施過程。
（1）明確本項目的教學(xué)內(nèi)容流程：
復(fù)習(xí)鞏固任務(wù)引入任務(wù)設(shè)置任務(wù)分析歸納總結(jié)考核評價布置作業(yè)
（2）復(fù)習(xí)鞏固：
油壓加緊裝置中哪些構(gòu)件受到剪切變形？
桿件的基本變形有哪些？
（3）任務(wù)設(shè)置：
任務(wù)1：傳動軸的變形分析；
任務(wù)2：傳動軸內(nèi)力的計算；
任務(wù)3：傳動軸扭矩圖的畫法；
拓展任務(wù) ：分析傳動軸外力偶的合理安排。
（4）任務(wù)分析：
任務(wù)一 傳動軸的變形分析
通過一些圖片展示，例如傳動系統(tǒng)的傳動軸、汽車傳動軸、汽車轉(zhuǎn)向軸、攻絲等機(jī)構(gòu)，提出問題：機(jī)械中的軸類零件在傳動中受到什么共同變形？還有哪些實例屬于同種變形？能否總結(jié)一下它們的特點是什么？然后引入扭轉(zhuǎn)的變形特點：各橫截面繞軸線發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，桿軸線始終保持直線。
任務(wù)二 傳動軸扭矩的計算
截面法求扭矩
1、截開：將圓軸沿任一截面1-1截開，取任一部分為研究對象.
2、代替：用內(nèi)力偶矩代替截去的另一部分.
3、平衡：由T=ΣMi 得 T=？
任務(wù)三 傳動軸扭矩圖的畫法
定義：扭矩圖表示沿桿件軸線各橫截面上扭矩變化規(guī)律的圖線
目的：①扭矩變化規(guī)律；②|T|max值及其截面位置；③強(qiáng)度計算（危險截面）。
拓展任務(wù)：分析傳動軸外力偶的合理安排
練習(xí)：傳動系統(tǒng)的主軸ABC的轉(zhuǎn)速n=960r/min，輸入功率PA=27.5kw ，輸出功率PB=20kw，PC=7.5kw 。試畫出ABC軸的扭矩圖；如果將輪A和輪B位置對調(diào)，試分析對軸的受力是否有利？
（5） 總結(jié)歸納
任務(wù)1 ：由傳動軸的變形分析，可以掌握扭轉(zhuǎn)變形的受力特點和變形特點。
任務(wù)2 ：由傳動軸內(nèi)力的計算，能夠熟悉的掌握受扭轉(zhuǎn)變形的圓軸內(nèi)力大小方向的求解。
任務(wù)3：由傳動軸扭矩圖的畫法，可以更熟練掌握變形的內(nèi)力的分布，以便找出危險截面。
拓展任務(wù) ：由分析傳動軸外力偶的合理安排能夠鍛煉學(xué)生學(xué)以致用、融會貫通的能力，以及耐心、細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團(tuán)隊的協(xié)作精神。
考核評價 教師評價+小組互評+個人自評
布置作業(yè) 在校企合作項目“電腦彈簧機(jī)”中，有哪些構(gòu)件屬于扭轉(zhuǎn)變形實例，分析它們的特點
3 教學(xué)手段方面
合理運用多媒體教學(xué)資源：當(dāng)前，在課堂講授中應(yīng)用多媒體教學(xué)已成為大家的共識。多媒體教學(xué)可以將工程結(jié)構(gòu)直觀、形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，增加感性認(rèn)識，使學(xué)生將課堂與工程背景聯(lián)系起來，有助于學(xué)生掌握如何建立力學(xué)模型的問題，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂節(jié)奏和教學(xué)效率，也提高了課程的教學(xué)質(zhì)量。多媒體教學(xué)具有交互界面豐實、生動、逼真、信息量大的特點，可使學(xué)生將主要精力集中于理解方面，極大地減少用于繁雜計算上的時間，教師就可以有更多的時間進(jìn)行啟發(fā)、誘導(dǎo)；課件在實施過程中可進(jìn)可退，速度可快可慢，有利于講授的連貫性和邏輯性的發(fā)揮；利用多媒體技術(shù)通過三維動畫、虛擬現(xiàn)實等多種手段使學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，充分激發(fā)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力，為學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)創(chuàng)造了條件，具有傳統(tǒng)教學(xué)模式無法比擬的優(yōu)勢。
4 考核評價方面
本課程的教學(xué)評價由兩大部分組成：
1、過程考核：主要包括教師評價，小組互評和個人自評三部分，占總成績的40%。本考核主要是對學(xué)生的出勤、課堂紀(jì)律、課程作業(yè)、課堂表現(xiàn)（如：是否積極主動地參與討論和分析；是否敢于表述自己的想法；是否敢于嘗試從不同角度思考問題，有獨到的見解；能否理解他人的思路，小組成員之間團(tuán)結(jié)協(xié)作的的程度，能否在與小組成員合作交流中得到啟發(fā)與進(jìn)步；是否有認(rèn)真反思自己思考過程的意識等。）等進(jìn)行綜合考核。
