工程管理專業(yè)建筑力學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐探索

梁穎晶++張永山++汪大洋++燕樂(lè)緯

[摘 要]建筑力學(xué)是工程管理專業(yè)的一門很重要但是難度較大的基礎(chǔ)課，探索適用的教學(xué)方法，使得課程教學(xué)能取得良好的教學(xué)效果具有重要的意義。當(dāng)前教學(xué)中面臨諸多困難和挑戰(zhàn)，可以在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行探索，并將這些方法運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐中，能夠取得一定的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]工程管理專業(yè)；建筑力學(xué)；教學(xué)研究

[中圖分類號(hào)] G423 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）02-0088-02

工程管理專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)具備土木工程技術(shù)及與工程管理相關(guān)的管理、經(jīng)濟(jì)和法律等基本知識(shí)，獲得工程師基本訓(xùn)練，具備較高的專業(yè)素養(yǎng)和較強(qiáng)實(shí)踐、創(chuàng)新能力的高級(jí)管理人才。開設(shè)建筑力學(xué)課程的目的是為后續(xù)的專業(yè)課程如建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工技術(shù)與組織、建設(shè)材料等提供必要的學(xué)科基礎(chǔ)，同時(shí)亦是使得該專業(yè)的學(xué)生具備初步的力學(xué)概念和土木工程技術(shù)基本理論方法，為其在工作中更詳盡地理解工程圖紙中所蘊(yùn)含的設(shè)計(jì)構(gòu)思，準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)意圖，深入領(lǐng)會(huì)相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)奠定專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)。

作為學(xué)科基礎(chǔ)課程的建筑力學(xué)是工程管理專業(yè)的先導(dǎo)課程，若教學(xué)效果不好，必將影響到其他課程的教學(xué)效果，甚至?xí)萍s更多的后續(xù)的專業(yè)課程（如建筑結(jié)構(gòu)、工程估價(jià)、工程項(xiàng)目管理、房地產(chǎn)估價(jià)等）的開展。[1]在近三十多年的教學(xué)實(shí)踐中，相關(guān)教學(xué)工作者對(duì)該門課的教學(xué)方法等進(jìn)行了一定的研究。[2-4]然而在隨著當(dāng)今社會(huì)對(duì)于復(fù)合型人才和通才的要求不斷增加，對(duì)工程管理專業(yè)提出了新的要求，這也對(duì)工程管理專業(yè)的建筑力學(xué)課程的教學(xué)帶來(lái)了一系列問(wèn)題和挑戰(zhàn)。本文根據(jù)筆者在該門課程中的教學(xué)實(shí)踐，淺談一些探索和體會(huì)。

一、當(dāng)前教學(xué)中面臨的困難與挑戰(zhàn)

首先，工程管理專業(yè)開設(shè)建筑力學(xué)課程的目的與土木類、結(jié)構(gòu)類專業(yè)的目的不同，需要對(duì)教學(xué)方案進(jìn)行改革以適應(yīng)該專業(yè)的人才培養(yǎng)需求。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，工程管理專業(yè)的學(xué)生不需要通過(guò)熟練掌握詳盡的力學(xué)計(jì)算來(lái)進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的具體設(shè)計(jì)以及計(jì)算工作，其掌握力學(xué)概念的首要目的是要能夠“讀懂設(shè)計(jì)圖紙”，準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)意圖；其次是能夠?qū)χ饕Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特點(diǎn)、常用的結(jié)構(gòu)體系及其在施工過(guò)程中相關(guān)的受力特點(diǎn)有所了解。這就要求工程管理專業(yè)建筑力學(xué)有別于土木類、結(jié)構(gòu)類專業(yè)力學(xué)課程的授課結(jié)構(gòu)體系，不將時(shí)間過(guò)多放在力學(xué)公式的推導(dǎo)和計(jì)算上。

其次，由于工程管理專業(yè)的學(xué)生需要具備管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和土木工程技術(shù)的基本知識(shí)，這要求其人才培養(yǎng)方案涉及多門課程。作為基礎(chǔ)課程的建筑力學(xué)課程學(xué)時(shí)不多，涵蓋理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三門課程的內(nèi)容，但由于這三門課程從體系上來(lái)說(shuō)不完全連貫，前后的內(nèi)容銜接偶有重合，三門課的研究對(duì)象不同，對(duì)于不同的研究對(duì)象所選取的力學(xué)模型也不盡相同，因此要在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)完成三門課程的學(xué)習(xí)有一定的難度。

