建筑力学课程教学革新探索

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在当前高校理论课总课时总体减少的状况下，我校原来4年制的力学学时为56学时;现在5年制的建筑学专业的力学课时为80学时。而相应学时下的教学大纲仅仅是根据学时的增减对三大力学的内容进行简单的增减，教学目标不够明确。同时，当前的教材中还没有一本针对建筑学专业的特点而编写的《建筑力学》教材，基本上都是《理论力学》、《材料力学》和《结构力学》的教材内容加以简单的删减组合而成，没有考虑土木和建筑学两个专业学习目标的不同。为了保证建筑学的毕业生日后能成为一名合格的建筑师，针对不同的设计任务能得心应手、游刃有余，最基本的要求就是:建筑学的学生在校必须掌握一定的力学和结构知识。同时为了与国际接轨，规范从业人员的从业范围，要求从业人员必须具有一定执业资格，我国建筑行业中同国际接轨做得最好的就是每年一次的国家一级注册建筑师执业资格考试。该考试难度较大，但含金量较高，考试内容除了建筑学专业的知识外，力学知识、结构知识，甚至包括抗震知识都是必考内容，由此可见，力学和结构知识对于一名合格而优秀的建筑师是基本的要求。因此，对于建筑学专业的《建筑力学》课程的教学目标，一方面要以培养合格的建筑师为目标，另一方面还要考虑学生毕业后参加国家注册建筑师考试的要求［2］。

教学方式不合理当前高校中教学方式主要为:板书授课和多媒体授课，这两种方式各有优点。针对《建筑力学》课程的特点，单独采取一种授课方式，教学效果明显不好。如果单凭板书讲解，一方面背景资料有限，提不起学生的学习兴趣;另一方面有些复杂的受力过程学生无法想象，如果凭借老师手绘，太浪费时间，而且还不够逼真，学生理解起来有难度，觉得枯燥乏味，效果明显不好［3］。如果完全采取多媒体授课，而力学课程的很多知识点是通过计算来完成的，系统性很强，需要时间来消化，多媒体速度太快，如果老师采取手写的方式讲课，可以一边书写一边讲解，学生容易跟上老师的步伐，有助于课堂的消化，效果较好。显然，二者授课方式如果能够结合，根据需要同时使用，教学效果肯定最佳，但这样既需要花费老师大量的精力去收集资料，同时还要求学校的教学资源能够满足，显然在实现中还是有差距的。同时针对建筑学专业的学生，在力学课的讲解过程中不要过于强调解题的技巧和方法，而应该重视学生对力学规律的认识和掌握，帮助和引导学生将力学课程中推导出的一些力学规律与现实中结构的受力紧密地结合起来，在力学课堂上适当地灌输部分结构的知识，提早引导学生建立《建筑力学》和《建筑结构》等课程的联系，防止学生孤立地来学习这两门课程。

教学评价体系过于单一为了提高教学质量，高校中的教学质量评价体系称得上比较完善，但笔者认为这些评价体系都是用来评价老师的授课状况的，对学生学习效果好坏的评价体系相对来说很单一，尤其是对一些学校自身名气较小、知名度较小的二本院校，对学生学习效果的考核依据非常死板，就是考卷的成绩。考试课、考查课、实践环节的考核依据都是有据可依的试卷和设计成果，中间过程由于对外界少有说服性，所以只占最终成绩的极小部分，说白了最终学生学习效果的好坏就凭成绩说话［4］。与建筑学专业相比，土木工程专业的三大力学分2年在4个学期中完成，学习时间较长，课时高达250课时左右，再加上深度较大的结构课程的进一步开设，学习起来有一个渐进并加深理解的过程;而建筑学专业的力学课程，课时较少，在仅有的60—80课时内，在学生仅有高中力学基础和高等数学知识较薄弱的基础上，跨越三大力学知识的学习，难度确实不小。另外在对学生考核的过程中，对于一些知名度较小的二本院校，教务管理方面一味地要求形式，死板地追求学生的一切成绩必须要有体现资料，要做到有据可依，导致教师在力学教学改革的过程中，缩手缩脚，胆子太小，不敢根据学生的需求或是专业的特点，大胆地进行教学方式的改革，学生成绩的考核只有根据期终的考卷成绩来决定，而且试卷的考试内容和形式也要受到较大的限制。过多的条条框框，导致了授课老师只能过分地依赖教材，注定了学生对建筑力学课程的学习只能限于枯燥乏味的计算，而力学在建筑结构上的种种巨大作用和力学服务于结构的思想，学生在力学课程的学习中很少能够体会到。所以目前高校中主要靠考卷成绩来考核学生的方式，是抹杀建筑学专业的学生学习力学课程积极性的主要因素，本来对力学和结构很有兴趣的很多学生，迫于考试成绩的需要和对教师授课方式的反感，导致了对力学课程学习的放弃，甚至误导了很多同学对自身学习能力的判断。

学生对该课程重要性认识的不够通过问卷调查统计发现，80%以上的同学认为这门课程与以后学习的专业课程联系不密切，学不好力学不影响其他专业课的学习，与以后的工作需要也没有太大的关系。同时建筑学专业课程学习任务比较重，每天都要加班加点地绘图完成设计作业，基于这种紧张的学习现状，再加上这种错误的认识，外加力学课的学习本身比较枯燥、乏味，所以学习效果可想而知。

