高職院校建筑力學(xué)課程教學(xué)改革初探

黃 薇

(重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程系，重慶 402160)

高職院校建筑力學(xué)課程教學(xué)改革初探

黃 薇

(重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程系，重慶 402160)

《建筑力學(xué)》是高職高專土建類專業(yè)的一門相當重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。以往傳統(tǒng)的“填鴨式教學(xué)”模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的要求，必須進行改革。本文針對我院建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生的特點，分析學(xué)生學(xué)習(xí)、運用時普遍存在的問題，總結(jié)課堂教學(xué)經(jīng)驗，以提高教學(xué)質(zhì)量。

高職院校； 建筑力學(xué)； 課程教學(xué)改革

0 引言

高職高?！督ㄖW(xué)》課程主要涵蓋《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》三大力學(xué)的內(nèi)容，重點介紹構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性分析和計算，是《建筑結(jié)構(gòu)》、《土木工程施工》等課程的專業(yè)基礎(chǔ)課，影響到學(xué)生后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。《建筑力學(xué)》重點培養(yǎng)學(xué)生繪制計算簡圖、建模、受力分析與計算的能力，影響并決定著學(xué)生畢業(yè)后在工程設(shè)計、施工中的概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)受力分析、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性判斷方面的能力，它在構(gòu)成學(xué)生建筑工程知識體系上起著非常重要的作用。從學(xué)習(xí)的難易程度上講，《建筑力學(xué)》課程不但系統(tǒng)性較強、計算偏多、公式繁雜，而且很難自學(xué)，學(xué)生不太容易掌握，想要達到較好的教學(xué)效果就必須與時俱進，對教學(xué)內(nèi)容進行改進和優(yōu)化，采取多種方式教學(xué)，才能取得較好的課堂教學(xué)效果。本課程建設(shè)從《建筑力學(xué)》課堂教學(xué)的一些基本問題入手，進行了一些思考，做了初步的改革與探索，實施后在一定程度上提高了學(xué)生學(xué)好力學(xué)的信心，增強了學(xué)生對力學(xué)知識的歸納理解、計算分析及運用能力。

1 改革前本課程教學(xué)中較突出的幾個問題

1.1 課程內(nèi)容難度大

《建筑力學(xué)》的總課時量在100學(xué)時左右，公式推導(dǎo)多，計算量較大，涉及一定的物理和高等數(shù)學(xué)知識?？傮w上看，力學(xué)內(nèi)容抽象、枯燥、難懂。

1.2 學(xué)生學(xué)習(xí)吃力

高職高專的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍不太好，加之課程內(nèi)容難度大，學(xué)習(xí)起來就比較費勁，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣?！独碚摿W(xué)》課程之初的學(xué)習(xí)內(nèi)容較簡單，到《材料力學(xué)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》的章節(jié)，難度逐步加大，學(xué)生的學(xué)習(xí)激情就越來越低了，很容易出現(xiàn)畏難、注意力不集中、缺乏學(xué)習(xí)動力等情況。

1.3 學(xué)習(xí)后不會運用

由于學(xué)生學(xué)習(xí)吃力，對知識的掌握情況不佳，學(xué)習(xí)以后常常出現(xiàn)“知其然不知其所以然”、不會舉一反三的情況。在學(xué)完每一章的知識以后，學(xué)生只會照著例題做簡單的習(xí)題，不會思考生活以及工程中與所學(xué)知識有關(guān)的實際問題，更談不上對力學(xué)知識的靈活運用。整個力學(xué)課程學(xué)完以后，很難形成力學(xué)知識體系，不會理論聯(lián)系實際，不能分析工程相關(guān)的實際構(gòu)件、結(jié)構(gòu)。在后續(xù)的《建筑結(jié)構(gòu)》、《土木工程施工》等課程教學(xué)中，學(xué)生遇到受力分析的內(nèi)容時，不能聯(lián)系之前學(xué)到的力學(xué)知識，達不到力學(xué)課程的預(yù)期教學(xué)效果。

2 本課程教學(xué)改革的初步探索

針對《建筑力學(xué)》課程教學(xué)中以上幾個較突出的問題，課程建設(shè)以提高學(xué)生對力學(xué)知識的理解、運用能力為目的，從以下幾個方面進行了相應(yīng)的改進。

