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序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇法理学的结构范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
1.引言
结构力学是土木工程专业特有的专业基础课程,它是培养学生结构分析能力和设计计算技能的主要课程之一,在桥梁工程专业教学中占有十分重要的地位。一方面,它以高等数学、理论力学、材料力学等课程为基础,另一方面,它又是桥梁工程、桥梁设计理论等专业课的基础。在桥梁工程专业中,结构力学尤其重要,该课程为桥梁工程专业的核心课程,为后续课程提供计算方法和基础知识,因此结构力学起到承上启下的作用,并且在学生日后的工作中发挥着相当重要的作用。
2.桥梁结构力学的教学特点
力学是概念性、理论性较强的学科,实际工程则是实践性较强的学科,如何在讲授结构力学课程时将枯燥的力学概念和鲜活的工程实例联系起来,这是一个教育学的问题。
桥梁结构是一种复杂的结构,我认为,桥梁结构力学需针对桥梁结构的特点,从结构形式和荷载组成方面进行有针对性的讲解和分析,才能锻炼学生形成正确的力学概念,养成良好的力学分析习惯。否则容易陷入理论脱离实际的误区,使得学生难以产生对结构力学的兴趣,或者即使获得高分,也很难有清晰的力学概念。
桥梁结构根据桥型可分为:梁式桥、拱式桥、斜拉桥和悬索桥等,这些结构的受力机理复杂,如梁式桥以受弯为主,对应结构力学里面的静定和超静定梁式结构,因此在讲授简支梁和连续梁的计算方法时,如果在教学中结合一些工程实例,介绍简支梁桥和连续梁桥的区别,学生便更容易理解梁式结构的受力特点。在讲授框架受力特点时,结合连续刚构桥梁的特点进行分析;在讲授拱的受力时,将一些三铰拱、两铰拱和无铰拱桥的结构形式进行简要的分析和对比;在讲授超静定结构时,提前引入斜拉桥和悬索桥等多次超静定结构的概念,并且针对这些结构的受力分析,将计算结构力学和一些计算软件的概念提前灌输给学生,相信学生的学习热情和主动性都会得到较大的提高,也会为学生将来应用力学概念分析工程实际问题打下基础。
桥梁结构的受力也有自己的独特性,建筑结构主要受恒载的作用,桥梁结构则更多受到活载的影响,活载的分析则需要利用影响线和包络图的概念。因此在桥梁结构力学的讲解中,影响线的内容需要进行较大篇幅的讲解,桥梁结构的抗风、抗震等问题则和结构动力学的概念息息相关,结构动力学的内容对本科生的数学和力学基础有较高的要求。这些内容往往由于概念性较强且比较抽象,学生难以完全在学习中理解,即使以后进入了研究生学习的阶段,也还要重新进行这部分内容的学习。
3.教学方法的改革
在多年的结构力学教学过程中,我注意到在目前的桥梁结构力学教育中,存在着以下需要改进的内容。
(1)力学教学和工程实例的结合
在很多大学,特别是一些地方的院校中,青年教师的实践机会较少,担任的课程也较为单一,只熟悉力学概念,对于实际工程所知较少,因此在授课过程中难以拓展知识面,只能传授书本的知识,使得学生不能接触到实际问题。比如在讲约束和支座的概念时,由于没有接触过各种各样的桥梁支座形式,只能简单地将支撑抽象为约束;在讲解拱桥的受力问题时,不能将“拱”的概念还原为“拱桥”的概念,学生学习了以后难以产生深刻的印象。因此提倡讲授力学的教师也积极参与到实际工程当中,与当地的设计和施工单位密切联系,并且多涉猎些工程方面的知识,努力完善自己的知识结构,这样授课的时候才能达到深入浅出,生动有趣。
(2)提高互动性
互动式教学要达到的目的就是教师在教学过程中,使学生学到、学会、学好教师传授的知识,同时通过学生的信息反馈,教师对知识的理解进一步深化。最为理想的情况是教师传授的所有知识被学生全部有效地接受和掌握。
因此,互动式教学的一个重要特征就是学生的参与性,它通过强调教师与学生的双向交流,充分调动双方的积极性和能动性,从而活跃课堂气氛,有利于改变学生被动听讲的消极性,发挥其学习的主观能动性,使其通过自己的积极思考领会所学知识,在参与中完成学习任务。比如在例题的讲解中,尽量突出学生,让学生用所学的基本理论知识来求解,教师负责引导、纠正,充分地让学生参与进来,激发学生的学习热情。
(3)实践性教学环节的改进
以往结构力学的主要教学任务是在课堂上完成的,教师的主要任务是将课本上的知识传授给学生即可,实践性的教学任务则交给后续的课程。
这种教学观念也需要改革,比如我在教学过程中,就曾经在课余带领学生在城市和城市附近的桥梁结构和建筑结构附近进行现场调研和实习,让学生根据所学的知识,解释各种结构的受力特点,将结构等效为结构力学中的基本结构,并根据荷载绘制出内力图和影响线的形状。
4.结语
桥梁结构力学有自己的特点,教师要从工程的角度和学生的实际需要出发,拓宽学生的知识面,丰富学生的联想,锻炼学生的抽象思维能力,促使学生形成良好的力学概念。
【基金项目】海南师范大学第六批校级教学改革研究项目(HSJG201121)资助。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)04-0158-02
无机化学是大学一年级化学专业学生接触最早的一门基础课,其中量子化学部分由于内容较抽象,学生普遍反应非常难理解,有些学生甚至因此失去了学习化学的勇气[1-3]。由于这部分内容关系到学生对于后来原子结构、分子结构、晶体结构和配位化合物等相关知识的理解,所以在教学中历来是重中之重,讲解课时也是安排最多的,但是学生仍然普遍觉得内容晦涩难懂。通过多年的教学经验以及和学生们的沟通了解,我们认为主要是课本在编排时只引用了了结果,而没有介绍相关结果的来龙去脉,这一出发点本是为减轻学生的负担,但反而造成知识链条的中断,学生既不知其然,又不知所以然。因此,我们补充了课本中省略的相关知识点,使学生对于量子化学的处理方法有初步的了解,提高了教学效果。由于这一部分涉及许多数学知识,因此在讲解时应突出研究思路,而不是让学生钻研数理公式。这样就会使学生对于微观粒子的运动方程的由来有初步了解,对于原子结构、分子结构和晶体结构的学习有一定的辅助作用。
1.非相对论近似
薛定谔方程是量子力学的基本方程,其解即为体系的波函数,一旦求得了体系的波函数,原则上体系的所有性质都可以推测出来,这是因为量子力学的理论会告诉我们如何获取这些信息。但是由于薛定谔方程是一个偏微分方程,除少数几种情况外,是难于求解的,所以要求采取一系列合理的理论近似及数学处理方法[4-5]。
在研究体系内有有限个原子核和电子,其运动速度远小于光速,在这里没有粒子的产生和湮灭的现象,即粒子数是守恒的,因而可以忽略相对论效应,而采用非相对论近似,其相应的薛定谔方程为:
但在实际计算中,一般只取一个或几个Slater行列式计算,既能满足要求又不致于使计算过分复杂。
经过上述的处理,才能够求得多电子体系中电子运动的波函数和原子轨道。学生才能更好地理解多电子体系中对于电子运动状态的描述,是在基于上述几个近似后才求得的。
参考文献:
[1]曹锡章, 宋天佑, 王杏乔. 无机化学[M]. 北京: 高等教育出版社,1994.
