高職《建筑力學(xué)》課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的研究與實(shí)踐

摘要：闡明在高職《建筑力學(xué)》課程教學(xué)中采用實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的必要性和緊迫性，結(jié)合廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生實(shí)際，研究實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的具體開展方法并加以實(shí)踐。結(jié)果表明，實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生自覺運(yùn)用力學(xué)理論知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力方面能取得較好的效果。

關(guān)鍵詞：實(shí)訓(xùn)；建筑力學(xué)；方法；考核

一、引 言

近年來，我國各地發(fā)生了多起由腳手架失穩(wěn)或施工方案不合理等原因引起的在建工程整體坍塌的重大事故，引起這些事故的根本原因除了施工技術(shù)人員不按規(guī)范施工、安全責(zé)任意識(shí)薄弱和工程質(zhì)量低劣之外，還與施工技術(shù)人員力學(xué)功底不足有一定關(guān)系。一個(gè)力學(xué)功底扎實(shí)和具有較強(qiáng)工程直覺的施工技術(shù)人員應(yīng)該能夠?qū)崟r(shí)地判斷在建工程及其附屬設(shè)施的薄弱之處和存在的安全隱患，也就能及時(shí)采取措施避免這類安全事故的發(fā)生。在施工過程中，有時(shí)需要施工技術(shù)人員對(duì)具體施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，如腳手架的方案設(shè)計(jì)、模板及支撐設(shè)計(jì)等，這些工作都是以力學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)的。高職高專院校建筑工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)崗位一般是施工、監(jiān)理等一線技術(shù)人員，但這些剛畢業(yè)的學(xué)生對(duì)于施工方案設(shè)計(jì)往往感到無從下手，他們對(duì)計(jì)算簡圖的選取方法、荷載的傳遞路徑不太清楚，不知道如何去選擇材料的種類和構(gòu)件的截面面積。實(shí)際上，相關(guān)的知識(shí)與技能在學(xué)校里早已通過各種教學(xué)環(huán)節(jié)傳輸給學(xué)生，并非沒有學(xué)過，只是學(xué)生還不能將這些知識(shí)融會(huì)貫通[1]。其原因除了與學(xué)生工作經(jīng)驗(yàn)不足有關(guān)外，還與他們?cè)谛W(xué)習(xí)的力學(xué)理論未能很好地與實(shí)際聯(lián)系起來、工程力學(xué)直覺培養(yǎng)不到位有關(guān)。這與高等職業(yè)教育培養(yǎng)“適應(yīng)建筑生產(chǎn)一線的下得去、用得上、上手快、實(shí)踐技能強(qiáng)的高等技術(shù)應(yīng)用型人才”的目標(biāo)不相適應(yīng)。隨著各高職院校對(duì)高等職業(yè)教育研究的深入開展，建筑力學(xué)從一門技術(shù)基礎(chǔ)課向強(qiáng)調(diào)技術(shù)應(yīng)用轉(zhuǎn)變。因此對(duì)高職建筑工程技術(shù)專業(yè)《建筑力學(xué)》課程開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)的應(yīng)用研究是十分必要和緊迫的。

二、實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式在《建筑力學(xué)》課程中的研究與實(shí)踐

長期以來，《建筑力學(xué)》課程一直采用課堂理論教學(xué)加期末考試這種單一的教學(xué)模式，學(xué)生學(xué)習(xí)了力學(xué)概念和計(jì)算方法后，對(duì)知識(shí)的鞏固僅限于解答課后作業(yè)及考試中的概念題和計(jì)算題，計(jì)算的對(duì)象也都是經(jīng)過簡化、理想化處理的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)，其過程均是“紙上談兵”，與實(shí)際的結(jié)合仍然非常不夠。加上不少學(xué)生的動(dòng)手能力、力學(xué)直覺很少得到訓(xùn)練，使得他們對(duì)理論性、邏輯性很強(qiáng)的力學(xué)課程的學(xué)習(xí)缺乏興趣及感覺，只停留在解答有限題型的水平上。因此學(xué)生在畢業(yè)后不能馬上實(shí)現(xiàn)零距離上崗就在所難免了?？梢娫趯W(xué)習(xí)力學(xué)的過程中，如果缺少實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，就不能真實(shí)地體會(huì)到力學(xué)的存在，就難以真正地學(xué)好力學(xué)，更難以自覺地用力學(xué)理論知識(shí)去解決工程實(shí)際問題。因此在《建筑力學(xué)》課程中采用實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式是適應(yīng)教學(xué)創(chuàng)新、解決當(dāng)前問題的一種有效途徑。

在多年的教學(xué)實(shí)踐中，廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師將《建筑力學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容與后續(xù)專業(yè)課程及施工中常常碰到的力學(xué)問題相聯(lián)系，采用靈活、生動(dòng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力方面取得了一定的成效。