2.1 運用通俗、鮮活的教學(xué)語言

力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容本身略顯枯燥，如果授課中語言表達得復(fù)雜、難懂，那么就更不利于學(xué)生對力學(xué)知識的理解。應(yīng)盡量用通俗易懂的語言去講解復(fù)雜的知識點，多接觸網(wǎng)絡(luò)新詞、流行用語，走進學(xué)生，了解學(xué)生生活中的用語，在講授力學(xué)知識時適當使用流行詞匯給課堂添加一份活力，來增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.2 采用靈活、直觀的教學(xué)方式

力學(xué)的學(xué)習(xí)中涉及到大量的運算，特別是在例題的計算環(huán)節(jié)的講授中，教師可以盡量采用板書的方式，規(guī)范地寫出計算步驟，在演示過程中注重運算的邏輯性、符號的準確性、單位換算的正確性，讓學(xué)生自然而然地形成良好的解題習(xí)慣。另外應(yīng)恰當?shù)乩枚嗝襟w進行輔助教學(xué)，采用圖片、動畫視頻等影像資料增加知識量，提高講授內(nèi)容的直觀性，幫助學(xué)生更好地理解講授的內(nèi)容。此外，可以組織學(xué)生到工地和實訓(xùn)室進行參觀，增加學(xué)生對工程的感官認識，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.3 精心設(shè)計、安排教學(xué)內(nèi)容

2.3.1 常識、趣事引入

在課程的引入部分，可以講一點相關(guān)的力學(xué)小故事、生活中的相關(guān)現(xiàn)象，例如用擰干衣服的例子做扭轉(zhuǎn)章節(jié)的引入，用整版郵票的密集小孔、食品包裝袋的鋸齒形封口線作為應(yīng)力集中小節(jié)的引入等等，以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.3.2 補充相關(guān)知識

比如講解應(yīng)力時，補充壓強的概念，講荷載、剪力、彎矩之間的微分關(guān)系時回顧積分與微分的基本概念，以此掃清新知識點中的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)知識的障礙，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。

2.3.3 突出重點內(nèi)容

課程講授中，盡量減少部分理論推導(dǎo)的內(nèi)容，重點放到結(jié)論及公式的使用上，在一定程度上減輕學(xué)生學(xué)習(xí)的負擔，比如靜矩和形心的計算、用圖乘法做位移計算等。

2.3.4 注重課程銜接

特別是在教學(xué)的例題、習(xí)題選擇上從學(xué)以致用的原則出發(fā)，把《建筑力學(xué)》的內(nèi)容與之后的《建筑結(jié)構(gòu)》、《土木工程施工》、《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》等專業(yè)課程聯(lián)系起來。例如可以用PPT展示一個擋土墻的工程，讓學(xué)生做傾覆穩(wěn)定性計算。再比如可以用一根簡支梁的照片，在不同的章節(jié)講授不同的知識點，首先在受力簡圖部分可以講解支座的簡化，其次，在講到荷載計算部分時，可以給出梁的尺寸和容重講解梁的自重計算和荷載的簡化，再次，在講到彎曲應(yīng)力時，可以算出截面的慣性矩、彎曲正應(yīng)力，最后在介紹彎曲變形時，可以給出一定條件驗算梁的變形。當講授用力法計算單層廠房在吊車荷載作用下的內(nèi)力圖時，可以把《建筑構(gòu)造》中廠房的基本知識引入進來，講完計算后可以拓展到《建筑結(jié)構(gòu)》廠房的吊車荷載分析。

像這樣，用簡單的工程案例進行講解可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生明白這些力學(xué)知識如何應(yīng)用，加強學(xué)生對力學(xué)原理的理解，鍛煉學(xué)生的分析能力，讓《建筑力學(xué)》真正起到承上啟下的作用，也為之后的《建筑結(jié)構(gòu)》、《土木工程施工》等相關(guān)課程奠定良好的力學(xué)基礎(chǔ)。

2.3.5 堅持歸納總結(jié)

每幾個相關(guān)的章節(jié)講完后，可以將其聯(lián)系起來給學(xué)生理出提綱，讓其總結(jié)。例如，拉壓桿件的軸力→拉壓桿橫截面的應(yīng)力→容許應(yīng)力，梁的彎曲內(nèi)力→彎曲應(yīng)力→彎曲變形等等這些內(nèi)容都有潛在的相關(guān)性。貫穿相關(guān)的知識線路，幫助學(xué)生更好地掌握力學(xué)知識。