[2]许善锦. 无机化学[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2005.
[3]吴国庆. 无机化学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004.
[4]P. W. Atkins. Molecular Quantum Mechanics. London: Oxford University Press, 1983.
[5]徐光宪, 黎乐民, 王德民.量子化学――基本原理和从头计算法[M]. 北京:科学出版社, 1985.
[6]D.E.Ellis. The Discrete Variational Method and its Applications to Large Molecules and Solidstate Systems. Conselho National de Desenvolvimen to Cientificoe Tecnologico, 1997.
解决数学问题时,常规的思考方式是由已知到未知的定向思维.但有些问题按这样的思维方式来寻求解决问题的途径却比较困难,甚至无从下手.这种情况下,经常要求我们改变思维方向,换一个角度去思考,找到一条绕过障碍的新途径.构造法就是这样的手段之一.
所谓构造法是指当解决某些数学问题使用通常办法按定式思维难以奏效时,应从问题的结构和特点出发,进行广泛联想,构造出一个与条件或问题相关的数学命题,实际问题得以转化,从而解决问题的方法.
构造法具有以下特点:
(1)构造法是一种通过构造新的数学对象使原问题得以转化,从而解决问题的一种方法.它与数学变换方法具有某种相似性.
(2)构造法解决问题的过程比较直观,它不仅能断定某种数学对象的存在,而且能按一定方式在有限步骤内具体找到它.
(3)构造法解决问题具有很大的灵活性,针对某一具体问题,如何进行构造,这与个体的数学知识和经验都密切相关.
正由于构造法的这些特点与所要求的解题转化过程很好地吻合,构造法就成为解题的主要方法之一,成为数学家常用的解决问题的思想方法,并在中学数学中有着广泛的应用.下面我们就结合实例具体地给予讨论,以期能给读者一些有益的启示.
布鲁纳的认知结构学习论认为,知识结构的学习有助于对知识的理解和记忆,也有助于知识的迁移.但其中相关的知识点要在学生的头脑中形成一个结构,并达到真正理解,还需要一个“螺旋式”的认知过程.对定积分概念的结构分析,既有助于将定积分的数学逻辑结构与心理认知结构统一起来,更有助于学习者对“微元法”的数学思想和方法进行积极主动的意义构建,从而达到对定积分概念更深层次的理解和掌握.
一、定积分概念的数学结构
根据高等数学我们知道,对于有界函数f(x),x∈[a,b],在闭区间[a,b]上的定积分定义表达式为
∫baf(x)dx=lim λ0 ∑ n i=1 f(ξi)Δxi=f(ξ1)Δx1+f(ξ2)Δx2+f(ξ3)Δx3+…+f(ξi)Δxi+…
其中,λ=max 1≤i≤n {Δxi},ξi∈[xi-1,xi].
不妨设f(x)在闭区间[a,b]上连续,则无论闭区间[a,b]如何分,ξi∈[xi-1,xi]如何取,所得到无穷多项f(ξi)Δxi和的值(定积分的值)都存在且唯一确定的.即定积分的值是由函数f(x)(称为被积函数)与其定义区间[a,b](称为积分区间)唯一决定的,其值是在λ=max 1≤i≤n {Δxi}趋于零变化过程中,f(ξi)Δxi(i=1,2,…,n,…)无穷累加的和.如何认识这个“和”呢?首先,这种“和”已不是一般意义的代数和,它与有限项的和有着本质的区别,它是借助有限项的和∑ n i=1 f(ξi)Δxi的极限来认识无限项的和,本质上是一种极限问题,即∫baf(x)dx=lim λ0 ∑ n i=1 f(ξi)Δxi,它是事物无限运动变化在量的方面的反映,是有限与无限的辩证统一.其次,∫baf(x)dx=lim λ0 ∑ n i=1 f(ξi)Δxi作为某一个量 F 而言,在闭区间[a,b]上具有可加性且连续分布.
因此,被积函数f(x)与积分闭区间[a,b]就成为定积分的两个基本构成性要素,乘积f(ξi)Δxi是定积分的过程性要素.定积分的值是这些要素的相互联系、相互作用、从有限到无限运动变化的结果.
设量F 在闭区间[a,b]上具有可加性且连续分布.不难想象量F 在闭区间[a,b]上被分割的部分量为ΔFi(i=1,2,3,…),可以看成是F(x)在点x变到x+Δx时的增量ΔF,不妨令ξi取x,Δxi=Δx,则部分量 ΔFi 用线性函数f(ξi)Δxi 近似代替的过程,可以表示为ΔF≈f(x)Δx.
又在λ=max 1≤i≤n {Δxi}趋于零的过程中,Δx=dx,根据微积分基本定理(如图),我们知道
F′(x)= ∫xaf(t)d t ′=f(x)
即
dF=F′(x)dx=f(x)dx,ΔF≈f(x)Δx=f(x)dx=dF,
也就是说,将F无限分割的过程,就是求F 的微分过程.数学上把dF=f(x)dx称之为微元素(简称微元).从定积分定义表达式结构上说,寻找量F的微元dF=f(x)dx是计算F=∫baf(x)dx的关键.有了微元就可以根据微积分基本公式(牛顿―莱布尼兹公式),将定积分
∫baf(x)dx=lim λ0 ∑ n i=1 f(ξi)Δxi
和式极限的计算,转化为求f(x)的原函数F(x)在[a,b]上的增量,即
∫baf(x)dx=F(b)-F(a).
事实上,在微积分发展史上,正是微积分基本定理架起了微分与积分之间联系的桥梁,它不仅给出了计算定积分的有效方法,而且在理论上标志着微积分完整体系的形成.
