时间：2023-05-06 18:27:56
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇力学论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
力的存在，影响着我们的生活，我们的生活离不开力。力是我们物理学学科中,一个举足轻重的研究性课题。力是这个世界的基础。今天我就带大家走进力的世界，用生活去揭开力学的神秘面纱。
我们可以想象出一个没有任何力存在的世界。如果没有了重力，苹果还会落地吗？如果没有了摩擦力，汽车还会停止吗？如果没有了力的相互作用，地喷式火箭还会升空吗？没有力的世界，我们可想而知。让我们本着一颗执著热爱科学的心，一双善于发现的眼睛，携手探索力学与固定的关系。
[摘要]力的条件与固定的关系；力的大小与固定的关系；力的存在与固定的关系；拉力对固定的影响。
[正文]在一个非常偶然的机会里，我发现了一个现象：一个竹竿在四个放向都受到力的作用下，竟能保持固定状态。于是，我对此产生了一系列的思考，“为什么那个竹竿不会倾倒呢？”“究竟是什么保持了竹竿的固定状态呢？”“如果只有三个方向受到了力的作用，竹竿还能保持固定状态吗？”
对于这些问题，我们可以这样去理解：一步一步去分析竹竿各部分所受到的几个重要的力，然后去各个击破。（1）竹竿的底部受到的哪个比较重要的力的作用？在这个现象中，研究的是力和固定的关系，所以，我们应该排除竹竿嵌在土壤中的这种可能性（在实际现象中也没有）。如果说有这种可能性，那么我们的探索思路就可以到此结束了。但是我们今天的“四方受力与固定的关系”可没有那么简单。排除以上“竹竿嵌于土”这种可能性后，我们可以对竹竿的末端进行力学受力分析。我们可以从受力分析中得出一个重要的力———摩擦力。我们可以想象一下，如果人的脚底和地面之间缺少一个阻碍相对运动的力，那么就会产生一个怎么样的后果呢？是不是我们连走路也走不好啊？一旦走起路来，就会因为没有摩擦力而滑倒。那么这样一来，一样的道理，如果竹竿末端缺少了这个摩擦力，那么竹竿的底部就会滑倒，那么这样一来，竹竿的底部就无法固定了。由此可得，摩擦力的产生有助于与另一个物体接触发生摩擦那个面的那端的固定。（2）在该现象中，竹竿会间接地受到来自四个不同方向的拉力，这四个方向的拉力并不是直接作用在竹竿上的。而是通过四方固定点将拉力作用在四条绳子上。然后，再通过这四条绳子将拉力作用在竹竿的同一个固定点上。那么为什么要作用在同一个固定点上呢？那就让我来向大家解释一下这样做的原因：假设有两根绳子和一个样，受力情况与上述基本相同，除了那个固定点，分别为首端和末端的两个固定点，两绳分别拴在这两个固定点上，力的来源方向相反，所以竹竿固定点上的受力方向也是相反的。在这种情况下，在力源的固定点上施加拉力。由于力源的方向是相反的，当施加拉力时，两端固定点受到来自不同方向的力的作用，就会产生与力相对应的运动,竹竿就会发生偏转并且倾斜，最终竹竿与绳子成一条直线。因为将四个不同方向的绳子栓在同一个固定点上，也是至关重要的。在一定限度内，在四个方向的力源上施加拉力，使拉力最终作用在这个固定点上。由于对固定的来自力源的间接拉力是固定在某个位置上的，所以她不会受到力的大小等力的内部因素的制约。所以说来自各个方向的拉力的大小是相等的，当然也排除风种外界的因素的影响。那么假设，东边力源的间接拉力作用在固定点上，且西边没有力的作用，竹竿就会向东面偏转，倾斜，由于南北两面也受到了来自方向力源的间接拉力，所以他的倾斜的角度就要小一点，如果只有受到了一根绳子的拉力，那么竹竿就会直接倒下地去。然而西面也有一个间接拉力作用在那个固定点上，而且它们的力的大小是相等的，那么在东西方向，来自两个方向的力相互抵消，会使竹竿处在东西方向的静止状态。东面和西面，南面和北面，方向对应的间接拉力相互抵消，则使这根竹竿处于静止的固定状态。由此分析，我们可以得到这样一个推断：在没有任何外界阻碍因素影响下，物体是否处于静止和固定状态，有两个重要的因素在影响，（1）其底部（末端）所受到的摩擦力。（2）其顶部（首端）受到来自四个方向不同，但是又两两对应的方向所作用的间接拉力。所以说拉力对固定的影响是很大的，但是这必须是建立在拉力两两对应的基础上的。同时上述推理也表明了不同方向的拉力对物体固定的影响，如果力作用在同一个方向，就不能实现物体在力的作用状态下保持固定。
根据以上的推理，我们可以得出结论，我们已经对这个结果做出了最初步的肯定。接下来我们就要进行下一项，更为深入的研究。根据以上结论可知：两个来自对应方向（东西，南北）的力，在二力平衡的条件下，两向平衡，就能使物体固定下来。接下来我们就来做一个反例推理，来验证这个结论。最终的目的就是为了研究力的大小对固定状态的影响。如果依照我们生活经验来看，受到力的大小不相等的时候，怎么还可能保持固定状态呢？这的确是真的。但是你又是怎么知道的呢？那你有什么证据吗？所以我们每下一个结论，都先要想想，是不是建立在事实的基础上。我们必须一步步去假设和推理，再需事实的支持。我们在而力平衡的基础上，做出更深入的判断。不在使力与固定的关系的推理论证变得单一。假设在而力平衡的状态下，力源作用在固定点上的间接拉力，当然四个方向的拉力的大小是相等的，如果说，这间接拉力为200牛，当他们都是200牛的时候，物体（竹竿）保持了固定状态。那么我们去改变其中一个力的大小，那么竹竿将怎么变化呢？假设，西面的那个力源的方向固定点变化，用人力去拉，刚好人对绳子施加的拉力是10牛。那么我们就可以做出一定的判断了，10牛小于200牛，这就说明西面作用的间接拉力仍然保持在200牛，我们先试着改变一个量。这样一来，同样在没有任何外力的影响下进行，那么物体（竹竿）就会向东面倾倒。如果说，按照上一项推理，依据平衡原理，二力抵消的话，那就相当于，西面的拉力为0牛，东面的拉力经过抵消之后就变成了（200牛-10牛=190牛）了，然而两边还有200牛的拉力的支撑，所以竹竿不会完全倒在水平面上。一般人可能认为，东西两面的间接拉力抵消之后，就变成了190牛的间接拉力，但是他们没有意识到，抵消之后，西面还有一个0牛的无作用的间接拉力，然后，他们就会错误地认为，南北两边各有一个200牛的间接拉力，东西面加在一起有190牛的拉力，抵消之后的间接拉力就为（200-190=10牛），他们之间不过相差只有10牛罢了，于是就做出了错误的判断，认为这也将保持固定状态。其实他们漏想了一步，200牛的间接拉力是南北两面各自的间接拉力。但是190牛，单单只是东西两面抵消后东面的间接拉力，而西面的间接拉力已经抵消成0牛了，所以说，无论如何东西两面都不能保持物体的固定状态。如果说，要用抵消间接拉力的方式来保持物体的固定状态，那么那个对应方向的间接拉力就必须相等，或者说非常地接近。就拿那个200牛的对应力来说吧，两个对应方向的间接拉力皆为200牛，抵消之后，间接力就变成了0牛，就好象在固定状态下，已经没有了力作用在竹竿上了。反正一点，抵消之后，两值差越近，他的倾斜角度就会越小。从以上关于力的大小与固定关系的推理中，我们得出新目标结论：两对应方向，间接拉力值抵消，值差越小，越能保持固定状态。
杠杆轻撬，一个世界从此转动；王冠潜底，一条定理浮出水面。苹果落地，人类飞向太空；蝴蝶振羽，风云为之色变。三棱镜中折射出七色彩虹；大荒原上升腾起蘑菇烟尘。
[后记]我们应该行动起来，把握住这个契机，挥舞“世界物理年”这面旗帜，肩负起光大物理学的历史重任，燃烧当代大学生火热的青春激情，积极地开展形式多样的宣传活动，增进公众对物理学的理解，向公众展示一个真实、严谨而不失美丽的物理世界!坚定对物理学的信念，追寻爱因斯坦的足迹，学习前辈物理学家不畏权威、坚持真理的科学精神，共同创造物理学光辉的未来!让我们用青春的激情书写历史的奇迹、点燃未来的希望，共同创造物理学的下一个辉煌!
让我们共同热爱的物理照耀宇宙!
