工程力学研究班(精选12篇)
工程力学研究班 第1篇
独立学院作为中国高等教育办学体制改革创新的重要成果, 它的培养目标是各行各业急需的各类应用型人才和复合型人才, 本科院校的教学内容和教学方法, 不能再完全照搬, 必须根据学生自身的特点进行改革和创新。独立学院的学生, 既不同于高职高专类院校学生, 也有别于普通高等院校学生, 他们想象力较丰富, 观察力敏锐, 思想活跃, 思维发散, 接受新事物能力又较强, 但是学生的自主学习能力相对薄弱一些, 自主学习的动力不足, 学习目标不明确, 学习信心也不足。依据以人为本的教育理念, 我们必须要改革教学方法。工程管理作为管理类的一个交叉学科, 要求学生既要懂管理又要懂技术, 它有别于其他需要学习力学的纯工科专业 (比如机械, 土木等等) , 有着其特殊性。工程力学作为工程管理专业的一门基础性课程, 其教学效果会直接影响学生的专业能力和专业素质。独立学院管理类专业学生普遍反映工程力学课程较难, 学习枯燥;从考试的结果来看, 也不很理想, 因此, 必须改变固有的工程力学课程的教学思路和方法, 以更适合他们的学习方式, 更好地为他们服务。
1 教学内容
考虑到工程管理专业的需要, 以及学时的限制, 我们选择化学工业出版社的《工程力学简明教程》, 内容上包含了静力学、材料力学、结构力学三大部分。学时少, 内容多, 想高质量完成教学计划, 肯定要对教学内容进行优化, 做到少而精, 重点突出, 讲清难点, 各个击破, 以工程实际应用为主。
对于一些较深的理论, 引导学生课下自我扩展, 这样也利于提高其自学能力。例如:空间任意力系建议学生课下自学;弯扭组合变形时简单介绍应力状态与强度理论方面知识, 更深的部分让学生查阅其他材料力学教材, 自己寻找答案。在这个过程中, 锻炼了他们的自学能力, 提高了其力学素质。
2 教学方法
2.1 多媒体的应用
多媒体教学以其直观形象、声像并茂的优势在现代教学方式中占据了非常重要的位置, 它带给学生强烈的感官刺激, 便于学生理解, 激发其学习兴趣, 也取得了非常不错的教学效果。例如, 工程中常见的一些约束 (铰链约束, 支座, 轴承约束等) , 其构成以及约束力如何确定都可以通过视频、图片清晰准确地体现出来, 帮助学生理解;再有材料力学中最重要的强度、刚度、稳定性破坏也可以通过一些实例的视频, 图片, 使学生一看就能明白。多媒体的优势是如此之明显, 所以很多老师对其非常依赖, 几乎把所有的信息都写入多媒体, 一上课就照着ppt念, 显然, 这样做不合理, 导致多媒体喧宾夺主, 老师退居二线, 有时候还被学生戏称“读书郎”。教师课上缺少了详尽的讲解和学生的交流, 教学效果怎么能好呢。
多媒体课件作为教师授课的辅助手段, 应该做到紧密联系教学大纲, 重点突出, 层次分明, 少字多图多视频。多媒体在应用时, 注意控制讲课速度, 不可过快, 难点一定要详细讲解清楚, 给学生留有时间思考, 另外, 传统的教学方式不可丢弃, 而是应该把多媒体与传统教法合理地结合起来。对于重要的公式推导、内力图画法详解、前后知识的比较与总结, 通过板书一步步演示, 老师思路清晰地讲解, 引导学生跟着老师的思路去思考, 重要的地方做笔记, 这样, 学生才会理解, 也会记得更牢固。
2.2 启发互动式教学
教学, 教与学, 二者不是独立的, 而是一个整体。只有让学生参与进来, 才能调动其积极性, 发挥其主观能动性。课上通过提问与学生交流、讨论, 课下通过查阅资料等多种方式加强学生的主动参与, 引导学生积极发言, 鼓励其多多思考。另外, 与学生交流、提问时应做到启发为主, 引导其根据所学力学原理, 理解知识的应用。例如, 讲解提高压杆稳定性措施时, 可举出两种小麦:根系发达的矮秆与根系不发达的高秆, 问学生两种小麦稳定性是否一样, 依次再问为什么不一样, 哪一种稳定性好, 如果你是麦子的主人, 你希望你的麦子是哪一种。通过层层提问, 学生自己就得到了答案:矮秆, 根系发达的小麦麦秆柔度小, 抗失稳能力大, 最终不易倒伏, 产量较高[1], 最后跟大家说:农业专家也是这样认为的, 并一直在研究如何培育这样的优良品种。通过这样的讲解, 引导, 学生不仅理解了知识, 还大大增加了其自信, 更愿意上力学课了。
2.3 总结归纳
工程力学的知识点虽然比较多, 但是前后之间联系还是比较紧密的, 研究问题的思路有其一致性, 这就需要我们多多总结, 归纳, 便于理解、记忆。比如, 四种基本变形的分析都是:先根据外力确定哪种变形, 然后根据变形确定其内力, 接着根据截面内力分布规律确定其截面应力, 进而确定最大应力, 最终确定强度条件, 以及强度条件的应用。还有, 扭转切应力计算公式与弯曲正应力计算公式, 二者从形式上也有其类似性, T与M分别是两种变形截面的内力, ρ与y一个是到圆心的距离, 一个是到中性轴的距离, Ip与Iz一个是对圆心极惯性矩, 一个是对中性轴惯性矩。这样列出来类比, 有利于记忆, 不会搞混。老师要总结, 也要鼓励学生多多归纳, 总结归纳的过程就是又一次的理解记忆的过程, 通过实际的使用, 发现效果还是不错的。
2.4 与工程实际结合
根据学生反馈的信息, 普遍认为力学理论性较强, 理解较困难。这就要求老师必须多多收集工程实例, 把现实生活中的力学带进课堂, 同时也鼓励学生主动地思考, 发现身边的力学问题比如, 讲到强度的时候, 以2007年湖南省凤凰县堤溪沱江大桥坍塌重大事故为例, 经过调查, 发现该桥坍塌的原因是材料不满足设计要求, 施工不合理, 造成局部强度破坏而坍塌, 连拱效应又导致整个大桥迅速坍塌, 人员伤亡惨重, 经济损失重大。通过这个典型的实际案例, 使学生迅速理解强度的概念及其应用, 同时作为将来工程上的管理人员, 在了解了整个事故的内容基础上, 也提前使他们认识到工程管理的重要性, 绝对不可以擅自更改方案, 降低材料强度要求, 盲目赶工等, 在思想上有了一个好的认识。还有, 引导学生发现身边随处可见的树木, 大自然给予了它们合理的圆形截面, 可以抵抗各个方向风力引起的弯曲内力和变形, 树身上细下粗, 这样使得各截面弯矩自下而上越来越小, 形成等强度悬臂梁[2]。这样的讲解是学生喜欢并能理解的, 他们了解了力学在工程实际中的应用, 知道了其重要性, 大大提高了学习力学的兴趣, 培养了工程意识。
3 学生管理
目前工程管理的学生自我约束能力较差, 比较散漫, 上课迟到、玩手机、睡觉甚至旷课, 对于作业, 抄袭现象也比较严重, 长此以往, 这种坏的学习氛围会影响整个班级, 所以必须尽快使学生走出这种困境, 一方面提高学生学习兴趣, 增强其学习积极性, 另一方面, 也需要老师和学校对学生进行合理的管理, 制定有效的方法, 帮助学生改善其学习习惯, 提高学习能力。
首先, 老师应做到以身作则, 不迟到, 不无故请假, 公平对待每一位学生, 尊重学生, 对于认真学习, 表现良好的学生一定要多多表扬, 多多鼓励, 一些学习表现不好的学生, 主动与其交流, 或者通过辅导员老师了解其想法, 找到根源, 与其他相关老师商量合适的对策, 积极主动帮助其建立正确的学习观, 人生态度。平时, 也要多多关心学生, 真心走进他们的世界, 用实际行动感染他们。另外, 成立学习小组, 互相学习、帮助, 一个良好的集体有益于每一个人的成长, 用集体的力量影响个人。
当然, 合理的制度也是不可少的, 要做到奖惩分明。平时表现非常好的学生, 肯定平时成绩是很高的, 个别经常旷课, 不交作业者, 在警告多次并找其谈话后仍不改正的, 必须取消其考试资格, 让他重修, 绝不姑息。
4 结语
以上教改措施在实际的教学中得以实践, 并取得了一定的效果, 提高了工程力学的课堂教学质量, 当然, 学习无止境, 教学也是一样的, 今后, 还要不断地改善教学方法, 教学内容, 使其更好地为学生服务。
参考文献
[1]韦成龙.材料力学教学内容改革的研究与实践[J].力学与实践, 2002, 24 (3) :53-54.
工程力学专业硕士研究生自荐信 第2篇
在本科四年和保送研究生的三年期间,本着“艰苦朴素、实事求是、严格要求、勇于探索”的校训严格要求自己,学习刻苦,工作,认真,成绩优秀,年年获得奖学金,并积极参加社会实践。系统地学习专业知识的同时广泛地涉猎了大量书籍,不断拓宽知识面和社会阅历,积极参与生产和科研项目。
我的计算机和英语水平良好。计算机通过了计算机国家二级,能熟练地运用vb、vc、fortran语言编制程序,并为同学和自己编制过不少实用的程序;能熟练使用autocad、ansys、flac、abaqus等专业软件。英语通过了大学英语四级考试,能比较熟练的阅读行业资料。
在校期间的学习和生活,使我懂得求实、创新、团结、进取是职业生涯的第一要义。如果有幸成为贵单位的一员,我将兢兢业业、踏踏实实地工作,在实践中不断学习,发挥自己的主动性、创造性,为单位的发展竭尽全力。
在即将走上社会岗位的时候,我毛遂自荐,企盼着以满腔的真诚和热情加入贵公司,领略您公司文化之魅力,一倾文思韬略,才赋禀质为您效力。
此致
敬礼!