二、对微元法的数学理解
从古希腊阿基米德的“穷竭法”、刘徽的“割圆术”、开普勒的“行星运动三大定律”,到牛顿――莱布尼兹微积分理论的初步确立,其基本思想方法可以概括为“分割取近似,求和取极限”.在解决具体问题时,这一方法主要针对求某一总量问题,例如求面积、体积、质量、功、液体压力等,是具有可加性连续分布的量.用定积分去计算这个量F 时,按照定积分的结构分析知道,首先,必须要构建出两个基本构成性要素 ―― 与量 F 有关的函数f(x)及其定义区间[a,b];其次,寻找出其过程性要素 ―― 量F 在区间[a,b]上与任一小子区间[x,x+Δx]相对应的部分量ΔF的微分dF,即微元素dF=f(x)dx,然后计算F=∫baf(x)dx.这就是现行教材中所说的“微元法”.但教学中应用“微元法”解决具体的几何和物理上的问题时,往往会流于机械记忆和模仿.如何理解性地加以应用呢?
首先要明确的是一个连续变量的求和问题.为了便于理解,把所求的量F分割成部分量ΔF,F看成是某个变量的函数,如F(x),则其导数F′(x)(x点处一个度量单位上函数F(x)的增量,即F(x)在x点的变化率)与Δx乘积,即F′(x)Δx是F(x)在区间[x,x+Δx]上增量ΔF的近似值,此时Δx被当作相对静止的有限量.其次,令Δx0,此时Δx=dx,dF=F′(x)dx.在实际问题中,它是局部范围内的以“直”代“曲”,以“不变”代“变”,以“规则”代“不规则”的过程.然后根据具体条件找出微元dF=F′(x)dx=f(x)dx,恰当选取微元是应用“微元法”解决问题的关键.
在几何的应用上,微元的确定应抓住微元的几何意义进行突破.如在平面直角坐标系中,已知曲线所围成的封闭图形的面积A,微元dA=A′(x)dx是图形在区间[x,x+dx]上一个小矩形的面积;旋转体的体积V,微元dV=V′(x)dx是旋转体在区间[x,x+dx]上一个小圆柱体的体积;在极坐标系下,曲边扇形的面积A,微元dA=A′(θ)dθ是曲边扇形在区间[θ,θ+dθ]上一个小圆扇形的面积等.
在物理的应用上,微元的确定应抓住微元的物理意义进行突破.如变力f(x)沿位移方向作功W,dW=W′(x)dx是恒力f(x)在位移区间[x,x+dx]上对物体所作的功;以速度v(t)沿直线运动物体的路程S,dS=S′(t)dt是物体以速度v(t)在时间区间[t,t+dt]上匀速运动所经过的路程;以密度ρ(x)非均匀分布的细棒质量M,dM=M′(x)dx是细棒在长度区间[x,x+dx]上以密度ρ(x)均匀分布的质量等.
值得指出的是对于抽水作功问题,微元的选取在学习中很难理解.有些教材中只说明“已不是变力作功问题,但仍可以用微元法”.如何理解用微元法求抽水作功问题呢?首先,抽水过程是连续变化的,所做的功W 不妨理解为是关于水深x的可导函数W(x),则W′(x)是水深x处的一个单位深度上功的增量,W′(x)与Δx乘积就是功W 在深度区间[x,x+Δx]上的增量ΔW的近似值,即ΔW≈W′(x)Δx,其物理意义是将厚度为Δx的薄层水抽出经过位移x所做功的近似值,此时Δx被当作相对静止的有限量.其次,令薄层水厚度Δx0,此时Δx=dx,即功的微元dW=W′(x)dx,再由物理学知识算出将厚度为dx的薄层水抽出经过位移x所做的功,即得到功的微元dW.
综上所述,应用“微元法”求某一连续可加性总量F 时,dF=F′(x)dx是F 在区间[x,x+dx]上增量ΔF的近似值,然后根据问题的具体意义寻找微元dF=F′(x)dx=f(x)dx,这样解决问题的思路就清晰了.
例如,在求y=sinx,x∈[0,π]与x轴围成的图形绕y轴所形成的旋转体的体积V时,微元dV=V′(x)dx是旋转体在区间[x,x+dx]上一个高为y=sinx,x∈[0,π]小圆环柱体的体积,则
dV=2xπsinxdx.
V=∫π02xπsinxdx=2π2.
中图分类号: G427 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2011)02-0105-02
钢结构课程是高校土木工程专业的核心专业课程之一,是一门理论性很强并且有重要的实际工程应用意义的课程。其教学目的在于学习和掌握钢结构领域的基本概念、设计原理和施工常识等基本内容,为课程设计打下良好的基础;同时也使学生了解和掌握钢结构的分析研究方法,为学生以后从事工程设计、科研和专业素质的提升做好知识储备。因此,改进钢结构的教学方法,必将带来较大的受益面。
1 课程特点
1.1 内容多,学时短
该课程内容多信息量大,内容庞杂,主要内容包括材料特性、构件之间连接的设计计算方法、各类基本构件(轴心受力构件、受弯构件和拉弯压弯构件)的受力特点和设计计算方法。虽然课时逐步减少到目前的56个学时,有的院校甚至减少至36~40学时,但课程覆盖的主要内容并没有减少,同时,教材内容需要板书的图和公式、计算多,也占用了很多课堂时间,使得相关内容不能够进行深入地讲解,影响了学生对整体知识体系的掌握。
1.2 概念、理论模型多,公式、参数、图表多[1]
钢结构原理课程计算内容很多,还有相当多的计算公式以及一系列图表的选用。同时,还涉及到大量的试验归纳和经验总结,以及钢结构设计规范中的条文。这给教师的讲授带来了一定的困难,也不同程度地增加了学生学习的难度,学生通常会感到这部分内容零散、逻辑性较差,不易灵活运用。
1.3 理论性强,需要一定的专业基础知识
学生对钢结构的感性认识少,使得很多概念和理论抽象难懂,更为重要的是理论性强,尤其是稳定理论。但多数院校受学时限制,没有对稳定理论进行深入地学习。这种理论上的缺失,对教师教授以及学生理解钢结构原理中涉及稳定性的教学内容带来了困难。同时,该课程以力学为基础,抽象的概念和理论模型,还需要学生力学等方面基础知识的支撑,同时又需要考虑钢材及钢结构自身的特点。
1.4 理论性与实践性并重