关键词：工程力学；教学改革；教学方法
随着新世纪高等教育的发展趋势和培养高素质创新型人才的要求，对以往的“填鸭式”“满堂灌”等教学方式提出新的挑战，引发教育界热烈的讨论。《工程力学》作为高等院校各工科非机械类本科专业和高职高专的一门重要的技术基础课和工程技术人员必备的专业知识，它具有较强的工程性、实践性和应用性，是沟通基础课和专业课的桥梁，也需要探究新的教学模式，在教学中培养学生的逻辑思维能力，以及提高学生的创新能力，必须对课程的教学内容、教学方法、实践教学以及考核方式等方面进行教学改革的探索，才能使学生在掌握科学的基础理论同时，提高解决工程实际问题的能力，才能适应高等教育人才培养方案的要求。
一、目前高校工程力学教学中存在的问题
1.对工程力学课程重要性认识不足
学生对工程力学不够重视的的有以下几方面的原因：（1）认为工程力学这门课程和自己所学专业没关系不大。比如汽车专业的学生就认为对他们最重要的是汽车专业知识，如汽车构造、汽车电器等，工程力学学不好不会影响到他们对专业知识的学习，更不会影响到就业。（2）认为工程力学只不过是物理课程中力学部分的延续，没有新鲜内容，从而就放松了对课程的学习。（3）课程内容本身理论性较强，公式繁多，甚至有些内容抽象难以理解，导致学生学习起来枯燥无味。
2.教学方式和教学方法落后
目前，工程力学教学中基本采用“满堂灌“的教学方式，教师为教学活动的主体，教师习惯用“粉笔+黑板”的板书教学形式，课堂教学讲得过多、过细,教学内容一成不变，缺乏新意,学生只能被动的当听众，师生间互动性较差，并且作业较多，学生学业负担过重,也没有时间思考,因此不能有效地调动学生学习的积极性，导致学生出现厌学甚至弃学该门课程，授课效果较差。
3.教学学时减少与教学内容多的矛盾，学生掌握难度大
近年来，随着高等院校教学计划的调整，工程力学的教学学时减少较多，由原来的100多学时减少到80学时，个别专业减少到40多学时。但是基本教学内容基本不变，包括理论力学和材料力学两部分，其中理论力学分为静力学、运动学和动力学，材料力学有四大基本变形、强度理论、组合变形和压杆稳定等，涵盖的内容较多，知识点的前后衔接性强，这就要求学生系统的学习新的知识的同时，需要及时复习前面的知识点。因此就会出现学生缺席一两次课或者当堂课没有理解，后面知识的学习更更加困难，久而久之，掌握这门课程就更难。
4.个别学生基础差，有抵触心理
有很多学生物理和数学基础差，而学习工程力学需要这些基础，并且很多学生在开课前就侧面了解到该课程难学，且考试通过率低，无形中给学生造成了一定的心理压力，尤其是基础差的学生，存在抵触情绪。
5.考核方法单一
考试是教学中的一个重要环节，用来检验学生对知识的掌握情况。目前课程采用单一的闭卷考核方式，考试内容局限于教材中的基本理论知识。试题题型基本上是例题的翻版，学生机械的套用公式，不能灵活地将课程的知识点和工程实际结合起来，这种考核方式偏离了对学生的培养目标，不能满足社会对学生的要求。
二、工程力学教学改革的措施
针对以上工程力学教学中存在的问题，河北农业大学力学教研组结合多年的力学教学经验，提出以下几点教学改革建议：
1.加强工程力学的重要性的认识
工程力学是现代工程技术的重要理论基础，是工科专业必修的一门技术基础课，不仅机械类和土建类还涉及食品工程和林学等专业，它直接影响到各个专业的后续课程的学习。为了加强学生对工程力学的认识，所以第一堂课很重要，也就是要上好绪论课：首先根据专业的不同引入大量的相关工程实例，例如土建类可以以迪拜塔或者世贸大厦为例，机械类可以以高速列车为例，还可以列举一些生活中工程力学的实例，比如利用套筒扳手能够轻松的拆卸螺栓。也可以列举一些社会热点话题中工程力学知识的应用，从而让学生认识到课程的重要性。其次以专升本和考研为例，工程力学作为考试课程或相关课程，分值是150分，而基础课程才100分，让同学们对课程因此足够的重视。再次介绍工程力学课程和后续专业课程的关系，它是专业课程学习的理论基础。
2.教学内容的整合和优化
教学改革的首要任务是教学内容的改革。工程力学包含理论力学和材料力学两门课程，它们有各自的体系，因此必须对传统的课程体系、教学内容和课程结构进行重新整合和优化。整合后的课程体系分为静力学和材料力学两个模块（理论力学中的运动学和动力学和高中或大学物理有重复和交叉，这里不再重复讲解），在教学中要打破静力学和材料力学的界限，以外力分析和内力计算为主线，贯穿分析构件的强度、刚度和稳定性，其中以强度计算为重点，如图1所示。以建立力学模型的能力和解题能力为核心，突出工程概念和实践能力的培养，进一步加强理论教学与工程实际的联系，为学生学习后续课程以及解决工程实际打好基础。
3.教学方法与手段的多样化
在教学内容改革的同时，教学方法和教学手段的改革也要跟上去，这两者是相辅相成的。在教学中遵循“教是主导，学是主体”是教学的原则和规律，培养学生分析问题和解决问题的逻辑思维方法。（1）采用板书和多媒体相结合的教学手段。目前工程力学教学中主要采用板书教学的模式，这种教学模式能够使学生明白逻辑推理的每一个步骤,符合人的逻辑思维过程，并且教学重点突出、直观性强，易于思考和知识点的巩固记忆梳理。但是却占用了大量的课堂时间，教学效率低,且教学内容有限,尤其是一些视频动画和图片信息不好表达。而多媒体教学恰好能够弥补这一点，但多媒体教学传递的信息量过大，上课节奏过快，导致学生只能走马观花地接触演示内容，没有充足的思考时间，导致课堂重点不突出，学生根本无法掌握课堂内容。结合板书教学和多媒体教学的优缺点，工程力学教学过程中,针对不同章节内容的特点，在教学方式上采用板书教学和多媒体教学相结合的教学方式，例如在静力学受力分析时，采用板书为主的教学模式，使学生掌握受力分析的详细过程，而在讲运动学时，先采用多媒体让学生看直观机构的运动规律，然后再用板书教学方式进行运动的分析。（2）采用多样化的教学方式。由于本课程内容多,知识面广,难度不一，可以根据章节内容的不同采用课堂讲授法、问题教学法、自学讨论法和引导归纳法等多种形式的教学方式,例如受力分析适宜采用课堂讲授法，让学生掌握受力分析的步骤；而平面汇交力系由于内容简单适合用自学讨论法，让学生自己分析掌握重要的知识点。而像平面弯曲就适合用问题教学法或引导归纳法，可以用引导归纳法逐步推导出弯曲应力和弯曲变形的理论公式，也可以用问题教学法列举“武警单手拍砖”为例，分析砖沿根部断裂的原因，从而掌握弯曲应力的公式。总之这些不同的教学方法能够激发学生主动学习知识的积极性。（3）减少理论讲授学时，增加习题课的学时，采用多样化的师生交流方式。在授课过程中注意围绕重点、难点精讲多练。对授课内容注重讲概念、讲关键、讲方法、讲思路。为了让学生扎实地掌握一些重要知识点，减少课堂讲授学时，增加习题课，把学生容易出错的和综合性强的例题拿出来，采用一题多解或者逆推的方法解题。通过这样的训练，培养学生分析问题和解决问题清晰的思路，避免碰到习题无从下手。对于学生作业每次批改一半，并及时发现的问题，并纠正一些常见的错误，对作业完成质量好的同学提出表扬，较差的同学也给予鼓励。每两周安排一次习题课，每周安排一次课上10分钟的答疑，让学生学习中的疑问得到即时解答。建立QQ群和微信群，对学生的问题进行在线答疑或同学之间的讨论学习。（4）建立工程力学教学网站和试题库。建立工程力学课程网站，上传工程力学的一些重点内容的动画或者视频，帮助学生更清楚直观的理解知识点。例如一些约束的动画就能帮助学生很好地理解约束的性质，确定约束反力；运动学的动画就能够很好地理解各个构件的运动。建立试题库并配以详细的分析过程，使学生通过增加练习更好的掌握各个知识点。
4.加强实验教学，提高学生的动手能力
实验教学环节非常重要，它能够把理论和实践结合起来，不仅能加深学生对理论知识的理解，而且还提高了学生的动手能力和创新能力。因此可以在实验中改变以往死板的模式，例如在测量材料弹性模量E或弯曲应力实验中，让学生自己选择增量载荷，实验中出现问题让学生自己分析出现这些问题的可能原因，实验失败也要分析原因，这样使学生积极主动的参与到实验中，体现实验的乐趣，还可以根据现有的实验条件，去验证和解释生活中的现象，找到出现这种现象的理论根据。
5.改革传统的考试方法，采用多样化的考核方式
长期以来，高校工程力学课程的考核方式绝大部分都是闭卷考试形式，考题就是例题或者习题的翻版，这种规范化的试题导致学生只要考试前突击做题，考试通过甚至考高分没有问题，考试成绩不能代表学生的实际水平，因此必须对现行的考试方式进行改革。（1）考试内容的改革，也有助于培养学生解决工程实际的能力。因此在保证基本知识和基本理论的基础上，增加应用型和能力型试题的比例，注重考核学生的综合素质，多出一些灵活性的综合题型，既考查了基本知识点，又激发了学生对知识的灵活运用能力，避免了学生死记硬背和考试抄袭的不良习惯。（2）考核方式的改革。针对不同的专业采用闭卷、半开卷考试和开卷考试的方式，代替以往单一的闭卷考试的方法，并且增加平时成绩和实验成绩比重，减少期末考试比重。例如半开卷考试允许学生期末考试（占50%）带一张A4纸张，可以写上自己认为重要的知识点，再结合学生的平时出勤情况、课堂提问和平时测验（这部分为平时成绩，占总成绩的30%），以及实验操作的实验成绩（占20%），这种考核方法更能全面的反应学生的真实水平，有利于培养学生的自学能力。
三、结束语
工程力学作为工科专业的一门重要的技术基础课,对于提高学生的逻辑思维能力和分析解决实际问题能力的至关重要。目前，高校工程力学教学存在很多问题，对工程力学的教学改革也势在必行，但是改革是一项长期而艰巨的任务，要循序渐进地进行。由于工程力学课程涉及面广，不同专业对工程力学的教学要求不尽相同，所以教学改革应该分层次、分阶段地进行，为此河北农业大学力学教研组结合多年的教学经验，从教学内容的整合和优化、教学方法和手段的多样化、加强实践教学环节和考核方式等方面进行改革，不断总结经验，逐步完善，对工程力学课程的教学改革进行了有益的探索。
作者:李新领 张世芳 李纪刚 桑永英 周志男 单位:河北农业大学机电工程学院
参考文献：
[1]李纪刚，徐鹏云.在理论力学教学中加强对学生综合能力的培养[J].力学与实践，2009
[2]张洪涛.机械类工程力学课程教学思考[J].新课程，2010[3]段翠芳，李伟，王文堂.工程力学教学中存在的问题及其改革[J].河南机电高等专科学校学报，2010
[4]王奇利.高职高专《工程力学》课程教学改革初探[J].西安航空技术高等专科学校学报，2009
[5]卢素英.《工程力学》教学的改革探讨[J].电力学报，2008
一、水力学课程考核和教学方式改革的具体实践
