《建筑力學(xué)》教學(xué)新思路

嚴(yán)曉新

(華北水利水電學(xué)院土木與交通學(xué)院，河南鄭州450011)

《建筑力學(xué)》教學(xué)新思路

嚴(yán)曉新

(華北水利水電學(xué)院土木與交通學(xué)院，河南鄭州450011)

針對(duì)《建筑力學(xué)》課程開(kāi)展創(chuàng)新課題活動(dòng)，采用頭腦風(fēng)暴法，組織班組小型競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)生的研究型學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生理解力與美的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生良好的專業(yè)素質(zhì)，為他們將來(lái)成為具有創(chuàng)新能力的建筑師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

建筑學(xué);建筑力學(xué);研究性;創(chuàng)新;頭腦風(fēng)暴法

一、教育的目的

什么是真正的教育?德國(guó)二百年前的教育宣言曾經(jīng)說(shuō)道:教育的目的，不是培養(yǎng)人們適應(yīng)傳統(tǒng)的世界，不是著眼于實(shí)用性的知識(shí)和技能，而要去喚醒學(xué)生的力量，培養(yǎng)他們自我學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，抽象的歸納力和理解力，以便使他們?cè)谀壳盁o(wú)法預(yù)料的種種未來(lái)局勢(shì)中，自我做出有意義的選擇。教育是以人為最高的目的，接受教育是人的最高價(jià)值的體現(xiàn)。

1999年中共中央、國(guó)務(wù)院《關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》指出“高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，普遍提高大學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)”。創(chuàng)新思維的培養(yǎng)能使學(xué)生從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造的變化。大學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)是高校人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略性問(wèn)題，關(guān)系到我們培養(yǎng)的人才是否具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、是否能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、是否能夠承擔(dān)起振興民族大業(yè)的重要課題。

創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。一個(gè)擁有創(chuàng)新能力和大量高素質(zhì)人力資源的國(guó)家，將具備發(fā)展知識(shí)經(jīng)濟(jì)的巨大潛力;一個(gè)缺少雄厚科學(xué)儲(chǔ)備和創(chuàng)新能力的國(guó)家將失去知識(shí)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的機(jī)遇。21世紀(jì)的競(jìng)爭(zhēng)是經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際是科技和教育的競(jìng)爭(zhēng)，歸根到底是高素質(zhì)人才的競(jìng)爭(zhēng)。

二、《建筑力學(xué)》課程教學(xué)改革的探索及實(shí)踐

《建筑力學(xué)》課是建筑類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程的任務(wù)是使學(xué)生獲得建筑設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中所必須具備的應(yīng)用性基礎(chǔ)知識(shí)和技能。這門課程涉及的范圍廣，需要多門學(xué)科知識(shí)的支持和一定的實(shí)踐操作能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感到理論部分抽象枯燥，實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型簡(jiǎn)化又很難掌握，學(xué)習(xí)時(shí)有畏難情緒。教學(xué)內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的載體，教學(xué)方法是保證教學(xué)效果的手段，要使該課程達(dá)到良好的教學(xué)效果，就要采用符合該課程特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際的教學(xué)方法和手段［1］。

(二)調(diào)整知識(shí)結(jié)構(gòu)

建筑學(xué)專業(yè)的建筑力學(xué)教材，通常是把建筑結(jié)構(gòu)工程專業(yè)三大力學(xué)(理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué))教材加以刪減、精簡(jiǎn)、濃縮、改寫而成，卻極少考慮兩個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)目的、要求及培養(yǎng)方向的諸多不同。我們選用的教材是高等教育出版社出版的《建筑力學(xué)》(李前程等編)。教材的內(nèi)容圍繞以掌握概念為基礎(chǔ)，以強(qiáng)化力學(xué)在結(jié)構(gòu)中的實(shí)際應(yīng)用為重點(diǎn)，以解析分析、計(jì)算為手段的中心內(nèi)容展開(kāi)。從建筑學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)出發(fā)，將建筑力學(xué)教學(xué)重心轉(zhuǎn)移到為后續(xù)的建筑結(jié)構(gòu)選型做準(zhǔn)備和鋪墊上，并由此決定教學(xué)內(nèi)容的輕重取舍和整合，將復(fù)雜的力學(xué)理論和工程問(wèn)題用一些淺顯易懂的生活經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)闡釋出來(lái)。

《建筑力學(xué)》的教學(xué)改革需構(gòu)建新的知識(shí)體系和教學(xué)思路，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使他們積極參與到教學(xué)活動(dòng)中，教師備課就顯得尤為重要。備課不僅要對(duì)書本上的知識(shí)結(jié)構(gòu)做適當(dāng)調(diào)整、整合相近知識(shí)點(diǎn)、明確重點(diǎn)知識(shí)，還要緊跟社會(huì)發(fā)展實(shí)際和學(xué)生需求收集現(xiàn)實(shí)中的有關(guān)建筑教學(xué)的力學(xué)資源，更好的符合學(xué)生的認(rèn)知特征和發(fā)展需要。