钢结构课程是理论性与实践性相融合的一门学科,根据教学大纲一般在课堂教学讲述完毕后,安排一周左右的课程设计作为实践性教学环节。但由于课时的限制,一般不安排工地现场参观和认识实习,学生缺乏实际工程的直观感受,难以有效地把书本知识和实践中的钢结构有机联系起来。
上述课程特点使得学生普遍感到钢结构比较抽象、入门较难,内容比较单调和枯燥,学习兴趣和积极性差,易使学生对课程理解不深,应用不灵活,直接影响学习效果。因此,如何把握该课程内容的主线,深入浅出,让学生深刻理解计算理论和设计方法,如何使这门课生动起来,激发学生的学习兴趣和热情,称为该课程讲授过程中值得探索和思考的问题[2]。
2 教学方法探讨
2.1 讲好绪论第一堂课,激发学生兴趣
心理学上有个原理叫首因效应。绪论课作为课程教学的第一堂课是十分重要的,关系到学生对教师的印象,关系到学生对这本门课程的学习兴趣,关系到学生对教师能否讲好这门课的信心,以及关系到后续课程内容的教学效果。所以,教师应充分做好准备,讲好第一堂绪论课。在绪论课中,可借助大量的工程实例图片,比如一开课就给学生展示国内外知名高层、大跨等造型新颖的钢结构建筑,通过国内外知名钢结构建筑来介绍钢结构的特点、应用情况和发展趋势,从埃菲尔铁塔到广州新电视塔,从工业厂房到轻钢结构住宅,从杭州湾跨海大桥到国家大剧院,以及奥运场馆等采用钢结构的建筑,进行准确生动的阐述,大量的实例、图片、音像和数字会使学生感到钢结构的新奇和重要,引起学生的求知欲。
2.2 归纳提炼,抓住主线,重点讲解
钢结构课程内容多,公式多,学时短,如果把每点都将深讲透,不仅授课时间不允许,学生也不易抓住重点。因此,对知识点进行梳理和归纳,抓住几条主线讲授是多数授课老师采用的方法。通过对主线内容的分析比较,可根据具体情况列出详细的表格,一目了然,便于学生理解掌握。
1)构件连接计算方法的分析比较。该部分的计算公式和构造等内容较多,讲解时可抓住受力分析这条主线,归类讲清各计算公式的由来。讲授时归纳出各受力条件下:对接焊缝和角焊缝计算方法的相同与不同之处,普通螺栓与高强螺栓破坏形态的相同与不同之处,普通螺栓与高强螺栓在各受力条件下计算方法的相同与不同之处。
2)各类受力构件验算方法的分析比较。该部分应抓住设计要满足两个极限状态这条主线,即承载力(主要包括强度、整体稳定、局部稳定)和正常使用(主要涉及刚度)极限状态。这条主线不仅是讲课内容的主线,也是解题的主线。还要注意,不同构件,以上两个极限状态的验算内容也不相同,如轴心受拉构件与轴心受拉构件、拉弯构件与压弯构件。
2.3结合工程实例,理论联系实际
钢结构是一门应用学科,理论与实践的结合、补充必不可少。通过实际工程中发生的钢结构倒塌、破坏或存在安全隐患的案例进行介绍,引导学生从专业人员的角度思考发生此类破坏的原因是什么[3]。例如,在介绍钢材耐热但不耐火的特点时,引入911事件的视频,同学们在一片惊叹声中将材料的这一特点牢记于脑海中。同时,通过分析工程事故或隐患,还可以加强学生的安全和责任意识。
2.4 灵活运用多种教辅工具,提高教学效果
灵活运用多种教辅工具,如制作优良的PPT、录像、图片、动画等多媒体方法,同时根据教学内容安排适量板书,可以使教学效果有较大提高。如在讲述钢结构特点时,可辅以钢结构加工制作或施工的录像,使学生印象深刻;在讲到螺栓连接的破坏时,用动画演示普通螺栓受剪连接的破坏形式及过程,直观易懂;在讲受弯构件梁的失稳问题时,通过三维动态演示失稳的过程,使学生对理解难度较大的知识点有了更深刻的认识。这些教辅工具的灵活运用,可使课程内容生动化,调动了学生学习的兴趣和积极性,既增强了学生的感性认识,又能够提高学时效率。
2.5 加强实践性教学环节
除大纲要求的课程设计外,可增加课外参观认识环节。钢结构由于其结构形式多样、连接复杂,为了增强教学效果,可适时安排学生参观典型结构形式的钢结构工程,条件允许还可组织学生到工地现场参观,从而实现理论和实践相结合,以期开拓学生的视野,这一方面增强了学生对钢结构的感性认识,另一方面也锻炼了学生的交际能力和表达能力,提高解决实际问题的能力,增加学生毕业后的就业适应性。
2.6 采取多种考核方式,促使学生自主学习
传统的闭卷考试形式容易造成学生负担过重,内容多数死记硬背,毫无益处。课程的考核方式可以采用半开卷、开卷的考试形式,或者小论文、大型课程作业、小课题等。在成绩评定方面,也做出适当调整,不能只看考试的卷面成绩,还应当综合考虑平时作业、课堂出勤、提问和课堂讨论等方面。通过这种新的评价办法,引导学生养成勤于思考,勇于探索和创新的良好习惯,使学生更加重视学习。
3 结束语
教学方法需要根据课程的特点来设计,教学改革是一项综合性和系统性的过程。实践证明,开展多种形式的教学方法改革与探索是转变教育观念、提高教学质量的有效途径。摒弃传统教学中的一些弊病,研究探索科学、合理、实用的教学方法显得尤为重要。
参考文献:
历史教学当今处于一个比较尴尬的局面,新课改已经实行了好几年,但学校仍然不得不面对以升学率来评价教学质量的社会现实,这就要求教师必须想方设法地诱发学生对历史的学习兴趣。在教学中,教师应通过教学设计,开发、选择、组织多种手段参与教学过程,使学生在最佳学习状态下进行有效的学习,这其中图示法是一种不可或缺的教学方法。
历史知识结构图示法是一种把历史学科的基本原理、基本概念以及它们之间内在联系的知识传授给学生的一种最优组合的教学方法。由于具有直观形象、简单明了、化难为易等优点,图示教学法在历史教学中得到了广泛应用,并且产生了理想的教学效果。历史图示教学法的常用形式有以下几种:
一、数轴图示
利用数轴图示,讲清历史的分期、起讫年代、特点等,使学生在学习新课前或复习时能从宏观上获得对该段历史的整体认识。
上面的图示,可以看出中国封建社会可以分为六个时期,各个时期的时间、特点如下:
战国时期,时间从公元前475年到公元前221年,是中国封建社会的形成时期。
秦汉时期,从公元前221年到公元220年,是中国封建社会首次出现大一统的时期。
从公元220年到公元589年,为三国两晋南北朝时期,是中国封建社会分裂和民族大融合时期。