(一)随堂测验考核为了随时检验课堂教学效果，并巩固之前所学的知识，教学中笔者采取了多种方式的随堂测验考核形式。首先，在每一章结束之后，尤其是学习水力学理论知识后，专门安排一堂课的时间进行笔试。为防止学生之间的相互抄袭，考题形式因学号不同而不同。考试内容则多种多样，有概念题、绘图题、计算题等。学生当堂完成并上交，考核结果作为平时成绩的一部分。其次，水力学中有需要手绘的内容，例如静力学中静水压强分布图以及压力体图的绘制，压管流部分有总水头线以及测压管水头线的绘制，明渠水流中的水面线的绘制等等。讲解这些绘图知识后，采取在黑板上出题，要求部分学生在黑板上现场绘制，之后再提问其他学生绘制结果正确与否，并让发现错误的学生现场改错。这样做的结果不仅可以考核学生是否掌握绘制方法，还可以帮助学生了解容易出现错误的知识点，并学习如何避免犯错误。第三，每堂课上课之前，教师就上一堂课的讲授内容进行提问。提问的内容可以是基本概念，也可以是教材上的思考题。这样不仅可以帮助学生巩固温习学过的内容，还可以了解学生对上一堂课内容的掌握程度，同时也增强了学生学习的自觉性，提高了学生的课堂听课质量。本科水利水电工程及农田水利专业课程考核的试点改革，其结果表明，上述随堂测验的考核方式效果总的来说比较理想。虽然刚开始学生普遍不太适应，测验成绩不甚理想，但学生慢慢适应这种平时不断复习课堂内容的方式后，测验成绩逐渐好转。实践表明，随堂测验的考核方式，改变了学生过去不重视平时学习的积累，只在学期末考试前突击复习、临阵磨枪以应付考试的不良学习习惯，现在学生更注重日常的学习，做到课堂知识当堂消化吸收，这样有利于知识的掌握和巩固。
(二)重视实际动手能力的考核课堂教学的目的在于给学生讲解理论原理、描述实验现象、枚举工程实例，以帮助学生更好地掌握书本知识。对于水力学来说，实验课是非常重要的基础环节，实验的目的是让学生通过实际动手操作，切身领会理论知识和实验现象。此外，通过实验不仅能检验学生对理论知识的掌握程度和融会贯通的运用能力，而且还能增加学生对水力学课程的兴趣。因此，课堂讲授与实验操作二者是相辅相成缺一不可的。结合学校水力学开放实验室条件，笔者随机抽取一个学生小组，单独进行全程提问讨论的水力学实验考核。例如，在管道突然扩大局部水头损失系数测定实验中，实验管路系统上安置了多根测压管，实验过程中随机提问学生，应该读取哪些测压管的读数才能正确计算出对应的水头损失，并说明原因;在雷诺试验中结合紊流形成的原因，提问学生水箱中的水如果静置一段时间和不静置立即进行雷诺试验，结果会有什么区别并加以解释;在实用堰流实验中，结合下游尾门的调节，提问学生水跃的移动与下游渠道水深的关系，等等。除此之外，实验指导书中每一个水力学实验之后都有若干相关思考题，有的思考题需要学生实际动手操作才能给出答案。因此在实验过程中，教师应通过与学生的互动，引导学生自己通过实验给出思考题的答案，这样既可以考查他们的课堂理解能力，也可以考核其动手能力。通过上述方法，使学生不再仅仅是机械重复实验指导书中的实验步骤，而是真正理解实验所蕴含的水力学原理，并且能结合之前学过的水力学知识，让课本中的知识点不再孤立，从而达到将前后知识相联系并灵活运用的目的。
(三)专题学习及查阅文献能力的考核针对水力学课程的理论应用部分，有针对性地引导学生自行查阅包括期刊在内的各类专业文献。例如下游建筑物的消能与衔接这一章，主要介绍的是水利工程中主要的消能方式及其计算。目前在工程中实际应用的消能衔接方式远不止教材介绍的那几种，而且随着时间的推移和研究的深入，还会出现新型消能工，例如孔板式、宽尾墩、阶梯式、竖井旋流消能等等。针对不同的专题引导学生进行广泛的课外阅读并撰写报告，然后随机抽取若干学生进行PPT汇报和共同讨论。实践表明，这样做不仅可以加深学生对这一章知识的理解和学习，还能开拓学生思维，使其不受书本的禁锢，培养学生自我学习新知识、新技术的能力。同时，在汇报和讨论过程中，还能培养学生的语言组织与表达能力，为今后的毕业答辩甚至工作打下基础。
(四)结合生产项目进行案例式教学水力学是一门实践性很强的学科，很多理论都来源于物理实验，尤其是重要的水利工程大多数都需要进行物理模型试验。教师们除教学工作外，一般还承担多项实际工程的物理模型试验工作。因此，可结合各类水工及水力学模型试验开展案例式教学，为学生真正接触水力学实际问题提供机会。例如结合倒虹吸管水工模型试验，可以让学生分辨正虹吸与倒虹吸的区别，了解实际工程中有压管道的计算和模拟等;通过引水枢纽模型试验，可以让学生了解弯道水流现象、工程泥沙的初步知识以及闸孔出流的计算等;通过泄水陡坡模型试验，可以让学生了解明渠水流的特征、泄水建筑物下游的消能衔接与计算。在案例式教学中，书本上抽象的专业术语和概念变得形象和生动，学生更容易学习和掌握。教学与实际工程的有机结合，有利于培养学生的工程素养，也为后续专业课程的学习奠定基础。
二、水力学课程考核及教学方式改革的成效
课程考核方式的改革，使学生从过去的被动学习变为主动学习。对学生来说，每一章的知识点可以在短时间内得到巩固和强化，而对教师来说，则可以通过这种方式检验教学效果，及时发现课堂讲授的疏忽，或者学生容易困惑和出错的知识点，并及时纠正，因此，课程考核方式的改革对学生和教师都是有益的。教学改革之初，学生课堂测验和随堂提问考核的及格率只有30%—40%，到第二学期，及格率已升至80%左右。案例式教学和组织学生课外撰写小论文等教学方式的改革，学生学习积极性和求知欲明显提高，以往学生在进行水力学实验时，基本上是按照教师布置的实验任务来操作，学生就完成什么，学习上很被动;而现在学生对实验室内的各种水工模型，以及教师正在进行的水利工程方面的科研工作都表现出相当的兴趣，并愿意动手去做，这充分说明授课形式的改革是成功的。
三、结语
近年来，针对少数民族地区农科院校学生的特点，笔者所在学校不断探索教学方法的改革，在教学实践中积累了一定的经验，取得了一定的效果。实践表明，教学方法的改革，不仅有利于学生对水力学知识的掌握，而且有利于学生改进学习方法，激发学生学习水力学的兴趣。这一教学改革探索不仅对学生而且对教师都有促进作用。近年来学校多位水力学课程的教师获得教学竞赛优秀奖，学生在考研选择专业课考试科目时，有98%的学生选择了水力学课程。事实证明，只有立足现实，打好专业基础，提高适应性，建筑学专业才能走出一条既有高水平的教育质量，又有鲜明民族特色的发展之路。
作者：赵涛李琳牧振伟谭义海邱秀云单位：新疆农业大学水利与土木工程学院
大规模的水坝建设使得水库对河川径流的调节能力日益加大，有些流域的水库调节库容接近或超过河川的多年平均径流量，以至造成水坝下游河流水量的减少，甚至干枯。这将造成下游河床的萎缩，对河流生态系统造成毁灭性的灾害。同时，水坝的建设造成水流连续性、河床连续性、生态连续性的破坏，并在上游造成大面积的淹没，大量移民又要造成许多新的环境问题。
河流的防洪标准不断提高，河流两岸的堤防越来越高，使得河流两岸的洪泛区域与河流的水循环分离，河流两岸的湿地消失，地下水得不到河流的补充，使得两岸广阔洪泛平原的生态状况日益恶化。
大量兴建的水资源开发工程造成流域水资源的过度开发利用，结果是流域地下水位下降、地表河流和湖泊萎缩、植枯，生态环境恶化。在近海地区由于地下水的降低，海水入侵地下水，造成地下水的污染。
概括来说，大量水利工程的建设对流域水循环的影响最大，主要表现是：
流域水循环的短路化，流域水循环的速度加快，降雨产汇流的速度加快，流域降雨很快汇入河道，泄入大海。
流域水循环的绝缘化，洪水只在大堤的范围内流动，不再泛滥。河流两岸的广大洪泛区不再受到洪水的侵扰，但是也失去了洪水对地下水的补充和清洗。流域的水循环与河流的水循环绝缘化。
流域生态系统的孤立化，流域的水绿生态网络被切断、阻隔，流域内的生物群落被局限在某一固定区域，不能自由移动，捕食和不能正常进行，造成生物群落的退化和灭绝。
近年来，对于保护生物多样性和流域社会可持续发展的认识不断被接受，提出了对遭受破坏的生态系统进行修复的新课题，许多国家提出恢复流域的自然特征，恢复多自然特征的河流，我国的一些流域也先后提出了生态修复的目标，在这样的大潮流的推动下，出现了许多生态水力学的研究课题，比较引人注目的成果有：
湖泊水生态系统的修复。目前我国人口密集区的大多数湖泊出现了由于污染造成的湖泊富营养化现象，即由于磷、氮类营养盐大量进入湖泊造成湖泊内藻类的异常增殖，水体生产力提高，水质恶化。对湖泊的治理除了控制污染源之外，最有效而可行的措施就是修复湖泊的生态系统。在我国的洱海、滇池、太湖都在开展生态修复的试点工程。如湖滨带的生态修复、湖周湿地的生态修复等。湖流对营养盐的输送、湖流对湖泊内泥沙的输移、湖流对底泥污染物释放量的影响、以及综合各类研究成果建立的水域富营养化模型等都成为生态水力学中的热门课题。中国水利水电科学研究院、中国环境科学研究院率先开展了这一领域的研究，目前类似的课题已经有很多。已有三维的富营养化模型，包括流场、温度、太阳辐射、光合作用、营养盐、浮游植物、浮游动物、大型水生动植物在内的诸多物理、化学和生态参数。
恢复河流自然特征的研究。传统水力学的研究，比较注重河流输水的经济性，结果造成河流断面的均一化、河流渠道化，河流自然特征逐渐消失，河流生物多样性减少。目前，在恢复河流自然特征的研究中，创造河床的滩——潭交互结构、近岸的洄流结构、创造适合特种生物生存和繁殖的流场等方面的研究也方兴未艾。
以河流生态系统优化为目标的水利工程调度研究。以往的水利工程调度大多只考虑水资源优化、水能经济优化等目标，没有将下游的水环境和生态环境优化作为调度目标，结果往往是达到了经济优化的目标，损坏了下游的生态环境。近年来结合下游河流环境、生态需水量的研究，提出了以下游生态环境优化为目标的水库调度研究，增加了水库的生态环境调度功能，有条件的地方将水库的改善生态环境放在首位，被称为生态型水库。
洪水资源化的研究。传统水利认为洪水只是一种灾害，近来逐渐认识到洪水不仅是灾害，还是一个生态过程，通过洪水泛滥补充地下水、恢复湿地、清洗河流、改良土壤等，因此不能完全消灭洪水。这方面的研究有，有控制的人工洪水调度、与溢流堰结合的堤防设计、利用洪水的地下水回灌等。
湿地修复技术研究。湿地的恢复需要适当的水流条件，不同的湿地植物群落，需要相应的水深、流速、水温等。在湿地恢复过程中要注意流场的控制，以满足湿地生态修复的要求。
植物群落对水中营养盐降解的机理研究。水中的营养盐在进入水生植物系统后，经过沉降、微生物分解、根系吸收等环节，使水体内营养盐的浓度降低，达到净化目的。上述过程，与流场关系密切，如水深、流速、水体滞留时间等。目前多是通过现场的实地实验确定各种参数，试图建立数学模型。
1.调整学纲，减少对理论性研究性内容的学习