工程力学教学改革方法研究 第3篇
【摘要】本文从工程力学自身特点出发,初步探讨了改革本课程的教学方法,以期提高学生学习、实践和创新的综合能力。
【关键词】 工程力学 教学方法 教学改革
工程力学的研究对象是各种各样的建筑物或者构筑物,是研究建筑物设计中有关力学分析与计算问题,是土木工程专业学生必修的一门专业基础课,与工程实践联系较为紧密,在基础课与专业课之间起到承前启后的作用。
1.工程力学课程的学习现状
目前,工程力学课程的传统教学模式看重该课程的系统性和完整性,对于理论要求更高,使得整个教学过程较为复杂。学生面对如此艰深繁多的工程力学课程内容和结构都会感到无所适从。这种教学模式显然是不人性化的,是脱离社会实际需求的。有时即使对于该课程的某些部分有所侧重,但是那还会逐步演变成为过分理论化、抽象化、为通过该学分考试而学的力学课程,并不能真正起到增加专业基础知识、培养相关基础人才的作用。
2.教学内容的改革
为了在有限的课时内将尽可能多的教学内容清晰传授给学生并使其理解和消化,必须从工程力学自身的特点出发,对教学内容进行优化。首先,对于不同专业方向的学生,课程内容可以有不同的侧重。例如对于房建专业的学生,可侧重于刚架排架的内容,而对于路桥专业的学生则侧重于连续梁以及内力包络图方面的内容。同时,教学时应该有所取舍,对于力法和位移法这两种解超静定结构的方法,应该重点讲解,对于拱以及组合结构的计算,以及矩阵位移法求内力的过程,可以作适当的简单介绍。其次,工程力学教材大都比较注重自身的系统性,教材中有部分内容与材料力学重复,例如截面法求内力以及荷载与内力的微分关系等,但考虑到学生基础有好有坏,在教学过程中即使遇到重复内容也应该详细介绍。第三,由于目前结构抗震是一个比较热门的研究方向并且需要用到高等数学中微分方程的求解,因此是工程力学的一个难点内容,在教学过程中对于结构动力计算部分的内容应该重点介绍。
3.多媒体教学与传统教学的有机结合
对工程力学授课方式的改革可以采用多媒体教学方式。这种方式可以节省时间,例如在矩阵位移法中对于刚度矩阵的建立,用传统的教学方法就非常浪费时间。同时可以引入大量的动画与工程实践,以提高学生的感性认识。针对高层次应用型人才培养的特点,加强案例教学的内容。实践证明:与繁琐的理论推导过程相比,把时间用于案例教学中,更能让学生牢固掌握理论知识并能灵活运用,真正做到学有所用。同时也不能完全忽略传统的教学方法,对于重要的理论知识,例如变形体系的虚功原理,结构的振动微分方程等,应该仍然采用板书详细推导原理过程,这样学生才能集中精力。总之不能一刀切,不能过分夸大多媒体课件的作用,否则会适得其反,达不到预期的效果,在具体实施过程中也有许多值得注意的地方。比如多媒体教学加大了授课信息量,但也应该同时考虑学生的接受能力,上课时要有意识地控制节奏,考虑大多数学生的学习能力。
4.提高学生的积极性
采用启发式教学。在课堂讲授过程中,运用恰当通俗的比喻。例如在分析计算多跨静定梁的时候,能独立于基础而不依赖其他杆件的叫做基本部分,依赖的只能作为附属部分。计算时应跟剥洋葱一样从最外层一层层计算。要尽量避免枯燥的填鸭式教学,而采用启发学生思维的教学方法。这种教学方法是在教学过程中提出问题让学生思考,开展讨论,通过学生自己的努力加上教师的提示启发把问题解决,这样既能让学生的思路跟上教师,又能增强学生学习的自信心,充分调动学生的学习热情。
5.专家讲座
由于授课教师工程经验可能有所局限,且在短时间内不可能有较大的改善,导致随着时间的推移学生逐渐失去新鲜感。所以,为了让学生更好的理论联系实际,可以邀请生产单位相关专家来学校讲学。譬如邀请建筑企业界里的高级工程师或者全国注册结构工程师来讲学,面向学生针对相关知识点在实际工程中的运用开展案例讲座。在这个环节中同样需要教师发挥好引导作用,一方面利用指令性引导要求学生必须参加讲座,在听讲时做好笔记。另一方面,鼓励学生与专家主动进行交流,这样学生就会主动思考,挖掘实际工程与结构力学知识之间的聯系。
6.总结
总之,鉴于目前工程力学的教学状况,只有改革才能适应时代要求,改革的目标是提高学生的学习能力和创新能力。工程力学教学改革是一项长期而艰巨的工作,需要广大力学教师共同的努力,也需要学校领导大力的支持,确保课程的建设改革得以顺利进行。
【参考文献】
[1]李玉英 工程力学课程教学改革研究 山西建筑2010.12
工程力学实验教学改革研究 第4篇
关键词:工程力学实验教学,教学改革,能力培养,多媒体
实验教学是工程力学课程教学中的一个重要环节, 传统的教学方法主要是教师先示范, 然后学生按操作规程进行实验, 获取实验数据后撰写实验报告, 学生的主观能动性得不到发挥, 不利于动手能力和探索精神的培养。虽然许多高校改革了工程力学实验教学模式[1,2], 采用启发式、引导式教学, 但是随着时代的发展, 这些方法也显示出一些不足之处:或教学模式有一定局限性, 不是通用的教学模式, 或教学手段较为陈旧, 需要引入现代化教学方式, 提高效率。针对工程力学教学中存在的不足之处, 根据教学基本要求和培养目标, 结合笔者的实践, 从课程的教材编写、教学方法、教学手段、考核方式等方面进行了改革。
1 编写适合本校学生特色的实验指导书和 实验报告手册
实验指导书是针对不同专业, 不同院系的学生特点编写的, 内容全面, 非力学专业的六次实验只占其中的小部分, 而且设计的实验内容有的与实验指导书不完全相符, 部分学生在预习时往往会混淆, 搞不清或搞错书上的实验内容, 或者预习的内容和将要在实验室做的内容存在差异。因此有必要重新编写实验指导书, 解决以上问题。
我们在新编写的实验报告手册中, 根据实验内容, 编写了六次实验的实验目的、实验原理、实验步骤、注意事项、处理内容以及需要回答的问题。学生在预习时目标明确而且不必抄写书上已有的内容, 节约了时间, 提高了效率, 又明确了实验应该注意的问题, 规范实验操作, 避免损坏仪器, 犯不必要的错误。设计实验后需要回答的基本问题能使大部分学生掌握实验基本原理和现象。这样, 学生在完成实验报告以后, 能够比较全面地处理实验数据, 避免各种疏漏, 同时也便于教师批改评分。
2 采用课堂授课与基础实验相结合的方式
启发式、引导式教学以学生为主体, 强调教学的互动性, 除了传授知识, 更加重视学生能力培养和素质提高, 有利于创新型人才的培养。在现代教学理念指导下, 传统的单向灌输式教学方法已被摒弃, 更多的教师采用启发式、引导式教学方法培养国家迫切需要的创新型人才。为在实验教学中更好地开展启发式、引导式教学, 必须有师生互动的教学平台。在传统实验课上, 由教师讲解并演示实验, 由于时间短, 难以实现师生互动。课堂教学是教师与学生集中交流互动最有效、最可行的方式, 因此我们尝试开展一定学时的课堂教学, 探讨适合课堂授课与基础实验相结合的启发式、引导式教学方式。鉴于不同院系、不同学科对实验要求不同、对非力学专业学生尝试采用4学时课堂授课与12学时基础实验相结合的方式, 把预习和实验方案设计移到课堂教学中。目前, 4个学时课堂教学内容为:实验原理和目的, 实验设备的结构和功能, 实验方案设计以及主要实验现象的解释。课堂教学能让学生做到心中有数, 为实验操作做好充分准备, 可以达到事半功倍的效果。课堂教学方式要基于引导、启发, 要注重联系实际, 激发学生的兴趣。例如在电测基础实验中, 不但要给学生讲清楚应变片基本工作原理, 而且还要告诉学生应变片的用途。拉伸实验中的引伸计, 扭转实验中的小角度扭角仪都使用应变片做传感器。在弯扭组合实验中, 我们可以通过变换桥路来启发学生设计不同的实验方案, 分离测量弯曲正应变、扭转切应变、弯曲切应变。通过对比常见两种梁:薄壁圆筒和矩形梁, 拓展分析两种状态下弯曲正应力、扭转切应力、弯曲切应力, 使学生融汇学过的材料力学知识, 加深对实验原理的认识, 同时给学生提供独立思考和解决实际问题的机会, 从而全面提升学生综合运用理论解决实际问题的能力。
在启发式、引导式教学中, 教师由主讲者转变为引导者, 学生由听讲者转变为积极主动参与者。教师应有针对性地按实验中的重点、难点设问、置疑, 鼓励和引导学生通过积极思维得出结论。不仅要使学生学会验证课程的基本公式, 掌握材料的基本性能, 更重要的是通过实验研究过程的训练, 掌握如何寻找所需要的知识, 掌握如何综合应用这些知识解决问题。大学实验不是简单地到实验室动动手按照教师的演示模仿并获取实验数据, 而是要重视整个实验过程, 从预习到实验, 再到撰写实验报告, 每个阶段都要认真对待。预习过程, 包括设计实验, 是实验操作成败的关键因素。只有经过认真思考, 发现问题, 运用所学知识主动地去解决问题, 才能培养独立解决问题的能力, 才能在实验中独立操作, 提高动手能力。实验报告的撰写可以让学生掌握处理实验数据的方法, 而且经常需要学生应用相关的理论解释一些实验现象, 只有认真思考并综合应用所学知识才能很好地完成。