公元589年,隋朝灭陈,统一南北,到公元907年唐朝灭亡,这一时期国家统一,政局相对稳定;封建经济继续发展,呈现繁荣局面,各民族联系加强,统一的多民族国家得到发展。
从公元907年到公元1368年为五代辽宋夏金元时期,这一时期中国封建社会民族进一步融合,封建经济继续发展。
从公元1368年明朝建立到公元1840年清朝以前,中国封建社会逐步走向衰落。
二、结构图示
依据图示,讲解知识结构和知识间的内在联系,有利于学生理解记忆和系统掌握历史知识,形成规律性的认识。如,“三角贸易”知识结构图:
这个图示就形象地反映了贩卖黑人奴隶的“三角”贸易。学历史既需要形象思维,也需要逻辑思维。使用图示时,必须配以教师生动具体的讲述,这样既可以省时省力,又可以提高教学效率。
三、方位图示
在初中历史教材中,涉及地理方位的知识比较多,如,国家的相对位置,疆域大小,重要民族、城市的分布等。如果只靠教师口头说教,较难掌握,若用图示法,则可事半功倍。如,战国形势图:
图示将战国七雄的名称及位置清晰地展示出来,一目了然,便于学生记忆,同时空间观念也得到培养。(记忆顺口溜:北燕南楚西秦赵魏韩)
四、比较图表
1 广义发展论的定义及其涵义
广义发展论是运用多学科分析方法,以人类社会经济发展的一般问题为研究对象的、广义的发展经济学,是相对于仅以发展中国家和经济问题为研究对象的狭义发展经济学而言的。广义发展论及其核心理论模型“文化一制度—政策模式”是第四阶段发展经济学的综合发展理论框架的雏形。
一般来说,人们将所有国家按照发展程度区分为发达和不发达国家、较发达和欠发达国家,考虑到持续变化的过程,将不发达和欠发达国家称为发展中国家,较发达和发达国家称为发达国家。与发展经济学一贯只将发展中国家作为其研究对象不同,广义发展论的研究范围包括不同发展程度的所有国家。之所以这样界定广义发展论的研究范围主要有两个原因:
(1)发展不只是工业化,不单是发展中国家的当务之急,发达国家也还有继续发展的问题。具体来说,发展中国家通常面临增长和发展的双重任务(其中的最不发达国家面临启动、增长和发展的三重任务),而发达国家在实现了经济增长后,除了要解决经济增长中遗留的社会问题,还直接面临着如何继续发展的问题。因此,可以说,所有国家都是“发展中”国家,发达与不发达只是相对而言,发展是人类社会共同的、永恒的主题。
(2)自发展经济学诞生以来,尽管许多发展经济学家企图找到适合于所有发展中国家的一般理论,但这些理论都无法概括不同类型的发展中国家的差异,迄今为止建立经济发展理论的努力尚未获得成功。在建立一般理论模式的条件还不成熟的情况下,20世纪80年代以来发展经济学放弃了对一般理论的探讨转向“类型学”研究,即由注重一般经济发展理论的研究转向强调对不同类型的发展中国家作分组或国别的研究,企图使发展经济学再具活力。国别研究虽然是一般经济发展理论赖以建立的基础,但以国情特殊而否定一般发展理论的存在也是不妥的。国别研究毕竟不是具有普遍意义的一般性理论,发展经济学始终未从总体上揭示发展中国家经济发展的一般规律,更谈不上揭示人类社会经济发展的本质过程和一般规律,这不得不说是一个严重的缺陷。
因此,发展经济学的出路在于,一方面要做大量的国别研究,因为只有在对各种类型的发展中国家做了系统深入研究之后,才能从中提炼出经济发展的一般规律;另一方面,要回归到发展经济学的主旨上来,要以探讨人类社会经济发展的本质过程和一般规律为己任。这样,发展经济学的研究范围就必须包括所有的国家。
这个意义上是广义的。
2 广义发展论的理论结构
2.1 发展一般问题的提出及其界定
信息技术革命和经济全球化带来了发展经济学的新发展。信息技术的迅猛发展,加速全球化的进程,也加深了全球化的程度,即各国经济相互渗透的程度加深了,人们所关注的仅仅是各自国家的经济发展,更加关注世界经济总体发展状况。而现有的狭义发展经济学只是研究发展中国家的经济发展问题,缺乏对世界经济发展的一般性的研究,已经回答不了现实提出的新问题,因此,发展经济学必须开辟一个宏观的研究领域—广义发展论,专门研究人类社会经济发展过程中的支配因素及其相互关系,使人们对经济发展过程的本质有个总的概念。
广义发展论将文化、制度和政策视为发展的内生因素。即在发展过程中,政策对发展起着最直接的作用,是发展的一个重要变量;然而,政策的制定是在特定的制度安排之下进行的,制度安排决定了政策偏好,最终决定了经济发展收益的归属,从而制度也是发展的一个重要变量;制度安排并不是一成不变的,文化则对特定的制度安排的形成和制度变迁起着推动作用,因而,文化是发展的又一重要变量。那么,可以把发展简单地表示为政策、制度和文化的函数:f《p,i,c)(其中,p代表政策,i代表制度,c代表文化)。
2.2文化因素内生化
本文提出“文化因素内生化”,认为文化是影响经济发展因素中产生最深刻的内生因素。美国文化人类学家露丝·本尼迪克特(rose.b)认为,一定的文化(模式),是一个民族(种族)在历史长河中逐步积淀而形成的,其形成过程可以归纳为:远古的生活环境所形成的行为偏好一长期的自然整合而形成的某种标准—标准逐渐被群体所认同一最终形成特定的文化。之所以说文化因素是影响经济发展的最深刻的内生因素,是因为文化模式具有持久性、隐蔽性和超越性,所谓持久性是指文化模式一经形成就具有很强的稳定性,除非当经济结构发生了剧烈的变革,文化模式才会出现明显的变化,但是文化模式中的一些“分子”仍然会长期保留下去,而形成特定的传统;所谓隐蔽性,是指文化是人类社会生活中最深厚的、渗透到大众生活中的无意识的层面,较之经济、政治结构具有更大的韧性,它潜移默化地影响着人们的经济行为;所谓超越性,是指文化是具有相对独立性的层面,可以超越特定的社会结构和社会制度。文化对经济发展的影响主要在于以下方面:1、价值取向。它是大众所认同的价值观和道德伦理标准,它不仅改变个人的发展,而且改变整个民族的发展进程。一种文化的价值观是否鼓励获取财富的经济行为、对个人财富是否有制度性的保障和如何使用财富,更确切地说,是否把财富用于生产性的投资,都对经济发展起着抑制或促进作用;2、商业进取精神。这是发展商品经济的人文因素。它包括对财富的向往(对财富的向往程度取决于财富所带来的边际满足的大小)、在工作中的能动性和冒险精神。其中,冒险精神指的是愿意改变个人的职业,这意味着可能背井离乡,但发展往往需要这样的流动;当然,文化并不直接作用于经济发展,而是通过影响制度层面间接地决定经济发展,它起作用的载体是“文化经济人”。经济学从人性的角度将经济行为主体定义为“经济人”,但事实上,一切行为主体及其执行经济行为都是在特定的社会人文环境下进行的,因此,从这个意义上来说,“经济人”实际上应是“文化经济人”。