再次，工程管理專業(yè)的學(xué)生理科思維水平參差。由于該專業(yè)是文理兼招專業(yè)，學(xué)生中有一半文科生一半理科生，他們?cè)诟咧须A段接受的數(shù)學(xué)、物理培訓(xùn)不同，而進(jìn)入大學(xué)后，僅通過(guò)了高等數(shù)學(xué)的課程學(xué)習(xí)，沒(méi)有通過(guò)大學(xué)物理的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，且學(xué)習(xí)效果參差。建筑力學(xué)課程承接了物理、高等數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)，文科學(xué)生的高中數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)較淺，理科思維相對(duì)薄弱，對(duì)于建設(shè)力學(xué)的課程學(xué)習(xí)有一定的難度，對(duì)建筑力學(xué)課程的公式推導(dǎo)和概念理解較困難。

最后，理論聯(lián)系實(shí)際較少，與工程實(shí)踐結(jié)合不夠緊密。由于建筑力學(xué)課程安排在大學(xué)第一年的第二學(xué)期，學(xué)生還沒(méi)有進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于通過(guò)工程現(xiàn)象提煉出的力學(xué)模型在理解、接受以及掌握上都有一定的困難，很難將所學(xué)內(nèi)容與工程現(xiàn)象有機(jī)結(jié)合起來(lái)或?qū)⑺鶎W(xué)的力學(xué)概念用于工程實(shí)際，這使得他們?cè)谡n程的學(xué)習(xí)中僅將精力用于公式推導(dǎo)和力學(xué)計(jì)算，而不是關(guān)注力學(xué)模型的建立，不僅學(xué)生覺(jué)得枯燥無(wú)味，也背離了教學(xué)目的，教學(xué)效果欠佳。

二、教學(xué)實(shí)踐中的改革和嘗試

（一）根據(jù)教學(xué)目的，優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，精選教學(xué)內(nèi)容

建筑力學(xué)這門課一般分為理論力學(xué)的靜力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三部分，這三部分包括的內(nèi)容繁多，面臨著當(dāng)前學(xué)時(shí)少，教學(xué)任務(wù)重、難度大的問(wèn)題，我們根據(jù)教學(xué)目的優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，精選教學(xué)內(nèi)容。建筑力學(xué)是后續(xù)專業(yè)課如建設(shè)結(jié)構(gòu)、建設(shè)施工等學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，應(yīng)根據(jù)后續(xù)課程的特點(diǎn)將其相關(guān)的力學(xué)知識(shí)詳細(xì)講解。譬如建筑結(jié)構(gòu)課程涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、多層及高層框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。無(wú)論任何結(jié)構(gòu)形式都是以結(jié)構(gòu)受力為核心的，其本質(zhì)是從建筑物的實(shí)際結(jié)構(gòu)體系抽象對(duì)應(yīng)的力學(xué)模型，描述其受力——傳力——破壞過(guò)程，這樣建筑力學(xué)課程就必須包括靜力學(xué)的基本概念，平面力系及平衡條件，平面體系的幾何組成分析，靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算，強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算，其中重點(diǎn)在靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算，強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性計(jì)算。

（二）教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)踐結(jié)合

鑒于學(xué)生的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)力學(xué)概念應(yīng)用于解決工程實(shí)際問(wèn)題較為困難，我們就將教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)踐結(jié)合，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到所學(xué)的力學(xué)知識(shí)不僅是書本上抽象的定理、公式，而是通過(guò)工程實(shí)際抽象而來(lái)，能夠用于解決工程實(shí)踐的具體問(wèn)題。

首先，教學(xué)內(nèi)容的每個(gè)新的知識(shí)點(diǎn)都采用工程實(shí)際例子引入，進(jìn)而建立力學(xué)模型，抽象力學(xué)概念、公式定理，再進(jìn)行公式推導(dǎo)，求解。例如，講解彎曲概念的時(shí)候，直接向?qū)W生展示當(dāng)?shù)刂臉蛄航Y(jié)構(gòu)的受彎構(gòu)件的受力、變形特點(diǎn)，形象地引入彎曲的概念，再通過(guò)該實(shí)際的工程實(shí)例抽象彎曲力學(xué)概念，建立力學(xué)模型，進(jìn)而求解。

再次，精心選擇例題的講解，對(duì)于每道例題的力學(xué)模型都有相對(duì)應(yīng)的工程實(shí)際問(wèn)題，重視概念的物理現(xiàn)象解釋，求解結(jié)果的現(xiàn)實(shí)現(xiàn)象分析。例如，講解剪切、擠壓力學(xué)概念的時(shí)候，選取軸與齒輪的鏈接平鍵的強(qiáng)度計(jì)算作為例題，通過(guò)動(dòng)畫和三維給學(xué)生展示該機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成和傳力原理，進(jìn)而提取例題的力學(xué)模型，對(duì)該模型進(jìn)行求解，最后將求得的結(jié)果在實(shí)際工程上怎么應(yīng)用進(jìn)行充分分析。