1.貫穿工程實(shí)例教學(xué)。在不同的章節(jié)引入相關(guān)的工程問題作為例題、習(xí)題或思考題，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和目的性。例如，在講授壓桿穩(wěn)定這一章時(shí)，為了能讓學(xué)生更好地理解、領(lǐng)會(huì)建筑物穩(wěn)定性的重要性，可列舉一系列建筑物因支撐失穩(wěn)而致倒塌的工程實(shí)例。同時(shí)，把案例做成圖片或課件等展示給學(xué)生看，使學(xué)生在觸目驚心中感受學(xué)好《建筑力學(xué)》的重要性。講完壓桿的穩(wěn)定計(jì)算之后，可把現(xiàn)澆鋼筋混凝土大梁模板支撐立柱的穩(wěn)定性驗(yàn)算作為習(xí)題布置給學(xué)生。在整個(gè)教學(xué)過程中切入工程實(shí)例，能達(dá)到學(xué)生每學(xué)習(xí)一個(gè)原理、一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都能解決一個(gè)工程實(shí)例的效果。

2.現(xiàn)場教學(xué)?，F(xiàn)場教學(xué)是指利用已建或在建建筑物進(jìn)行教學(xué)。例如，在講到梁的截面性質(zhì)對(duì)其強(qiáng)度的影響時(shí)，讓學(xué)生思考“為什么教室中的矩形截面梁通常是截面豎放而非平放，教室外的陽臺(tái)挑梁為何采用變截面”？學(xué)生根據(jù)所學(xué)過的梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件略加思考就會(huì)明白，前者是為了增大梁的抗彎截面系數(shù)，提高梁的承載能力，后者是為了節(jié)約材料。在講桁架的內(nèi)力計(jì)算和結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算之前，可組織學(xué)生到施工現(xiàn)場參觀鋼屋架，讓學(xué)生仔細(xì)觀察構(gòu)件與周圍物體的連接方式，并提出問題：“哪些是拉桿，哪些是壓桿，鋼屋架為何要起拱等等”？帶著這些問題返回課堂，教師邊講課邊帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)場提出的實(shí)際問題進(jìn)行分析。通過現(xiàn)場教學(xué)，學(xué)生在上課時(shí)就會(huì)積極思考，感覺到基本理論和工程實(shí)際真正融為一體，增強(qiáng)了他們學(xué)好力學(xué)理論的目的性。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)?！督ㄖW(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和課堂演示實(shí)驗(yàn)。目前在大多數(shù)高職院校中，力學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)在教學(xué)計(jì)劃中僅占很少的一部分，甚至被取消，凸顯其不被重視的現(xiàn)狀。實(shí)際上力學(xué)實(shí)驗(yàn)是理論教學(xué)不可替代的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。根據(jù)教學(xué)大綱的要求，可組織學(xué)生完成金屬材料的拉伸（壓縮）、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲等實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，目的是加深學(xué)生對(duì)桿件的四種基本變形及材料力學(xué)性能的理解，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)作風(fēng)和增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力[2]。課堂演示試驗(yàn)?zāi)茉黾诱n堂的生動(dòng)性，提高學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和消化能力。例如，講扭轉(zhuǎn)失效問題時(shí)，教師可讓學(xué)生拿起一支粉筆，將其扭斷，其斷口就是典型的脆性材料斷面，然后引導(dǎo)學(xué)生分析其斷裂面的破壞特點(diǎn)，收效良好。

4.實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)。上述實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法解決了單個(gè)力學(xué)原理的應(yīng)用問題，但建筑力學(xué)知識(shí)體系的應(yīng)用問題沒有解決。在理論課結(jié)束之后，為了讓學(xué)生能把所學(xué)的理論知識(shí)連貫起來并綜合應(yīng)用，可有意識(shí)地增加一次實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目類似于課程設(shè)計(jì)，可以是力學(xué)模型設(shè)計(jì)與制作或是結(jié)合工程實(shí)例的綜合練習(xí)。選取和確定一個(gè)好的題目是實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)成敗的關(guān)鍵。建筑力學(xué)包含理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三大模塊，知識(shí)體系龐大，在有限的時(shí)間內(nèi)開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)，想要對(duì)力學(xué)知識(shí)進(jìn)行全盤梳理，面面俱到，是不現(xiàn)實(shí)的。因此，要在短期內(nèi)達(dá)到預(yù)期的實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果，使學(xué)生運(yùn)用力學(xué)理論解決各種實(shí)際問題，或由實(shí)際問題提煉成力學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算分析的能力切實(shí)得到加強(qiáng)，則必須在選題上下功夫，盡量做到一題涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，或有所側(cè)重，這在操作上存在一定的難度。我院教師注意到，近年來國內(nèi)各大高校廣泛開展了結(jié)構(gòu)模型競賽，這類模型強(qiáng)調(diào)的是結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，即構(gòu)件的合理布置和構(gòu)件截面優(yōu)化等，所涉及的知識(shí)面較廣，更適合本科院校開展，對(duì)高職學(xué)生而言有一定難度。因此我院教師針對(duì)高職學(xué)生的實(shí)際情況開發(fā)力學(xué)模型題目。

