高職高專(zhuān)建筑力學(xué)課程教學(xué)改革的探討

□趙 帥

(山西經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院，山西 太原 030024)

建筑力學(xué)是建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，滲透到建筑工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工等多個(gè)階段，因此如何使學(xué)生深刻形象地掌握建筑力學(xué)的內(nèi)容是長(zhǎng)期以來(lái)教學(xué)研究的重點(diǎn)。近年來(lái)，關(guān)于建筑力學(xué)課程改革的研究層出不窮，在教學(xué)方法的改革與實(shí)踐教學(xué)的探討方面尤為突出。筆者在研究之前關(guān)于本課程教學(xué)理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身在實(shí)際教學(xué)工作中的設(shè)計(jì)，對(duì)建筑力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面的內(nèi)容進(jìn)行了探討。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 課程內(nèi)容

建筑力學(xué)課程內(nèi)容注重理論知識(shí)講授，與建筑工程實(shí)踐結(jié)合較少。目前在建筑力學(xué)的教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容主要圍繞靜力學(xué)、材料力學(xué)展開(kāi)，其教學(xué)任務(wù)主要是使學(xué)生掌握物體的受力分析、平面力系平衡的應(yīng)用、構(gòu)件在荷載作用下的受力與變形計(jì)算以及構(gòu)件應(yīng)力的分析計(jì)算等內(nèi)容。上述傳統(tǒng)的力學(xué)知識(shí)只能解決結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力分析的問(wèn)題，而無(wú)法讓學(xué)生形成對(duì)整體建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)知識(shí)。

1.2 教學(xué)方法

教學(xué)方法以傳統(tǒng)的板書(shū)講授為主，在調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性方面較弱。由于建筑力學(xué)所涉及力學(xué)知識(shí)理論性較強(qiáng)，導(dǎo)致在教學(xué)過(guò)程中長(zhǎng)期使用教師單方面講解的方法，缺乏突破。

1.3 考核方式

考核方式單一，致使對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)不夠全面。建筑力學(xué)課程具有需要大量計(jì)算的特點(diǎn)，目前的考核方式仍是以考試為主要的考核方式，以此來(lái)衡量學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。

2 教學(xué)改革原則

注重“工學(xué)結(jié)合”，以實(shí)踐運(yùn)用為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)改革。高職教育以培養(yǎng)技術(shù)型、實(shí)用型人才為目標(biāo)，決定了實(shí)踐在教學(xué)過(guò)程中的重要性。在建筑力學(xué)教學(xué)中，要圍繞實(shí)踐教學(xué)這一目標(biāo)進(jìn)行改革，保證高職教育的質(zhì)量目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

3 教學(xué)內(nèi)容改革

(1)知識(shí)內(nèi)涵的豐富。結(jié)合建筑工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，將與建筑工程關(guān)系密切的知識(shí)點(diǎn)與技能點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化，同時(shí)引入與建筑工程結(jié)合緊密的結(jié)構(gòu)力學(xué)中的平面幾何體系分析、平面剛架內(nèi)力計(jì)算、力矩分配法等知識(shí)，使學(xué)生形成對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)受力的認(rèn)知，從而讓教學(xué)內(nèi)容更貼近建筑工程實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際工程問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。

(2)知識(shí)體系的重組。在引入部分結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行重新的安排，有助于學(xué)生更好地形成對(duì)建筑領(lǐng)域中所涉及的力學(xué)問(wèn)題的系統(tǒng)認(rèn)知，進(jìn)而辨識(shí)出學(xué)習(xí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。在教學(xué)中，將原本靜力學(xué)的知識(shí)進(jìn)行調(diào)整，結(jié)合學(xué)生實(shí)際水平，適當(dāng)削弱該部分關(guān)于力學(xué)基本概念的練習(xí)，以講解結(jié)合復(fù)習(xí)的形式讓學(xué)生習(xí)得靜力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí);與此同時(shí)，將結(jié)構(gòu)力學(xué)中關(guān)于平面幾何分析的概念作為力學(xué)基本概念的引申，也在基礎(chǔ)講解時(shí)加入。材料力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)部分，將兩者中與建筑工程相關(guān)的力學(xué)知識(shí)提煉，以不同的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)講解，緊密?chē)@工程常用的結(jié)構(gòu)類(lèi)型進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生能夠形成對(duì)建筑力學(xué)課程所解決問(wèn)題類(lèi)型的清晰架構(gòu)。

(3)案例內(nèi)容的強(qiáng)化。在講解不同構(gòu)件受力時(shí)，為更好地與實(shí)踐相聯(lián)接，采用實(shí)際房屋結(jié)構(gòu)中的具體構(gòu)件作為案例進(jìn)行分析。以桁架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析為例，在案例內(nèi)容的編排上，選用實(shí)際單層工業(yè)廠房的屋架作為研究對(duì)象，引導(dǎo)學(xué)生從荷載的簡(jiǎn)化、構(gòu)件的簡(jiǎn)化、支座的簡(jiǎn)化等方面將實(shí)際案例轉(zhuǎn)化為待解決的力學(xué)模型，然后再結(jié)合平面桁架內(nèi)力分析的知識(shí)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。如此在一個(gè)案例中，學(xué)生不但重點(diǎn)學(xué)習(xí)了桁架內(nèi)力分析的知識(shí)，還鞏固了之前“實(shí)際工程計(jì)算簡(jiǎn)圖”的畫(huà)法，將一個(gè)案例盡可能多的聯(lián)接起前后所學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生形成解決實(shí)際工程問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)思路。