现行工程力学教程大多要求学生在完成静力学、动力学的基础上完成材料力学相关内容的学习，从课程设置来讲这些属于必须要求掌握的内容，但是对于工业设计专业的学生而言，部分内容是多余的。工业设计主要是培养一部分产品设计人员，产品设计人员大多指产品的方案设计，而具体结构设计将交付给结构设计人员进行具体设计。产品设计人员只需要在对产品整体功能和人体工程学很好地把握的基础上进行产品功能设计和产品材料选择即可。对材料力学部分的强度理论、能量法等研究性内容的学习进行简单地讲解即可，重点强化拉伸压缩弯曲扭转和压杆稳定的内容学习。
2.强化概念的理解和掌握，适当减少计算作业量
工业设计大多选择理科学生作为招生对象。在实际教学中，都有以前学习高中物理的底子，在教学中有针对性地讲解能使学生很好地理解相关概念。而对力学概念的灌输和强化是本门课程设置的关键。一个工业设计师在设计产品的过程中始终把握力学概念，设计出既有美学效果又符合力学原理的产品将会是一个成功的作品。在教学中注重对力学基本概念的强化和灌输，树立力学基本概念，这样将会在设计中加以体现。由于工业设计专业的特殊性，使其对力学的要求远远低于其他工科专业，作业要求较工科专业低，不需要过多的计算技巧，而是明确一些力学概念和力学计算方法即可。
3.针对工业设计专业《工程力学》教学内容的调整
由于工业设计专业的特殊性，《工程力学》课程教学内容可以按照专业特色进行调整。主要包含刚体静力学（受力分析、力系简化、平衡方程、摩擦）、材料力学中的拉压弯剪扭及组合变性条件下的内力计算及强度校核的方法、一般内力图的绘制、稳定分析即可。因为在掌握这些基本知识的条件下即可进行常规设计，并且在学习理论知识的同时，需要增强学生的动手实践能力。在学校课程设置合理的前提下，可以适当介绍一些和工业设计相关的力学计算软件，尽管软件学习增加了学习难度，但是学好这些软件对于加深对课程的理解及今后产品设计都将是一种助力。
4.结语
从教学大纲角度给出了修改意见，为以后工业工程专业的教材选择、教学大纲调整做出指导。本文是笔者在完成工业设计专业《工程力学》课程教学、与学生深入交流后总结出的思考。基于应用型本科教育情况下工业工程专业《工程力学》课程的教学改革是一项任重而道远的事情，并非一人之力可以完成，笔者和同事一直在积极努力研究适合工业设计专业学生学习的教学方法和教学互动过程。
作者：徐桂中 单位：盐城工学院
一、认真审题、明确对象、联想图景、启动思维。
力学习题有的给出一个物体，有的给出两个或多个相关联的物体。从物理过程看，有的给出部分，有的给出全部。认真审题就是要实现几个转换：1．由个别向一般转换。
所有的力学解题开始应对研究对象进行受力分析，代入运算时统一用力学的国际单位制（SI制），解题结束应对结果的合理性作出判断。
2．研究对象的实体向物理图景转换。
宏观物体（大到天体）；有做匀速运动的，也有做变速运动的；有个体，也否相关联的群体。对题目给定的研究对象进行抽象思维，形成一定条件下的清晰的物理图景。有趣的物理图景促进学生的注意转移，情感与图景贴近，达到情景结合，有助于学生思维的正常启动。
3．物理过程向物体的状态转化。在力学范畴内物体的运动状态有平衡状态（静止、匀速直线运动、匀速转动）和非平衡状态。物体处于何种状态由所受的合力和合力矩决定。学生对物理过程和物体所处状态的了解，减少了解题的盲目性。
4．已知条件向解题目标转换。力学解题目标一般包括：画出研究对象的示意图。在图上进行受力分析（不能遗漏所受到的每一个力，也不能凭空增加力），物体在各个时刻的状态、位置、运用的物理规律、公式、要求的物理量等。
5．文字叙述向示意图形转换。在根据题意画出的图上标明受力情况（按重力、弹力、摩擦力顺序思考）。某一时刻或某一位置的运动状态，也用符号标出。学生通过画图对物理图景有了直观了解，触景生情，增强了解题的信心。
二、弄清概念，策略认知，分配注意，发散思维。
物理概念是物理知识的重要组成部分。物理概念有严格的科学界定。同一物理概念在不同的物理学识水平阶段严密的程度不同。一些能力较差的学生对物理概念的界定模糊不清，思维混乱，解题注意分配不合理。为了解决这个问题，我引导学生强化以下几方面意识：1．增强物理概念的物质意识。每引入一个力学概念，应充分利用实验或学生生活积累的已有经验，把物理概念建立在充实的物质基础上。
2．强化物理概念的界定意识。速度与加速度二者仅一字之差，都是力学中的重要物理量。一些认知策略较差的学生把速度与加速度归结在一个“光环”上，认为速度为零，加速度必为零。在这里描述物体运动快慢与运动状态变化快慢是速度与加速度的界定。速度和速率、功和功率、动能和动量、重量和质量等也是一字之差，它们的物理意义却不相同。功和能的单位相同，前者是过程量，后者是状态量，它们也有严格的界定。
学生树立界定意识可养成良好的科学素质，有利于增强解题思维的自我调控意识。
3．培养创造思维意识。力学解题时“双向思维”的设计，给学生创造了发散思维的条件。
三、运用规律、感知范围、网络信息、逻辑思维
中学学习的力主要有：牛顿运动三定律、万有引力定律、机械能守恒定律、动能定理、动量定理、动量守恒定律等。一些能力中下的学生把物理规律成立的条件及适用范围置于思维盲区，需要对已建立的解题信息加以选择。
1．根据物理过程选择规律。
2．从已知条件选择物理规律。
3．从解题结果检验物理规律选择的合理性。
四、设疑开拓、点拨解惑、触类旁通、深化思维
课本上的力学习题是教学大纲的最低要求，一些能力较强的学生从中获取了探求知识的方法，思维敏捷。一些能力较差的学生解题一旦受阻，思维停滞，需要点拨才能展开。通过设疑点拨探究解惑，学生思维进入新的层次。
1．指导语点拨。
2．资料点拨。
3.情境点拨。
4．交流点拨。
一、工程案例教学
伴随着扩招，生源质量也有所下降，显得参差不齐上同一门课，有些学生学习能力比较强，课堂不能满足需求，显得&吃不饱’；另外有些学生又不能跟上课堂教学的进度，学习比较吃力因此，理论力学课堂改革就显得很有必要学生学习新知识，第一印象"""感性认识是很重要的只有通过感性认识抓住学生的好奇心，才能有兴趣把相关的内容学习好，甚至于通过自学来满足自身对知识的渴望而通过工程案例教学不但可以激发学习基础较差的学生的积极性，还可以通过大量工程案例的引入满足学有余力的学生对课堂外知识的渴求工程案例的教学主要通过以下几个方面来实现。
1.工程案例的整理及提炼和力学相关的案例可以说是随处可见，小到日常生活，大到航空航天怎样选择合适的工程案例就显得比较关键好的工程案例既能引导学生快速理解工程背景，又能提炼工程当中的力学原理，达到实践和理论有机结合的效果因此，工程案例的收集整理就很有必要了比如理论力学当中的力矩问题，就可以用常见的吊车起吊重物来举例说明：某事故现场，吊车起吊出事的卡车，结果卡车没吊上来，吊车反而由于起吊位置选择的不合适而翻倒了这个实例可以很好的说明力矩，通过这个实例学生也能快速的将力矩理论与工程实际结合起来又比如裂纹和断裂，这两个概念相对而言比较抽象只有比较专业的课程才会谈到与裂纹有关的断裂问题裂纹和断裂也可以通过生活当中的实例来说明：乘坐公交车应该是很多人都有过的生活经历，而公交车的安全锤就可以很好的说明裂纹和断裂公交车上的红色安全锤是为了在紧急情况下让乘客逃生用的当公交车出现紧急情况时，乘客只需要用安全锤敲击钢化玻璃的四个角由于安全锤锤头很尖，接触面积小，手握安全锤大约用两千克的力就可以砸开玻璃的边角对钢化玻璃而言，一点点的开裂就意味着玻璃内部的应力分布受到了破坏，从而在瞬间产生无数蜘蛛网状裂纹，此时只需用锤子轻轻的再砸几下就能将整面玻璃砸开用这个实例不但可以讲清楚裂纹和断裂，还可以阐明应力和应力集中，可以将学生的理论学习与实践紧密相连。
2.工程案例的讲授有了好的工程案例，还需要有好的教师在合适的章节恰如其分的引入这就对教师的综合素质提出了较高的要求毋庸讳言，力学尤其是基础力学，上课教师的数量偏少，质量也略显不足针对很多二本院校，基础力学的上课学生比较多，教师的教学任务相对较重，这也使得很多教师没法精心研究工程案例在教学当中的运用另外，有些高校的基础力学教师并非科班出身，这也使得教师自身对有些课程的理解还不是特别深刻，当然也就不能更好的促进课堂教学的完善和发展。
二、工程案例教学的实践
从工程实践以及日常生活当中整理提炼了大量典型的工程案例，通过教学经验丰富的教师进行课堂教学，能否达到预期的效果，这也是一个很现实的问题为了验证工程案例教学的实际教学效果，本文选择机电一体化及车辆工程两个专业进行对比机电一体化4个班进行工程案例教学，而车辆工程3个班采用常规教学经过一个学期的学习，从平时的课堂问答到期末考试都反映出，工程案例教学要优于常规教学采用工程案例教学的机电一体化班最高分比车辆班高出10分，最低分高出15分，平均分高出12分四结语基础力学特别是理论力学课程的工程案例教学是一项长期艰巨的任务，需要投入大量的人力物力和时间学生通过案例教学的学习可以快速地掌握理论知识在实际工程中的运用，从而更好的将理论与实践结合起来案例教学还可以培养训练学生从工程实践中抽象力学模型继而求解优化工程问题的能力，因此从该意义上来说，工程案例教学的作用可以说丝毫不亚于数学建模的功效再者，工程案例教学还可以培养学生动手和动脑的能力比如讲到桁架部分，通过桁架桥梁的案例讲解，激发学生的学习兴趣人们常说&兴趣是最好的老师’，一旦学生对桁架充满兴趣，就会在课堂外富有兴趣的动手制木制桁架，还会通过传感器等来测量桁架中的杆件是否为二力杆等这样一来，学生对桁架的理解就会相当深刻另外，工程案例教学还可以促进计算机软件如MATLABAN-SYS等在教学中的应用通过工程案例教学还可以培养学生的社会责任感，从学习阶段开始就以严谨的态度对待工程实际最后，工程案例教学也可以提高教师的综合素质，丰富教师的课堂教学素材，使原本相对枯燥的课堂教学一下变得丰富有趣起来工程案例教学使得师生都能很好的将理论与实践结合起来，实现课堂教学的最初目的：从实践中来，到实践中去。
作者：张应迁 付磊 文华斌 李良 罗云蓉 单位：四川理工学院
关键词：听力学习焦虑；原因；应用策略
Abstract：TheEnglishlisteninglearninganxietyhasgainedagrowingattention.ThispaperpresentstheresultofresearchonEnglishlisteninglearninganxiety.TheresultsshowthatEnglishlisteninglearninganxietyisacommonplaceforHigherCollegeStudents.Thewriteranalyzesthecausedoftheanxietyandputsforwardsomeappliedteachingstrategies.