3 多媒体在工程力学实验课堂教学中的实践
现代化的多媒体教学有很多优点, 直观、生动、形象的画面给学生深刻印象, 尤其是其信息量大的特点, 可轻易把许多复杂的设备、操作展示出来, 因此非常有利于开展实验演示教学。充分应用多媒体教学可以有效提高课堂效率, 提升教学质量。过去10年, 许多高校由于学生人数显著增多, 实验设备、人员配备跟不上, 实验室容纳学生人数有限, 教师主要是板书授课, 在实验台前给学生演示实验。学生挤在实验台前, 由于人数众多, 地方狭窄, 无法仔细观摩教师讲解与示范, 效果大打折扣。使用多媒体教学可以有效解决类似问题。随着时代发展, 实验室大多配备了多媒体设备, 普及多媒体教学已经没有障碍。
在课堂讲授中, 不再罗列实验步骤、注意事项, 而应着重讲授实验原理, 对知识面较宽, 理论知识较难较深的部分, 要深入浅出, 着重讲其实质、性质。由于公式、示意图较多, 有限的课时内无法完成板书, 用多媒体教学将具有很大优势, 可以将板书无法完成的任务完美实现。例如:在理论力学综合实验中, 既有三线摆微幅摆动测量均质圆盘转动惯量, 又有悬臂梁振动固有频率测试内容。一个是单自由度周期振动, 一个是连续体无限自由度周期振动。悬臂梁的主振型书中只给出结论和固有频率的计算公式, 其原理并未给出。笔者用PPT课件简要讲述其假设、推导及其性质, 使学生对梁的振动有深刻的认识。在用橡胶锤头敲击时, 属于冲击激励。而冲击函数属于非周期函数, 通过对冲击激励的傅里叶变换理论讲解, 使学生懂得周期振动、非周期振动的区别与联系, 从理论认识上得到提高。时域冲击实际上是给出了无限宽频率激励, 只有激励频率接近梁的固有频率才会发生共振, 从而深刻解释了实验操作原理。
在实验课讲授时, 可以将多媒体与实验演示有机结合起来。有些高校教师录制实验演示过程, 在学生实验操作前播放, 这样虽然省去了教师重复讲解, 但是类似于放电影的教学也易使学生抓不住重点, 缺乏师生之间的互动。在笔者制作的多媒体课件中, 图片主要涉及实验设备、实验操作软件等, 制作时用高清晰数码相机拍摄, 软件操作图片则采用拷屏方式, 并辅之以文字说明。以低碳钢拉伸实验为例, 操作步骤、注意事项以及软件操作的使用借助多媒体讲授, 尤其是软件操作, 在投影仪上放大讲解远比学生挤在计算机屏幕前观看效果好, 而且我们将不同阶段的操作图制作出来, 并合理地进行标注讲解, 重点突出, 层次分明, 让学生容易记忆和理解。在操作难度较大的地方辅之以动画演示, 动画要做到直观、生动, 静态文字与动画要搭配合理, 力图在有限时间内完成讲解, 不宜过多占用学生的动手操作时间。而试样装夹、引伸计安装等则可以给学生演示, 增加感性认识。传统的实验演示时, 由于讲解的内容较多较快, 尤其是实验操作和注意事项烦琐, 学生往往容易遗忘和疏漏, 用多媒体讲课则可以在讲授以后, 把要强调和注意的内容在屏幕上展示出来。每个实验台前都配有计算机, 在做拉压、扭转综合实验时, 可以把多媒体课件置于计算机桌面, 方便学生查阅。
4 改革实验成绩评定方式
实验成绩是对学生整个实验环节的综合评价, 应反映出学生在实验过程中操作能力和解决问题的能力。目前有的高校对学生实验成绩的评定以实验报告成绩为依据, 这样做的弊端很多, 不能全面真实地反映学生的实验水平, 因为有的学生不做预习, 实验时不知如何操作, 但是通过抄袭其他学生的实验报告同样可以得到很好的成绩。为此, 有的高校在此基础上增加了实验态度和实验操作评定环节, 但是由于学生人数众多, 教师无法实时跟踪评定每个学生的实验操作, 实施起来有较大难度, 难以对每个学生做到客观、公正的评价。为了考查学生的真实掌握情况, 我们对考核方式进行改革, 增加试卷考查方式, 考查学生对实验原理、实验现象的掌握以及实验报告的处理情况。改革后的实验成绩评定内容除了实验态度、实验操作和实验报告3部分以外, 还增加了考试成绩评定方式。考试题目须与实验内容紧密结合, 如在弯扭组合实验中, 实验报告要求学生对所测数据与理论值进行误差分析。在考题中, 我们模拟实验设计受横向力的薄壁环或矩形梁构成的悬臂梁, 要求学生从理论上进行应力应变分析, 并将实验数据与理论计算出的应力应变对比, 做误差分析。这样不仅考查了学生完成实验、处理实验报告的质量, 而且拓宽了学生思路, 培养了独立解决问题的能力。在考题中, 我们设计出各种实验现象, 让学生分析判断。例如:画出铸铁扭转断裂断口, 铸铁压缩破坏断口、两者曲线类似, 容易混淆;或者解释铸铁扭转断口形貌及原因, 这些都能很好地考查学生在实验中是否认真观察、仔细思考, 能很好地评价学生的实际水平。
5 结束语
通过教学内容和教学方法的研究, 利用课堂授课和实验教学相结合的方式, 积极展开启发式、引导式教学, 充分调动了学生的积极性、主动性和创造性, 有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。同时引入多媒体教学手段, 有效地提高了教学质量和学习效率。
参考文献
[1]柴维斯, 谢灵.高等院校材料力学实验教学新模式[J].力学与实践, 2008, 30 (5) :101-102.
工程力学研究班 第5篇
一、专业及代码:
080104工程力学
二、初试考试科目及复试专业课:
① 101思想政治理论
② 201英语一
③ 301数学一
④ 828结构力学
复试科目:
①力学综合(含弹性力学、材料力学)
②混凝土结构(含预应力混凝土结构)
【注意】本专业不招收同等学力考生
三、初试参考书目及资料:
1.《结构力学》(上、下册),龙驭球编,高等教育出版社;
2.《结构力学》,王焕定、祁皑 编著,清华大学出版社;
3.《结构力学学习辅导与解题指南》,祁皑 编著,清华大学出版社
4.《2013福州大学结构力学考研复习精编》,思远福大考研网
四、主要研究方向
1. 结构振动控制
2. 结构稳定与振动
3.计算结构力学
4.工程抗震分析
五、专业简介:
工程力学专业属于土木工程学院学院,本学院计划共招 92人。
工程力学专业主要以土木工程为背景,从中提炼并解决工程力学问题,服务于土木工程教学与科研,培养高层次的应用力学人才。本专业主要以稳定与振动、结构振动控制、非线性静动力分析与工程抗震研究为特色,已经具备了一支高素质、高学术水平、结构合理的学术队伍,拥有国内一流试验设备的工程结构中心实验室。
本专业与福建省交通土建、建筑工程以及相关的水利工程事业有着十分密切的联系,在经济建设和基础设施建设中起着重要的基础性作用。近年来,本专业积极为福建省经济建设主战场服务,将科研成果直接应用于工程实际中去,承担了大量省内外高等级道路、桥梁工程、房屋结构等方面的基础性科研、咨询、监测监控和鉴定等工作。
六、2012年硕士研究生入学考试自命题科目(考试)大纲
1.考试科目名称: 结构力学
2.招生学院和专业:土木工程学院工程力学、结构工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与
隧道工程专业
基本内容
(一)考试的总体要求
本课程考试的总体要求是准确理解基本概念和杆系结构计算原理;掌握各种杆系结构的计算方法,所得的计算结果正确。
(二)考试内容
1.平面体系的几何组成分析
2.静定结构的内力及位移计算:静定结构包括静定梁,静定平面刚架,三铰拱,静定桁架,静定组合结构。
3.超静定结构的内力及位移计算:包括用力法及位移法计算超静定结构。
4.结构在移动荷载作用下的计算:包括影响线的做法及应用。
5.结构在动力荷载作用下的计算:包括单自由度体系的自由振动及强迫振动。考试题型
1.概念题
2.分析计算题
说明:
1、考试基本内容:一般包括基础理论、实际知识、综合分析和论证等几个方面的内容。有
些课程还应有基本运算和实验方法等方面的内容。
2、考点详解及真题解析见于《2013福州大学结构力学考研复习精编》
3、难易程度:根据大学本科的教学大纲和本学科、专业的基本要求,一般应使大学本科毕业生中优秀学生在规定的三个小时内答完全部考题,略有一些时间进行检查和思考。
工程力学研究班 第6篇
关键词:研究生;创新能力;提升
中图分类号:G643.2 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0178-02
研究生教育作为高等教育环节的重要一环,是培养高素质人才的关键。在研究生的培养过程中,如何将他们培养成为优秀的科技人员最关键的一点在于创新能力的培养。在高等学校中,博士、硕士研究生参与了导师所在课题组的众多科研项目,在项目研究过程中,他们的创新能力培养将对国家基础项目研究起到重要作用。在一定程度上,甚至可以说国家整体的自主创新能力直接源自研究生群体创造力的影响。对于研究生教育,特别是工程力学学科的研究生创新,已经不是一个一般的教育目标和要求,而是关系着整个国家基础研究的大事,也直接影响着一个国家或地区的科技、经济与社会发展。