3 文化-制度-政策模式及其应用
文化-制度-政策模式是决定广义发展论是否具有社会功用的关键,这个模式的意义不仅在于阐释了文化、制度和政策这三者相互作用的机理,主要在于它在现实中的可操作性、可运用性。我用“诱导发展”这个概念来表示模式的操作过程。简单地说,“诱导发展”就是对模式地逆向运作,有两种方式:1、政策制定(制度交易)-制度变迁-文化整合-文化变迁2、政策制定(制度交易)-改变观念-文化变迁。第一种运作方式是通过政策选择推动制度变迁,从而追使传统(上接第35页)文化、观念发生变化,从而克服文化中不利于经济发展的因素,促进经济发展。由于政策不是直接作用于文化层面,而是通过制度这一中间层,因此是渐进式变迁;第二种运作方式是政策选择直接作用于经济行为主体,由于经济行为主体使文化发生作用的载体,其思想观念的变化最终将导致文化变迁卜克因素,从而利于经济发展。由于政策直接作用于文化载体,使文化遭到直接,剧烈的冲击,因而是突发式的变迁。这两种运作方式的根本区别就在于,政策选择首先作用的层面。对于文化底蕴深厚的国家来说,使用第一种诱导发展方式较好,因为这样可以避免文化层面直接遭受冲击,以渐进的方式进行变革可以减小变革成本。而对子历史并不悠长的国家,直接使文化发生变迁,一不仅加速了变革进程,而且也使变革以较小的成本进行,因此,第二种诱导发展方式更适合。
4 广义发展论的意义
结构材料没有固定的模式,这样能引起幼儿的探索,从而发展幼儿的好奇心和创造力。幼儿可以自由建构各种物体,可以灵活多变地利用材料。而尝试、设计、实验是促进儿童想象力、主动性和创造性发展的重要手段。幼儿在游戏中要自己根据材料去寻找联系和组合,摆弄各式各样的积木,将积木一层层地堆高、围合,不停地搭他们想要的汽车、高楼、风车等。这就促进了幼儿好奇心,培养了丰富的想象力。好动是儿童的天性,好奇多问是他们的特点。儿童知识与经验的获得,基本是在感知活动中得到的。以雪花插塑为例:雪花插塑适用范围广,可以拼出许多玩具。在一次雪花插塑创意拼插活动中,教师与幼儿共同商定了“生日礼物”的主题后,有的幼儿用雪花插塑插成了蛋糕,有的插出了汽车、奥特曼等小玩具、礼品,各具特色。在结构游戏中,幼儿的想象力在每一次活动中都会有不同程度地体现,在积累过程中,幼儿的思维活跃,能力得到了提高。
二、促进学生感知能力的发展
结构游戏要求幼儿在操作时,认识游戏材料,感知物体的颜色、形状、大小等;在选择材料的时候,要充分利用感知的对比现象,选择适合自己搭建的材料,这有利于幼儿建立感觉标准体系。感知能力是认识事物必须具备的能力,它包括观察力、听力、闻的能力、品尝力和摸的能力。结构游戏中手的动作是必不可少的,也是贯穿始终的。结构游戏的基本活动方式,是手脑并用的构造活动,是幼儿在大脑的调节控制下动作逐渐协调、复杂的一个过程。手指的控制能力不断加强,幼儿的动手操作能力也大大提高。脑生理学研究则证明,人脑功能具有区域性特点。用手进行各种动作的训练,实际上使得大脑得到锻炼与刺激,脑与手的联系和脑内部的联系都得到加强,从而对改善脑功能起了积极作用。在进行结构游戏的同时,幼儿要了解各种建筑资料的性质,并形成丰富深刻的印象,才会产生去建造物体的愿望。通过学习空间关系的知识,通过分解、组合,理解整体与局部的概念,增强对数量和图形的认识,搭建出令自己满意的作品。
三、促进学生观察力和思维能力的发展
结构游戏不是一种单纯的拼插活动,而是生活、活动在头脑中积累而创造性地再现的一种活动。幼儿只有仔细观察,丰富表象,才有可能创造出新事物。幼儿的结构游戏是有一个发展过程的,观察——模仿——再现——创造,这是孩子结构游戏的发展轨道。需要儿童对实物仔细、有目的地观察,识记画面和实物的特征,还要会识别各个组成部分的特点,以及互相之间的关系,学会在杂乱的材料中找出自己需要的物品。最初的原型模仿完全是直觉感知,通过仔细观察,在成人反复地示范和幼儿不断地模仿下,多次重复练习,再逐步发展为离开原型的记忆模仿。这时,幼儿已是能够有目的地、有计划地进行构造了,而教师的指导也应该转入幼儿独立构造的能力培养方面。幼儿在反复的实践操作中学会自己解决问题,幼儿独立思考构造能力、思维能力也得到了提高。
著名数学家波利亚曾经说过:“数学解题的成功需要进行正确的思路选择,要从可以接近它的方向去攻击堡垒。”数学问题的解决不一定要采用常规思路,即仅根据已知条件并结合所学知识按部就班地探索答案。有些问题我们用常规思维模式是很难获得到正确答案的,因此,这就需要学生改变原有的思维方式,以新的角度来考虑问题,寻求破解问题的关键点。构造法就是这样的手段之一,它是一种极其重要的数学解题思想,应用十分广泛。我结合多年的高中数学教学经验,对如何在课堂授课以及习题训练中渗透构造法的使用条件及注意事项进行研究与探索,下面通过具体实例浅谈几点看法。
一、图形构造,判断个数
在高中数学学习中,几何部分是重点知识之一,其考查方式也多种多样,大部分学生对此都感到十分迷茫。在很多题型中,几何条件与证明结论之间的关系也较为隐蔽,学生仅通过题意一时间是很难发现关键点的。因此,学生应注意挖掘题目条件中隐含的几何含义,并以此为依据构造出适当的几何图形,使问题变得更加直观,取得事半功倍的解答效果。
几何部分知识的学习是枯燥无味的,尤其对于空间想象力不强的学生,当他们遇到分析图形个数问题时,总会晕头转向,不能准确抓住解题的关键,只会浪费时间,不利于考试发挥。教师要教会学生使用便捷的方法,加快解题速度。例如,很多学生都会遇到这样的题目:如图1所示的三棱锥P-ABC,在棱锥的三个侧面以及一个底面中,直角三角形的个数最多可能存在( )个。