2、終結(jié)考核：是對學(xué)生一個學(xué)期所學(xué)課程內(nèi)容的綜合考核，包括應(yīng)知（50%）和應(yīng)會（50%）兩部分，采用閉卷考試的形式。應(yīng)知考試內(nèi)容以本學(xué)期授課內(nèi)容為主，應(yīng)會考試內(nèi)容是根據(jù)理論知識結(jié)合工程實際進(jìn)行的知識拓展考核。本考試成績占學(xué)期課程考核成績的60%。
5 教學(xué)效果方面
（1）轉(zhuǎn)變了專業(yè)課教師的教學(xué)理念，使教師真正認(rèn)識到教師不僅要關(guān)注“如何教”，而且更關(guān)注“教什么”。項目化構(gòu)建成為教師備課的首要任務(wù)，教師真正成為課程的開發(fā)者。
（2）改變了教師的教學(xué)模式，基于教學(xué)，將理論知識與實際操作技能相結(jié)合，充分體現(xiàn)教學(xué)做一體的原則，靈活運用項目教學(xué)法、案例教學(xué)法、現(xiàn)場教學(xué)法等教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
（3）轉(zhuǎn)變的學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，以往的課堂，學(xué)生整節(jié)課往往是被動的聽，成為課堂的附屬。實施項目教學(xué)法，學(xué)生的“思想自由”得以空前提高，學(xué)生成為課堂的主體，可以自主思考、獨立或小組協(xié)作解決技能訓(xùn)練過程中產(chǎn)生的問題，對解決不了的問題再請老師予以解答。整個課堂步驟循序漸進(jìn)，學(xué)習(xí)氛圍寬松活躍，學(xué)生參與率高，效果良好。
（4）教師教學(xué)科研水平穩(wěn)步提高。教師通過對教學(xué)項目的設(shè)置，增強(qiáng)了專業(yè)知識的理解與見地，并且充分認(rèn)識到了對深層次知識的不足和新知識的欠缺，從而促使課題組教師走出課堂，走進(jìn)企業(yè)，豐富自己的理論知識和操作技能，再反饋到課堂提高教學(xué)質(zhì)量。同時，通過項目的實施，教師可以發(fā)現(xiàn)項目中存在的技術(shù)難關(guān)與科研課題，并付諸行動，解決難題，無形中提高了教師的整體科研能力。
6 建議與意見
（1）在教學(xué)過程中，應(yīng)立足于加強(qiáng)學(xué)生實際操作能力的培養(yǎng)，采用項目教學(xué)法，以任務(wù)型項目激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
（2）教學(xué)過程由實踐到理論，使學(xué)生通過感性認(rèn)識升華到理性認(rèn)識，除少數(shù)必要的基本概念外，切忌直接講述枯燥的理論知識。
（3）在教學(xué)過程中，應(yīng)以學(xué)生為本，注重“教”與“學(xué)”的互動，由老師提出階段性要求，學(xué)生在不斷練習(xí)中逐步達(dá)到目標(biāo)，掌握課程的職業(yè)能力。老師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況，合理調(diào)整教學(xué)
進(jìn)度。
（4）教學(xué)中，要努力提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)設(shè)趣味性情境，練習(xí)項目應(yīng)包含個體練習(xí)，小組合作，經(jīng)驗交流及老師點評等不同形式，讓學(xué)生在愉快的扭轉(zhuǎn)中完成學(xué)習(xí)。
（5）教學(xué)中，通過選用典型活動項目，由教師提出要求或做出示范，組織學(xué)生進(jìn)行活動，讓學(xué)生在活動中樹立責(zé)任意識，增強(qiáng)團(tuán)隊的合作精神，掌握課程的職業(yè)能力。
（6）教學(xué)中注重職業(yè)情景的創(chuàng)設(shè)，以多媒體、錄像和案例分析等方法提高學(xué)生解決和處理實際問題的綜合職業(yè)能力。
7 結(jié)束語
工程力學(xué)課程的建設(shè)與改革是一項長期而艱巨的工作，是一個不斷實踐完善的過程，不僅需要廣大力學(xué)教師的共同努力，還需要學(xué)校各級領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，堅定不移的堅持項目化教學(xué)，從摸索到探索直至發(fā)揮極致，為職業(yè)院校的可持續(xù)發(fā)展提供一條借鑒之徑。