Keywords:listeninglearninganxiety；causes;appliedteachingstrategies
引言
在语言学习的过程中，存在着许多情感因素，比如态度、动机、个性、自信、移情、焦虑等影响着语言的学习。语言学习焦虑的研究始于20世纪40年代初期。自从Horwitz(1986)等人[1]设计出外语课堂焦虑量表测量学习者焦虑程度以来，外语学习焦虑研究结果表明外语学习焦虑对外语学习的影响普遍存在，呈中度负相关关系，并且研究进一步发现在语言学习过程中有听力焦虑、阅读焦虑和写作焦虑的存在。本文在已有研究理论的基础之上，通过实证研究，深入分析了高职学生英语听力学习焦虑产生的原因，并提出了相关教学应用策略。
一、英语听力焦虑
焦虑属于心理学概念，是指由于逾期不能达到目标或者不能克服障碍的威胁而形成的紧张不安，带有恐惧的情绪状态（Arnold,1999）[2]Horwitz(1986)等人把外语学习焦虑定义为“一个与课堂语言学习有关的在这门语言的学习过程中产生的显著的自我知觉信念和情感情结”。[3]他们认为外语学习焦虑包括交际畏惧、考试焦虑和负评价恐惧三个要素。从对外语学习产生的影响来看，焦虑可分为促进性焦虑(facilitatinganxiety)和妨碍性焦虑(debilitatinganxiety)。英语听力焦虑和一般的外语学习焦虑既有区别又有联系，被认为是英语学习中的一种特别技能学习即听力情景中的形成的焦虑，表现为学生对自己听力能力的过低评价，是在英语听力学习过程中产生的一种恐惧不安的紧张心理。
二、研究方法
本研究采用了深度访谈与问卷调查相结合的方法。通过个案访谈法深入分析大学生英语学习焦虑成因，收集第一手资料，保证资料获取的有效性和真实性；通过问卷调查掌握大学生英语学习焦虑概况。
1.个案访谈
访谈案例的选择以Oxford的研究结论为基础，即外语学习焦虑的迹象大体上可分为四类：（1）回避；（2）身体动作；（3）身体不适症状；（4）其它迹象（Oxford，1999）。[4]据此，笔者有目的地在所任课班级选择符合研究目的的4名访谈对象：学生A、B、C和D
2.问卷调查
本研究以广州市某独立院校的在校大二学生为调查对象，采取随机抽样调查，选取一至三年级的在校非英语专业本科生为调查对象昂。本调查由研究者本人于2009年5月中旬利用课间时间在班级发放问卷，每个年级选择一个班级发放问卷40分，共发放问卷120分，回收问卷110分，其中有效问卷105分。此问卷设计参照了Horwitz等人(1986)[5]的外语课堂焦虑量表(FLCAS)及周丹丹(2003)[6]的英语听力焦虑问卷等相关内容，并适当修改以使其更加真实地反映高职英语学习者在听力学习中的真实感受。然后对问卷统计数据进行基本分析，以此掌握高职生英语听力学习焦虑基本情况。
三、调查结果分析
（一）、高职学学英语听力学习焦虑概况
在问卷调查中，绝大部分学生认为影响其听力学习的主要因素是词汇、语音等基础语言知识，其中41.7％认为是词汇量，33.3％认为是单词发音、拼写、意义记忆分离，只有部分学生（25％）才认为焦虑等紧张心理因素对其学习有影响。可见，绝大部分学生把语言知识排在影响其听力学习因素的首位，而焦虑情绪所占比重不大。但在对英语听力学习焦虑程度的调查中，8.1%的人认为“很低”，50％的人认为“一般”，23.3%认为“较高”，18.6%认为“非常高”，0％认为“没有”。这表明焦虑在学生听力学习中普遍存在。在听力影响因素中，绝大部分学生认为是语言知识，焦虑情绪排在后位，但在听力学习焦虑程度的单独调查选项中，几乎全部学生都有人为有听力焦虑，这可能是因为部分学生平时更多地把听力水平不高归因到词汇、语音等语言知识，却并未注意到并去思考焦虑情绪对其学习效果的影响。
（二）、高职学生英语听力学习焦虑成因分析
高职学生英语听力学习焦虑的原因是多方面的，既有自身语言基础薄弱的原因，也有来自教师方面的原因，还有听力策略、考试等方面的原因。根据问卷和访谈，现把高职学生英语听力学习焦虑的原因总结如下：
1．学生自身原因
学习者语言知识，诸如语音、词汇、语法、语言文化背景知识等直接影响其听力水平。高职学生因语言知识的缺乏，同时听力本身是通过听录音理解谈话的内容，稍纵即逝,具有不可重复性，一旦注意力不集中,或有某些障碍,则易紧张,抓不住要点，因此容易在听力学习中丧失信心，导致焦虑的产生。如一段访谈记录：
问:您在听力学习中会感到焦虑吗?
学生C：一般，不会说很焦虑，但还是会担心。
问:会担心哪方面呢?
学生C：词汇量不够，平常很少听，不习惯录音发音，速度也跟不上，一些习语。
问:这种担心对你进一步学习有什么影响吗?
学生C：一到听力课就会觉得有点头疼，有点心虚，很怕听不懂。有时很难集中精力去听，特别是有时前面一听不懂就会开始慌，后面的就更加不用说了。
可见，学生在听力中的这种“担心”会对其后续学习有一定的影响。但是这影响可能是积极的，它会促使学生采取进一步的行为完善学习，如学生C说：
“知道自己的听力是弱项，以后就会经常听多些或者看多些好关于英语的东西，包括电影音乐之类的。”
这种影响也可能是消极的，它可能会使部分学生陷入焦虑的泥潭不能自拔，停滞不前，如学生A说：
“我觉得上听力课比较担心，这也正是英语学不好的原因，问题就出在这，但我自己又不知道怎么去改变，反正就是能力问题，其实我觉得很正常，自己平时也没多听。”
高职学生英语语言基础较薄弱，自然对听力课程会产生不同程度上的焦虑。部分学生能较正确地认识自己不足，并采取积极措施，能在一定程度上缓解担心或焦虑；部分学生却因担心焦虑过度，选择维持原状，甚至放弃学习。这就表明了教师在教学中对学生学习焦虑干预的必要性。
此外，学习者的语言学习观念也会导致学习焦虑的产生。Young指出学习者的语言学习观念对语言焦虑的产生起主要作用。[7]当理想和现实不一致时，就会产生焦虑。比如部分学生听力学习为了过级，如果他们没能过四级或六级，焦虑就产生了，如学生B说：
“听力教材上4级考试的听力考试题型都有，但听了2年了，上次考四级还是听不懂，知道自己基础不好，该怎么办……”
2．教师方面的原因
教师在课堂中扮演着控制者、评估者、组织者、发动者和参加者的角色，而在扮演这些角色的过程中可能会易导致学生不同程度的焦虑。
首先，课堂教学活动可能给学生带来不同程度的焦虑。
部分学生因为担心不能很好地回答老师的提问从而影响平时成绩得分而感到焦虑。如学生B说：
“上听力课时，会感到紧张。因为听力不太好，老是怕回答不了老师问的问题，有时候无法集中精神听课。”
还有部分学生在全班学生面前担心口语练习而感到焦虑。如学生A说：
“我最紧张的就是听力课前的口语练习活动了，怕自己表达不好。”
这种紧张、焦虑可能对部分学生的后续学习带来一定阻碍，甚至使其逃避学习，如学生A说：“因为紧张，口语练习表演结束后要过一会儿才能恢复过来；有时候觉得学习比较困难，有逃避心理……”
但是这种影响也可能促进学生自我反省，更清晰地认识到学习上的不足，如一段访谈记录：
问：老师提问你答不上的问题时,会紧张吗?
学生D：有一点点，但没必要太紧张，回答不上很正常嘛。
问：这对你的进一步学习有影响吗?