这道题目虽然给出了一个三棱锥,但仍需我们展开想象,构造出一个符合题目要求的三棱锥。题干要求我们找出可能存在的直角三角形的个数,很明显,我们会联想到PA底面ABC,如果底面ABC也是一个直角三角形,假设∠ABC是直角,那么我们很容易就能得出答案为4。
这道题运用了构造法求解题,使用构造法之前一定要对题干认真分析,根据已知条件构造出合适的图形,这才是解题的关键。在高考中有不少填空题或选择题都可以利用构造法快速解决,有些时候还需要构造出一些与题干相悖的图形,进而选项达到快速解题的目的。教师要注意在平常训练中培养学生的解题技巧,多向学生渗透构造法在几何图形中的妙用。
二、函数构造,求证不等
高中函数的学习并不像初中函数那么简单,往往会出现一些较为复杂的证明题,以考查学生的理论推理能力。在求解某些函数问题时,使用直接方法往往并不能解决问题,因此,我们要利用所学知识和已知条件构造出一个新的函数,为解题提供帮助,使问题在新的观念下得以转化,接下来再利用函数的相关性质解决原问题,这是一种行之有效的解题策略。
众所周知,函数学习贯穿数学学习的始终,随着知识水平的提升,对学生的函数理解能力以及应用水平的要求都有所提高。证明类题目一直是高中数学的难点,很多学生都无法轻松突破,教师要及时帮助学生打破知识的桎梏,完成证明题目解决的逆袭。例如,我在习题训练中会给学生设置这样的题目:证明不等式 < (x≠0)。这道题如直接证明,则难度很大,我们要进行转换,题目等效于 -
0时,2x>1,即1-2x
在构造函数过程中,最应该注意的就是要有意识、有目的地构造,切不可胡乱构造,否则对解题是毫无益处的,这样只会浪费时间,毫无成效。构造函数要注意目的性,构造完成后要明确如何利用相关性质进行解题,以加快解题速度,提升解题效率。
三、向量构造,数形转化
平面向量是学生进入高中后接触到的新知识,它也是高中数学的重要内容,在每年高考中都会有所体现。为了帮助学生取得佳绩,教师要帮助学生理解向量的真正含义。其实,向量的应用有很多,尤其在解决立体几何相关问题中,很多题目如直接利用传统方法是无法解决的,而利用向量法解题则会非常简单,这都体现了向量的重要性。
就向量本身的知识而言,它可以实现由数向形的转化,我们可以根据题意构造出对解题有利的平面向量模型,使问题得以简化,学生分析起来也会简单得多。证明题在高考中出现的频率越来越高,我以一道证明题为例,简要介绍向量构造法使用的妙处。求证:|a+b|-|a-b|≤2|b|。这道证明题形式虽然简单,但难度却很大,很多学生根本就不知道该如何下手。其实,这道题是需要构造向量的, =(a-b,0), =(2b,0),则 + =(a+b,0),所以| |= =|a-b|,
| |= =2b,再根据| + |= =|a+b|。我们再结合向量的基础知识,| + |≤| |+| |,得出|a+b|≤|a-b|+|2b|,这样原式得证。
这道题同上一例题一样,都是一道不等式证明题,但解决方法却不一样。前一题采用了构造函数的方法,而这一道题则采用了构造向量的方式,虽然构造内容不同,但终究都是构造法,在构造过程中的注意事项是相同的,都需要结合不等式的结构来思考该向哪一个方向构造,两者构造后所起到的作用也是相同的,都能使题目简化,易于解决。通过这种方法解决不等式证明题,有利于开发学生的思维模式。
四、模型构造,解析定理
高中数学中涉及很多数学模型,它们都是通过理论推导而得出的正确结论。其中很多模型的证明都能应用到构造法,正是由于构造法的存在才使得模型得以应用,为数学学习提供了较大便利。
在高中数学学习中,大家最熟悉的模型就是判别式模型,在很多题目解答中都会运用到,这种方法不仅简单快捷,而且学生也易于接受,是一种大众化模型。例如,很多学生在学习过程中会遇到这样的证明题目:已知,a1、a2、b1、b2是非零实数,求证不等式:(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(a12+b12)(证明柯西不等式)。该不等式可以转化为(a1b1+a2b2)2-(a12+a22)(a12+b12)≤0。仔细观察式子,我们就可以发现,左边类似于判别式Δ=b2-4ac,基于这一发现,我们可以构造关于a的二次不等式(a1a+b1)2+(a2a+b2)2≥0恒成立,即(a12+a22)a2+2(a1b1+a2b2)a+b12+b22≥0恒成立,所以Δ≤0,即可以证明原不等式。柯西不等式是我们没有学过的知识,但却可以利用已学知识来进行证明。在解决证明类题目时,我们不能一眼就看出解题方法,解题方法是在变换中一点一点被挖掘出来的。一开始我们并不能联想到用判别式法来解题,但对不等式进行转化后,方法就自然而然地迸发出来了,这是一种解题经验。当然,构造法也在其中起到了关键性的作用,只有学生正确地构造出有利于解题的二次不等式,才会轻松地解题。
总之,利用构造法解题会起到意想不到的效果,会将原本复杂的题目变得简单,使疑难问题迎刃而解。利用构造法解题,需要学生开动大脑、开放思维,多角度多渠道地展开联想,只有想到相关知识,才能构造出合适的形式,为解题提供帮助,从而获得快捷有效的解题策略。构造法解题可以培养学生思维的灵活性,让学生从中感受到数学之美,体验到解题之趣。
参考文献:
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)50-0125-05
一、概述
石河子大学是国家“211工程”重点建设高校和国家西部重点建设高校,始终坚持“立足兵团、服务新疆、面向全国、辐射中亚”的办学定位,以培养高素质复合应用型人才作为根本任务,稳步发展本科教育,大力发展研究生教育,积极推进留学生教育,构建了“多样化、高素质、强应用、重创新”的人才培养体系。先后培养各类毕业生约10万人,为兵团和全国农垦系统培训各类管理和专业人才近20万人。学校成为屯垦戍边、建设边疆的重要力量。石河子大学水利建筑工程学院下设农业水利工程、土木工程以及给水排水工程三个本科专业,并设有“农业水土工程”和“水工结构工程”两个硕士点。目前在校生人数900余人。大部分同学为汉族学生,只有农业水利工程专业每四年招收一个民考汉班(由少数民族同学组成)。
