建筑學(xué)專業(yè)力學(xué)課程整合的研究與實(shí)踐

【摘要】本文基于培養(yǎng)應(yīng)用型人才作為實(shí)現(xiàn)建筑學(xué)高等教育的培養(yǎng)目標(biāo)，闡述了南通大學(xué)建筑工程學(xué)院建筑學(xué)專業(yè)建筑力學(xué)課程整合的研究與實(shí)踐，從刪除不必要的重復(fù)、三大力學(xué)優(yōu)化重組、調(diào)整課程體系、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面構(gòu)建起適應(yīng)專業(yè)特色的建筑力學(xué)教學(xué)框架。

【關(guān)鍵詞】建筑學(xué) 課程整合 力學(xué)

【基金項(xiàng)目】南通大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（2012B048）。

【中圖分類號】TU13 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）11-0247-02

一、引言

建筑力學(xué)是建筑學(xué)專業(yè)一門專業(yè)基礎(chǔ)課，目的是使學(xué)生掌握力學(xué)基礎(chǔ)知識，在建筑構(gòu)思與設(shè)計時能夠選擇受力合理的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置方案，對后續(xù)專業(yè)課程教學(xué)有著至關(guān)重要的作用，并對學(xué)生的未來職業(yè)發(fā)展具有重要影響。[1][2]建筑學(xué)專業(yè)對力學(xué)的教學(xué)涵蓋了理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)。目前課程之間存在內(nèi)容重復(fù)、關(guān)聯(lián)性差等問題，本文就建筑力學(xué)課程整合提出自己的看法，以期更加有效的利用課時資源。

二、建筑力學(xué)課程現(xiàn)狀

建筑學(xué)專業(yè)是一個應(yīng)用型復(fù)合型專業(yè)，是研究建筑物及其環(huán)境的學(xué)科，它旨在總結(jié)人類建筑活動的經(jīng)驗(yàn)，以指導(dǎo)建筑設(shè)計創(chuàng)作，構(gòu)造某種體形環(huán)境等等。建筑學(xué)的內(nèi)容通常包括技術(shù)和藝術(shù)兩個方面。課程設(shè)置主要體現(xiàn)在“工程技術(shù)”和“美學(xué)藝術(shù)”上，不僅要注重美學(xué)藝術(shù)類課程，而且要學(xué)習(xí)工程技術(shù)方面的基本課程。建筑力學(xué)課程就是工程技術(shù)類專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)課程《建筑結(jié)構(gòu)》、《結(jié)構(gòu)選型》等準(zhǔn)備必要的理論基礎(chǔ)?？梢姡W(xué)課程的學(xué)習(xí)是非常重要的。

（一）學(xué)時縮減

在高校課程學(xué)時都在縮減的大環(huán)境下，建筑力學(xué)學(xué)時也被壓縮了三分之一。在面臨課時減少的同時，授課教師還必須完成大綱教學(xué)要求，所以打破課程之間的界限，大力調(diào)整課程的內(nèi)容編排，提高建筑力學(xué)課程的整合力度和教學(xué)效果是我們當(dāng)前的緊迫任務(wù)。[3]

（二）教學(xué)內(nèi)容重復(fù)

高校里不同課程由不同的教師授課，當(dāng)教師之間缺乏溝通，課程之間就會出現(xiàn)內(nèi)容重復(fù)。在理力中，力學(xué)物理基礎(chǔ)與大學(xué)物理課程相關(guān)內(nèi)容重復(fù)，有些同學(xué)習(xí)慣于用老方法解題，從而出現(xiàn)新知識無法消化吸收。再如理力中的桁架、材力中的單位荷載法以及簡單超靜定結(jié)構(gòu)都與結(jié)力有重復(fù)。這樣在已被縮減的學(xué)時中人為的造成了學(xué)時浪費(fèi)。