针对我校建筑学专业《建筑力学》教学过程中存在的问题，再结合当前高校中该专业的普遍现状，预从下面几个方面对《建筑力学》课程的教学做出改革，为新形势下培养合格的建筑学专业人才做出努力。

重组教材内容，构建课程新的体系根据笔者多年从事力学的教学经验，再结合建筑学专业的特点，认为《建筑力学》应打破由《理论力学》、《材料力学》和《结构力学》三部分简单组合的课程体系，将教材的整体框架分成四个部分［5］:第一部分为静力学;第二部分为基本结构的内力计算和体系的几何组成分析;第三部分为构件的基本变形、承载能力分析及常见结构的强度、刚度和稳定性计算;第四部分为超静定结构内力计算。教材内容中要清楚地介绍外力、内力、应力、强度、刚度、稳定性等概念，并体现出各自在结构中的作用;另外课本的编写重点应该是轻理论推导，而重计算过程，更重各个力学结论在建筑结构中的应用和体现，使得学生通过该教材的学习，深刻地体会到力学知识服务于建筑结构的思想。同时在教学中，教学内容的讲解应围绕以激发学生学习兴趣、掌握力学概念和规律为基础，以强化力学在建筑结构中的实际应用为重点。例如在讲到拱结构时，可以通过列举我国的赵州石拱桥、哥特式拱劵教堂等著名拱结构，从这些大家非常熟悉的著名建筑中引出拱结构计算简图，通过计算，来对比三刘喜平:建筑学专业《建筑力学》课程教学改革探讨127铰拱结构与相应简支梁的内力分量间的差异，总结出拱结构的受力特点，让学生明白拱结构之所以在现代工程中仍被广泛应用，与其良好的受力性能和合理的结构形式息息相关［2］。

多样化教学手段的结合使用为了提高课堂授课效率和最大程度地激发学生的学习兴趣，可以通过多媒体教学手段，弥补单纯板书授课的不足。可以通过多媒体放映一些真实的结构施工图片、动态仿真图片，或者将材料力学性能试验的过程拍摄制成影像，链接进入电子课件相关的章节，理论联系实际，增加学生的感性认识，加深学生的学习印象，从而把力学知识体现到真正的建筑中，提高学生的学习积极性和学习效果。

加强力学课与后续课程的联系学习力学课程的目的，就是为结构知识的学习来服务的。所以在力学课的讲解过程中讲到某些概念或知识点时，多联系实际的建筑结构，比如讲到力学的三大任务时，不仅要用书面的语言告诉学生什么是强度、刚度、稳定性，更重要的是用生活中实际的结构告诉学生什么是强度、刚度、稳定性，为什么要研究这三个性能，他们之间有什么区别?必要时还可以通过多媒体放映一些结构破坏的真实案例，通过事故原因的分析，让学生真正体会到力学在结构中的重要性。同时要告诉学生我们在力学中计算的很多物理量是什么用途，比如计算内力、应力值和变形量在实际结构中有什么作用?比如悬挑梁、楼板等受力钢筋应该布置在哪里?布置多少?它的依据就来源于力学中梁、板的内力大小和正负。如果不懂梁、板的内力分布，错误的配筋，就会引起楼梯折断、楼屋盖坍塌等，使学生无形中体会到了力学知识的重要性和作用［6］。同时如果从修订专业培养计划的方面去改革的话，也可以考虑将《建筑力学》和《建筑结构》整合为一门课程，由一个老师来完成该门课程的讲解。这样可以把建筑学专业实际建筑设计中所需要的力学和结构基本知识全部概括于其中，既减少了课程之间的重复部分，又不失于课程自身体系的基本完整。总学时还可能更加压缩，授课更加灵活直观，更符合建筑学专业学生形象思维的思维方式。

改革评价方法，重视能力的测试考试是教学过程中的一项重要环节，也是检验教学效果的重要手段。但针对建筑学专业的力学考试，形式不要完全拘泥于闭卷考试。对基本概念的考核，如静定结构的内力和位移的求解部分着重考核基础知识的理解和储备，可闭卷考试:对应用计算部分，如超静定结构内力和位移的求解着重考学生的综合应用能力，可以开卷。平时上课的出勤和作业的完成应该加强考核，最后该门课程的总成绩可以通过平时成绩和开闭卷的成绩以一定的比例综合给定，这种考核方式既可以缓解学生考试的压力，又可以真实地反映学生掌握该门课程的实际情况，在一定程度上提高了学生学习的积极性，有效地杜绝了高分低能现象［7］。鉴于《建筑力学》在建筑学专业中的重要性，和当前很多高校中该专业《建筑力学》教学效果不明显的现实，提出了几条该课程教学改革的方法，希望在笔者学校建筑学专业学生《建筑力学》授课中进行实践，希望通过改革后能取得较好的教学效果，从根本上提高建筑学学生的专业素养。

作者：刘喜平单位：陕西理工学院土木工程与建筑学院