最后，適當(dāng)引入相應(yīng)力學(xué)理論的發(fā)展史，從該力學(xué)概念或者理論的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展的工程原因出發(fā)，講述其發(fā)展歷史，進(jìn)而講解該理論的現(xiàn)狀。例如講解壓桿穩(wěn)定性的時(shí)候，從加拿大魁北克橋的垮塌事故開始講解，這是一起強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度設(shè)計(jì)而未知壓桿失穩(wěn)造成的悲慘教訓(xùn)，該事故使得橋梁等結(jié)構(gòu)壓桿穩(wěn)定的試驗(yàn)和研究迅猛發(fā)展。

（三）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和熱情

興趣和熱情是最好的老師，應(yīng)在第一節(jié)建筑力學(xué)課程中就將學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣調(diào)動(dòng)起來(lái)，讓他們了解力學(xué)的重要性和趣味性，通過(guò)多個(gè)現(xiàn)實(shí)生活、身邊的例子、熱點(diǎn)問(wèn)題的力學(xué)模型進(jìn)行趣味分析，既對(duì)課程進(jìn)行介紹亦不讓學(xué)生覺(jué)得枯燥乏味。在隨后的教學(xué)環(huán)節(jié)，在適當(dāng)?shù)恼鹿?jié)處讓學(xué)生自己對(duì)最有興趣的工程問(wèn)題進(jìn)行力學(xué)分析，引導(dǎo)他們通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料自主學(xué)習(xí)，同時(shí)老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，保持學(xué)生對(duì)力學(xué)的興趣和熱情。

（四）采用多媒體教學(xué)，充分利用動(dòng)畫、視頻等手段

由于學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，通過(guò)精心準(zhǔn)備課件，采用多媒體教學(xué)，充分利用動(dòng)畫、視頻、力學(xué)計(jì)算軟件等手段將實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，結(jié)構(gòu)的傳力形式，變形形態(tài)等直觀、形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生將課堂與工程實(shí)際聯(lián)系在一起。如講解平面彎曲桿件的受力、強(qiáng)度、變形等內(nèi)容時(shí)，就通過(guò)動(dòng)畫等的形式對(duì)橋梁、房屋結(jié)構(gòu)的彎曲構(gòu)件進(jìn)行實(shí)際結(jié)構(gòu)與力學(xué)模型對(duì)照分析，通過(guò)力學(xué)分析軟件ANSYS實(shí)現(xiàn)顯示構(gòu)件的變形、內(nèi)力、應(yīng)力的分布特征講解，使得原來(lái)抽象的知識(shí)變得形象直觀。

（五）注重平時(shí)成績(jī)及過(guò)程考核

總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)構(gòu)成。這個(gè)平時(shí)成績(jī)不流于形式，注重過(guò)程考核，主要包括平時(shí)作業(yè)、課堂提問(wèn)、討論、報(bào)告等內(nèi)容。由于建筑力學(xué)課程是邏輯性及系統(tǒng)性較強(qiáng)的課程，如果其中有一個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)容沒(méi)有掌握就勢(shì)必影響后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，通過(guò)過(guò)程考核情況實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)效果的實(shí)時(shí)反映以便可以根據(jù)學(xué)生的情況隨時(shí)調(diào)整教學(xué)的具體內(nèi)容和形式。同時(shí)，通過(guò)過(guò)程考核使得學(xué)生能跟緊教學(xué)進(jìn)度，能夠自測(cè)出是否有落下知識(shí)點(diǎn)以便及時(shí)補(bǔ)上。在過(guò)程考核中，老師應(yīng)預(yù)留出一定的時(shí)間用于教學(xué)答疑環(huán)節(jié)，以便收到更好的教學(xué)效果。

三、結(jié)語(yǔ)

建筑力學(xué)是工程管理專業(yè)的一門很重要的基礎(chǔ)課，是后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)，如何進(jìn)行有效的課程教學(xué)，是非常重要的。本文主要在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行了一定的探索，并將這些方法運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情有所增加，考試成績(jī)有所提升。在學(xué)校組織的匿名教學(xué)評(píng)價(jià)體系中，學(xué)生對(duì)本課程的教學(xué)評(píng)價(jià)亦比較高，他們認(rèn)為課程生動(dòng)有趣，收獲頗豐，可見(jiàn)該方法取得了一定的教學(xué)效果。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 魏德敏. 建筑力學(xué)[M]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

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[3] 王光榮. 工程監(jiān)理專業(yè)《建筑力學(xué)》教學(xué)之我見(jiàn)[J]. 考試周刊，2012：161.

[4] 亢磊磊. 在《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)工作中的探索[J]. 考試周刊，2010：197.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]