參考文獻(xiàn)
[1]張定華.工程力學(xué). 北京：高等教育出版社，2009
[2]傅穎、汪榮林.高職工程力學(xué)教學(xué)改革的探索與實踐[J].科技廣場.2007
[3]王延遐.少學(xué)時工程力學(xué)教學(xué)探討[J].中國科技信息.2010
[4]徐成福，王先，謝云峰.淺談高職高專《工程力學(xué)》教學(xué)方法的改革[J]. 科技信息.2010
作者簡介
中圖分類號：O741+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
力學(xué)是一門重要的應(yīng)用型學(xué)科。在我們?nèi)粘Ｉ钪械脑S多地方都會用到力學(xué)知識。最為典型的就是在采礦工程中的應(yīng)用。在采礦過程中會遇到許多力學(xué)問題，這些問題直接影響著采礦工程進(jìn)度以及整個礦區(qū)的安全生產(chǎn)情況。工程人員必須要解決這些力學(xué)問題。
采礦工程是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，在施工過程中經(jīng)常會遇到一系列難題，其中最為典型的就是力學(xué)問題。力學(xué)問題難度很大，只有專業(yè)的力學(xué)人員才能解決。為了有效解決這個問題，筆者認(rèn)為必須要加強(qiáng)對這采礦工程與力學(xué)問題之間關(guān)系的研究。力學(xué)有多種分類，我們對力學(xué)與采礦工程之間關(guān)系的探討可以從多個角度來進(jìn)行考察，本文將從采礦工程力學(xué)和巖石力學(xué)這兩個角度來探討采礦工程同力學(xué)問題分析之間的關(guān)系。
采礦工程力學(xué)概述
采礦工程力學(xué)的實質(zhì)是在打破舊平衡的基礎(chǔ)上，尋求新的平衡。采礦工程力學(xué)是近代以來發(fā)展起來的一門應(yīng)用性和實踐性非常強(qiáng)的學(xué)科。采礦工程力學(xué)的應(yīng)用范圍非常廣，其中在地質(zhì)，水電，地下工程，巖石工程等領(lǐng)域應(yīng)用范圍非常大。力學(xué)對采礦工程的影響主要體現(xiàn)在兩方面：一是力學(xué)本身是采礦工程的理論基礎(chǔ)，二是力學(xué)的發(fā)展又進(jìn)一步促進(jìn)了采礦工程技術(shù)的進(jìn)步。力學(xué)的主要目的是要尋求新的平衡，而采礦工程的最終目標(biāo)是要通過打破億萬年的穩(wěn)定的地層，來獲得資源。采礦工程往往需要把大巖石碾碎成小巖塊，而后再把小巖快進(jìn)行粉碎。力學(xué)的主要目的是要保證在采礦過程中有一個平衡的空間。
與其他類型的力學(xué)學(xué)科相比，采礦工程力學(xué)有其自身特點。與傳統(tǒng)的固體力學(xué)相比，采礦工程中用到的力學(xué)具有以下幾個特征：首先是采礦工程力學(xué)是通過打破穩(wěn)定的地層來尋找新的平衡，而傳統(tǒng)的固體力學(xué)是通過使用材料，來設(shè)計一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)；其次是在采礦工程力學(xué)中巖石不是單純的材料。巖石是天然的地質(zhì)體，其本身具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和條件，我們在采礦過程中不能單純地把巖石看作材料。最后是在采礦工程中不能忽視地應(yīng)力的影響。巖石本身具有地應(yīng)力。地應(yīng)力是造成巖石工程變形的主要原因。因而加強(qiáng)地應(yīng)力的研究就顯得非常重要。采礦工程力學(xué)與其他力學(xué)不同的一個顯著區(qū)別就是地應(yīng)力。經(jīng)過人們多年的實踐研究，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)巖石本身的地應(yīng)力具有不確定性。地應(yīng)力的不確定性增加了采礦工程的風(fēng)險，我們要想控制這種風(fēng)險就必須要加強(qiáng)對巖石地應(yīng)力不確定性的研究。
采礦工程與力學(xué)問題之間的關(guān)系
在明確了采礦工程力學(xué)的基本概念之后，筆者就來詳細(xì)探討采礦工程與力學(xué)問題之間的關(guān)系。針對兩者關(guān)系的探討，我們首先必須要了解采礦工程常見的力學(xué)問題，而后才能談得上探討理解兩者的關(guān)系。
采礦工程中常見的力學(xué)問題