一、研究生智力潜能的开发
斯腾伯格认为,容易获得和使用经验知识就是具有成功智力的人的显著标志。所谓经验知识,就是指个体自己领会、体验获得的,而不是他人教会或从书本上直接就能够学到的知识,那么什么是经验知识呢,一般认为经验知识不源自于课本或书本,也不是别人传授的,而是个人自己领会、然后融会贯通的,这类知识通常带有行动导向,利于个体解决问题[1]。对于工程力学专业研究生,当他们自己的经验知识不断增强时,解决其他非力学问题的能力也得到加强。
对于工程力学专业尤其是石油天然气行业的研究生创新能力培养应着重包括3点:①强调基础力学知识的传授和使用技术,应向他们讲授力学在石油天然气行业中的应用,使他们觉得自己所掌握的基础知识是非常必须的;②教学与科研相结合,应该让研究生更加主动的参与到科研项目中,主动应用自己所学方法和技巧解决实际工程问题,让他们意识到工程力学的重要性,在这个阶段中不断培养他们的创新能力。
二、研究生知识结构的优化
合理的学科结构和课程设置是工程力学专业研究生创新能力培养的基础。研究生非正式知识的存量与国外的同伴存有很大差距。为了优化研究生的知识结构,可以通过对研究生的课程设置上进行必要的调整。
1.加强实验室的建设。实验室—工程力学专业研究生进行科研的重要场所,许多创新性成果也都产自于实验室。实验室对于研究生创新能力的培养至关重要,他们可以在这儿相互交流自己的科研心得和学术成果,这对于他们丰富自己解决问题的能力大有益处。在导师的指导下,同一实验室的团队成员制定每月学习计划,由各小组组长负责组织团队学习活动,小组成员提前准备以便在集体交流时深入讨论,对学习、讨论内容由小组成员轮流记录总结[2]。不同专业背景的研究生共同探讨,彼此汇报、交流学习成果,使大家在不同的角度上看同一个问题,很可能产生思维上的碰撞与火花。另外,还要对成员参加学习小组的学习情况和表现等要进行考核,并将其作为研究生评价的参考指标。
2.注重意会知识的培养。在创造过程中注重传授言传知识的同时,还要注意培养意会知识[2]。在创新过程中,如何准确领会导师或者其他研究成员的意思表达很重要,要对同一事物在特定的环境下准确揣摩他人的意思,这个过程就是意会知识的培养过程,也可以称其为所谓的“经验性知识”和非正式知识。
三、工程力学专业研究生创新思维的培养
工程力学专业研究生创新能力的培养首先解决他们的创新思维问题,假若不存在创新思维的话,谈创新能力培养相当于纸上谈兵,空中楼阁。创新思维是创新能力培养的根本基础。
创新思维需要非常强的逻辑思维能力[3],同时还要注重想象力和顿悟、理解能力。在研究生的培养过程中,上述能力对于创新思维均起到重要的作用。
俗话说“名师出高徒”,研究生导师是研究生迈入科学殿堂的领路人,也是研究生学习科研阶段的指引人。在培养研究生创造性思维的过程中,导师的作用是非常突出的。因此导师要注重加强研究生意象思维(发散思维)方式的培养。
四、工程力学专业研究生创新动机的激发
就工程力学在石油天然气工程中的应用而言,虽然部分问题可以采用某种方法解决,但只要这种解决方法还存在不足和缺点,这就需要不断利用工程力学知识解决相应问题,这就是工程力学专业研究生创新动机的源泉[4]。
研究生创新动机即激发他们积极探索的动力,这类动力主要来源于工程力学自身的发展及其在具体科研项目中的应用。如果研究所从事的科研项目潜力不大,所用工程力学知识陈旧,这不能成为研究生创新动机的源头,因而难以产生学术性成果。对于工程力学专业的研究生而言,适当的学术压力会促使研究生不断前进,进而诱发他们的创新动机,使他们在国家重大工程项目中逐渐展露他们的才能和知识。
正确的价值观和生命观对于工程力学专业研究生创新也是必不可少的。正确的价值观会引导研究生不断攀登学术界的未知领域和高峰,进而转化为科研成果,为国家和社会创造物质财富。
五、工程力学专业研究生创新综合环境的创建
1.外部环境培养。高校应该把大部分的国家划拨建设经费投入到图书馆的优先发展和实验室的建设这两项上;并且还要提高图书馆和实验室管理理念的创新,积极与国内外大学进行制度化的学术交流,为研究生营造一个充分的创新硬平台和软平台。国外著名学者塔潘[5]曾经指出,图书馆是一个学校学术水平的象征,代表着这个学校的科研实力以及这个学校在同类高校中的地位,是高校培养高水平人才和研究生创新能力非常关键的地方。
2.内部环境培养。①加强创新型研究生导师队伍建设。导师的言传身教对工程力学研究生的创新能力培养十分重要。工程力学专业研究生导师应该具有创新理念具备与时俱进的能力,不断从相关科学研究中退坡自己,建立自己对研究生创新能力培养的一套方法和系统,实现一个良好的师生交流的学术氛围。②切实增加研究生创新实践机会和场所。国内高校应当注意设计各类研究生创新能力基金,促使研究生不断提升自己的水平及创新能力。对于资助的研究生,他们可以从自身发展作为出发点,结合所在学校的优势学科展开科学研究,在研究过程中培养自己的科研能力。
结语:
从国家发展规划和教育目标来看,培养研究生的创新能力十分必要,这关系到这个国家今后的科研力量和学术水平。高等学校作为培养研究生的重要场所。理应起到带头模范作用,既应注重理论研究,还要重视理论成果的转化。如果能做到这一点,我国的研究生创新能力培养将会有进一步的改善。同时,还应完善研究生创新培养激励机制,从从制度上为研究生创新提供保障。
参考文献:
[1]STERNBERG RJ.Successful Intelligence[M].NewYork:Simon&Sehuster.1996:141-142.
[2]刘仲林.中国创造学概论[M].天津:天津人民出版社,2000:320-322.
[3]刘仲林.中国创造学概论[M].天津:天津人民出版社,2000:311.
[4]刘仲林.中国创造学概论[M].天津:天津人民出版社,2000:162-165.
[5]施晓光.美国大学思想论纲[M].北京:北京师范大学出版社,2001:50.
农业类院校工程力学教学改革研究 第7篇
一、工程力学教学现状与存在的问题
结合多年的教学经验, 我们对教学内容、教学方法、教学技术等可能影响教学质量的诸多因素重新进行了剖析, 挖掘教学环节中的不合理因素, 为良好地完成教改任务, 培养出高水平的专业技术人才奠定基础。
1. 教学内容缺乏专业指向性和学时数量的不足对工程力学的教学影响。
(1) 现有的关于工程力学的教学内容大多基于工科类院校专业课程的需要而制定的, 具有较强的工科专业指向性, 教学内容没有体现专业的特色, 书中的教学案例大多是工业机床、动力设备等, 与农业工程相关的力学案例相当匮乏, 在制定专业教学计划时, 未能将相关知识融入到力学教学之中。另外, 陈旧教学内容与前沿科学理论脱节, 原有的力学课程体系的教学内容有待于随着学科的发展而及时调整和更新。 (2) 为培养学生的实际动手能力, 各高校均采取了缩短理论学时, 增加实践教学环节的教改方针, 对于理论课教学而言, 如何能在压缩教学学时的情况下, 仍然保证充实的教学内容, 一直是一线教师热议的一个课题。同样, 农科类工程力学的教学也面临这样一个问题———理论学时数不断压缩, 但教材和大纲要求的内容却未作大变动。在该情况下, 若仍采用传统教学模式进行教学, 而不加以改革, 将难以确保教学质量。
2. 课程本身的相对独立和课程内部理论与试验的脱节是影响教学质量的又一因素。
各门力学课程及相关后续课程自行封闭、相互独立。以单门课程为中心, 过分强调和偏重于单门力学课程的系统性和严密性, 对各力学课程及相关后续课程之间相关知识的渗透、衔接、融合、贯通考虑不够, 忽视了课程体系的整体性和综合性, 造成了相互脱节和不必要的重复。
3. 教学方式单一, 教学水平陈旧落后。
工程力学属经典理论课程, 传统的教学方式是以教师讲、学生听为主的授课方式, 对现代化教学手段、方式引入和应用不够, 诸如计算机多媒体教学, 远程网络教学、力学问题的计算机求解等先进的现代化教育技术尚未广泛普及和充分发挥作用。
二、优化教学模式, 提高教学质量
1. 精练内容, 跟踪学科发展。
农科类工程力学的主要任务是, 为后续相关专业课程的学习奠定基础, 同时能够解决农业工程中所涉及的基本力学问题, 因此强调以基本原理、基本内容为授课重点, 对于偏、难、怪等非常规问题不做深入探究, 采取的主要措施有: (1) 在教学过程中突出“三基”———基本理论、基本知识和基本技能。让学生掌握工程力学的基本概念, 掌握分析和解决问题的基本方法, 初步掌握运用所学知识, 从实际工程问题提炼出力学模型的方法。在课堂讲授中淡化繁琐的数学推导与数字运算, 强化定性分析, 强化基于基本概念的直观判断, 突出分析思路与分析方法。另外, 对课程的内容进行审视, 在确保每门课程的教学基本要求不降低的情况下, 大幅度删除那些缺乏典型意义的枝节问题, 对相互重复的必须保留的内容在各门课内进行调整和重组, 从课程总体上优化调整内容。 (2) 以工程力学课程为载体, 结合力学史和方法论, 培养学生严密科学的思维方法、开放的分析和解决问题的能力, 将传统内容与农业工程实际相结合以便于理解和掌握, 如在理论力学教学中, 结合插秧机的分插机构、旋耕机的旋耕刀片运动轨迹方程等农业工程中的经典案例进行分析, 还可以分析农业机械机架的连续梁受力、框架受力等。