（三）三大力學(xué)各自為陣

雖然理力、材力和結(jié)力都有教學(xué)大綱作指導(dǎo)，但基本上由任課教師自行把握內(nèi)容的深度和側(cè)重點(diǎn)，為教而教致使三大力學(xué)之間無法形成有效的知識鏈，學(xué)生只能就題解題，根本談不上聯(lián)合運(yùn)用三大力學(xué)知識來解決問題。這樣的教學(xué)無法提高學(xué)生的綜合能力。

（四）課程體系不盡合理

理力的教學(xué)進(jìn)程大多以“平面匯交力系、平面力偶系、平面任意力系、空間力系”為主線，且每種力系都是按“力系簡化、平衡條件、平衡方程”的次序講解。這種知識體系重復(fù)內(nèi)容多，花費(fèi)學(xué)時多，不利于融會貫通、舉一反三。材力、結(jié)力教學(xué)進(jìn)程中也存在同樣問題。

（五）實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱

實(shí)踐環(huán)節(jié)不斷壓縮，只剩下4學(xué)時材力實(shí)驗(yàn)，大大削弱了學(xué)生實(shí)踐動手能力，且都是理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，沒有綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。建筑學(xué)專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)安排了很多軟件的學(xué)習(xí)運(yùn)用，但就是沒有安排力學(xué)軟件的實(shí)踐。實(shí)踐環(huán)節(jié)的削弱，致使學(xué)生模型做的漂亮，但在結(jié)構(gòu)上根本站不住腳。

三、建筑力學(xué)課程整合研究與實(shí)踐

（一）刪除不必要重復(fù)

對建筑力學(xué)與前續(xù)課程內(nèi)容進(jìn)行審視，不必要的重復(fù)予以刪除。如大學(xué)物理中已介紹過力的定義、效應(yīng)、三要素等概念，在理力中可以不講或少講。三大力學(xué)課程之間也要重新審視，如理力和結(jié)力中都有桁架計算，我們選擇在理力中全面學(xué)習(xí)，結(jié)力中直接運(yùn)用。

（二）三大力學(xué)優(yōu)化重組

在三大力學(xué)內(nèi)部優(yōu)化重組。以往教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，由于學(xué)生不懂幾何組成，在理力和材力解題時往往不夠科學(xué)，且較繁瑣。于是我們將結(jié)力中幾何機(jī)動分析放在靜力學(xué)之前，通過運(yùn)用幾何組成規(guī)則，來理解約束種類和對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響，再進(jìn)行約束反力計算。這樣可以對靜定結(jié)構(gòu)支座反力計算和桿系結(jié)構(gòu)的分析計算更加深入透徹。

（三）調(diào)整課程體系

理力中將空間力系與平面力系結(jié)合，作為平面力系的延伸，并將物體重心等內(nèi)容放到材力平面圖形幾何性質(zhì)中統(tǒng)一學(xué)習(xí)。改變傳統(tǒng)材力中以各種基本變形形式為主線展開的結(jié)構(gòu)，而采用各種變形下桿件的內(nèi)力分析、應(yīng)力與強(qiáng)度計算、變形與剛度計算的新結(jié)構(gòu)。結(jié)力中把梁的變形和結(jié)構(gòu)位移計算放一起，將撓曲線方程計算結(jié)構(gòu)位移和圖乘法計算結(jié)構(gòu)位移聯(lián)系在一起，精簡學(xué)時。以上做法節(jié)省的學(xué)時可以進(jìn)行力學(xué)史、科學(xué)家傳記的教育，這樣可以縮短學(xué)生和力學(xué)的距離，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

（四）加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)

加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，增加動手機(jī)會，增設(shè)力學(xué)軟件學(xué)習(xí)。例題講解與實(shí)際結(jié)構(gòu)結(jié)合，由工程實(shí)例引入基本概念這樣有利于學(xué)生對所學(xué)理論實(shí)際意義的了解，有利于培養(yǎng)學(xué)生建立力學(xué)模型的能力，也有利于與專業(yè)課接軌，更有利于做畢業(yè)設(shè)計。

四、建筑力學(xué)課程整合注意點(diǎn)