筆者經(jīng)過對采礦工程進(jìn)行深入調(diào)查并結(jié)合多年的實踐經(jīng)驗，認(rèn)為當(dāng)前我國采礦工程中常見且非常重要的問題有以下幾個：一是對采場地壓進(jìn)行科學(xué)預(yù)測和控制；二是對礦石自然或者受力崩落規(guī)律的掌握；三是對采礦工程中造成的地表沉陷問題的研究以及如何控制它所造成影響的探究；四是相關(guān)爆破問題以及非爆破破碎方式的掌握；巖石破碎既可以運用爆破方式也可以采用非爆破的形式。在礦區(qū)開采過程中必須要結(jié)合礦區(qū)自身的特點來進(jìn)行選擇；五是對軟巖巷道的維護(hù)。
采礦過程中力學(xué)問題的解決方案
針對礦區(qū)采礦過程中遇到的問題，筆者認(rèn)為主要是要從三個角度來解決。
一是在采礦過程中要高度重視反饋信息的作用。在礦區(qū)開采過程中及時分析各種反饋信息，通過分析這些信息來不斷調(diào)整和修改開采方法。這是有效預(yù)防和解決問題的重要手段。采礦工程本身具有一定的短期性。采礦過程中的碾碎與穩(wěn)定等工序在時間和空間上的布局會對采礦效果造成嚴(yán)重影響，這是需要我們在采礦過程中必須要高度重視的問題。
二是科學(xué)準(zhǔn)確的測量。在開采過程中科學(xué)準(zhǔn)確的測量是提高開采效率的重要手段，在開采礦區(qū)過程中對各種數(shù)據(jù)的精確測量有利于工程人員進(jìn)一步掌握地質(zhì)工程狀況，有助于主動解決問題。開采過程中主要是對平常位移和數(shù)據(jù)來進(jìn)行準(zhǔn)確測量的，與其他數(shù)據(jù)相比，平常位移和數(shù)據(jù)更容易測量。加強(qiáng)對于平常位移和數(shù)據(jù)的研究是提升采礦水平的重要手段，同時還可以借助聲音發(fā)射等手段來進(jìn)行調(diào)整。
三是對采礦工程進(jìn)行科學(xué)的可靠性分析。在實際的礦區(qū)開采過程中會受到多種因素的影響，不確定性很大。因而加強(qiáng)對采礦工程的可靠性分析就顯得尤為重要。礦區(qū)巖體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是非線性的，這種非線性會嚴(yán)重影響到可靠性分析。在實際開采過程中對礦區(qū)可靠性的要求并不是要達(dá)到百分之百。只要可靠性達(dá)到百分之八十就可以進(jìn)行施工。因而對礦區(qū)工程的可靠性測量必須要科學(xué)準(zhǔn)確。這樣可以降低采礦工程的代價，同時還可以節(jié)省計算時間。對采礦工程的可靠性分析是一個重要內(nèi)容，值得我們在未來下大力氣研究。
（三）崩落采礦與巖石力學(xué)之間的關(guān)系
上文提到了采礦工程力學(xué)同采礦工程的關(guān)系，接下來筆者就來探討以下巖石力學(xué)同采礦工程之間的關(guān)系。巖石力學(xué)同采礦工程力學(xué)之間的關(guān)系集中表現(xiàn)在崩落采礦與巖石力學(xué)的關(guān)系。首先來看巖石力學(xué)的概念，巖石力學(xué)是一門研究地殼巖石運用，破壞，變形規(guī)律的學(xué)科。巖石力學(xué)是力學(xué)的一個重要分支。巖石力學(xué)具體的研究方向包括以下幾個方面：一是巖石的壓力；二是巖石的斷裂；三是巖石的穩(wěn)定性分析；四是巖石的抗力系數(shù)；五是巖石的強(qiáng)度；六是巖石的數(shù)學(xué)模型。巖石力學(xué)的重點是有兩個：一是對巖性，地下水，構(gòu)成破壞帶，地下水等地質(zhì)因素和巖石開采方式的研究；二是對巖石的力學(xué)性質(zhì)的研究。加強(qiáng)這兩方面的研究對于提升采礦工程的效率具有重要意義。但由于巖石本身具有不確定性且各種要素之間的關(guān)系很難用數(shù)學(xué)模型表達(dá)出來，這就給巖石力學(xué)的研究帶來很大難度。
上文提到巖石力學(xué)與崩落采礦的關(guān)系非常密切，接下來，筆者就來詳細(xì)論述巖石力學(xué)在崩落采礦中的作用。筆者認(rèn)為巖石力學(xué)在崩落采礦中起著非常關(guān)鍵的指導(dǎo)作用。在崩落采礦過程中首先要對巖體本身的屬性有深入了解。只有在了解了巖體本身的屬性之后，才能真正高效安全地實現(xiàn)崩落開采。針對巖體特征的了解，我們主要是從巖體的力學(xué)特點，斷層大小，方向，傾斜角，段層面本身的特點和組成應(yīng)力；巖石的抗剪強(qiáng)度，抗拉抗壓系數(shù)，地應(yīng)力等角度來進(jìn)行考察。巖體特征考察的主要目的是要考察巖體的可崩性；在確定了巖石可崩性之后接下來就是制定崩落采礦方案，針對崩落采礦方案的制定必須要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定結(jié)合巖體本身的特性來進(jìn)行設(shè)計。