2. 改革教学方法, 提高学习兴趣。
工程力学的授课学时数不断压缩, 传统的板式授课方式在有限的学时内已经难以完成授课任务, 因此新的教学手段不断被引入到课堂教学中来。采用启发式教学, 调动学生的学习热情和积极性, 促使学生积极思考, 培养学生的工程思维方法, 增强学生分析问题的能力。增加多媒体教学的新颖性, 向学生展示工程实例, 增加学生对本课程、本专业的感性认识和学习兴趣, 扩大知识面。增加学生课外网络化教学, 创建新的师生之间交流渠道, 重点难点内容需要在教师引导下课上完成, 而一些易了解的问题及大量工程实例可在课外网络化多媒体教学上实现, 缓解学时少而引起的教学压力, 给学生留出一定的思维空间, 启发他们思考、研究、找出结论。通过课外网络化多媒体教学来加强课外学习指导, 开展学习讨论、交流, 活跃学生的学术思想, 实现作业解答、问题答疑功能, 使能力较差学生可以对课堂教学难点进行继续学习, 能力较好学生对工程力学的前沿热点课题进行了解、学习。
3. 改革考核方式, 调动学习积极性。
毋庸置疑, 考核方式将直接影响着学生的学习劲头与学习方向。为此我们重新科学合理地制定了课程考核标准;建立了试题库, 实施教考分离;还增加实践课程考核;口试、研究性文章也作为学生成绩的一部分。实践证明, 该考核模式可以客观真实地反映学生对工程力学的理解掌握程度, 也能够促进学生学习积极性, 提高学生的学习热情。
4. 搭建教学交流平台, 提高教学水平。
教师是教学的主体, 力学课程的教学改革及教学质量的提高离不开教师的素质和水平的提高。本教研室成员均为力学课程理论、实验教学的一线教师, 每位老师可以将各自的教学心得在教学研讨会上进行交流, 互相学习, 取长补短, 共同进步, 还可通过诸多途径向其他院校学习。同时还积极参与科学研究, 提高教师对力学在解决工程问题的理解, 进而指导教学。
三、加强实践教学, 提高学生应用创新能力
工程力学源于生活, 服务于生活。因此有必要将工程力学中涉及的力学知识与实际生产、生活相联系起来, 增强学生的知识运用意识, 另外适当增设了反映现代科技成果的内容简介, 使学生的知识得以拓宽, 启发学生的好奇心、兴趣, 培养学生的创新精神。
1. 将现代科技成果与生活素材引入课堂。
生活永远是我们第一任老师, 伟大的物理学家爱因斯坦说:“提出一个问题, 往往比解决一个问题更重要。”科学的探究始于问题, 教师从日常现象入手在教学时恰当地给学生造疑, 找准盲点、迷惑点、引导学生通过观察、分析、讨论加深对概念的理解运用。如讲到质点动力学时, 按照书中抽象的动力学微分方程进行推导, 容易使学生陷入枯燥的理论的漩涡中而产生厌学心里, 将“嫦娥一号”的奔月过程融入到质点动力学的讲解过程中, 并做成形象的演示动画, 不但可以增添学生的学习兴趣, 还可以形象地表现质点动力学变化过程, 将理论公式与感性认识关联起来, 提高教学效果。再者, 讲解合力矩定理时, 可以方便地引入门轴作为研究案例, 分析力的作用方向与作用点对门的旋转影响, 说明合力对门轴之矩与各分力对门轴之矩的关系, 这样有助于形象地理解合力矩定理。学习力学知识, 是为了更好地去服务生活。因此在教学设计中可以编制一些实际的应用题, 培养学生运用所学的知识去解决实际问题的能力。应尽量为学生进行创造实践提供机会, 引导他们自觉地运用力学知识去解决实际生活中遇到的问题, 从而培养工程意识。
2. 加强实验和实践环节。
仅仅通过理论课程的学习, 而不结合工程背景, 仍然难以对农业工程中机构和结构进行力学分析, 因此适当增加理论力学实验学时, 增加工程力学中计算机应用能力的培养, 增设理论力学问题编程大作业, 将有助于提高学生解决实际工程问题的能力。改进工程力学实验, 在原有传统验证型实验基础上增加综合型、设计型、研究型实验, 并与农业机械结合, 把理论知识运用到实验中, 突出本课程实践教学的特色。开放实验室, 让学生自己提出问题, 自己动手解决问题, 探索未知领域。
四、关注学生非智力因素的培养
增强《工程力学》课程习得效果研究 第8篇
关键词:工程力学,教学改革,习得效果
引言
《工程力学》是工科学生的一门必修专业技术基础课, 其具有理论性强又紧密联系工程实际, 具有严密成熟的理论体系的特点。由于大多数学生缺乏工程实际背景, 因而经常会感到比较复杂, 难于看出与工程实际的联系, 导致学生很难建立起学习的兴趣。学生普遍感觉比其他课程要难以习得。因此, 如何有效地增强学生习得本门课程的效果是一个亟待解决课题。为普遍提高习得效果, 笔者对自己多年的学习和教学经验进行了总结和研究, 归纳了影响习得效果的因素, 提出了增强习得效果的方法和建议。
一、影响习得效果的因素
教学效果是从教育工作者一直探讨和研究的一个热门话题, 其衡量标准应该是学生的习得效果。教学是由教和学两个过程构成, 学为主体, 教为主导。学显得更为重要一些。经过研究总结, 笔者认为影响《工程力学》习得效果的因素主要有以下几大方面:
(一) 教材质量
教材是学生了解一门课程的第一手资料, 其质量对学生习得的效果将产生直接影响。因此, 应该给学生选用难度适宜, 逻辑清晰, 循序渐进, 深入浅出, 适用于学生使用的好教材。
(二) 教师素质
教师是学生了解一门课程的鲜活教材, 一名合格的教师可以把书本上的知识变得有生气、有魅力, 学生会因为教师而喜欢一门课, 同样, 也会因为教师而厌恶一门课。教师的重要性要高于教材质量。
(三) 学生素质
学生的先天资质是没法改变的, 在现有的资质下, 如何更好地习得这门课呢?这需要学生具备良好的后天学习素质。
二、增强习得效果的方法和建议
根据以上分析, 要提高习得效果, 可以从以下几个方面进行改进。
(一) 保证教材内容适合学生
对于善于自学的学生来说, 教材质量对于他的习得效果会产生直接的影响, 因此选用的教材要适合于学生的层次。
(二) 提升教师的专业素质
《工程力学》是专业技术基础课, 因此, 就要求教授这门课的教师具备丰富的专业知识和经验, 这样学生习得的知识才会有延续, 有生命。教书的同时还要育人, 这方面就要求教师要有正确的世界观、人生观、价值观, 要有严谨的治学态度, 一丝不苟的工作作风, 朴实无华的人生追求。这些看似无形却胜有形, 对于学生来说, 这些素质的传承比知识本身的传承还要重要。教书育人, 最终要通过教书达到育人的目的。
(三) 提升学生学习素质
适合的教材、合格的教师都是影响学生习得效果的外在因素, 影响学生习得效果的最核心的内在因素还是学生自身。笔者认为, 可以从以下几个方面提升学生的学习素质。
1. 学生学习态度。
态度决定一切, 态度是动力的源泉。因此, 学生要有一个正确的学习态度。相信知识是有用的, 知识能够认识世界, 能够改变世界, 同时也能改变自己的命运。
2. 学生自学能力。
自学就是要充分发挥学生的主观能动性, 要主动地去学习、去规划。这样习得的知识理解得更深刻, 更容易成为一个系统, 更容易与实际应用建立联系。
3. 学生学习方法。
优秀的学习方法才是高效的。学习不仅要学书本知识本身, 更重要的是要学会学习方法。因为在知识大爆炸的今天, 知识更新的速度非常快, 很多情况下是还没有学会就已经过时了。因此, 必须掌握高效的学习方法。
就《工程力学》这门课来说, 良好的学习方法应该是深刻理解每次课的重要基本概念、公理、定理、公式, 做到课前预习, 课上认真听讲, 课后通过练习题加深理解。而并不是盲目地去大量做题。
4. 学生知识面的拓展。
依据作者的经验, 随着一个人的理解能力的提升, 其获取知识的速度也会提升。对于知识大爆炸的时代, 就要求每天要获取大量的知识。而这就要求加快阅读速度, 并且能够快速地把握阅读文献的主旨。这种快速阅读能力的培养是通过广泛阅读及实践, 丰富自己的知识面来实现的。
三、结论
师傅领进门, 修行在个人。要达到良好的习得效果, 不仅要具有积极主动性, 更要掌握优秀的学习方法。优秀的学习方法的获得需要学生平时有意识地去请教、总结和归纳。
参考文献
[1]刘小光, 张维君, 迟春燕, 李伟.增强《工程力学》教学效果研究[J].现代交际, 2013.[1]刘小光, 张维君, 迟春燕, 李伟.增强《工程力学》教学效果研究[J].现代交际, 2013.
[2]范钦珊.工程力学[M].北京:机械工业出版社, 2002.[2]范钦珊.工程力学[M].北京:机械工业出版社, 2002.