(二)改變教學(xué)理念和方法

從原來(lái)課堂上以教師為主體，改變成以學(xué)生為主體;以傳播知識(shí)為主，改變到以教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法為主。這就要求教師在備課時(shí)，不但要吃透教材，而且要盡量地搜集、制作與教材知識(shí)有關(guān)的教具，還要把握學(xué)生的心理，使學(xué)生能夠與老師發(fā)生共鳴。教師不僅要傳授知識(shí)，更重要的是要讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法。一節(jié)課的內(nèi)容，課本上應(yīng)怎樣引出并介紹知識(shí)，學(xué)生自己應(yīng)該怎樣總結(jié)知識(shí)點(diǎn)、掌握什么、怎樣應(yīng)用，教師要強(qiáng)調(diào)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓每一個(gè)學(xué)生體驗(yàn)到會(huì)學(xué)學(xué)會(huì)的喜悅，增強(qiáng)他們自信心。多種教學(xué)方法并用能提高教學(xué)效果，所以要根據(jù)建筑基礎(chǔ)課程各章節(jié)的特點(diǎn)和需要，多種教學(xué)方法并用，以取得較好的教學(xué)效果。

講到有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)際，將大量的結(jié)構(gòu)破壞事故圖片和事故分析穿插到教學(xué)中。使學(xué)生懂得建筑工程的設(shè)計(jì)與施工都離不開(kāi)《建筑力學(xué)》的基本原理。如果不懂力矩平衡的要求就會(huì)造成陽(yáng)臺(tái)傾覆;不懂梁、板的內(nèi)力分布，錯(cuò)誤的配筋，就會(huì)引起樓梯折斷、屋蓋坍塌等;不懂得對(duì)溫度應(yīng)力問(wèn)題的處理就會(huì)造成結(jié)構(gòu)破壞。

根據(jù)思維的創(chuàng)新程度，將思維分為常規(guī)思維和創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維是指能夠獲得新知識(shí)并能產(chǎn)生新穎的思維成果的有創(chuàng)見(jiàn)的思維。當(dāng)遇到現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)、常規(guī)的方法無(wú)法解決的問(wèn)題時(shí)，人們往往會(huì)積極尋找新穎的、突破常規(guī)的解決途徑，這是創(chuàng)新思維的原動(dòng)力。課程教授過(guò)程中將創(chuàng)新思維貫穿始終。例如第五章平面體系的幾何組成分析，讓學(xué)生動(dòng)手做幾何不變體系，能使學(xué)生思維活躍，創(chuàng)新思路增多，學(xué)習(xí)的積極性提高［2］。

(三)在教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維，豐富其想象力

愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“想象力比知識(shí)更重要。因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著世界的一切，推動(dòng)著進(jìn)步……嚴(yán)格地說(shuō)，想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素?！币虼?，培養(yǎng)創(chuàng)新精神應(yīng)先從發(fā)展想象力開(kāi)始，特別是創(chuàng)造想象力，這樣創(chuàng)造力才能得到較好地發(fā)展。在教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維采用頭腦風(fēng)暴法。頭腦風(fēng)暴法是由美國(guó)創(chuàng)造學(xué)家?jiàn)W斯本在1939年提出來(lái)的，也稱“智力激勵(lì)法”、“暢談?dòng)懻摲ā?、“集思廣益法”等。這種方法的特點(diǎn)是:克服心理障礙，思維自由奔放，打破常規(guī)，激發(fā)創(chuàng)造性的思維活動(dòng)，獲得新觀念，并創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。

頭腦風(fēng)暴法這種方法和形式，能夠產(chǎn)生互相激勵(lì)的作用，激發(fā)參與者的興趣和求知欲，促進(jìn)每個(gè)參與者想象力和發(fā)散性思維的發(fā)展。要使這種方法取得效果，還要注意遵守以下的游戲規(guī)則。

1.提倡自由暢談，任思路到處拓展，隨意發(fā)揮，想法越古怪越好。因?yàn)橛袝r(shí)看上去很"荒唐"的設(shè)想，但很可能很有價(jià)值，所以要拋開(kāi)頭腦中的框框，甚至要故意去做那些違背傳統(tǒng)、邏輯的思考。使這種與傳統(tǒng)、邏輯不符的想法對(duì)他人產(chǎn)生啟發(fā)，引發(fā)他人思維的火花。

2.暢談中不得阻擋別人古怪的言論，即使自己認(rèn)為是錯(cuò)誤的、荒誕離奇的發(fā)言，也不要去駁斥、嘲笑，要?jiǎng)?chuàng)造一種寬松的氣氛，調(diào)動(dòng)每個(gè)人思維的積極性，真正打開(kāi)每個(gè)人思維的閘門。

3.大家所暢談的解決問(wèn)題的方案越多越好，多多益善。在討論中先不對(duì)對(duì)錯(cuò)進(jìn)行判斷，結(jié)論留到以后得出。

4.要善于利用別人的想法來(lái)開(kāi)拓自己的思路，這是頭腦風(fēng)暴法的關(guān)鍵。每個(gè)人都要有積極地從別人的設(shè)想中激發(fā)自己的想象力的意圖，或補(bǔ)充他人的設(shè)想，或?qū)⑺说脑O(shè)想合并起來(lái)提出新的設(shè)想。不要只聽(tīng)別人說(shuō)，自己的大腦機(jī)器不開(kāi)動(dòng)，思維不激發(fā)，坐享其成。