隨著我國煤炭資源形勢日益緊張，我國采礦工程技術(shù)獲得了迅猛發(fā)展。采礦工程技術(shù)與力學(xué)之間有著很緊密的聯(lián)系。力學(xué)是采礦工程的理論基礎(chǔ)，在采礦工程形勢日益復(fù)雜的今天，加強(qiáng)采礦工程同力學(xué)問題分析之間關(guān)系的探討具有非常重要的意義。本文從采礦工程力學(xué)與巖石力學(xué)，這兩個角度探討了兩者之間的關(guān)系。由于巖體本身具有不確定性，因而筆者認(rèn)為加強(qiáng)對巖體力學(xué)特性的了解，尤為重要。
參考文獻(xiàn)：
[1]吳廣，劉兆雷．淺談采礦工程與力學(xué)問題的關(guān)系[J].科技資訊，2010(35)．
中圖分類號：U448.21+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
一、問題背景
懸臂梁作為一種最基本的梁結(jié)構(gòu)，在實際的工程中，被廣泛的應(yīng)用，在工程力學(xué)中，其固定端的固定方式都被視為理想的固定端支撐，但是，實際中，固定端的固定方式并不是理想的，例如螺栓固定，焊接固定等。這些不同的固定方式，對梁的約束程度不盡相同，因此，梁的固有頻率，必然會受到一定的影響。
二、實驗過程
實驗采用分組對照實驗，按照鋼梁的截面，分為三組，分別是10號工字鋼、5.6號等邊角鋼以及12.6號熱扎槽鋼。實驗用固定支座如圖1所示。
分別將四種截面的鋼梁固定于支座上，通過調(diào)節(jié)固定端的固定方式，來模擬焊接與螺栓錨固等連接方式。測試其前兩階固有頻率。
測試結(jié)束后，采用ANSYS 9.0對各種不同的情況進(jìn)行模擬，并與實際結(jié)果相對比。
三、實驗結(jié)果
改變固定方式前后的各個梁的固有頻率分別如表1與表2所示。
一階固有頻率f1/Hz 二階固有頻率f2/Hz
一階固有頻率f1/Hz 二階固有頻率f2/Hz
四、結(jié)論分析
從表中數(shù)據(jù)可以看出，對改變固定方式，對梁的一階頻率的影響較大，這點對于U型槽鋼最為明顯，而對于二階頻率，則影響不甚明顯。因此，在實際的分析中，固定端的不同的約束方式，不能一概的簡化為理想固定端計算，就本次實驗而言，由于螺栓的約束程度較焊接而言，剛度有所降低，因此，改變連接方式后的梁的固有頻率也有所降低，對整體結(jié)構(gòu)的固有頻率將會產(chǎn)生不小的影響，所以在實際施工中需要特別注意這種現(xiàn)象。另外需要指出的是，由于實驗條件的限制，所測的頻率與真實頻率存在一定的誤差。
參考文獻(xiàn)
[1]高淑英，沈火明等.振動力學(xué).中國鐵道出版社.2011.
中圖分類號：U448
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章編號：16744764（2014）02002107
Abstract：it is necessary to balance the failure risk and the maintenance expensive. A methodology for reliability based maintenance optimization of steel bridge welded joints subjected to fatigue is proposed considering linear elastic fracture mechanics （LEFM）， the structure reliability， life cycle cost method and maintenance strategies. The maintenance cost is divided into inspection， repair and failure sections according to the whole life cycle cost methodology. And the maintenance strategy is transformed to the minimum expected lifetime costs with a constraint of the minimum acceptable reliability index. An case concerning to a transverse stiffener of bottom flange welded joint of Qingcaobei bridge is studied with a certain number of simplifications. Some sensitivity analysis is provided. Among all the parameters， discount rate is the most remarkable.