2.4 布置小型設(shè)計任務(wù)

在材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)部分的學(xué)習(xí)階段，以項目為導(dǎo)向的形式布置幾個小型的設(shè)計計算任務(wù)，比如模板計算、腳手架設(shè)置、柱的起吊點設(shè)計等，讓學(xué)生獨立分析荷載、支座、節(jié)點，繪出受力簡圖，完成計算，然后分組討論并對比計算結(jié)果。可以讓學(xué)生明確建筑力學(xué)學(xué)習(xí)后的用處，也鍛煉了學(xué)生的分析計算能力、表達能力，還能讓學(xué)生有成就感，增強學(xué)生學(xué)好力學(xué)的自信心。

2.5 組織、鼓勵學(xué)生參加相關(guān)競賽

在培養(yǎng)學(xué)生分析計算能力以外，采用模型試驗教學(xué)法適當?shù)亟M織學(xué)生自己動手制作簡單的建筑模型以及參加一些相關(guān)的競賽等，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)生的操作能力，對教學(xué)能起到非常好的促進作用。在學(xué)生動手制作模型的時候，需要考慮怎么去設(shè)置模型結(jié)構(gòu)中的支座、結(jié)點、梁、柱、鋼架等。我校近兩年舉辦了校內(nèi)的力學(xué)競賽、紙材建筑模型競賽、一次性筷子建筑模型競賽等，均取得了較好的效果，競賽后學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加濃厚了。

3 課程建設(shè)效果

本次課程建設(shè)改革主要從以上幾個方面做了一些工作。我們廣泛收集工程資料，與前行課《高等數(shù)學(xué)》、后續(xù)課《建筑結(jié)構(gòu)》、《土木工程施工》、《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》的教學(xué)組進行了多次的探討，關(guān)注學(xué)生多個階段的學(xué)習(xí)狀態(tài)，匯總分析了學(xué)生的平時成績和期末成績。從課堂的教學(xué)情況看，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加濃厚；從學(xué)生的綜合成績來看，學(xué)生的力學(xué)平均成績比往屆有較大提高。

表1 兩屆學(xué)生《建筑力學(xué)》考試成績分數(shù)段及平均成績統(tǒng)計對比表

注：此表中兩屆學(xué)生的考試題型相同，試題難度在同一水平。

4 結(jié)語

這次《建筑力學(xué)》的教改，在整體上沿用傳統(tǒng)的力學(xué)知識體系的同時，也在例題上做了改進，引入了案例教學(xué)，并在布置小型設(shè)計任務(wù)部分使用了項目化教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，提高了學(xué)生的分析和計算能力，取得了較好的教學(xué)效果，提升了教學(xué)質(zhì)量。隨著工程應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，在后續(xù)的課程建設(shè)過程中，應(yīng)更加全面地做好教學(xué)改進，提高學(xué)生分析計算能力和自主學(xué)習(xí)的能力。

[1]黃紹平. 建筑力學(xué)[M]. 中國水利水電出版社，2010.

[2]張妤. 在建筑力學(xué)教學(xué)中應(yīng)用“模型試驗教學(xué)法”的探索與實踐[J]. 吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2015.03:80.

(編輯 文新梅)

Exploration on the Reform of Curriculum Teaching of Architectural Mechanics in Higher Vocational Colleges

HUANG Wei

(Department of Architectural Engineering, Chongqing Water Resources and Electric Engineering College, Chongqing 402160, China)

The architectural mechanics is a very important professional basic course for the civil engineering majors in the higher vocational education. Now, the traditional “cramming method of teaching” mode has already could not adapt to the requirements of modern teaching, and reform is necessary. According to the characteristics of the students of department of architectural engineering technology major, analyze the prevailing problems among students when learning and applying, and summarize the teaching experience, to improve the quality of teaching.

higher vocational colleges; architectural mechanics; reform of curriculum teaching

2015-12-14

黃薇(1985-)，女。工程師，工程碩士。研究方向:土木施工，結(jié)構(gòu)工程，防災(zāi)減災(zāi)工程及防護工程等。

G712

B

1672-0601(2016)03-0069-03