例如，2012年6月，我院給2011級(jí)建筑工程技術(shù)專業(yè)的大一學(xué)生安排了一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目“承受豎向荷載的1米長簡支梁模型設(shè)計(jì)與制作”。要求學(xué)生以小組為單位完成如下工作：模型梁的總體方案圖和白卡紙的裁剪方案圖；必要的力學(xué)理論分析，包括梁的計(jì)算簡圖、荷載分析、內(nèi)力分析及承載力、撓度估算等；設(shè)計(jì)方案應(yīng)充分運(yùn)用力學(xué)知識(shí)，力求使模型梁具有較高的承載能力和較輕的重量（即荷重比最大化），并考慮模型制作的可行性，方案應(yīng)具有創(chuàng)造性、貼近實(shí)際、制作精巧。實(shí)訓(xùn)過程中教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)訓(xùn)結(jié)束后教師對(duì)各個(gè)小組的作品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。此次實(shí)訓(xùn)為期一周，模型梁的制作和荷重比測(cè)試均在課余時(shí)間進(jìn)行，不影響其他課程的正常教學(xué)。通過這個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，不同層次的學(xué)生都有所收獲，既鞏固了理論知識(shí)，提高了學(xué)生對(duì)所學(xué)力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力，又提高了學(xué)生的綜合能力，包括動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等，收效頗佳。此外，教師也可結(jié)合實(shí)際工程中的各種問題，自主開發(fā)創(chuàng)新性的實(shí)訓(xùn)題目，涵蓋盡可能多的知識(shí)面。

5.考核方式改革。過去，對(duì)《建筑力學(xué)》課程的考核一直采用平時(shí)成績（30%）加期考成績（70%）的方式，這種考核方式實(shí)際上側(cè)重的是理論知識(shí)的考核，缺少綜合能力的考核，無法全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。采用實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式后，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)更加豐富，教學(xué)空間增大，這種傳統(tǒng)的考核方式已不再適用。目前考核方式采用平時(shí)成績（60%）加期考成績（40%）的方式，其中平時(shí)成績可通過多種形式加強(qiáng)考核，如平時(shí)提問、隨堂測(cè)驗(yàn)、布置專題作業(yè)、自學(xué)某一章節(jié)并寫出小結(jié)、安排實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目等。該考核方式實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的知識(shí)考核到知識(shí)考核與能力考核并重的轉(zhuǎn)變。

6.師資的培養(yǎng)和提高。實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式對(duì)建筑力學(xué)教師提出了更高的要求。首先，力學(xué)教師應(yīng)具有堅(jiān)實(shí)的理論功底、廣博的知識(shí)面和合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)；其次，力學(xué)教師應(yīng)具有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。由于《建筑力學(xué)》課程的教學(xué)周期是一學(xué)年（上、下兩學(xué)期），這使得部分力學(xué)教師長年累月只局限于講一門課，不同程度地造成了這些教師知識(shí)結(jié)構(gòu)的老化，加上部分力學(xué)教師是研究生畢業(yè)后直接到學(xué)院教書，沒有接觸實(shí)際工程的經(jīng)驗(yàn)，這就使得理論教學(xué)不能很好地聯(lián)系實(shí)際。為了更好地開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)，一方面，教師個(gè)人要通過自己的努力去學(xué)習(xí)和了解相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，自覺更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)工程訓(xùn)練；另一方面，學(xué)院和系部可為力學(xué)教師提供到企業(yè)鍛煉學(xué)習(xí)及參加各種培訓(xùn)的機(jī)會(huì)[3]。

三、結(jié) 語

通過對(duì)高職建筑工程技術(shù)專業(yè)《建筑力學(xué)》課程開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)研究，使《建筑力學(xué)》課程的教學(xué)能更好地做到理論聯(lián)系實(shí)際，其目標(biāo)是著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，接觸和了解工程中的力學(xué)問題，學(xué)會(huì)把實(shí)際問題轉(zhuǎn)變?yōu)榱W(xué)模型并進(jìn)行力學(xué)分析，縮短學(xué)生從理論知識(shí)到工程實(shí)際問題的距離，為零距離上崗及今后的就業(yè)與發(fā)展做好充分準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周正華，彭世明.《建筑力學(xué)》課程教學(xué)改革的研究與實(shí)

踐[J].科技信息，2007，（29）：147-148.

[2] 郭丫.高職院?！督ㄖW(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討[J].科技信

息，2011，（19）：281.

[3] 馬仁聽.高職工程力學(xué)教學(xué)中存在的問題與改革措施

[J].教書育人，2005，（8）：45-46.