Key words：LEFM； reliability； cablegirder welded anchorage zones； maintenance strategy； fatigue； interest rate； probabilistic optimization
懸索橋吊桿（索）與加勁梁之間的錨固區(qū)（通常稱為索梁錨固區(qū)）是主纜和加勁梁之間的傳力構(gòu)件，是控制加勁梁設(shè)計的重要部位。索梁錨固區(qū)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)力集中，吊桿（索）索力由它傳給主梁，其力學(xué)性能直接關(guān)系全橋的安全[13]。在風(fēng)與車輛等反復(fù)荷載作用下，易發(fā)生疲勞破壞。隨著中國交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展，交通流量不斷增加[4]，索梁錨固區(qū)更易發(fā)生疲勞破壞。
許多大跨度懸索橋修建時對吊索在鋼主梁上錨固區(qū)域的疲勞性能進(jìn)行了疲勞試驗研究[13，5]。但這些研究大都集中在索梁錨固系統(tǒng)的受力分析與疲勞性能評估，對其養(yǎng)護(hù)評估涉及較少。本文基于全壽命養(yǎng)護(hù)方法[6]，把橋梁的養(yǎng)護(hù)費用分為檢測費用、維修費用與失效費用，其中檢測費用和維修費用為實際費用，失效費用為風(fēng)險費用，將線彈性斷裂力學(xué)（LEFM）、結(jié)構(gòu)可靠度理論、全壽命成本分析法用于焊接鋼橋的養(yǎng)護(hù)策略，提出了疲勞養(yǎng)護(hù)概率優(yōu)化的方法，以輔助焊接鋼橋構(gòu)件養(yǎng)護(hù)決策；通過優(yōu)化維修時間間隔實現(xiàn)最優(yōu)的維修費用，并用于懸索橋的索梁錨固系統(tǒng)的疲勞維修示例中。
1基于LEFM的疲勞壽命可靠性評估
在反復(fù)荷載作用下，鋼構(gòu)件會出現(xiàn)裂紋，且在荷載作用下不斷擴(kuò)展，易導(dǎo)致疲勞失效[7]。疲勞裂紋擴(kuò)展的影響因素往往都是隨機(jī)的，鋼構(gòu)件的疲勞壽命往往具有較大的隨機(jī)性，因此其疲勞壽命可靠性評估一般采用概率分析的方法[8]。
3.4交通量對疲勞可靠度的影響
隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，汽車保有量逐年增長，橋梁承受的交通荷載也會不斷地增長，橋梁結(jié)構(gòu)焊接細(xì)節(jié)所承受的疲勞荷載效應(yīng)也會持續(xù)地增長。在計算服役期內(nèi)焊接細(xì)節(jié)的疲勞可靠度時，須將計入疲勞荷載效應(yīng)的增長。通過蒙特卡洛法模擬計算式（11），則索梁錨固區(qū)焊接細(xì)節(jié)的疲勞可靠度如圖7所示。
3.5車輛載重變化對疲勞可靠度的影響
4結(jié)論
1）將養(yǎng)護(hù)費用分為檢測費用，維修費用與失效費用，其中檢測與維修費用是實際發(fā)生的費用，而失效費用屬于風(fēng)險效應(yīng)成本，表示疲勞失效可能造成的損失。提出了鋼橋焊接構(gòu)件的疲勞養(yǎng)護(hù)優(yōu)化方法，將養(yǎng)護(hù)優(yōu)化問題變?yōu)樵跇?gòu)件滿足最小允許可靠度的總費用最小的問題。該方法考慮了平均應(yīng)力、決策者的維修意愿概率和費用成本等多種因素，使分析疲勞養(yǎng)護(hù)優(yōu)化更接近工程實際。
2）在忽略次要因素的基礎(chǔ)上，對該疲勞養(yǎng)護(hù)優(yōu)化方法進(jìn)行了簡化，該簡化方法簡單實用，可操作性強(qiáng)，適用面廣。
3）以青草背大橋的主梁的耳板式索梁錨固區(qū)的疲勞養(yǎng)護(hù)為例，在簡化次要參數(shù)的基礎(chǔ)上分析了檢測費用、維修費用、失效費用以及折現(xiàn)率等主要參數(shù)對最優(yōu)檢測時刻的影響。
4）結(jié)構(gòu)的可靠度隨交通量增長而下降，疲勞養(yǎng)護(hù)時刻相應(yīng)提前。索梁錨固區(qū)的焊接細(xì)節(jié)的疲勞破壞風(fēng)險隨車輛荷載逐年增加而增大，應(yīng)引起足夠的重視。限于篇幅，本文只列舉了索梁錨固區(qū)疲勞焊接一個細(xì)節(jié)的養(yǎng)護(hù)策略，并未列出其他疲勞細(xì)節(jié)。多疲勞細(xì)節(jié)的疲勞養(yǎng)護(hù)優(yōu)化是今后的研究方向。
參考文獻(xiàn)：
[1]陶曉燕，余振生，劉曉光，等.西堠門大橋索梁錨固部位的受力分析及模型試驗[J].中國鐵道科學(xué)，2009，30（1）：4953.