（一）正確認(rèn)識課程重要性

在建筑力學(xué)課程初始就介紹與建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)術(shù)語，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)計算，特別是支座、桿件的計算，使學(xué)生在學(xué)習(xí)之初就對建筑結(jié)構(gòu)基本概念有所了解，明確建筑力學(xué)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)和目的，課程與工程實(shí)際的關(guān)系，與后續(xù)課程的關(guān)系，與畢業(yè)設(shè)計的關(guān)系，正確認(rèn)識建筑力學(xué)課程的重要性。

（二）結(jié)合注冊建筑師考試大綱

建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后，都會參加國家注冊建筑師執(zhí)業(yè)資格考試，而其中力學(xué)、結(jié)構(gòu)部分一向是難點(diǎn)。[4]因此，針對學(xué)生未來的需要，平時例題、習(xí)題可以直接取自注冊考題，讓學(xué)生切身體會建筑力學(xué)的重要。

（三）分層次教學(xué)

雖然學(xué)時縮減，但仍分三層次教學(xué)。第一層次為基礎(chǔ)好，學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)學(xué)生；第二層次為基礎(chǔ)一般，學(xué)習(xí)能力一般學(xué)生；第三層次為學(xué)習(xí)有困難學(xué)生。對第三層次學(xué)生進(jìn)行扶持，使之可以順利完成教學(xué)大綱最基本要求；對第二層次學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化，要求對知識理解要有深度，可以熟練運(yùn)用；對第一層次學(xué)生進(jìn)行優(yōu)化，對知識可以靈活運(yùn)用，注重提升發(fā)展空間。實(shí)際教學(xué)中通過布置額外提高作業(yè)來完成對第二層次學(xué)生的強(qiáng)化；對第一層次學(xué)生通過開設(shè)選修、講座和競賽輔導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

（四）增加學(xué)科新內(nèi)容

在節(jié)省出的學(xué)時中增設(shè)現(xiàn)代科技成果的內(nèi)容，如鳥巢、水立方等現(xiàn)代建筑，從力學(xué)角度介紹，不僅可以拓寬學(xué)生視野和思路，還可增加學(xué)習(xí)興趣。建筑學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的是建筑師，所以增加建筑力學(xué)與建筑藝術(shù)關(guān)系的內(nèi)容是非常必要的。

五、建筑力學(xué)課程整合效果分析

從建筑力學(xué)課程考試成績來看，課程整合實(shí)行以來，不及格率明顯降低，優(yōu)良率提升，年級平均成績逐步提高。

建筑力學(xué)任課教師課堂感受良好，學(xué)生較易形成知識鏈，對所學(xué)知識整體把握明顯強(qiáng)于整合之前。

從后續(xù)課程任課教師及畢業(yè)生工作后調(diào)查的反饋信息來看，建筑力學(xué)課程知識結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容實(shí)用。

從就業(yè)率和升學(xué)率來看，建筑學(xué)專業(yè)連年實(shí)現(xiàn)100%就業(yè)，考研上線率逐年上升。

實(shí)踐表明，建筑力學(xué)課程整合是成功的。根據(jù)今后后續(xù)課程的變化和工程一線的需求，我們會把建筑力學(xué)課程整合研究繼續(xù)下去，不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，以達(dá)到最大效益的服務(wù)社會。

參考文獻(xiàn)：

[1]李廣李等.課時危機(jī)下建筑學(xué)專業(yè)建筑力學(xué)課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].改革與探索，2010 （10）：118.

[2]夏江濤.建筑學(xué)專業(yè)建筑力學(xué)課程教學(xué)設(shè)計探討[J].黑龍江教育，2010（11）：74-76.

[3]葛文璇等.工程管理專業(yè)力學(xué)課程整合探討[J].高等建筑教育，2011（4）：125-127.

[4]彭苗.建筑力學(xué)課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].中國冶金教育，2009（6）：36-37.

作者簡介：

葛文璇（1979-），女，江蘇南京人，副教授，主要研究方向?yàn)橥聊竟こ獭?/p>