建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革研究

徐雅麗

（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 新鄭 451100）

1 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)現(xiàn)狀分析

建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，會對學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要影響。然而在高校擴招的大背景下，建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀卻令人堪憂，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

一方面，很多高校的生源質(zhì)量較以往有所下降，尤其是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的高校，學(xué)生的知識基礎(chǔ)普遍薄弱，有些文科生甚至藝體生也有可能進(jìn)入理工科院校，導(dǎo)致生源質(zhì)量差強人意。

另一方面，建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程本身具有理論性強，與物理數(shù)學(xué)等知識關(guān)系密切的特點，但對基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來說，建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程知識系統(tǒng)、抽象，學(xué)習(xí)起來難度很大，特別是一些文科生、藝體生，他們的物理、數(shù)學(xué)知識尤其薄弱，因此學(xué)習(xí)效果不甚理想。前幾次課可能勉強跟進(jìn)，但隨著教學(xué)內(nèi)容的不斷深入，在學(xué)習(xí)一般力系的簡化、平衡等相關(guān)內(nèi)容時，這類知識點越來越抽象，學(xué)生理解起來十分困難；在進(jìn)一步學(xué)習(xí)內(nèi)力圖時，部分內(nèi)容不僅要進(jìn)行受力分析、計算，還要用圖的形式將計算結(jié)果表達(dá)出來，這對于理論力學(xué)知識差的學(xué)生而言，更是極為困難。因此高校的建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程教學(xué)一直是老師面臨的一大難題[1]。

此外，建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)教材內(nèi)容涉及范圍過于廣泛，體系繁雜，重點不夠明確。作為一門基礎(chǔ)課程，學(xué)生初入大學(xué)就要學(xué)習(xí)本門課程，而此時學(xué)生還未更好地適應(yīng)大學(xué)這種開放性的教學(xué)方法。再者，我國目前的高等教育體系仍然以課堂教學(xué)制為主，講課時間、授課地點都會對課堂教學(xué)活動的開展有所限制，很多教學(xué)重點、難點內(nèi)容無法展開來講，教學(xué)效果大打折扣；并且老師在教學(xué)時很難合理取舍教材內(nèi)容，也無法科學(xué)調(diào)整講授順序，最終結(jié)果就是講授的知識過于零散，缺乏連貫性與系統(tǒng)性，最終影響教學(xué)效果[2]。

2 傳統(tǒng)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在的問題

除了生源質(zhì)量外，作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，教學(xué)效果差強人意，主要原因還是因為傳統(tǒng)建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在以下幾個方面的問題。

首先，課程定位存在偏差，教學(xué)內(nèi)容不合理。高校在開設(shè)該課程時，要對課程特點、課程體系、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、崗位需求等情況做出綜合分析，但是實際教學(xué)中卻很少有學(xué)校會進(jìn)行分析。在實際教學(xué)中更傾向于結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論計算教學(xué)，以教材為依據(jù)，根據(jù)老師的主觀經(jīng)驗盲目加大教學(xué)難度與深度，忽略了學(xué)生實際知識運用能力的培養(yǎng)，比如結(jié)構(gòu)施工圖的識讀、施工方案的編制、施工質(zhì)量問題的評估等，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容偏離了 “實用型、應(yīng)用型”的人才培養(yǎng)目標(biāo)[3]。

其次，教學(xué)方法有待改革。傳統(tǒng)教學(xué)方法都是老師講、學(xué)生記，老師主要以教材為主要依據(jù)進(jìn)行填鴨式教學(xué)，單一的教學(xué)方法講解枯燥的理論知識，會導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大幅下降，無法營造活躍、良好的教學(xué)氛圍。并且傳統(tǒng)的教學(xué)方法使學(xué)生一直處于學(xué)習(xí)的被動地位，久而久之會使學(xué)生逐漸失去學(xué)習(xí)興趣。特別是一些教學(xué)經(jīng)驗不夠豐富的年輕教師，對于課程重點、難點知識的總結(jié)不夠到位，講解不夠透徹，導(dǎo)致學(xué)生在課后復(fù)習(xí)的時候不得要點，甚至沒有認(rèn)識到建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程對于后續(xù)專業(yè)課程的重要性。