工程力学研究班 第9篇
关键词:工程力学,教学方法,改革
在当前高等教育教学改革中, 教学方法的改革与创新至关重要。教学方法的改革涉及教育教学理念的转变, 教学理念的转变要求教学方法相应改革。现代教育应确立三种理念:教学的互动性、学生的主体性、知识的建构性。在目前高等教育国际化背景下, 我国大学教学方法改革已出现或将出现如下走向:教学方法的参与主体由单向性走向多向性, 教学方法的功能由重视知识传授走向重视知识传授、能力培养与素质提高, 教学方法的选择趋向最优化。在现代教学理念指导下探索和尝试更加科学高效的教学方法, 保障我国高等教育稳步提高, 促使高等教育健康发展, 具有重要的理论价值和现实意义。工程力学是工科专业学生必修的专业技术基础课, 它既是一门基础学科, 又是一门能直接用于工程实际的技术学科, 主要任务是为机械零部件设计提供基本的力学理论、计算方法和试验技术。工程力学不仅对工科学生学习后续专业知识过渡起到桥梁作用, 而且对开发学生智力、培养学生敏锐的观察能力、丰富的想象能力、科学的思维能力和创新能力以及解决工程实际问题的能力都将产生重大影响。该课程所包含的内容极其广泛, 且具有力学概念抽象, 内容繁杂, 分析研究对象多, 解决问题方法灵活多变等特点, 加之新的教学内容扩展与教学学时的减少形成明显反差, 给教学带来困难。为了保障工程力学课程教学质量, 根据教学基本要求和工科专业培养目标, 我们从改进课程教学方法、开设综合分析实验等方面进行了有益的尝试。
一、采用激发式教学, 引导学生积极思维、乐于求学
我们认为传统落后的单向灌输式教学方法已由“常态”变成了“病态”, 严重阻碍了高素质创新型人才的培养, 教学方法不改革, 创新型人才难涌现。北京大学原常务副校长王义遒教授在《教学方法改革:改什么, 怎么改?》一文中指出:教学方法改革, 重在“激发”。激发式教学是针对灌输式教学而提出的。它既是一种教学指导思想, 又是一种有效的教学方法, 对调动学生的学习热情和积极性, 增强学生分析问题的能力有不可替代的作用。工程力学课程的知识抽象、枯燥难懂, 在授课过程中, 教师应以人为本替学生着想, 时时考虑学生的感受, 有针对性地按课程的重点、难点分层次设问、置疑、适时释疑, 鼓励和引导学生通过逻辑推理积极思维得出结论, 掌握新知识、新内容, 进而调动学生主动学习的积极性。如对于达朗伯尔原理 (动静法) 知识内容, 教师可以提出问题, 让学生自己利用动力学基本方程和惯性力概念推导总结出来, 这样学生就会对动静法原理理解深刻, 应用自如。再如对平面应力状态的图解法 (莫尔圆法) 求解一点的主应力及危险方位问题, 也可让学生根据平面应力状态的转角公式自己推导总结出来, 让学生明白对于同一个问题, 可以用解析法和图解法两种不同的思路和方法求解等, 这样不仅可以调动学生主动学习的积极性, 而且可以促使学生积极思考, 学会多向思维方式, 并培养学生求知探索能力。我们在讲授工程力学基本理论在工程问题中的应用方面则注重讲解粗放, 要求学生有重点、有选择地自学, 从而激发学生强烈的求知欲望和浓厚的学习兴趣, 产生探索问题的愿望和积极思维的动力。
二、应用研讨式教学, 培养学生分析研究实际问题能力
注重对话与交流是研讨式教学的特点。研讨式教学首先体现以学生自主学习为中心的价值, 其次体现跨学科的特点, 最终促进师生间的交流, 实现师生互动、生生互动。教师与学生平等, 教师由主讲者转变为引导者, 学生由听讲者转变为积极主动参与者。在这个过程中, 教师不仅要善于鼓励和引导学生独立思考、大胆创新, 更要有敏锐地反应和思辨能力, 在提问、交流对话中收放自如, 把研讨引向深入。在工程力学课程教学中应用研讨式教学法, 我们首先让学生选择自己感兴趣且与课程教学内容相关工程的实际题目。学生根据自己的研讨题目, 结合教学内容进行独立探索, 他们到图书馆查找有关课题的索引, 查阅文献资料, 消化吸收, 分析综合, 最后经过独立思考写出总结报告或研究论文, 教师利用课堂或答疑时间与学生进行交流和讨论。例如在讲授压杆稳定性内容后, 有的学生就以某正在建设的高楼脚手架突然坍塌事故引起10多人伤亡原因分析为研讨课题, 通过查阅资料, 进行分析, 写了一篇研究论文, 我们师生同堂就这个工程事故, 利用我们学过的压杆稳定性设计计算知识开展讨论研究, 同学们结合学过的欧拉公式中的临界力计算公式, 从脚手架所使用的材料是否符合要求, 脚手架与地面的约束是否牢固, 杆件的每节长度是否过长, 杆件截面形状及尺寸是否科学合理等方面进行分析, 寻找该工程事故发生的主要原因, 分析结果表明事故发生原因是由于脚手架与地面约束不牢固, 且脚手架每根杆每节长度超过了规定值而造成的。通过研讨, 同学们感受到学习科学知识和应用科学知识的重要性, 增强了他们对待学习的科学严谨性和社会责任感。我们深感研讨式教学有利于培养学生进行文献资料的检索和查询能力;有利于培养学生的参与意识、自学能力、实践应用能力;有利于促进学生深入思考和独立钻研, 提高其发现问题和解决问题的能力;有利于教师将教学和科研紧密结合起来, 以科研活动促进教学质量的提高, 培养大学生的科研意识和创新精神。
三、科学利用现代教育技术手段, 努力提高教学质量
我们认为, 应用现代教育技术的过程中, 应注意技术和课程的整合。一是技术的运用应该能够引起教学深度和广度的深刻变化;二是技术的运用应该能够引导学生从教室和书本走向广阔的工程领域;三是技术的运用应该能够引导教育者采用更好的教学策略启发学生思考, 激发学生的创新精神。传统工程力学的教学手段一直是黑板+粉笔的单调形式, 通过本科教学水平评估, 各高等院校均建设了一定数量的多媒体多功能教室, 可以充分采用多媒体教学手段, 将文字、图片、声音、动画视频融为一体, 展现在课堂上, 将学生从被动接受型的模式中解放出来。这种图文并茂、有声有色的情景式教学环境, 使传统教学中枯燥抽象、用单一语言文字和图形难以讲清的内容变得生动具体, 令学生耳目一新, 加深对课程内容的理解和应用;同时还可以将工程领域的实际问题及时灵活地引入教学之中, 激发学生的学习实践兴趣;又可以节省板书时间, 增大授课信息量, 增强授课效率, 达到传统教学手段所不能达到的效果。如将工程力学教材与课件相结合, 可将教材上力学的原理性研究, 揭示刚体运动特性和运动关系;书本上静止不动的连杆机构、凸轮机构、齿轮传动等通过多媒体技术形象生动地展示在学生面前, 大大地激发学生学习的兴趣, 提高学习效果。采用工程力学课件辅助教学可以突破粉笔、黑板、模型、挂图等传统教学媒体的限制;通过演示三维彩色仿真动画、动态教具和工程实例图片, 可以拓展学生工程视野, 激发学生的空间想像力和形象思维能力。
我们还认为, 在众多的教学媒体中, 最基本、最重要的媒体还是教师的语言。教师的语言应当语速适中、抑扬顿挫、诙谐有趣, 以利于学生乐于听讲和思考;语气应简明、清晰, 在解释、论述的同时适时穿插必要的提问、设问、反问及讨论, 不断提高学生思考与参与的兴趣;在语音上, 应讲好普通话, 吐字清楚;在用词上, 应严谨、准确;在音量上, 应该声音洪亮, 讲课富有激情和感染力。除此之外, 教师的表情、眼神及协调的肢体动作语言也很重要, 这些都是搞好教学的有力助手。作为教师, 如果能把自身这个媒体与现代教育技术等多种媒体有效结合, 相得益彰, 一定能够很好地调动、激发学生的学习热情和兴趣, 提高工程力学的教学质量。
四、改革实验教学方法, 培养学生创新精神和实践能力
工程力学是建立在科学实验和生产实践基础上的一门学科。理论教学和实验教学是相辅相成的, 培养学生的实验能力是提高其综合能力的重要方面。以前的实验内容是以观察和验证为主, 主要是在教师指导下, 学生按操作规程进行实验。其内容一般是验证课堂教学理论内容, 作用在于验证理论, 巩固知识, 使学生加深对理论的理解, 但不利于培养学生的动手能力和探索精神。为此我们在基本实验的基础上开设综合型实验。例如在讲完组合变形及应力状态分析内容后, 我们通过实验中心, 为学生提供力学综合实验多功能组合实验台, 提出“薄壁圆筒弯扭组合主应力及内力素 (弯矩、扭矩) 测试要求”, 让学生自己查阅资料, 制定测试方案, 开展学生之间讨论, 独立思考出谋献策, 教师只是起鼓励和引导作用, 要求学生独立与协作并用以完成实验测试任务。为了让学生发掘实验结果的深刻含义, 培养学生综合运用理论知识指导实践的能力, 我们要求学生撰写综合实验分析总结报告, 举行综合实验报告研讨会。这样不但培养了学生的科技写作能力, 加深了学生对教学内容的系统复习和综合, 有利于形成完整的知识框架, 而且培养学生的口头表达能力, 对学生以后的工程试验有一定的帮助。教师在指导实验的过程中, 既要注意引导学生整理和评价实验结果, 学会科学地分析和整理实验数据;又要引导学生善于提出问题, 充分运用所学知识进行思考, 积极主动地表达自己在实验中的收获和体会。教学效果证明, 工程力学综合实验, 在培养学生自学能力、注意力、观察力、动手能力、独立和协作能力、分析总结能力、创新精神等方面有着课堂教学所不能替代的作用。
五、结束语
