《建筑力学》教学中创造性思维的培养 江苏 洪安宁 <oPo?r|oM|
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创造性思维，也称求异思维，是一种对同一问题寻求多种答 案的思维方法，它具有多样性、独特性等特点，解决问题时注重举一反三、触类旁通、求新求异，是一种高级的思维，是组成创造力的核心。本文就《建筑力学》教学中创造性思维的培养谈几点具体做法。 Pv`yOx&nE
一、创设良好的思维情境，促进创造性思维的培养 &~U8S^os
良好的环境和氛围有助于灵感的闪现，创设愉快的情境氛围有助于创造性思维的发展。良好的思维情境是一种主动、积极的迫切探求新知的学习环境，是一种敢想善思创造性学习的情境。这种情境的产生来源于教师的教学思想和教学方法。我们坚持贯彻以学生为主体、教师为主导的教学原则，做到“六让”，即：让学生独立观察，让学生独立思考，让学生动手操作，让学生动口表达，让学生质疑问难，让学生标新立异，真正把学生当成学习的主体。在教学过程中注重诱导、激励，点明解决疑难的“诀窍”，想方设法点燃学生心中探求知识的思想火花，激发他们的创造兴趣。尽可能地采用叙理性提问?如为什么??和扩散性提问?如解决这个问题有哪些可能性?除此之外还有没有不同的想法??，创造一种宽松富有活力的教学氛围，激发学生的创造热情和创造灵感，积极地培养他们的创造性思维。 3~BL!e,
二、注重思维能力的培养，促进创造性思维的发展 -[v:1\Vv
课堂教学是培养创造性思维的主渠道，注重思维能力的培养是促进创造性思维的重要环节。在教学中我们注重思维过程和思维特点的培养，强调学生的学习方式，强调发现过程和探索过程，培养学生善于观察问题、提出问题和解决问题的科学的思维方法。 "tUXY Y
１?注重思维过程和特点的训练 UKQ ,]VC
思维是人们在已有知识的基础上，通过迂回间接的途径寻求问题答 案的认识活动，是对感性材料进行去粗取精、去伪存真，由此及彼、由表及里的改造活动，它反映客观事物的一般特性和规律性的联系和关系，具有间接性和概括性等特点，是创造性思维的基础。在教学中我们根据思维活动的特点，加强对学生思维活动间接性和概括性的训练，精选精讲授课内容，着重讲清“问题是什么”，“问题的基本性质是什么”，“此问题的现象反映了什么”，让学生通过思考掌握基本概念，弄清基本知识、基本概念间的内在联系，在每章节结束后将所学的知识总结概括成一幅思维流程图，形成一个高层次的概要性认识，以提高学 oDx*}[/
生逻辑思维能力和分析综合能力。例如：在讲静力学内容时，着重讲解受力分析、力系的等效、力系的简化和力系的平衡，最后引导学生总结概括成一幅思维流程图，并对图进行反思与引申，提出物体在力的作用下产生内效应时其内部还会产生什么，物体变形的形状与外力有无关系，有什么样的关系？当力系中所求的未知量多于所能列出的独立平衡方程数时，如何求解等问题，为材料力学及结构力学内容教学埋下伏笔，促进学生对知识的深入理解。 9'Y~! vY
２?教授科学的思维方法 }+QgRGQ
加强思维能力的培养还要教授学生科学的思维方法。一种新的思维方式有可能开辟一个新天地，在教学中我们注意引导学生用归纳、类比及逆向思维的方法分析教材，深化理解教材。如：在解决平面一般力系问题时，常常将其分解成平面汇交力系和平面力偶系的问题来求解。组合变形中复杂的变形问题可以分解成简单变形问题的组合进行求解，作复杂的弯矩图可以分解成一个个简单荷载的情况后，用“叠加法”求解等。由此就可以归纳出在一定条件下，复杂问题可以分解成简单问题的组合来求解的思维方法。再如：讲材料力学内容时，常将各种杆件变形形式进行类比，将相应的各截面应力分布情况进行类比，将求结构变形?位移?的方法进行类比。讲理论力学内容时，将平动与转动进行类比，将力对点的矩与动量矩进行类比，等等。使学生学会用类比的思维方法解决问题。在运用基本概念、基本理论解决实际问题时，向学生介绍“逆向思维法”，即根据题目所给的已知条件，分析要求得的未知量，必须要知道哪些因素，即求Ａ就要知道Ｂ，知道Ｂ必须确定Ｃ，其解题思路为Ｃ→Ｂ→Ａ，使学生掌握一环紧扣一环的逆向思维方法，掌握提出问题、分析问题和解决问题的方法。