学生D：有，在平常的听力就会更加认真听，避免每次叫起来都答不上够糗的，就会增加动力。”
由此可见，课堂教学活动会给学生带来焦虑，这种焦虑对其学习的影响却是双方面的，关键问题是学生怎样去面对它，而在此之中，教师的引导作用就很必要了。
其次教师的负面评价会影响学生学习焦虑的产生。在问卷调查中，当问及“在听力课上，回答问题出现了错误，担心老师对自己评价不高”：过半（55%）的学生赞同这种说法。这表明，教师的负评价会使学生产生焦虑。但是在访谈中，也有学生表现出对老师评价的客观认识，如学生B说：“哪里不足就提出来，现在大家都差不多是要步入社会的人了，也有一定的判断能力，自己什么样的水准自己心里有数，不过负面评价会担心，知道自己哪里不足，真的需要去补。”
可见，部分学生能够正确认识老师的评价，如果老师的评价能恰如其分地反映学生的真实情况，会不会更好地促进其学习呢？
3．听力材料、技巧方面的原因
在问卷调查中，72%的人认为会因听力材料的类型感到不同程度紧张；45%的人认为如果对听力主题不熟悉，会感到紧张；53.3%的人认为如果不了解背景知识，会担心听力效果。因为不熟悉主题、背景知识而产生焦虑，这表明学生知识面的狭窄以及教师教学中需注意拓展其知识面。
在调查中，45％的人认为在听力时只听不看文章会感到紧张；40％的人认为听力时，如果不按照自己习惯的速度听会感到紧张；这可能是因为大部分高职学生在英语听力练习方面过少，不熟悉听力。另外，82.7%的人认为在听到重要信息时，会告诫自己集中精力记下。但在实际学习中，很多学生却没有做到，他们反而会被个别单词拌住，停滞不前。过半（51％）的人认为在听力时，容易被一两个没有学过的单词难住。可见，大多数学生虽然了解部分听力技巧，但是真正掌握运用确实另外一回事。
4．考试方面的原因
考试焦虑在学生中是一种非常普遍的现象。在问卷调查中，62%的人认为对自己的听力水平没有信心，对听力考试感到焦虑；43.3%的人认为在听力测试中，听一遍文章或对话会紧张；46％的人认为在听力考试中因为紧张，记不住所听内容。这表明部分学生没有正确考试心态,把考试看得过重,思想压力过大,过度紧张，如学生D在描述考试时的紧张这样说：“平时就听不懂，在考试的时候，这种紧张更加凸显出来。正式考试考场气氛本身就带有点压力；我英语太烂了，词汇量少时，紧张也加剧了。”
通过以上分析可以看出，焦虑情绪在高职学生的听力学习中普遍存在。这种焦虑产生的原因也是多方面的，焦虑的程度与学生自身语言水平有关，与教师的教学、评价有关，也与听力材料、技巧或是考试有关，但这种焦虑更多的是源自对自身英语水平的不自信。如果他们能够正确处理自身学习的不足与紧张等焦虑情绪的矛盾关系，我们不难看出适当的焦虑会给他们的学习带来促进作用。
四、教学应用策略
基于上述对高职学生听力学习焦虑成因的分析，在结合相关理论的基础上，笔者提出以下教学策略。
（一）夯实语言基础，提升学习自信
听力理解是一个极其复杂的过程。它涉及语言、认知、文化、社会知识等各种因素。在调查中，绝大多数学生认为词汇、语音等语言知识的缺乏导致了听力焦虑的产生，认为自己没有语言学习的天赋，丧失学习信心。因此，要缓解学生听力焦虑，首先就需要增强学生学习自信。
Kenneth(1976)认为听力理解由五个成分构成，并且在顺序上，后一个成分总是依赖于前一个成分，即辩音（discrimination）、信息感知（perceptionofmessage）、听觉记忆（auditorymemory）、信息解码（decodingmessage）、运用所学语言使用或储存信息（useorstoremessage）。[8]辩音包括辨别各种语音、语调和音质等，这也是听力理解的第一步。因此，要增强学生听力自信，其一要加强学生听力辨音能力培养。教师可选择适合学生的单词、句子、篇章的录音，不断提高其听单音的能力，培养其对英语的语音、语调和语流产生感性认识。其二，加强学生词汇语法知识教学。学生对词汇的掌握到了一定程度，能大体听懂材料了，焦虑自然就会减少。其三，调查中发现部分学生认为某些习语表达或文化知识影响听力进而产生焦虑，对此教师可在单元教学中可增加相关文化知识的视频材料，拓宽其视野，丰富其积累。
（二）加强听力技巧教学，提高听力效果
调查中发现，听力技巧的缺乏也会导致学习焦虑的产生。笔者提出以下听力教学策略。
首先，培养获取主要信息的能力。许多学生在听力中试图听懂每一个单词，而一旦出现某一难词，就被卡住，影响到后文的理解，这就直接导致“听不懂”，学习焦虑就出现了。据此，教师可先让学生听大意，并让其简单概括或总结要点，再让学生精听，以便让学生了解有关的细节，以此培养学生分析冗余信息、选择主要信息的能力，并注意引导学生从整体上把握听力材料的大意。其次，针对部分学生在听力中遇到生词或难题时，不能把注意力集中到新的信息上的情况，教师可以在听音前首先给出生词，提示难点和关键词，然后提出一些要求学生听后回答的问题。这样做可以避免学生因不熟悉而产生的紧张，督促他们集中注意力。再次，针对部分学生在听力中不能把握整句或全文大意的情况，可采用听写一些意义连贯的短小文章来培养其捕捉重要信息和关键词、短期记忆的能力。最后，针对部分学生在听力中对新信息的把握有困难的情况，可以建议学生用一些简略符号作标记，以记录语篇意义。
（三）发挥适度焦虑的作用，提高学习自主性
焦虑分为促进性焦虑和妨碍性焦虑。前者有利于语言学习，能促进学习质量的提高，后者不利于语言学习。在调查中我们发现，听力学习焦虑确实影响了部分学生学习的成效，甚至阻碍了其听力学习，逃避英语学习；但是部分学生把这种担心、紧张转化为认识自己学习状态的一种手段，完善自己的学习。因此，教师应充分意识到焦虑对其学习带来的影响和作用，具体分析引起焦虑的原因，对症下药。第一，设计适应不同英语水平学生的教学活动，营造轻松愉快的课堂气氛，降低学生课堂参与活动畏惧。第二，恰当使用考试焦虑和负评价恐惧对学生学习的促进作用，寻求科学合理的考试和评价手段，让学生保持适度的焦虑，促使其多听，认真听，提高学习的自主性。
参考文献：
[1]Horwitz,E.K.&Young.D.J.1991.Languageanxiety:Fromtheoryandresearchtoclassroomimplication[C].EnglewoodCliffs,NJ;PrenticeHall.
[2]JaneArnold.2000.AffectinLanguageLearning[M].外语教育出版社.
[3][5]Horwitz.E,Horwitz,MB,&Cope,J.1986.Foreignlanguageclassroomanxiety［J］．TheModernLanguageJournal,70:125-132.
[4]Oxford.R.1999.AnxietyandLanguageLearner.NewInsights[A].[5]J.Arnold(ed).AffectinLanguageLearning[C].Cambridge:CambridgeUniversityPress.
[6]周丹丹.二语课堂中的听力焦虑感和情感策略[J].国外外语教学,2003(3).
（一）基于价值观的实践困境，面临培养具有科学人文主义素养的电力专业教师新诉求
面对价值无涉的电力科学本质观的实践困境，电力学界的专家、学者、教师培训专家等提出“培养具有人文主义精神素养的电力学界优秀教师”的要求。他们认为，在目前情况下，只有具有人文主义情怀的电力学界教师才能具有更高的电力科学教育视野，才能有能力将电力科学教育教学与道德、伦理及精神价值紧密联系在一起。
（二）基于教学侧重点的变化，面临培养理论知识与应用能力兼具的电力专业教师
基于电力专业教学特点，教师教学实践专业发展应通过基于团队合作的教学诊断以提升电力高等学院的教学领导力和发展力。在电力类高等学院中专业课教师的教学质量是学校的核心业务，也是学校办学质量的核心竞争力。而学院的教学领导力是影响学院效能的重要因素，也往往成为薄弱学校与优质学校的分水岭。而这种分水岭性质的质量生存意识，取决于电力专业课教师的理论素养与实践经验的完美契合。
（三）基于教学理念的深化，面临培养既掌握电力技术探究方法又具有实践能力的电力专业教师的新诉求
对电力专业教师的培养而言，为满足教学理念深化的需求，必须同时具备独立科学探究能力与实践操作水平能力，这是时代赋予电力高等学院教师的责任与使命。基于电力教学新理念的深化，采用项目化活动组方式改善电力专业课教师掌握电力技术的探究方法和专业实践能力，通过团训、素质拓展等对其责任感、团队、心理素质等进行重点培养；还可以通过跟其他的项目组交流学习来提高电力专业课教师的培养工作技巧、领导力等。(四）基于课程内容组织观念的转变，面临培养综合知识与专业知识兼备的电力专业教师的新诉求在电力专业教师培养过程中，应围绕核心概念组织课程，以克服“广而不深”的弊端，促进课程的深入、学生思维的纵深发展、知识的迁移及实际问题的解决等。为实现这样的教学目标，对电力专业教师而言，综合与高深专业知识兼备是实现有效教学的重要前提。
二、现阶段我国电力高等学院专业教师培养的新途径
（一）侧重电力专业教师人文主义科学本质观的养成
理性的科学本质观是实现电力学界科学教育目的、培养公民良好的电力科学素养的前提和基础。电力作为一个特殊的服务大众的行业，电力专业教师应具备为民服务的科学本质观，帮助学生在面对基本问题时能更清晰地做出科学决断，并能促进学生对传统科学主旨有明确而有深度的理解，从而更好地服务社会，更好地建设电力文明国家。因此，侧重对职前电力专业教师科学信念和态度的培养，帮助他们在职前阶段形成符合我国科学社会发展观需要的人文主义科学本质观，是新时期我国电力高等学院教师培养的新特征之一。
（二）侧重对电力专业教师教学态度和信念的培养
作为一种隐性机制，电力专业教师教学的态度与信念在班级实践中发挥着决定性作用，指导教师在班级教学中的行为规范。好的教师会不断扩展自己的行业教学理论与实践知识，也会通过学生评价和教学总结来科学规划与引导自己的专业教学，并最终基于学生的相似性与差异性，与其建构稳固的教与学关系，共同成为“电力学习社区”中与时俱进的成员，而这一切的根基需要电力专业教师具有积极的教学态度和持久的教学自觉自信。实践证明，教师良好的师德和对电力专业执着而扎实的基本功，对学生而言就犹如磁石般引领他们走向电力事业前沿。因此，电力学院领导层和指导专家团队应该有意识地利用干预手段，用社会主义核心价值观引领电力学界专业教师的核心理念培养目标，使电力专业教师在一个更广阔的环境中获得良好的电力科学教学态度及信念，形成自身宽阔的电力知识教学视野是现阶段我国电力学院教师培养的新特征之一。
（三）侧重电力专业教师科学探究能力和实践应用能力的培养