学生是认识的主体、学习的主人, 教师应引导学生自己去思索, 充分调动学生的积极性、主动性和创造性, 更快把教师传授的知识转化为分析和解决问题的能力, 以培养出更多的高素质创新型应用人才。
参考文献
[1]罗三桂.现代教学理念下的教学方法改革[J].中国高等教育, 2009, 6:11~13
[2]王义遒.教学方法改革:改什么, 怎么改?[J].中国高等教育, 2009, 6:8~10
[3]张慧洁.推动研讨性教学培养创新型人才[J].中国高等教育, 2008, 24:45~46
加筋粉煤灰的工程力学性质试验研究 第10篇
1 试验方案及原材料
本文的试验方案如下:1)将当地含钙量较高的粉煤灰与普通粉煤灰按照一定比例配制,进行最大干密度、无侧限抗压强度、水稳定性、劈裂强度、回弹模量等工程力学性质试验;2)在最佳配合比的粉煤灰中,加铺土工网,进行加筋粉煤灰的拉拔试验。
粉煤灰的基本性质如表1所示,加筋材料为CE131塑料土工网,其主要技术指标均能符合规范要求。
%
2 不加筋情况下粉煤灰材料的工程力学性质
2.1 标准击实试验
本文先后做了六组不同材料按不同比例配制而成的混合料的标准击实试验,试验结果详见图1~图4。
1)随着粉煤灰中高钙粉煤灰含量增加,从普通粉煤灰到3∶7粉煤灰,混合料的最优含水率线性降低,最大干密度线性增大(见图1,图2)。其统计关系如下:ρmax=0.387 1x+1.142 1,相关系数R2=0.990 9;Wopt=-21.143x+33.257,相关系数R2=0.986 5。其中,x为高钙粉煤灰含量,%;ρmax为粉煤灰混合料最大干密度,g/cm3;Wopt为粉煤灰混合料最优含水率,%。2)皂化渣是一种含有Ca(OH)2的工业废弃物,随皂化渣的含量不断增加,皂化渣粉煤灰混合料的最优含水率和最大干密度变化规律不明显。
2.2 无侧限抗压强度试验
按照JTJ 057-94试验规程对粉煤灰混合料进行无侧限抗压强度试验,由试验结果可见:1)粉煤灰混合料的无侧限抗压强度均达到1.0 MPa以上,完全能够满足路基工程的要求。其中,7 d龄期时25∶75粉煤灰混合料的无侧限饱水抗压强度最大,随着龄期增长,30∶70粉煤灰混合料强度增长较快,并大于其他配比的粉煤灰混合料。2)压实度的变化对不同比例的混合料都有一定的影响,但影响程度不同。当粉煤灰混合料的压实度从90%变化到95%时,30∶70粉煤灰的强度高出20∶80粉煤灰的强度约15.1%~43.2%。通过对不同压实度下试样的无侧限抗压强度进行回归分析,得出粉煤灰混合料的无侧限抗压强度与压实度的统计关系:30∶70粉煤灰混合料线性关系式为:P=9.902 6k-7.995 1,相关系数为R2=0.992 0;20∶80粉煤灰混合料线性关系式为:P=3.684k-2.533 4,相关系数为R2=0.983 1。其中,k为压实度,%;P为无侧限抗压强度,MPa。通过对以上两种不同配比的粉煤灰混合料无侧限抗压强度与压实度关系的线性回归,相关系数均大于0.9,说明它们之间的线性关系成立。对两个回归方程式进行比较分析,前者的斜率为后者的2.69倍,即压实度的变化对30∶70粉煤灰强度的影响大于20∶80粉煤灰,所以在选用30∶70粉煤灰作为路基填料时一定要严格控制压实度。
2.3 劈裂强度试验
试验方法为T 0806-84,平行试验数为6。试验结果表明:粉煤灰混合料具有一定的抗拉能力,显示出半刚性材料的力学特征,其中压实度对30∶70粉煤灰混合料的劈裂强度具有一定影响。
3 加筋粉煤灰材料的工程力学性质
以上针对不同配比的粉煤灰工程力学性质,通过各项指标的综合分析和比较,确定用3∶7粉煤灰作为路基的填筑材料,并在其中加铺土工网。粉煤灰与土工网的相互作用通过粉煤灰与土工网的剪切作用来实现,本文对其进行拉拔摩擦试验,试验结果见表2,表3。
根据表2中30∶70粉煤灰(龄期0 d)的拉拔摩擦试验结果,整理并绘制τ—σ曲线,如图5所示,对图5中离散点用“最小二乘法”原理进行线性回归,得:
τ=0.173 4σ+8.898 1,R2=0.999 5 (1)
其中,σ为法向应力,kPa;τ为剪应力,kPa。
式(1)的相关系数R2=0.999 5,说明法向应力与剪应力之间存在很好的相关性,则加筋粉煤灰的摩擦角Φ=9.84°,粘聚力Cu=8.9 kPa。同时,根据法向应力和剪应力可求出界面上的似摩擦系数,似摩擦系数f′随法向应力的增加逐渐减小,变化范围在0.25~0.35之间。表3中30∶70粉煤灰(龄期7 d)的似摩擦系数为5.05,是养生以前的14倍,这是因为养生后摩擦角ΦGS迅速增大,从而使似摩擦系数f′增大。
4 结语
1)在试验范围内,粉煤灰混合料的最优含水率、最大干密度与高钙粉煤灰的掺加比例线性相关,其中30∶70粉煤灰混合料的最大干密度较其他配比的混合料大。2)粉煤灰混合料的无侧限饱水抗压强度均达到1.0 MPa以上,能够满足路基工程的要求,其中30∶70粉煤灰混合料后期强度增长较快,并大于其他配比的粉煤灰混合料。在一定压实度范围内,粉煤灰混合料无侧限抗压强度随压实度增大而线性增大。3)粉煤灰混合料具有一定的抗拉能力,其中30∶70粉煤灰的压实度对其劈裂强度具有一定影响。4)加筋粉煤灰养生前法向应力与剪应力之间存在很好的相关性,似摩擦系数f′随法向应力的增加逐渐减小,变化范围在0.25~0.35之间,养生后加筋粉煤灰的似摩擦系数迅速增大。
参考文献
[1]天津市政工程研究院.桥台跳车病害综合治理研究[R].西安:长安大学,2001.
[2]陈志军,陈强.粉煤灰及加筋粉煤灰的工程力学性质试验研究[J].华东公路,2002(2):67-69.
[3]邓容基,梁波,杨有海.粉煤灰及加筋粉煤灰的动力强度特性[J].铁道学报,1997,19(2):81-85.
[4]石铭磊,邓学钧,江瑞龄,等.加筋粉煤灰的力学特性室内试验研究[J].东南大学学报,1999,29(1):159-162.
[5]岳祖润,周宏业,江春杰,等.粉煤灰在铁路工程中的应用研究[J].铁道学报,1998,20(5):131-136.
[6]赵功.粉煤灰在大新高速公路中的综合应用[J].山西交通科技,2002(5):17-18.
工程力学研究班 第11篇
引言
建设项目的顺利执行,离不开合理的工期。本文的“工期压力”就是指在工程施工中实际工期落后与计划工期时的情况。目前, 对项目的工期进行控制的研究文献主要有:Pierre等(2004)将模糊数学运用于项目的工期控制,将项目的不确定性进行模糊化,对工期的控制很有指导意义。M I e h a e l等(1999)将对工期延误进行分析, 主要运用了进度焦点跟踪分析方法确定工程工期延误的影响因素,对工期索赔管理提供了相关依据。李文华等(1999)运用人工神经元网络对工期进行合理的预测,对工期预测产生很大影响。谭沛宗(2009)将项目工期作为进度的一个指标,通过多进度的控制来间接的对项目工期进行合理控制。陈朝(2012)运用MCS和PERT并结合最小二乘法对计划工期进行重新仿真,为工期的合理控制和把握进行了优化。刘强(1997)建立了在项目质量、成本控制下确定最优的施工工期模型,对工期进行合理的控制[6]。
模型建立
1.系统动力学
系统动力学是由美国的福瑞斯特教授提出,二十世纪八十年代引入我国。系统动力学主要是对信息反馈系统进行分析与研究的学科,是对一个系统进行认识和研究的交叉学科,、系统论、控制论和信息论都包含在系统动力学中,它在运筹学的基础上,以客观存在的问题为前提,不追求“最佳解”,从整体出发对问题进行优化和分析。
2.系统因素划分
首先本文通过文献和实地调查研究,总结了对工程项目工期有明显影响的因素,我们可以将他们分为8个模块来进行分析。本文在解决问题的前提下首先要找到对工期有影响的因素然后分析各因素之间的相互影响以及对整个系统的影响。在本论文中,为了分析工期压力对工程项目工期的影响,将整个工程项目系统被分为7个子系统进行。
子模型建立
结合建设项目施工的特点,本文将工期控制系统划分为7个模块分别进行研究.这7个模块分别是质量子系统、进度子系统、成本子系统、资源子系统、工作量子系统、生产率模块、工作状态和人力资源模块.由于建设项目的复杂性我们知道各个系统之间是相互关联和相互影响的,他们之间并不是相互独立的.本文将各个子系统根据他们之间相互关联的因素在各子系统的基础上建立,总的系统动力学模型。
1.质量模块
我们知道当实际工期落后计划工期时,施工单位一般就要加快施工进度,这就导致工人疲劳程度增加,施工质量降低。质量控制的好可以减少施工中的返工工程量,缩短工期,减少成本.施工质量控制的不好,又会增加返工工程量增加额外工作时间,不仅不会降低施工压力还会增加施工压力。质量模块会受到如图中所描绘的施工速度、疲劳等因素的影响。
2.进度模块
当存在工期压力时,施工单位会提高施工速度来进行赶工,施工单位一般会通过增加工作时间和提高工人的工作效率来实现。我们可以从因果图看出,工期压力导致施工单位加速施工和加强进度管理来提高进度,工期压力直接决定了加速施工的施工速度,进度又可以通过与实际进度的比较来做出判断。施工进度的流图可以这样表示:
3.成本模块
当施工进度落后时,施工人员采取赶工措施,如加班、加人、加工程材料和增加设备等,增加成本,而且赶工中会导致质量下降,使返工工程量增加,从而使成本增加.