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３?培养多观察勤思考的思维习惯 A7
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敏锐的观察力和多角度的思考是培养思维灵活性、广阔性的重要基础。开展一题多解的分析讨论和集思广益活动是培养创造性思维的重要方法。一题多解可分为两种类型：一是求解同一例题采用不同的基本方法，二是虽采用同一基本方法，但在求解某一关键步骤时，所选择的途径和运算技巧不同。开展一题多解就要引导学生通过观察和思考，分析问题的内在联系和隐含条件，并进行广泛联想，从而培养学生的创造性思维。 KSuP'.l
例如：求解图示?１?平面静定桁架中１杆内力时，多数学生都知道可用结点法或截面法计算，但需要用几个步骤才能完成尚不清楚，对此我们引导学生多角度思考，多方位观察，通过讨论，找出求解的最佳方法。最后只用了一个步骤就求得了未知量。?取图示截面以右半部为研究对象，由于２杆是零杆，列ΣＭ＝０即可求得?。 z['>`Kt
再如：求解图示?２?复杂桁架各杆的内力，如用一般方法求解，可以先对结构取图示二个截面Ａ—Ａ、Ｂ—Ｂ，联立方程求得杆?２，４?和杆?３，１′?，然后再分别以２，１，３和结点为研究对象，用结点法求出各杆内力。此方法比较繁琐，有没有更好的求解方法呢?通过观察思考我们发现，此结构可以看成对称结构上作用正对称荷载的情况，利用正对称荷载作用在对称结构上，内力和位移都是正对称的特点，分析出杆?２，４?，?２′，４′?，?１，２?，?１′，２′?，?２，３?及?２′，３′?均为零杆，剩下的５个杆很容易就可求出。实践证明，经常开展一题多解的分析讨论有助于培养学生的创造性思维。 &7T0nB/)
三、密切联系工程实际，努力培养创造性实际工作的能力 PX[taDN
创造性的实际工作能力是创造性思维的结果，创造性思维的产生有时来源于创造性的实践。加强对学生创造性实际能力的培养，有助于培养学生的创造性思维。 1fQvh/2
１?注重“建模”能力的培养 Et%s,zeA{2
工程力学模型是联系力学知识与实际问题的桥梁，重视培养学生的“建模”能力是培养创造性思维的重要环节。在教学中，我们注意向学生传授工程力学模型的思想和建立方法，讲授力学“建模”的准则，通过“建模”来突出约束结构的最本质的属性，使学生能认识事物内在的规律性，进而培养学生运用理论解决实际问题的能力。例如：在讲约束时，重点讲清各种约束的结构特点及反力的区别，利用教具进行直观启发，如引导学生分析：埋在土中的立柱当下端的填充料分别为沥青加麻丝和水泥加细石时，应该将其分别简化为什么模型，为什么?砖石房屋横梁的两端埋入墙体内，此时横梁两端所受的约束可以简化成什么模型?讲结构时，讲清楚各结构组成的特点及荷载传递的途径，按照实用上许可的近似程度进行简化。让学生分析钢筋混凝土单层厂房及焊接钢桁架分别能简化成什么模型，以此锻炼抽象概括能力和理论联系实际的能力。 rZe"*$ e
２?注意培养解决实际问题的能力 z}s0D]$+x
不仅在课堂教学时注意将理论联系实际，而且要特别注重课堂练习，在习题课中让学生运用理论知识解决实际问题。例如，提出从强度的观点考虑两块钢板受轴向力作用，用四根螺栓固定，螺栓如何排列比较合理，为什么?再如，某传动轴系统，输入输出传递扭矩分别是Ｍ＝６?０ＫＮｍ，Ｍ＝２?ＫＮｍ，Ｍ＝４?０ＫＮｍ，从强度的观点考虑１、２和３轮如何布置较合理，此时所选圆轴直径为多大?Ｇ，［τ］均为已知??整个轴按此直径设计是否合理，为什么?有无更好的方法等等，让学生广开思路，热烈讨论，运用所学的知识解决实际问题，结果大大促进了创造性思维的发展。