4 教學(xué)方法改革

4.1 案例教學(xué)法

在課堂講授理論知識(shí)的同時(shí)，注重工程案例的引用。案例的利用方法可分為以下兩類(lèi):

(1)利用案例引出知識(shí)點(diǎn)。即通過(guò)案例提出問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中圍繞案例進(jìn)行知識(shí)的導(dǎo)入。以靜定梁的內(nèi)力計(jì)算為例，在講授前首先導(dǎo)入關(guān)于防止過(guò)梁破壞的案例，通過(guò)分析如何防止梁的破壞把問(wèn)題轉(zhuǎn)換到求解靜定梁的內(nèi)力上。這種方法使學(xué)生從接收知識(shí)開(kāi)始就明確了所學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐應(yīng)用方向，同事也激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(2)利用案例鍛煉技能點(diǎn)。即利用工程案例強(qiáng)化理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐技能。課堂單純講授理論知識(shí)，一方面不容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，另一方面也不利于實(shí)現(xiàn)“理實(shí)一體化”的教學(xué)思路。通過(guò)案例將理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，幫助學(xué)生找到了理論知識(shí)的實(shí)踐出口，達(dá)到學(xué)以致用的效果。

需要注意的是，在引入案例時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用建筑工程實(shí)踐中的問(wèn)題，使學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到所學(xué)知識(shí)的重要性，并能夠及時(shí)準(zhǔn)確地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決工程問(wèn)題。

4.2 模型教學(xué)法

利用實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室各類(lèi)模型，更加形象地介紹不同結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的類(lèi)型及其受力特點(diǎn)。以平面桁架內(nèi)力計(jì)算為例，可使用木結(jié)構(gòu)建筑模型，對(duì)其屋架進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。在此過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)木結(jié)構(gòu)模型了解了桁架的應(yīng)用，同時(shí)可以將所學(xué)的桁架內(nèi)力計(jì)算運(yùn)用到實(shí)物的屋架內(nèi)力計(jì)算中，真正做到了“在用中學(xué)，在學(xué)中用?！?/p>

4.3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法是以構(gòu)建主義教學(xué)理論為基礎(chǔ)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，讓學(xué)生圍繞一個(gè)共同的工程任務(wù)為活動(dòng)中心，使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的處理問(wèn)題動(dòng)機(jī)，在此驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)教師的幫助與引導(dǎo)，結(jié)合對(duì)提供的學(xué)習(xí)資源以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的積極主動(dòng)應(yīng)用，開(kāi)展自行探索和相互協(xié)作的學(xué)習(xí)，在完成給定任務(wù)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)踐的活動(dòng)。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法最根本的特點(diǎn)就是“以任務(wù)為主線，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體?！贝朔ㄓ欣谂囵B(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)能夠提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識(shí)，對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣擁有顯著的效果。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法基本環(huán)節(jié)包括:創(chuàng)設(shè)情境、確定任務(wù)、自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)、效果評(píng)價(jià)。在建筑力學(xué)課程的每一個(gè)主題章節(jié)學(xué)習(xí)完成后，通過(guò)具體的任務(wù)對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鞏固和應(yīng)用，可以達(dá)到良好的教學(xué)效果，同時(shí)也可以很好地通過(guò)任務(wù)完成的質(zhì)量判斷學(xué)生掌握知識(shí)技能的情況，為下一階段的教學(xué)提供參考。以平面靜定梁的內(nèi)力分析為例，在教學(xué)過(guò)程中使用任務(wù)驅(qū)動(dòng)發(fā)，其實(shí)施過(guò)程通過(guò)下幾步進(jìn)行:

(1)創(chuàng)設(shè)情境。學(xué)校為美化校園環(huán)境，現(xiàn)要建設(shè)一處“小橋流水”景觀，目前河道已建成，需架設(shè)一座鋼筋混凝土橋跨過(guò)一條寬度為6m的河道，請(qǐng)你方進(jìn)行橋體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、荷載計(jì)算及內(nèi)力分布計(jì)算。

(2)確定任務(wù)。在創(chuàng)設(shè)的情境下，選擇與平面靜定梁內(nèi)力分析這一主題密切相關(guān)的橋體的力學(xué)模型簡(jiǎn)化、荷載計(jì)算與內(nèi)力計(jì)算等真實(shí)性的任務(wù)作為學(xué)習(xí)的中心內(nèi)容，使學(xué)生遇到的是很現(xiàn)實(shí)的任務(wù)要解決。