电力专业教师在班级系统中的作用是掌握并利用电力课程内容、教学手段、及技术工具，营造科学的学习环境，培养学生的科学探究能力和实践能力。现实中由于电力专业教师在职前专业技术方面缺乏必要的电力行业实战操作技术与工作经历，从而缺失了对学生指导的真实案例和从业示范作用。如果在电力专业课教学中，能够通过使用支撑材料、电力实验及富有创造性的电力学习环境来培养职前教师的电力科学探究能力和水平，或者通过开设电力科学模拟实验室课程的方式来培养独立专业课教师，并提高他们的从业信仰，促进其电力理论与实践知识的有效对接，依然成为我国电力高等学院教师培养的新特征之一。
（四）注重电力发展前沿高深理论与专业知识教育的培养
综观我国电力高等学院教师培养的变化，已经从最初的单一高深专业知识发展到现在的电力综合学科教学知识。在电力专业知识教学中，应让师生均具有能力和水平结合学习环境，满足学生个体与群体的学习需要。因此，在实践中培养电力专业教师的学科教学知识已成为目前我国电力高等学院教师培养的又一个特征。
三、我国电力高等学院教师培养未来发展走势
（一）培养理念将从“标准”保障走向合作文化保障，形成电力科学价值判断力
时代文明的科学进步与高度密集化发展需要强大、稳定、安全、无污染、可持续的电力支持及供应保障。因此，作为电力行业发展的龙头——电力高等教育专业教师的培养，就应走在时代前列，创新动力教育教学理念，从标准保障走向世界电力合作文化保障，用文化电力促进电力文化的科学可持续发展，用文化电力促进电力文化的高度文明创新发展，并围绕电力行业核心概念展开，在人与社会关系的广阔框架下，形成电力科学的超前价值判断力，以文化电力、科学电力、创新电力的大电力文化视野创新电力专业教师的培养新蓝图。
（二）培养电力专业课教师掌握“电力生成性知识”
电力生成性知识是指融汇于电力科学的、拥有多元文化、价值观的教育理念和行动，即电力专业课教师的培养，不仅要接受正规、系统的电力科学知识培养，还要接受电力学科教学知识、专业知识的教育，以及接受生成性知识的理解与传授的教育，并在传承本土化电力学科知识的同时，继承和发扬电力业界内的前沿科学，运用于自己的学科教学行为并生成学生的内化行动，服务于国家、社会的电力行业健康科学发展。
（三）电力专业课教师的培养应尝试更多地利用非正规教育机构资源
非正规教育机构包括电力博物馆、发电厂、水电站、核电站、电力网络教学交流平台、电力QQ群及其他类似的平台。相关资料表明，电力职前教师是非正规电力教育机构资源的最大受益者，因为非正规电力教育机构为教师教育机构扩展电力教育资源提供了场所，为电力职前教师树立正确的电力教育教学信念奠定了基础，并对未来电力专业教师教育信念的形成产生了直接的影响。
（四）参与电力专业教师培养的教师教育者身份更加多元丰富
就现阶段而言，对于高层建筑的结构分析，一般情况下主要借助于常微分方程求解器，其已经广泛应用于高层建筑的结构分析中。常微分方程求解器是一种较为有效的建筑结构分析工具，其功能全面且可操作性较强，针对于一些误差极限，其可以进行有效的处理，最大程度的满足用户对解答精度的要求。常微分方程求解器在我国建筑结构力学体系中最为典型和突出的实例就是清华大学的包世华教授和袁驷教授，他们在高层建筑结构力学分析中运用了这种方式着手进行相关计算，其最为突出的贡献就是有效解决了我国现代高层建筑在建设设计和施工时的楼板变形时的静力计算、动力计算和稳定计算的问题。以常微分方程求解器为基础的分析法，运算较为简单便捷，在现代建筑结构力学分析中具有十分显著的优越性。
二、以有限条法和样条函数为基础的分析法
在进行对建筑结构力学的分析中，有一种分析方法为解析和离散相结合的半解析法，半解析法的基础是数学力学的相关知识，其最大的优点就是可以最大程度的减少有限元方程组，避免进行有限元的过多繁杂的计算，此外，也一定程度有限避免和解决了有限元法中较为常见的计算污染问题，计算污染问题的存在可以导致计算机计算结果的进一步恶化，半解析法可以有效对这一问题加以解决。
三、以分区广义变分原理与分区混合有限元为基础的分析法
协调元的利用和发展，进一步推动了分区广义变分原理的研究，促进了协调员在建筑结构分析中的更好运用。清华大学的龙驭球教授在该领域取得了突出贡献，其在分区混合广义变分原理的基础之上，提出了分区缓和有限元的方法。分区缓和有限元的方法其主要的理论依据是混合广义变分原理，这也是在位移法、杂交元法之后的一种新方法，分区缓和有限元的方法的优点似乎将弹性体划分为余能区和势能区，余能区所采用的事应力单位，势能区则是采用了位移单位。分区缓和有限元的方法其适应性较强，灵活性较高，此外，还可以有效保证收敛性，故广泛应用于对框支剪力墙和托墙梁结构的分析和计算之中。
四、高层建筑结构的弹塑性动力分析法
随着我国经济的不断进步与发展，现代高层建筑大量出现，而这也间接的推动了结构弹塑性动力分析的研究以及应用的深入和快速发展。弹塑性动力法的工作原理是，借助于地震波数值的记录，间接的将其输入结构，然后对结构的弹塑大小进行合理的科学的分析，最后根据相关分析，针对弹塑性恢复的特点，建立与之对应的动力方程。在理论上，弹塑性动力分析法具有十分显著的优越性，诸如当发现建筑结构的薄弱的环节时，需要对其变形状况进行合理的分析，综合来看，这种分析是与实际情况相符合的；此外，弹塑性动力分析法也有着其自身的局限性，在使用这种分析法时，其前提条件与实际情况有着较大的出入，针对这种不足，国内外诸多学者都在深入对其进行研究，并通过人工随机输入地震波数据等进行完善。计算机结构模型进行优化和改进之后，采用层模型，对于多质点计算模型的方法也在不断进行完善。
五、以最优化理论为基础的结构分析法
这一种结构分析法可以说是结构最优化设计，这种结构分析法有效综合了数学领域中的最优化理论和计算机技术，并应用于建筑设计结构和力学分析的一种新的方式。这种结构分析法的主要优点表现在将被动化为主动，主动的对其进行设计。就当前来看，诸多学者表示对建筑结构的剪力墙刚度并不是越大越好，应该对剪力墙确定较为合适的刚度。这里所说的对于剪力墙刚度的合理确定，主要指的是以对剪力墙的刚度和外部因素诸如地震等作用之间相互作用进行分析，进而对地震等外力作用下合适的剪力墙刚度加以确定，倘若对这一部分进行了合理的优化设计，这就建立了决定剪力墙最合适刚度的数学模型，合理科学的数学模型不仅可以有效对建筑结构的剪力墙的最优化刚度值加以确定，这对于有效减少剪力墙的数量有着重要作用，此外，也一定程度的降低了工程成本和开支。
六、结语
1．1岩石力学试验法
(1)室内试验。
通过钻孔岩芯取样，利用室内岩块的单轴压缩试验确定岩石单轴抗压强度、弹性模量和泊松比。通过岩体的三轴压缩试验确定岩体的抗剪强度－凝聚力和摩擦角。通过岩体卸围压试验研究岩体卸荷过程中的变形和能量变化特点，确定卸载时岩体的参数，如弹模、泊松比、凝聚力、摩擦角。
(2)现场试验。
现场抗剪试验获得岩体、软弱夹层、混凝土与岩石接触面抗剪(断)强度;现场变形试验(刚性承压板法、狭缝法)获得岩体变形模量、弹性模量及泊松比。还有现场声波测试评价岩体完整性等。现场试验是确定岩体强度参数最准确的方法，但由于通常不具备施作原位试验的条件，而且试验周期长、费用高，所以这种方法应用较少。试验法是一种直接又可靠的方法，可以较好反映岩石特性。室内试验得到的是完整岩块的特性参数，但存在“尺寸效应”。现场试验受条件限制，试件制备难免受到扰动，试验结果分散，不能直接采用。
1．2工程岩体分级法
工程岩体分级法主要有:国标《工程岩体分级标准》、水利水电工程勘察规范的坝基和围岩工程地质分类法、巴顿的Q系统分类法及比尼威斯基的RMR分类法。这些分类方法往往是定性描述与定量评价相结合，采用多参数综合指标分级法给岩体进行评分和划分岩体级别，根据岩体级别并结合经验公式，给出岩体参数的范围值。国标《工程岩体分级标准》选取岩石坚硬程度和岩体完整程度这两个因素确定岩体基本质量，将影响岩体工程特性的因素如地下水、初始应力、结构面走向与工程轴线方位等作为修正因素，实现工程岩体的分级，并提供了各级别岩体物理力学参数表和结构面抗剪断峰值强度表。《水利水电工程地质勘察规范》的附录V提供了坝基岩体工程地质分类表，主要分类因素也是岩石坚硬程度和岩体完整程度，此外还有岩体纵波速度和钻孔RQD值，并在附录E中提供了坝基岩体抗剪断(抗剪)强度参数及变形参数经验值表和结构面抗剪断(抗剪)强度参数经验值表，用于规划和可研阶段。应注意该表的注明是参数仅限于硬质岩，软质岩应根据软化系数进行折减。
1．3工程地质类比法
工程地质类比法是利用大量已建工程的成功经验确定拟建工程的设计参数，是工程地质研究的传统方法之一。类比法是应用相似原理，要求主要的工程地质条件基本相同或相似，这其中最主要的是岩性和地层时代(或层位)，其余还有地质构造(岩体完整性)、风化状态、应力条件、地下水等等。实际应用时应结合具体工程的地质条件，在类比、分析、判断的基础上提出合理参数。同时，在施工过程中，根据工程实际进展情况和出现的问题，特别是根据现场观测结果，对设计进行必要的调整和修改。类比的资料可以参考《岩石力学参数手册》、《岩基抗剪强度参数》、《工程地质手册》、《水利水电工程地质手册》，以及地区工程经验(资料库、数据库)等等。类比法完全依靠地质师所掌握的工程实例资料和他对工程岩体的经验判断，人为因素比较大，有时仅仅通过少量个别因素相比较而得到的参数，其结果可靠性较差。然而该方法简单、方便、快捷，在中、小型水利水电工程中应用较多。
1．4反演分析法
反演分析法是利用现场所测得的位移等数值反求岩体力学参数，包括位移反分析、应力反分析、混合反分析等。其中位移反分析方法是根据现场实测的位移值，采用解析法、有限元等方法以及弹性、弹塑性等本构模型进行求解。位移反分析的方法主要分为两类:直接逼近法和逆过程法。由于围岩本构关系的复杂性，目前的逆过程方法的位移反分析研究计算大都采用了线弹性等假设，设岩体为均值各向同性，而天然岩体地质条件复杂，这样与工程实际情况相去甚远。反分析方法在边坡稳定分析中应用较多。反分析时稳定系数取值为:蠕动挤压阶段宜采用1．00～1．05，初滑阶段宜采用0．95～1．00。滑带土抗剪强度(c，φ)参数反演分析的方法分为单参数反演和双参数反演两种。前者假定一个参数已知的前提下，反算另外一个参数，通常选择对滑坡稳定性影响较敏感的作为未知参数。后者在反演中有两个未知的参数，通常选择两个距主滑动面等距的剖面建立极限平衡方程求解，此外，还可以做参数的敏感性分析。
1．5人工神经网络法及模糊数学预测法
人工神经网络法是通过完成输入与输出问题的映射，自动建立复杂现象(系统)的模型并指出其控制规律。该方法考虑了影响岩石力学参数的各种定性因素，应用人工神经网络进行训练，随着数据的积累不断地对样本集进行补充和完善，使参数取值结果不断趋于合理。缺点是学习样本的选取具有很大的主观性。模糊数学预测法是考虑到影响岩体变形强度参数的相关因素模糊不确定性，根据经验确定权重集及隶属度，在此基础上进行岩体力学参数预测。该方法实质就是把岩石与岩体力学指标之间的比例系数当作模糊子集，依据经验进行模糊综合评判确定一个最佳模糊折减系数的问题，从定量上考虑影响力学参数的各种模糊因素，但在运用上不是很成熟，仍借助于经验。
1．6其他方法