將頭腦風(fēng)暴法引入到教學(xué)中，第一、三、五、十二、十五章每章選出一個(gè)題，分組討論，集思廣義。

三、創(chuàng)新課題的設(shè)計(jì)

在幾年的《建筑力學(xué)》教學(xué)中，教師設(shè)計(jì)了幾個(gè)創(chuàng)新課題。

例如要求學(xué)生用一次性筷子做橋的課題。

材料:模型膠一瓶，棉線兩米，圖釘四只，細(xì)鐵絲，一次性筷子八雙。

分組:學(xué)生自由組合，推選組長(zhǎng)，不參加活動(dòng)的不計(jì)成績(jī)。

討論過(guò)程要有記錄，要有設(shè)計(jì)草圖，制作過(guò)程要留照片。

每組制作一個(gè)ppt，推選一名學(xué)生進(jìn)行匯報(bào)。

對(duì)橋逐級(jí)加載，比較承載力。

總結(jié)得與失。

學(xué)生自由組成小組，采用頭腦風(fēng)暴法，每組討論選定一個(gè)橋類型，每個(gè)成員都有分工，小組成員在一起探討，共同發(fā)表意見(jiàn)。每個(gè)學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋，積極思考，努力尋求解決問(wèn)題的多種辦法，越新穎越好。強(qiáng)調(diào)產(chǎn)生想法的數(shù)量，鼓勵(lì)別人改進(jìn)想法。參與的每個(gè)人都敞開(kāi)思想的大門，暴露思維的過(guò)程，相互啟發(fā)，通過(guò)思維的碰撞，產(chǎn)生新的思想火花，想出新的解決辦法。

每個(gè)小組自定組長(zhǎng)，給小組的成果起名字，起名字的過(guò)程使思維發(fā)散，如有小組起名:振翅驚鴻——力學(xué)橋體設(shè)計(jì)。學(xué)生還把設(shè)計(jì)的橋做成了動(dòng)畫，說(shuō)明學(xué)生的創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)能力的潛質(zhì)。

教育和引導(dǎo)大學(xué)生增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)、樹(shù)立創(chuàng)業(yè)精神，憑借知識(shí)、智慧和膽識(shí)去開(kāi)創(chuàng)能發(fā)揮個(gè)人所長(zhǎng)的事業(yè)。使廣大學(xué)生認(rèn)識(shí)到，要適應(yīng)新時(shí)代的要求，就必須強(qiáng)化自身的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)精神。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)這次創(chuàng)新課題活動(dòng)，對(duì)于增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉和提高觀察力、思維力、想象力和動(dòng)手操作能力都是十分有益的。開(kāi)始學(xué)生感覺(jué)時(shí)間緊有難度，有畏難情緒，但在老師的引導(dǎo)下，每個(gè)小組都將橋做成并來(lái)參加競(jìng)賽。在本次模型制作中，發(fā)揮了團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造力;通過(guò)制作模型，學(xué)習(xí)了很多力學(xué)知識(shí)，也對(duì)自身的創(chuàng)新能力提出了新的要求。

創(chuàng)新課題不宜過(guò)難、過(guò)復(fù)雜，應(yīng)多給學(xué)生成功的體驗(yàn)。在教學(xué)中，要對(duì)學(xué)生的提問(wèn)或回答保持充分肯定的態(tài)度，讓學(xué)生體驗(yàn)到成功的愉悅。實(shí)踐最能鍛煉和培養(yǎng)一個(gè)人的才能，只有在實(shí)踐中多看、多思、多問(wèn)、多記，反復(fù)檢驗(yàn)，反復(fù)調(diào)查，不斷總結(jié)，吸取教訓(xùn)，才能從實(shí)踐中摸索出真知。

［1］劉潔.運(yùn)用課堂教學(xué)提高教學(xué)質(zhì)量［J］.呼倫貝爾學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，(5).

［2］楊壽堪.從教與學(xué)的關(guān)系看大學(xué)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)［J］.北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(人文社會(huì)科學(xué)版)，2002，(3).

New Ideas of Building Mechanics Teaching

YAN Xiao-xin

(Civil And Transportation Academy，North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power，Zhengzhou 450011，China)

Through developing topic research on architectural mechanics courses，using brainstorming methods，and organizing diminutive contests in classes and teams，we can foster students’capability of inquiry learning and innovating.In this way students can be able to understand power and beauty，cultivate their nice professional quality，and lay a basis for them being excellent architects with innovation capability.

Architectonics;Architectural mechanics;Inquiry learning;Innovation

G40－012

A

1008—4444(2012)01—0175—03

2011－10－10

嚴(yán)曉新(1960—)，女，北京市人，華北水利水電學(xué)院土木與交通學(xué)院副教授。

(責(zé)任編輯:董紅克)