該情境在實(shí)際工程中常見(jiàn)，同時(shí)任務(wù)的難度不大，適合學(xué)生進(jìn)行靜定梁內(nèi)力計(jì)算階段的學(xué)習(xí)。完成計(jì)算簡(jiǎn)圖的繪制、荷載的簡(jiǎn)化、內(nèi)力計(jì)算等任務(wù)能使學(xué)生積極主動(dòng)探索解決問(wèn)題所需的知識(shí)體系，同時(shí)更深刻地復(fù)習(xí)和理解原有的關(guān)于計(jì)算簡(jiǎn)圖的簡(jiǎn)化與平面靜定梁內(nèi)力計(jì)算的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。在理解、分析并解決當(dāng)前問(wèn)題的同時(shí)，有效地將新舊知識(shí)銜接起來(lái)，同時(shí)為學(xué)生能力的拓展提供了可靠的平臺(tái)。

(3)自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法鼓勵(lì)學(xué)生面對(duì)任務(wù)難題自行解決，不建議老師講解解決問(wèn)題的具體方法與步驟。教師在這一過(guò)程中主要是為學(xué)生解決任務(wù)難題提供相關(guān)的線索和資料，而非是按部就班地進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以本任務(wù)為例，完成橋梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)化以及荷載計(jì)算，勢(shì)必要搜集關(guān)于荷載計(jì)算的相關(guān)規(guī)范。從何處獲取荷載相關(guān)規(guī)范，就是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的契機(jī)。同時(shí)鑒于任務(wù)的難度，在求解任務(wù)的過(guò)程中，需要學(xué)生進(jìn)行討論和交流，通過(guò)不同思路及觀點(diǎn)的交流匯總，可以相互補(bǔ)充完善解決方案，整理出完整的結(jié)構(gòu)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。

(4)效果評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)注重多角度的評(píng)價(jià)方案，盡量考慮到任務(wù)鍛煉的學(xué)生的各項(xiàng)能力。在示例任務(wù)中，評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括三部分:第一方面是對(duì)學(xué)生完成的橋梁簡(jiǎn)化、內(nèi)力計(jì)算說(shuō)明書(shū)的準(zhǔn)確性及計(jì)算過(guò)程的評(píng)價(jià)，即所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)的評(píng)價(jià);第二方面是對(duì)學(xué)生搜集資料、整料能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的評(píng)價(jià);第三方面是對(duì)學(xué)生所做的5～10分鐘的個(gè)人成果陳述進(jìn)行評(píng)價(jià)，以考察學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力及邏輯思維能力。綜合以上三方面評(píng)價(jià)學(xué)生的完成效果，保證任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的目標(biāo)保質(zhì)實(shí)現(xiàn)。

5 考核方式改革

采用多元化的考核方式。傳統(tǒng)的試題考試考核的范圍有限，無(wú)法全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，具有片面性。在建筑力學(xué)課程的考核中，要注重對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程考核，加大對(duì)考勤及平時(shí)作業(yè)完成情況的考核比重;同時(shí)結(jié)合案例教學(xué)法與任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考核。這種考核方式，能夠從學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、掌握知識(shí)技能情況、團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流、完成任務(wù)責(zé)任心等方面入手，促進(jìn)學(xué)生提升自身綜合素質(zhì)以符合專(zhuān)業(yè)職業(yè)需求。

這種綜合考核方式具體的評(píng)分比重為考勤與平時(shí)作業(yè)完成情況占總分的40%，案例教學(xué)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)成果占總分的30%，期末考試成績(jī)占總分的30%。

6 結(jié)語(yǔ)

建筑力學(xué)課程所授內(nèi)容是建筑工程實(shí)踐中必不可缺的專(zhuān)業(yè)基本知識(shí)與素養(yǎng)，在建筑工程結(jié)構(gòu)中的作用舉足輕重，因此，對(duì)于高職院校的建筑力學(xué)課程的教學(xué)改革與探索是一個(gè)連續(xù)不斷的過(guò)程。建筑力學(xué)的教學(xué)改革要緊跟時(shí)代的步伐，結(jié)合建筑領(lǐng)域的前沿技術(shù)水平與需求，不斷更新所授課程的內(nèi)容體系以適應(yīng)當(dāng)前建筑工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)際需求;同時(shí)，要強(qiáng)化工程概念，將力學(xué)知識(shí)與建筑工程案例建立常態(tài)化的有機(jī)結(jié)合體系，使學(xué)生能夠做到“在用中學(xué)，在學(xué)中用?！迸c此同時(shí)，不斷更新教學(xué)方法，使其與高職教育理論的前沿理論相結(jié)合，才能夠培養(yǎng)出符合時(shí)代要求的人才。

［1］劉升貴，李惠芳，王修棟.《工程力學(xué)》教學(xué)改革探索［J］.長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011(8):127－129.

［2］刁海林.《工程力學(xué)》課程教學(xué)改革探討［J］.教改創(chuàng)新，2012(6):55－57.

［3］魏 瓊.淺談高職高專(zhuān)建筑力學(xué)課程中的實(shí)踐課教學(xué)［J］.山西經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2014(1):130－132.