除上述方法外，还有一些其他方法可以用来确定岩体强度参数，如:计算机模拟、声波测试技术、岩体分形分维理论、断裂损伤力学、统计数学等方法。
2岩体力学参数综合取值
岩体力学参数取值方法有很多，由于岩体的不连续性、各向异性和非均匀性等特有属性以及岩体结构的复杂性，使各种取值方法存在局限性，至今还没有一种令人满意的取值方法。实际工作中应该综合应用这些方法，互相验证，取长补短。笔者基于上述岩体力学参数的取值方法，并结合工程的规模和地质条件的复杂程度，在满足规程规范的前提下提出了岩体力学参数综合取值方法。该方法针对地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程和参数敏感的工程分为以下3个层次。
(1)第一层次。
对于地质条件简单的小型工程，或项目规划、可研阶段，可采用野外地质调查和钻孔取样室内抗压试验→进行岩体分级、查表→获得抗剪强度和变形模量范围值，通过相似工程类比，调整、修正取得地质建议值;或者采用RMR分类和Hoek－Brown经验强度准则公式计算，参考类似工程修正后得到地质建议值。
(2)第二层次。
对于地质条件复杂的中型以上工程，如重力坝、拱坝，结构面影响坝基、坝肩稳定，初步设计阶段应布置原位抗剪和变形试验，参考类似工程，结合现场地质条件进行调整，必要时由地质、试验和设计三方共同研究确定设计采用值。
(3)第三层次。
对于重要的大型工程和参数敏感的工程，应做专门研究，除运用上述方法外，还应开展计算机模拟试验、人工神经网络法、模糊数学预测法等，慎重确定地质建议值。在施工阶段可以利用监测资料进行反演分析，复核岩体稳定性，及时修改设计和施工方法，确保工程安全。总之，地质调查和岩石力学试验是基础，是岩体分级、经验估算及数值模拟的前提，因此应重视野外第一手资料的收集，并注意取样、试验成果代表性问题，使地质建议值符合现场实际。
3应注意的问题
反思多年来我们所做的中小型水利水电工程勘察设计，在岩石力学参数取值方面应注意以下问题:
(1)在前期勘察时对设计意图不甚了解
设计方案不十分明确，加之勘察周期短，对地质条件的调查和分析不够深入，对试验只是要求做常规的内容，以室内试验为主，取样数量不足，成果代表性差，使得方案比选时难以取舍。按照有关规范，“小型水电工程岩土参数(取值)可在现场简易测试和必要的室内试验的基础上以类比为主。”“中型水电工程岩土测试以室内试验为主，必要时可采用大型野外原位试验。”对于拱坝和重力坝要特别注意，对影响坝基、坝肩稳定的岩土体及软弱结构面可视需要开展原位试验工作。尤其是软岩和完整性差的岩石，软弱结构面发育，且结构面对岩体稳定性不利，岩体稳定性的判别对工程影响很关键，这需要慎重研究，应在地质调查的基础上，布置适当的原位试验，并采取多种方法合理确定岩体力学参数。
(2)勘察报告中抗剪强度和变形参数仅仅根据室内岩石试验查规范，与现场地质调查结合不紧密。
抗剪强度和变形参数是混凝土坝稳定计算最重要的参数，对工程安全和造价影响很大。然而规范给出的值范围较大，勘察报告仅仅依据规范提供的参数表取值是远远不够的。中等规模以上和地质条件复杂的工程应进一步开展分析论证工作，结合现场地质条件调查，在岩体分级基础上，运用有关理论和经验公式，例如霍克－布朗(Hoek－Brown)经验强度准则公式等，并参考已建工程经验取值，必要时与地质、试验和设计专业共同会商，合理确定参数。
(3)在软岩地区建混凝土坝要特别注意
如页岩、千枚岩及白垩－第三系泥岩等，由于岩性软弱，构造发育，岩体强度较低，工程安全裕度小，岩体力学参数取值对工程安全和经济性影响大，甚至影响方案的成立。软岩地区一般不适合建中、高混凝土坝，万一要建，就应该投入一定的勘探和试验工作量，慎重研究和分析论证，并留有一定安全裕度。
(4)应考虑定值计算与可靠度问题。
实际勘察设计工作中，是由地质专业提供参数，设计人员进行计算。地质部门依据试验成果，结合地质条件和个人经验判断，提出地质建议值。设计一般直接采用地质建议值进行计算。问题是设计计算方法与地质模型是否一致，地质参数的可靠性或安全阈值是多少，即有多少安全储备。近十几年来国内外广泛开展了重力坝可靠度研究。结构可靠性分析是以概率理论为基础，采用极限状态设计方法，以可靠指标度量结构或工程的可靠性，比定值法不考虑参数的偏差有明显的优越之处。可靠度计算需要提供与大坝有关的各类荷载、材料和地基强度的统计特征值(均值、标准差、变异系数等)及分布类型，对地质参数的离散性进行评价。
(5)试验是基础。
如何看待试验成果，地质专业人员常常抱怨试验参数不准，造成的原因有几个方面，一是取样的代表性问题，或者原位试验选点问题，要考虑岩性、风化程度、构造等影响，对试验点做专门设计和布置;又譬如有的砂岩与页岩互层，页岩岩芯破碎取样困难，取样只能做砂岩的抗压强度试验，成果偏大;倾斜岩层抗压首先沿层面剪切破坏，成果偏小。二是试验中的误差，应采用数理统计法整理试验成果，在充分论证的基础上舍去不合理的离散值。对于原位抗剪试验，要了解试验点的岩性、构造、风化及地下水等因素对成果的影响。另外，试件制备时难免受到扰动，一般要求安排2组以上试验，以便对比和分析。
(6)确定参数时要处理好主观判断与客观评价的关系。
前述的岩体分级法、工程类比法及经验判据法(强度准则公式)都属于经验法，其取值时的人为因素和个人经验对结果影响很大，实际操作中应尽量避免人为因素干扰，从地质条件的客观出发，分别按不同因素对参数进行修正，减少取值的随意性。
(7)加强施工监测，利用监测资料进行“动态设计、信息化施工”。
由于工程地质条件的复杂性和不确定性，地质勘探、试验、计算分析方法的局限性，我们对工程岩体性状变化的认识有一定程度的不确定性。在施工中要加强岩体性状的监测，及时分析和判断，调整、修改设计和施工方法，以保证施工安全和工程安全。尤其是隧洞施工支护，要根据发现的新情况及时修改设计，即采取“动态设计、信息化施工”，既要确保工程安全，又不能造成浪费。
(8)利用已建工程进行类比确定岩体力学参数是我们常用的方法。
但是没有一个工程的地质条件是完全相同的，而我们个人掌握的资料有限，每个人的经验千差万别，往往仅通过少量个别因素相比较而获得参数，人为因素的干扰较大，其结果可靠性较差。应多参考类似工程，并不断积累工程经验。多年来笔者所在单位在湖北省水利水电工程勘测设计中做了大量的岩体物理力学室内外试验和原位测试，积累了丰富的实践经验。
4结论
(1)岩体力学参数的合理确定是水利水电工程中的一项基础工作
直接关系到坝基、边坡、地下洞室工程的安全性和经济性。由于岩体具有不均匀性、不连续性和随时间变化的特性，准确确定岩体力学参数是非常困难的。在研究了有关规程规范和各种取值方法特点的基础上，针对工程的重要性程度和地质条件的复杂程度提出了岩体力学参数的综合取值方法，分为地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程三个层次。针对具体的工程应当选择合理的方法来确定岩体力学参数。水利水电工程岩体力学经验参数综合取值研究对水利水电工程坝基、边坡、地下结构稳定性研究和计算具有重要理论意义和现实意义。
(2)中小型水利水电工程具有规模小、设计周期短、勘察试验工作量有限的特点
关键词：颗粒流;岩体力学;模型参数
1 概述
颗粒流是近年来兴起的主要应用于硬岩的数值模拟新方法。区别于现有的连续性数值模型，颗粒流以不可破坏圆形颗粒作为基本单元，通过颗粒之间的粘结来显式模拟完整岩块的脆性破坏。当颗粒之间的拉应力超过颗粒粘结的拉强度时，裂纹被标记为拉破坏，反之当颗粒之间的剪应力超过粘结的剪强度时，裂纹被标记为剪破坏。通过这种简单的接触关系，颗粒流方法可以精确再现岩块在压缩或者拉伸状态下的裂纹扩展模式。颗粒流方法通过颗粒之间的微观接触来控制模型的宏观破坏模式，模型的宏观力学参数是通过不断校对这些微观接触参数来实现的。
2 颗粒流模型
本论文采用的实验室完整岩块的力学参数来源于灰岩，包括峰值强度：122MPa，弹性模量：80.0GPa，泊松比：0.25。图1显示了不包含任何节理的颗粒流模型，用于初始的颗粒接触微观参数校对，其中三个测量圆用于监测模型在单轴压缩过程中的应力应变变化。然后建立三个包含结构面的节理岩体颗粒流模型;每个模型包含三组节理，其中主节理组1的倾向为0度，主节理组2的倾向为90度，两组主节理的产状设置为相同;次节理组3设置为与两组主节理同时垂直。为了描述方便，本论文以主节理的倾角作为标识：R-30、R-60、R-90分别表示模型中主节理的倾角为30、60、90度。各组节理的平均直径均设置为0.5m。
3 模型解译
本论文主要考虑节理岩体在单轴压缩状态下的力学参数，包括岩体的峰值单轴抗压强度和弹性模量。由于工程岩体的尺寸在大多数情况下不适合现场原位试验，目前这两个力学参数主要通过经验或者半经验方法估算，这样不可避免地会产生适应性不足的问题。本论文介绍的颗粒流方法从数值模型的角度提供了一种新思路。通过一系列针对图1中完整岩块模型的单轴压缩试验，最终校对的颗粒流模型微观参数如表1所示。完整岩块在单轴压缩过程中的应力应变曲线如图2所示，从中可以确认基于表1的微观参数所得结果符合第2节列出的灰岩力学参数。表1同时提供了结构面的力学参数。
图2 完整岩块单轴压缩应力应变曲线
图3显示了节理岩体数值模型的单轴压缩应力应变曲线，这些节理岩体的峰值强度和弹性模量也标注于该图中。数值模拟的结果显示节理岩体的峰值强度明显受到结构面产状的控制。岩体强度随主节理的倾角变化显示出典型的U型特点，即当节理倾角从15度增加到45度时，岩体强度从47.1MPa减小到24.5MPa，然后逐渐增大到52.0MPa（主节理倾角90度）。强度的U型变化可以从节理岩体的破坏模式来分析（完整岩块控制和结构面控制）。根据简单力学分析，当结构面的摩擦系数大于结构面的倾角时，沿结构面的完整岩块剪切破坏会被阻止。这种条件下节理岩体的破坏主要由节理间的完整岩块控制，考虑到岩块的强度远大于结构面的剪切强度，当节理岩体的破坏是结构面控制时，岩体峰值强度会偏小。
节理岩体的弹性模量呈现出与峰值强度类似的U型变化特征（图3）。当主节理倾角从15度增加到90度时，弹性模量首先从42.2GPa减小到29.9GPa和30.2GPa，然后增加到40.7GPa和52.5GPa。类似的，由于结构面的刚度小于完整岩块的刚度，当岩体的破坏是结构面控制型时，节理岩体的弹性模量偏小，反之，节理岩体的模量偏大。
4 结论
本论文展示了应用颗粒流量化节理岩体的力学参数的新型数值模拟方法。通过作用于完整岩块模型的单轴压缩试验，本论文首先校对了颗粒之间的微观参数，然后通过一系列不同结构面分布的节理岩体模型，本论文确认节理岩体的峰值单轴抗压强度呈现出典型的U型变化，即当岩体所含节理有利于岩块的剪切滑移时，节理岩体的强度显著减小;而当节理不利于岩块的剪切错动时，节理岩体的强度更多地受到岩体中完整岩块控制，强度显著上升。节理岩体的弹性模量呈现出与强度相同的变化规律。本论文为量化节理岩体的力学参数提供了额外的途径，论文结论可以作为地下岩体工程设计的参考。
参考文献：