[2]劉曉光，張玉玲.西堠門懸索橋分體式鋼箱梁錨箱傳力路徑和疲勞性能分析[J].鋼結(jié)構(gòu)，2010，25（8）：1316.
[3]包立新，衛(wèi)星，李俊，等.鋼箱梁斜拉橋索梁錨固區(qū)的抗疲勞性能試驗研究[J].工程力學(xué)，2007，24（8）：127133.
[4]周泳濤，鮑衛(wèi)剛，翟輝，等.公路鋼橋疲勞設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)研究[J].土木工程學(xué)報，2011，43（11）：7985.
[5]李小珍， 蔡婧， 強(qiáng)士中. 大跨度鋼箱梁斜拉橋索梁錨固結(jié)構(gòu)型式的比較[J]. 工程力學(xué)， 2004， 21（6）： 8490.
[6]曾勇.大跨度懸索橋設(shè)計壽命期內(nèi)的監(jiān)測、維護(hù)與管理策略研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2009.
[7]鄧揚，丁幼亮，李愛群，等.鋼箱梁橋焊接細(xì)節(jié)的疲勞斷裂可靠性分析[J].工程力學(xué)，2012，29（10）：122128.
[8]李慶芬， 胡勝海， 朱世范. 斷裂力學(xué)及其工程應(yīng)用[M]. 哈爾濱： 哈爾濱工程大學(xué)出版社， 2008.
[9]彭洋，童樂為，Zhao Xiaoling，等.焊接接頭應(yīng)力強(qiáng)度因子計算公式的改進(jìn)[J].工程力學(xué)，2012，29（10）：225231.
[10]Chryssanthopoulos M K， Righiniotis T D.Fatigue reliability of welded steel structures [J]. Journal of Constructional Steel Research，2006，62（11）：11991209.
[11]吳世偉. 結(jié)構(gòu)可靠度分析[M].北京：人民交通出版社，1990.
[12]曾勇，譚紅梅，孫士成，等.基于概率的鋼橋焊接構(gòu)件疲勞養(yǎng)護(hù)策略優(yōu)化方法[J].中國鐵道科學(xué)，2013，34（1）：2934.
[13]Lukic M，Cremona C.Probabilistic assessment of welded joints versus fatigue and fracture [J].Structure Engineering， 2001，72（3）：253264.
【中圖分類號】G424 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2013）9-000-01
基礎(chǔ)力學(xué)課程是高等院校土木、機(jī)械等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，基礎(chǔ)力學(xué)實驗在力學(xué)課程中占有重要地位。但是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)力學(xué)實驗教學(xué)仍存在一些問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，部分實驗內(nèi)容陳舊，實驗方法與手段缺乏更新，與當(dāng)前人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求差距較大。第二，驗證性演示性實驗比例偏大，綜合性設(shè)計性實驗比例太小，實驗教學(xué)中教師講解時間較長，學(xué)生往往按照教師安排好的步驟進(jìn)行實驗就可以得到數(shù)據(jù)，而對實驗要達(dá)到什么目的，為什么要采用預(yù)設(shè)實驗方案，如何利用實驗數(shù)據(jù)證明理論知識等問題思考較少，缺乏能動性。第三，實驗所需硬件更新較慢，某些老舊設(shè)備臺套數(shù)較少，狀態(tài)很差，無法保證正常教學(xué)的運行。因此，傳統(tǒng)基礎(chǔ)力學(xué)實驗教學(xué)狀態(tài)已經(jīng)不能在新形勢下很好地完成對學(xué)生分析能力、實踐動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，其改革已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。本文結(jié)合長沙理工大學(xué)工程力學(xué)實驗中心在基礎(chǔ)力學(xué)實驗教學(xué)方面所作的改革嘗試，進(jìn)行實驗教學(xué)改革方面的探索與研究。
1 實驗教學(xué)改革目標(biāo)