4.资源模块
施工中资源在项目系统中起着平衡系统状态的作用,它的使用速度和存量不仅限制施工速度,还会限制施工费用, 资源覆盖率过高费用会超支;覆盖率过低使施工速度降低,产生工期延误问题。
5.工作量模块
当落后实际进度时,工期压力下加速施工会使质量下降,导致返工工作量,使剩余工作量增加,工作量的增加又会增加施工压力。
6.生产率模块
影响工程施工速度的因素主要有人数、生产率和工作时间等。生产率不足,施工速度就会不足,因此,施工单位应该加强施工管理。
7.工作状态和人力资源模块
在因果关系回路可以发现,超时工作会导致疲劳增加,进而导致施工速度不足影响项目工期。超时工作还会使雇用新员工的成本增加并且进一步影响施工工期。
工期控制模型建立
分析各个分系统的影响之后建立的系统动力学模型,能够较好地反映工期压力对工程项目的实际影响。
在完成了建模后,模型要应用系统动力学建模软件stella9.0在计算机上进行模拟,工期压力对工程项目系统影响的模型如图所示。工期压力导致施工速度、质量、资源生产效率与没有压力大大不同。论文中可以看出通过超时工作和雇用更多的劳动力可以实现加速施工,同时加速施工的速度决定了超时工作的程度和雇用劳动力的多少。
模型测试
为了对模型的这三个方面进行测试,首先需要一个实例来进行模型的初始运行。本论文采用一个实际案例来进行模型的初始运行,案例的具体数据见表。工程量输入250个,员工数输入20人,雇佣新员工花费输入200元,雇佣新员工花费200元,可用资源350个,预算资金10000元,计划施工进度200个/日,计划每日完成工作量50个。
使用本论文所建立的系统动力学模型对此案例进行模拟, 由于软件原因在这里施工强度用work rate 表示,返工强度用 add work rate表示,赶工措施用aggressive schedule,质量用quality,剩余工作用 work remaining表示,正常情况下输出的结果如图所示,由此可见,随着时间的增加,正常情况下剩余工作量是越来越少的,但是质量确实越来越差,刚开始赶工措施做得不错,可是后面由于工程的接近完工,赶工措施越来越少。
为了分析该项目在不同时间段的表现,本文建立了系统动力学模型对工期压力突变的情况进行了仿真模拟。从图ab中,我们可以通过确定工期落后的情况看出,它直接决定了项目施工速度,但也不是工期落后越大项目速度就越快。在图a中,人工设置曲线1的工期压力为1,曲线2工期压力为3。由图可知施工1是施工2施工强度的2倍,但是施工进度却比施工2慢。我们可以通过软件模拟出正确的施工压力来确定合理的赶工措施。我们还可以看出随着进度的增加,成本不断增加,工程质量却不断下降。在软件中加强赶工措施强度,会发现人力资源也在增加,对比图(a)与图(b)的工程表现,在质量压力下,虽然调节了赶工措施,加强了工期压力但是最终又回到了初始值甚至比正常情况下的工期压力数值还要低。对比两图,虽然b的速度大于a,但是由于质量问题和返工工作量远远大于导致项目进度反而更慢。分析结果表明,如果没能很好的控制质量问题,盲目赶工只会导致更多问题的产生。
通过建设项目工期的系统动力学研究,可以得到工期压力对工程项目的影响,根据模型输出结果可以在这些研究结果的基础上进一步应用模拟工具进行政策仿真实验,我们可以提出相应的管理建议:针对质量问题,应加强质量控制;针对费用问题,应加强产品质量控制,减少返工工作量; 针对赶工计划,应考虑赶工的性价比,不能盲目地为了工期而赶工。针对生产率问题,要加强对新雇用员工的培训;采取激励机制,使员工能保持较好的工作状态。
结论
在本文中,根据计划进度落后实际进度这一事实,结合系统动力学,研究了工期压力对项目工期的影响。在综合分析模型的基础上建立了项目工期系统动力学模型,并利用系统动力学软件进行了仿真分析。通过验证我们可以看出系统动力学可以很好的解决计划进度落后实际进度时怎样合理的进行赶工计划,使项目达到计划工期。
(作者单位:江西理工大学)
岩体力学在工程中的研究及发展 第12篇
岩体力学是岩土工程领域三大基础学科 (岩体力学、土力学、基础工程学) 之一,它是的发展基于岩石力学。1957年,法国学者J.Talobre出版了《岩石力学》一书,以及在1962年国际岩石力学学会的成立标志着岩体力学这一学科的形成。
岩体力学作为一门年轻学科,在短短的50年中经历了以下几个阶段:(1)岩体力学对连续介质的研究阶段。由于研究手段与理论基础的限制,本阶段仅对由连续介质材料构成的岩体进行研究,对岩体的力学特性应用固体力学理论进行研究,将岩体力学的分析思想等同于材料力学中的分析方式。对于实际工程应用,则主要靠经验估计,缺少准确的定量分析,效果往往很差。 (2) 裂隙岩体力学阶段。该阶段在前一阶段的基础上,考虑材料裂隙的存在对受力特性的影响。(3)岩体结构力学阶段。本阶段一大进展是,将岩体作为一种结构进行研究,该结构包括岩石材料和结构面。(4)岩体力学与地质工程相结合阶段。随着现阶段高层建筑、超过300米的高坝及跨海大桥等大型工程的施工,这些工程中往往涉及到众多岩体力学问题及工程地质问题,故而此阶段便在这些急需解决的问题中得以发展。
2. 岩体力学在工程应用中的研究现状
(1) 不连续岩体
岩体是结构性的,结构面的存在造成了岩体的不连续性,如果不考虑环境因素,其强度特性及与其他物理性质主要由结构面的形式、性质来决定。因此,在分析岩体的受力特性,建立相关岩体的力学模型时,要根据岩体的结构特征进行选择,以反应这种不连续性。随着科技进步,现阶段研究岩体不连续问题的方法主要有:试验方法、建立理论模型方法以及计算机模拟的方法。
不连续岩体的研究方法很多,主要有:用连续介质方法研究不连续问题、力学特征、节理单元法、离散单元法、关健块体法、不连续变形分析法 (DDA) 、数值流形方法等。随着各国学者的不懈研究,重多其他的研究方法层出不穷。目前较为
贴近实际岩体结构的模型是不连续介质模型,它的发展源于刚体的极限平衡理论以及散体力学原理。该模型所适应的岩体结构形式有:块裂结构、低围压条件下的散体结构以及碎裂结构。目前对此模型常用的解题方法是:赤平投影法、离散元法、块体无法、DDA及流形元法。
(2)水电工程坝基岩体
我国对于坝基岩体的研究内容主要包括:岩体质量分级、岩体力学参数选取、大坝建基面的选择及优化等方面。地质学者余波、徐光祥,以我国3个大规模的水电站(包括长江三峡水利枢纽工程、四川雅砻江二滩水电站、云南澜沧江小湾水电站)为例,分别对其坝体的质量分级评价、岩体力学参数的选取以及大坝建基面的确定等作以详细的描述与分析,从而总结现阶段水利水电工程坝基岩体的研究现状。目前,国内外对于坝体的质量分级评价基本得到业界的认同,主要有美国迪尔的RQD分级、挪威学者Barton的Q系统分类、以及尼奧斯基的地质力学分类法(RMR)等。
对于工程岩石力学参数的选择,国内外的选择方法主要有:工程类比经验判断法、平均值法、加权平均或变形一致的原理选值法、系数折减法、位移反分析法、贝叶斯 (Bayes) 可靠估计法、优定斜率法及模糊选择法等。
目前,对于大坝建基面的选择方案,以及开挖深度的确定,国内外仍然缺乏较为系统和科学的现就方法。其总体趋势是通过综合考虑岩体的工程特性及力学强度,经稳定性计算之后,确定出大坝建基面的合理位置,向保证安全的前提下,尽可能的减少坝基开挖量的方向发展。同时,针对软弱地基找出合理的改良措施,改善岩体条件,满足承载力要求。经过周密的技术与经济论证,选择出一个最优建基面实施方案以及合理的开挖深度。
(3)卸荷岩体力学研究
现阶段,随着边坡开挖、隧道开挖以及基坑开挖等工程的大量施工,均涉及到岩体的卸荷问题,因此对于卸荷岩体力学的研究也有很大程度的发展。近十几年来, 卸荷岩体力学的研究进展主要表现在:宏观力学参数的选取、破坏机理分析以及对本构模型的研究。但是,对于破坏的细观机理,目前还没有明显的进展,在以后的研究中更应加强破坏的细观机理、时效性和多场耦合性的研究。
3. 发展前景
随着建设工程的逐渐减量下行,城市垃圾的无害化填埋技术,可能会成为岩土工程行业未来的经济增长点。中国人口的快速增长,生活水平的提高,垃圾的处理要求越来越高、越来越难。这给岩土工程很多的机会,西方发达国家的经历就是明证。我们应该把环境岩土工程的应用领域进一步拓宽,不光是要打破目前的部门界限、行业界限,更重要的是要让社会了解环境岩土工程的重要性,增加这方面的投入,象地质灾害这方面的投入已经比较多了,中央台还搞了地质灾害的预报。城市环境岩土这一块其实与大家关系也很大,需要加大宣传力度。可以根据目前对环境的关注程度预料,未来环境岩土的空间是非常巨大的,谁把握了环境岩土,谁将把握岩土工程的未来。
摘要:岩体力学作为应用指导工程施工的基础学科, 对其发展与深入的研究, 将直接推动工程建设的不断深入。这篇文章主要介绍了岩体力学的发展历程, 研究现状, 以及其在工程中的应用, 参数获取方式, 模型建立, 并简单描述了岩体力学的发展前景。
关键词:岩体力学,工程应用,发展前景
参考文献
【1】姜健, 张电吉, 岩体力学与工程应用概述, 武汉化工学院学报, 第28卷, 第1期, 2006.1
【2】杨凤军, 谢秋丽, 冯文献, 不连续岩体力学的研究现状及分析, 山东水利科技论坛, 2007
【3】余波, 徐光祥, 水电工程坝基岩体研究现状与发展的思考, 贵州水力发电, 第21卷, 第1期, 2007.2
【4】刘佑容, 唐辉明.《岩体力学》, 化学工业出版社, 2009.1