最后，學(xué)生知識運用能力有待提升。傳統(tǒng)的高等教育以理論知識的學(xué)習(xí)為主，學(xué)生理論知識學(xué)習(xí)得足夠扎實，但是應(yīng)用知識解決問題的能力有待提升。新課程改革背景下，我國高等教育也以培養(yǎng)高技能、高職業(yè)水平的應(yīng)用型人才為主，高校要培養(yǎng)的是理論知識與實踐能力俱佳的綜合型人才，因此學(xué)生必須具備較強的應(yīng)用知識解決實際問題的能力[4]。但以目前這種教學(xué)方法學(xué)生很難提升自身的理論實踐能力。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)是一門典型的理工科基礎(chǔ)課程，學(xué)生要具備較強的邏輯思維能力與理解能力，如果理工科知識基礎(chǔ)薄弱就會增加學(xué)習(xí)難度，這些均是需要從根源上解決的問題。

3 建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程改革要點

3.1 合理選擇教學(xué)內(nèi)容

建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容非常豐富，涉及到建筑力學(xué)與建筑結(jié)構(gòu)兩個部分，其中建筑力學(xué)包括理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等三大部分，建筑結(jié)構(gòu)則包括混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)等，學(xué)生要想學(xué)好這些課程必須具備扎實的物理與數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)，而前文也提到現(xiàn)階段的高職院校生源情況普遍不容樂觀，因此要根據(jù)學(xué)校的實際情況對課程內(nèi)容進(jìn)行合理選擇，將力學(xué)與結(jié)構(gòu)知識深度融合，既考慮學(xué)生的接受程度，又要兼顧學(xué)習(xí)效果。比如在學(xué)習(xí) “梁的內(nèi)力圖”相關(guān)知識時，傳統(tǒng)教學(xué)中這部分知識通常安排在力學(xué)部分，但是具體應(yīng)用卻要到 “梁的設(shè)計計算”課程才會涉及到，而這部分內(nèi)容又屬于建筑結(jié)構(gòu)部分，與前面課程間隔時間長，學(xué)生在學(xué)習(xí)時會感到生疏，老師必須花一些時間復(fù)習(xí)前面的內(nèi)力圖知識，才能保證學(xué)生將所學(xué)知識與前面知識點銜接起來[5]。這種方法不僅浪費時間，且學(xué)生在學(xué)習(xí) “梁的內(nèi)力圖”知識時也無法體會到其實用性，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的培養(yǎng)。針對這種情況，教師可以將兩部分知識放在一起講解，學(xué)生在學(xué)習(xí) “梁的內(nèi)力圖”時，就開始講解 “梁的設(shè)計計算”，這樣學(xué)生能夠?qū)?“梁”這一構(gòu)件形成更加立體、全面的認(rèn)知，并且學(xué)生也能夠明白學(xué)習(xí)力學(xué)知識就是為了解決結(jié)構(gòu)問題，這樣學(xué)生不僅能夠掌握構(gòu)件的內(nèi)力計算方法，還可以從受力的角度理解、分析構(gòu)件的工程應(yīng)用問題，自然會提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力。除“梁的內(nèi)力圖”這一個知識點外，其他如 “剪切”與 “鋼結(jié)構(gòu)的連接”、 “扭轉(zhuǎn)”與 “受扭構(gòu)件”、“軸向拉伸和壓縮”與 “受拉受壓構(gòu)件”等知識點均是力學(xué)部分與結(jié)構(gòu)部分互相關(guān)聯(lián)的，放在一起講解學(xué)生既能了解知識原理，還能夠掌握知識的實際應(yīng)用方法。這種力學(xué)與結(jié)構(gòu)知識深度融合的課程體系更加符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，并且有助于提高學(xué)生解決問題的能力。老師每完成一個理論知識點，應(yīng)及時進(jìn)行習(xí)題課的練習(xí)，如物體的受力分析，靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算及內(nèi)力圖的繪制、桿件的應(yīng)力及強度計算、壓桿的穩(wěn)定性等這幾部分通常是習(xí)題課的重點，需要花大量時間進(jìn)行練習(xí)，以達(dá)到舉一反三、觸類旁通的效果[6]。

3.2 采用豐富的教學(xué)方法

單一的教學(xué)方法無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此針對建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程進(jìn)行的改革，就需豐富課堂教學(xué)方法，以提高教學(xué)效果。常用的教學(xué)方法包括項目教學(xué)法、現(xiàn)場教學(xué)法、小組合作教學(xué)法、問題教學(xué)法等，限于篇幅此處介紹項目教學(xué)法與現(xiàn)場教學(xué)法兩種[7-8]。

項目教學(xué)法是以工作任務(wù)為基礎(chǔ)，學(xué)校與企業(yè)合作建立課程資源庫，課堂教學(xué)中以實際案例為依據(jù)進(jìn)行項目教學(xué)。比如鋼筋混凝土外伸梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以作為一個大項目，再將截面計算、配筋計算、施工圖繪制等分為若干小項目，學(xué)生先完成一個個小項目，最終完成整個大項目。整個過程可以很好地強化學(xué)生的專業(yè)能力。