基礎(chǔ)力學(xué)實驗教學(xué)改革目標(biāo)，抓住實踐教學(xué)活動的主體始終還是學(xué)生，教師在教學(xué)活動中占主導(dǎo)地位這個關(guān)鍵，把培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、實踐能力和創(chuàng)新能力作為培養(yǎng)的重點，以建立新的實驗教學(xué)體系為核心，把教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法和實驗設(shè)備等因素有機(jī)聯(lián)系在一起，從而建立新形勢下培養(yǎng)社會急需人才的新教學(xué)模式。
2 實驗教學(xué)改革途徑
2.1建立新的實驗教學(xué)體系
傳統(tǒng)的基礎(chǔ)力學(xué)實驗教學(xué)模式把是實驗教學(xué)當(dāng)成是理論教學(xué)的補充和延伸，要求實驗課進(jìn)度緊跟理論教學(xué)進(jìn)度。表面上看實驗教學(xué)與理論教學(xué)緊密銜接，但實質(zhì)上卻降低了實驗教學(xué)應(yīng)有的地位，忽視了實驗教學(xué)做為一個實踐環(huán)節(jié)所具有的自身特點。因為每次實驗都是多學(xué)科知識的綜合運用，如果只強(qiáng)調(diào)驗證某一理論知識，那么實驗教學(xué)就變得比較狹隘，造成知識的割裂，不利于學(xué)生形成綜合的分析能力與實踐能力。因此，應(yīng)將實驗課程從理論教學(xué)中獨立出來，形成獨立的實驗教學(xué)課程和新的實驗教學(xué)體系。我校已將工程力學(xué)實驗設(shè)置為一門獨立的實驗課程，16學(xué)時，0.5學(xué)分，考核方式為全過程動態(tài)考核。要求學(xué)生實驗前做好預(yù)習(xí)，完成預(yù)習(xí)報告，課堂中規(guī)范地完成實驗，教師隨堂考核并給出操作成績，課后完成實驗報告。我們對比分析獨立設(shè)課前后實驗教學(xué)效果發(fā)現(xiàn)，學(xué)生進(jìn)行實驗的積極性、主動性增強(qiáng)，對與實驗內(nèi)容和技術(shù)相關(guān)的工程實際問題，分析與解決問題的能力有明顯提高。
2.2采用開放式教學(xué)模式
開放式教學(xué)能夠充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，滿足每個學(xué)生的學(xué)習(xí)心理需求，使學(xué)生的良好個性品質(zhì)得到充分的發(fā)展，有效地培養(yǎng)學(xué)生的能力。根據(jù)實驗教學(xué)與理論課程教學(xué)的區(qū)別，我們打破了班級授課制，分散進(jìn)行實驗，將實驗課“以教師為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”，使學(xué)生在實驗教學(xué)這個環(huán)節(jié)變被動為主動，真正把握好每一次實驗機(jī)會。我校已經(jīng)開展了多年的分散式教學(xué)模式，學(xué)生實驗采用實驗中心自主研發(fā)的“工程力學(xué)實驗中心預(yù)約系統(tǒng)”進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)預(yù)約登記。實踐證明，分散式教學(xué)首先降低了每組的人數(shù)，客觀上促使每個學(xué)生必須獨立動手實驗，避免了以前少數(shù)同學(xué)實驗，多數(shù)同學(xué)旁觀的現(xiàn)象。另外，也提高了設(shè)備的利用率。
2.3調(diào)整實驗教學(xué)內(nèi)容
從培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和能力出發(fā)，保留一些傳統(tǒng)的經(jīng)典的基本實驗?？紤]到電測應(yīng)力分析實驗理論比較成熟，且在工程結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析中使用廣泛，因此對其進(jìn)行了加強(qiáng)。積極開設(shè)一些設(shè)計性、綜合性實驗，并且允許學(xué)生自己設(shè)計實驗項目。此外，將基礎(chǔ)力學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容分為“三層次、四模塊”。“三層次”即將實驗項目按內(nèi)容難易程度與培養(yǎng)目標(biāo)劃分為“基礎(chǔ)”、“綜合設(shè)計”、“創(chuàng)新提高”三個層次。“四模塊”即將實驗項目按內(nèi)容研究方向劃分為“力學(xué)性能測定實驗?zāi)K”、“靜力行為分析實驗?zāi)K”、“動力學(xué)特性測試實驗?zāi)K”、“現(xiàn)代力學(xué)測試技術(shù)模塊”四個模塊。所有實驗項目中又分必做實驗和選作實驗，由學(xué)生根據(jù)自身情況選擇感興趣的實驗項目。
2.4改造開發(fā)實驗儀器設(shè)備