农业水利工程专业2011-4班(民考汉)(简称农水11-4班)的同学都来自新疆维吾尔自治区的城镇、乡村,主要由维吾尔族、哈萨克族、回族、柯尔克孜族、蒙古族、塔吉克族、锡伯族、满族、乌孜别克族、俄罗斯族、达斡尔族、塔塔尔族组成。五年制本科。
二、从教学角度分析少数民族学生特点
1.汉语水平较高。农水11-4班同学共31人,女生13人,男生18人,大部分同学来自于城镇,从小学开始,一直与汉族同学共同学习,对汉语理解能力很强。
2.具有强烈的民族自尊心,性格率真。由于生长环境、传统文化、民族意识、思维和意识形态等因素的影响,少数民族学生有很强的民族自豪感和民族自尊心,他们注重与人合作,诚实热情,自觉遵纪守法,热爱自己的民族和文化,维护本民族的荣誉,他们相信依靠本民族的力量可以克服任何困难,迎接新的挑战,这也是最可贵的少数民族学生品质。
3.竞争意识弱,学习积极性较差。少数民族学生由于录取起点低,还有其他国家政策的倾斜,有的少数民族学生对自己的要求不高,对所学专业不感兴趣,学习上自我定位较低,只要考试过关不挂科,顺利拿到毕业证即可,在竞争日趋激烈的社会环境中,这些不足越加显现出来。
4.一些学生的专业基础较差。(1)结构力学课程特点。结构力学是农业水利工程专业主要的专业基础课之一,结构力学是在高等数学、理论力学、材料力学的基础上学习的。其教学目的是使学生掌握杆件体系内力与位移计算的基本原理,了解各类结构体系的受力特点,培养他们结构分析和计算的能力,并为其以后学习有关专业课程、进行各种结构设计及科学研究打下基础,因此结构力学在整个专业培养计划中起到承上启下的重要作用。结构力学一直被认为是抽象、难学的课程。另外,现代科学技术的发展促进了结构力学的发展,也对水利工程人才的要求越来越高。(2)少数民族学生的专业基础。一些少数民族学生的高等数学、理论力学、材料力学的专业基础较差,而传统的结构力学课程又面临着学时减少、概念抽象的问题,学习起来困难很大。对学习该课程不够重视,致使学生在工程实践中提出力学问题及应用结构力学知识分析、解决问题的能力和素质明显不足。
三、针对这些实际情况,从以下几个方面对“结构力学”教学进行改革
1.根据少数民族学生的特点和学习基础制定特殊的培养方案。石河子大学水利建筑工程学院少数民族学生虽然是单独编班教学,但是和汉族学生生活在同一宿舍,因此,本人利用这个优势,除课堂教学以外,采取同宿舍少数民族学生与汉族学生结成结构力学学习对子,相互学习,共同进步。作为教师针对他们基础课薄弱的现状重点辅导和强化,这些既可解决少数民族学生学业方面的困难,又可增进少数民族学生与汉族师生间的友谊和感情。另外,在学业考核方面根据具体情况给予少数民族学生单独考核。
2.宽严有度,加强教学过程管理。在教学过程中,对少数民族学生和汉族学生一视同仁,加强教学过程管理。如果违章违纪也要严厉批评和承担相应的纪律处分。每次上课过程中都要了解学生到位情况,并作详细记录,作为平时成绩评定的依据;及时制止课堂上聊天、接手机等分散同学们听课注意力的违纪行为;认真批改课后作业,及时了解同学们的学习情况,对普遍问题进行统一辅导,对抄袭作业的同学单独批评。
3.围绕结构力学课程特点,抓好课程的两个关键点。(1)静定结构弯矩图的绘制。静定结构弯矩图的绘制是学好结构力学课程的关键知识点。少数民族同学做构件的内力图的能力较弱,为学习结构的内力图计算带来了相当大的困难。对结构中的直杆段做弯矩图时,采用分段叠加法,可使绘制工作得到简化。分段叠加法是当控制截面间无荷载时,根据控制截面的弯矩值,即可做出直线弯矩图。当控制截面间有荷载作用时,根据控制截面的弯矩值作出直线图形后,还应叠加这一段按简支梁求得的弯矩图[1]。当控制截面间无荷载时,弯矩图的绘制采用截面法。截面法主要使用“截”、“取”、“平”三个步骤,通俗易懂,少数民族同学一般困难不大。当控制截面间有荷载作用时,弯矩图的绘制还要采用叠加法。叠加法绘制弯矩图的步骤:荷载分解;作分解荷载的弯矩图;叠加荷载共同作用下的弯矩图,相应的纵坐标代数相加。常见荷载的弯矩图有:两端为铰支座的均布荷载和集中荷载弯矩图;一端固定一端自由的均布荷载和集中荷载弯矩图。其中铰节点处弯矩为零;如果是定向支座,杆中无外荷载时,剪力为零,弯矩不变。因此,在学习过程中,首先,要求学生应先学习好截面法,然后要求同学们把常见荷载的弯矩图像公式一样深刻理解,最后把叠加当做主要方法去学习,解决平常所遇到的问题。(2)虚功原理的应用。结构的位移计算是利用虚功原理求解,对于民族同学这是一个全新的领域,难以理解。结构力学中变形体体系的虚功原理的内容为:体系在任意平衡力系作用下,给体系以几何可能的位移和变形,体系上所有外力所作的虚功总和恒等于体系各截面所有内力在微段变形上所作的虚功总和。主要包含两个原理:虚力原理和虚位移原理。结构位移计算主要使用虚力原理,原理的使用几乎贯穿着整个课程的始终,同学们必须掌握。因此,第一步,从刚体体系的虚功原理入手推导变形体虚功原理,使同学们较易理解;第二步,重点强调在使用中一定有两个状态:虚设力状态,实际位移状态。第三步,课后,师生共同做针对性强的练习、讨论。
四、结语
总之,少数民族大学生肩负着为现代化建设贡献力量的重任,是民族地区的后备生力军。他们的质量和能力水平,将直接影响着国家、地区的发展与繁荣。普通高校对少数民族学生的教育和管理依然是一个薄弱的环节。因此,还需要进一步进行深入研究,采取有效方式,积极探索新的教学管理模式,以适应变化的少数民族学生特点。面对不同的学生特点,不断探索、调整教学方法,力求达到最佳的教学效果。
参考文献:
[1]龙驭球,包世华,袁驷.结构力学I[M].北京:高等教育出版社,2012.