現(xiàn)場教學(xué)法則是利用校內(nèi)外實訓(xùn)資源實施課程，所謂百聞不如一見，現(xiàn)場教學(xué)可以讓學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容形成更直觀的認(rèn)知，加深對知識的了解。如可根據(jù)鋼筋實訓(xùn)要求先對施工圖有一個直觀的了解，再到施工現(xiàn)場實地觀察建筑結(jié)構(gòu)，項目資源與學(xué)習(xí)知識點互相對應(yīng)，可以大大提高教學(xué)效果。此外，課堂上還可以引進(jìn)一些工程事故案例，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。比如某小區(qū)樓房傾覆的真實案例，專家分析是由于堆土施工時堆土過高，且與樓房距離過近，導(dǎo)致土房在短時間內(nèi)產(chǎn)生的傾向力過大，達(dá)3 000 t，再加之樓房開挖基坑時出現(xiàn)臨空面，導(dǎo)致樓房出現(xiàn)位移，預(yù)應(yīng)力混凝土樁產(chǎn)生的偏心彎矩超出設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致樁基結(jié)構(gòu)被破壞，造成樓房整體傾覆。老師可以向?qū)W生講解事故發(fā)生的結(jié)構(gòu)原因，并告知最后的處理方案。這種工程事故案例不僅可以使學(xué)生從多個方面了解結(jié)構(gòu)的重要性，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)操守，強化風(fēng)險意識。

3.3 傳統(tǒng)與現(xiàn)代教育技術(shù)相融合

雖然傳統(tǒng)教學(xué)方法有諸多弊端，但是一些推理類、演算類知識，比如力學(xué)基礎(chǔ)知識、結(jié)構(gòu)設(shè)計理論等，這些仍然需要采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生跟著老師的思維一步步深入，吸引學(xué)生的注意力。不過有些知識信息量大，需要進(jìn)一步加深理解與記憶，這個時候就需要借助現(xiàn)代教育技術(shù)幫助學(xué)生理解抽象的知識。比如在學(xué)習(xí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)平法施工圖制圖規(guī)則的知識時，就可以利用多媒體教學(xué)技術(shù)，如PPT、圖片展示、視頻講解等為學(xué)生營造一個更加直觀的教學(xué)環(huán)境；還可以利用動畫展示鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的識讀方法，將各種鋼筋、重要節(jié)點的配筋結(jié)構(gòu)等展示出來，學(xué)生能夠更直觀地了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的配筋構(gòu)造。除此之外還有各種仿真軟件，也可以增加學(xué)生對建筑結(jié)構(gòu)的立體認(rèn)知，從而為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

3.4 改革考核方式

傳統(tǒng)的考核方式多采用期末考試成績來確定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，這種考核評價方式不夠全面，無法客觀地體現(xiàn)學(xué)生真實的學(xué)習(xí)情況，因此要對建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程的考核方式進(jìn)行改革?？梢詫⒖己藘?nèi)容分為兩個部分，一是知識能力，二是實踐能力。知識能力包括日常測驗、課堂表現(xiàn)、期末測試三部分，在日常測驗中老師可以按照項目分解知識點，隨時對學(xué)生進(jìn)行考核，考核結(jié)果計入平時成績，這種過程性評價不僅可以更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，而且可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性與主動性，激發(fā)其學(xué)習(xí)動力。實踐能力考核則需要學(xué)生進(jìn)行動手實踐，老師設(shè)計實踐任務(wù)，學(xué)生動手完成。實踐考核可以引入第三方評價機制，由行業(yè)或企業(yè)的專家、學(xué)者對學(xué)生進(jìn)行評價，學(xué)生可以更好地了解知識的最終用途，提高其專業(yè)認(rèn)可度，為自己后續(xù)的職業(yè)生涯規(guī)劃提供參考。此外還可以引進(jìn)雙證書制度，把人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來。

4 結(jié)束語

建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程的未來發(fā)展趨勢必然是以市場的需求為主要導(dǎo)向，構(gòu)建以學(xué)生為核心的教學(xué)理論，有機融合理論教育與實踐學(xué)習(xí)，促使學(xué)生通過學(xué)習(xí)實踐強化自身綜合素質(zhì)以及綜合能力。因此，在實際的教學(xué)改革過程中，老師要采用多元化的教學(xué)方式，不斷拓展學(xué)生獲取知識的途徑，提高其發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力，從而提高建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程教學(xué)質(zhì)量。