土木工程實用力學課程內(nèi)容改革與創(chuàng)新

◆馬景善 康麗娟

(浙江同濟科技職業(yè)學院)

土木工程實用力學課程內(nèi)容改革與創(chuàng)新

◆馬景善 康麗娟

(浙江同濟科技職業(yè)學院)

土木工程實用力學是由傳統(tǒng)的《理論力學》、《材料力學》、《結(jié)構(gòu)力學》三大力學整合而成，是建設(shè)水利類高等職業(yè)技術(shù)學院非常重要的課程，在建筑設(shè)計技術(shù)、建筑工程技術(shù)，水利水電建筑工程、水利工程等專業(yè)廣泛應用。建設(shè)水利類高等職業(yè)技術(shù)教育培養(yǎng)的是適應社會主義市場需求的技術(shù)應用性人才，主要是在生產(chǎn)第一線或施工現(xiàn)場將規(guī)劃、設(shè)計、決策變換成物質(zhì)形態(tài)的施工員、安全員、質(zhì)檢員、監(jiān)理員、造價員等、未來的職業(yè)規(guī)劃是建造師、監(jiān)理工程師、造價師。專業(yè)設(shè)置、人才培養(yǎng)模式、課程體系、課程內(nèi)容，應符合高等職業(yè)技術(shù)教育人才培養(yǎng)目標的要求，并應著重構(gòu)建具有高等職業(yè)技術(shù)教育特色的課程內(nèi)容。

一、課程內(nèi)容構(gòu)建的指導思想

課程內(nèi)容構(gòu)建是在原有的基礎(chǔ)上去粗取精、去偽存真，體現(xiàn)以應用為目的，以必需、夠用為度，以講清概念強化應用為重點，加強針對性和實用性，突出高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標和人才規(guī)格的要求。

本課程作為建筑設(shè)計技術(shù)、建筑工程技術(shù)和水利水電建筑工程、水利工程等專業(yè)群的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，其主要作用是為土木工程結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計算、正常使用極限狀態(tài)驗算以及現(xiàn)代施工管理和技術(shù)應用打下堅實的基礎(chǔ)，對后續(xù)職業(yè)技術(shù)課程，如《建筑結(jié)構(gòu)》、《建筑施工》、《地基與基礎(chǔ)》、《水工建筑物》、《水利水電工程施工》起到先導作用。對于土木工程結(jié)構(gòu)的計算，50年代我國采用前蘇聯(lián)的設(shè)計標準即許用應力法，70年代我國采用半經(jīng)驗半概率的設(shè)計方法，從80年代開始我國逐步完善規(guī)范，以概率理論為基礎(chǔ)，以可靠度指標度量結(jié)構(gòu)的可靠度，采用分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。國內(nèi)力學課程的教學內(nèi)容在軸向拉伸和壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、受彎構(gòu)件、組合變形構(gòu)件等強度計算，壓桿穩(wěn)定計算中還在延用許用應力法去解決問題，這與我國現(xiàn)行規(guī)范的以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法截然不同，已起不到力學課程為后續(xù)職業(yè)技術(shù)課程服務(wù)的目的。

通過對本課程深入調(diào)查研究和課程教學改革實踐，依據(jù)高職培養(yǎng)生產(chǎn)第一線技術(shù)應用性人才和“實用性、針對性、先進性”的教育特點，優(yōu)化課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，整合課程內(nèi)容，其課程內(nèi)容體系突出以外力(荷載、約束反力)的平衡、內(nèi)力的分布規(guī)律(軸力圖、剪力圖、彎矩圖)、應力的計算方法及分布和變形的計算。形成了與外力、內(nèi)力、應力及變形“三力一變”為核心內(nèi)容。課程內(nèi)容改革將使職業(yè)教育特色更加鮮明，更好地實現(xiàn)以應用為目的，以夠用為度的人才培養(yǎng);將使學生更好地掌握土木工程實用力學的基礎(chǔ)理論、基本知識、基本技能，為后續(xù)課程建立學習平臺打下堅實基礎(chǔ)。

二、課程內(nèi)容體系的建立

圖1 土木工程實用力學服務(wù)體系

1．依據(jù)建設(shè)水利類高等職業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)目標和教育特點，按土木工程實用力學課程在建筑行業(yè)專業(yè)群和水利行業(yè)專業(yè)群中服務(wù)的專業(yè)、課程和崗位，構(gòu)建土木工程實用力學課程服務(wù)體系，見圖1。

