一、課程群主要建設(shè)思路及知識(shí)模塊

面對(duì)當(dāng)今力學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)都較薄弱的土木專業(yè)工程碩士研究生，這兩門課程的建設(shè)與改革也應(yīng)順應(yīng)時(shí)發(fā)表展的要求，以增強(qiáng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力為主線，合理采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法。例如，可以結(jié)合實(shí)際的工程項(xiàng)目，加強(qiáng)案例教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)造學(xué)有所用的良好氛圍；除了安排必要的課程教學(xué)外，應(yīng)留有對(duì)課程相關(guān)的內(nèi)容及實(shí)際工程問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論的余地，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)用以解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力。為強(qiáng)化對(duì)土木專業(yè)工程碩士研究生工程素質(zhì)的培養(yǎng)，初步設(shè)想力學(xué)基礎(chǔ)課程群由以下三個(gè)知識(shí)模塊組成：

1.結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模塊：研究結(jié)構(gòu)體系在各種動(dòng)荷載作用下的力學(xué)行為。通過(guò)該模塊知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生明確動(dòng)荷載作用和靜荷載作用的本質(zhì)區(qū)別，牢固掌握結(jié)構(gòu)振動(dòng)的普遍規(guī)律和結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的基本研究及計(jì)算方法，為改善工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在動(dòng)力環(huán)境中的安全性和可靠性提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，從而有助于在今后的工程設(shè)計(jì)和工程建設(shè)中減少振動(dòng)危害，讓振動(dòng)為人類服務(wù)。

2.彈塑性力學(xué)模塊：研究可變形固體受到外載荷、溫度變化及邊界約束變動(dòng)等作用時(shí)，彈塑性變形和應(yīng)力狀態(tài)。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生牢固掌握固體變形的規(guī)律，掌握非線性變形與塑性變形的概念和分析方法，深入了解結(jié)構(gòu)的承載力問(wèn)題，會(huì)用彈塑性理論對(duì)工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與變形進(jìn)行準(zhǔn)確地描述和計(jì)算，以解決工程中的實(shí)際問(wèn)題。

3.有限元分析技術(shù)模塊：有限元法是解決工程實(shí)際問(wèn)題的一種有力的數(shù)值計(jì)算工具，在土木工程分析與設(shè)計(jì)中有非常廣泛的應(yīng)用。該知識(shí)模塊要求學(xué)生掌握有限元方法的基礎(chǔ)理論，了解有限元法的特點(diǎn)及有限元法的基本步驟，掌握梁、板、殼、三維實(shí)體和一些特殊單元的線性和非線性特性，會(huì)根據(jù)研究目的及研究對(duì)象的不同，選擇合適的單元建立有限元模型。目前，各種專用的和通用的有限元軟件已經(jīng)使有限元方法轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)力。土木專業(yè)的工程碩士研究生在學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、彈塑性力學(xué)的基本理論知識(shí)和有限元分析的基本方法以后，應(yīng)能采用大型有限元軟件（如ANSYS、ABAQUAS等）計(jì)算分析實(shí)際的工程問(wèn)題。

二、課程群教學(xué)研究

由于結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、彈塑性性力學(xué)、有限元分析等課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，涉及到材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等許多先修課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，綜合性很強(qiáng)，要求學(xué)生有較扎實(shí)的力學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，而目前的土木專業(yè)工程碩士研究生此方面都較欠缺。因此，該課程群的教學(xué)要求應(yīng)以面向?qū)嶋H應(yīng)用制定教學(xué)計(jì)劃，從原先以力學(xué)基礎(chǔ)理論為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐岳碚摵蛯?shí)踐并重的培養(yǎng)模式，強(qiáng)調(diào)以理論指導(dǎo)實(shí)踐、在實(shí)踐中檢驗(yàn)理論并強(qiáng)化其應(yīng)用和創(chuàng)新的螺旋式上升的學(xué)習(xí)過(guò)程。在教學(xué)安排上，應(yīng)針對(duì)各校土木專業(yè)工程碩士研究生的實(shí)際狀況，充分注意和本科階段力學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)知識(shí)相銜接，及時(shí)復(fù)習(xí)課程中涉及到的達(dá)朗伯原理、矩陣運(yùn)算、Fourier變換、常微分方程的求解、偏微分方程等相關(guān)知識(shí)，并對(duì)傳統(tǒng)的經(jīng)典內(nèi)容加以精選，根據(jù)重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注工程問(wèn)題、注重培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)概念和理論實(shí)踐能力，對(duì)繁瑣的公式推導(dǎo)和手算能力不做過(guò)高的要求，轉(zhuǎn)而強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代通用有限元軟件進(jìn)行建模、分析計(jì)算并能對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行對(duì)錯(cuò)定性判斷的能力，在實(shí)踐中較全面、系統(tǒng)、深入地掌握土木工程專業(yè)的基本力學(xué)理論和分析計(jì)算方法。在教學(xué)方法上可以將老師講解和同學(xué)討論相結(jié)合，采用啟發(fā)式、討論式、演示式等多種教學(xué)方式，營(yíng)造師生互動(dòng)的課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生從多角度去討論問(wèn)題，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。為了提高學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)科研能力，可以將學(xué)生分成3～4人一組，每組設(shè)計(jì)不同的實(shí)際工程題目，讓學(xué)生自行查閱文獻(xiàn)、分工協(xié)作、集中討論，在教師指導(dǎo)下有理有據(jù)地完成項(xiàng)目，同時(shí)撰寫(xiě)科研報(bào)告，并通過(guò)分組答辯評(píng)定成績(jī)。

三、課程群建設(shè)的預(yù)期效果

通過(guò)力學(xué)基礎(chǔ)課程群的建設(shè)，以適應(yīng)面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的培養(yǎng)目標(biāo)為主導(dǎo)，進(jìn)一步修訂完善力學(xué)基礎(chǔ)課程群的教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，使土木工程專業(yè)的工程碩士研究生，既能站在一定的理論高度，較全面地掌握實(shí)際土木工程結(jié)構(gòu)分析的基本原理及其典型方法，又會(huì)借助有限元分析技術(shù)解決實(shí)際的工程問(wèn)題，并為以后的科學(xué)研究工作打下堅(jiān)實(shí)的力學(xué)基礎(chǔ)。

作者：韓艷 單位：北方工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院