2．依據(jù)高職培養(yǎng)目標和教育特點，構(gòu)建了土木工程實用力學課程的理論教學、實驗教學和計算機機算實訓三位一體的課程內(nèi)容體系，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，整合課程內(nèi)容，土木工程實用力學課程內(nèi)容體系，見圖2。

圖2 土木工程實用力學課程內(nèi)容體系

三、課程內(nèi)容改革與創(chuàng)新

土木工程實用力學主要任務(wù)是為后續(xù)課程技術(shù)應用建立學習平臺打下堅實基礎(chǔ)。土木工程實用力學課程內(nèi)容歸納為三力一變，即結(jié)構(gòu)外力分析與計算、結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析與計算、結(jié)構(gòu)應力分析與計算、結(jié)構(gòu)變形分析與計算。上述課程內(nèi)容是職業(yè)必需的知識和技能，是本課程內(nèi)容改革真正意義是后續(xù)職業(yè)技術(shù)課程建立學習平臺，不再是解決構(gòu)件或結(jié)構(gòu)強度、剛度和穩(wěn)定性問題。

1．結(jié)構(gòu)外力分析與計算中增加了自重荷載的計算，使學生了解力的來源，也將力統(tǒng)一到工程術(shù)語荷載上。體積荷載、均布線荷載、均布面荷載的相互轉(zhuǎn)換;增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件的簡化，并與約束類型結(jié)合起來，明確約束類型是由工程實際結(jié)構(gòu)構(gòu)件的簡化后抽象而來。

2．結(jié)構(gòu)應力分析與計算是為結(jié)構(gòu)承載力計算建立學習平臺，將原力學中的用前蘇聯(lián)的設(shè)計標準許用應力法計算軸向拉伸和壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、受彎構(gòu)件、組合變形構(gòu)件等強度及壓桿穩(wěn)定性計算略去。重點是應力在截面上的分布和應力大小的計算。

4．軸向拉壓實驗、彎曲正應力實驗、彎曲變形實驗，這些驗證性實驗內(nèi)容略去。這些內(nèi)容都是仿效學科教學模式而來的，不適用高等職業(yè)技術(shù)教育技術(shù)應用型人才的培養(yǎng)，驗證性實驗投資大收效小，而且驗證性實驗往往采用標準試件、模型等脫離工程實際。對鋼筋進行檢測取代軸向拉壓實驗。鋼筋檢測主要檢測鋼筋的屈服強度、抗拉強度、延伸率、冷彎性能，便于對進場材料的質(zhì)量進行控制，通過對鋼筋進行檢測使學生認識鋼筋應力應變的發(fā)展過程。

5．超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算中創(chuàng)新了計算機機算實訓內(nèi)容，主要培養(yǎng)學生建模的能力、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑施工等解決工程計算問題的能力，為《建筑結(jié)構(gòu)》、《建筑施工》、《地基與基礎(chǔ)》、《水工建筑物》、《水利水電工程施工》等課程建立學習平臺。使本課程實現(xiàn)傳統(tǒng)與現(xiàn)代、基礎(chǔ)與前沿、傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)化結(jié)合。

土木工程實用力學課程體系打破常規(guī)的課程體系，更新了教學內(nèi)容，加大課程改革力度，建立與培養(yǎng)目標緊密結(jié)合、面向?qū)嶋H，以應用技術(shù)為主線的新課程體系和教學內(nèi)容。土木工程實用力學課程改革與創(chuàng)新后將使職業(yè)教育特色更加鮮明，更好地實現(xiàn)以應用為目的、以夠用為度、突出實用性的高職人才培養(yǎng)。

［1］馬景善．工程力學與水工結(jié)構(gòu)教材體系的建立及教學內(nèi)容改革［J］．中國科技信息，2005

［2］中國教育部．關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見．教高［2006］16號

［3］馬景善，康麗娟．發(fā)展高職教育走工學結(jié)合之路教學做的探索［J］．中國科教創(chuàng)新，2007．

［4］馬景善．土木工程實用力學［M］．北京大學出版社，2010．