【摘要】本文基于培養(yǎng)應(yīng)用型人才作為實(shí)現(xiàn)建筑學(xué)高等教育的培養(yǎng)目標(biāo),闡述了南通大學(xué)建筑工程學(xué)院建筑學(xué)專業(yè)建筑力學(xué)課程整合的研究與實(shí)踐,從刪除不必要的重復(fù)、三大力學(xué)優(yōu)化重組、調(diào)整課程體系、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面構(gòu)建起適應(yīng)專業(yè)特色的建筑力學(xué)教學(xué)框架。
【關(guān)鍵詞】建筑學(xué) 課程整合 力學(xué)
【基金項(xiàng)目】南通大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目(2012B048)。
【中圖分類號(hào)】TU13 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)11-0247-02
一、引言
建筑力學(xué)是建筑學(xué)專業(yè)一門專業(yè)基礎(chǔ)課,目的是使學(xué)生掌握力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),在建筑構(gòu)思與設(shè)計(jì)時(shí)能夠選擇受力合理的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置方案,對(duì)后續(xù)專業(yè)課程教學(xué)有著至關(guān)重要的作用,并對(duì)學(xué)生的未來職業(yè)發(fā)展具有重要影響。[1][2]建筑學(xué)專業(yè)對(duì)力學(xué)的教學(xué)涵蓋了理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)。目前課程之間存在內(nèi)容重復(fù)、關(guān)聯(lián)性差等問題,本文就建筑力學(xué)課程整合提出自己的看法,以期更加有效的利用課時(shí)資源。
二、建筑力學(xué)課程現(xiàn)狀
建筑學(xué)專業(yè)是一個(gè)應(yīng)用型復(fù)合型專業(yè),是研究建筑物及其環(huán)境的學(xué)科,它旨在總結(jié)人類建筑活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn),以指導(dǎo)建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作,構(gòu)造某種體形環(huán)境等等。建筑學(xué)的內(nèi)容通常包括技術(shù)和藝術(shù)兩個(gè)方面。課程設(shè)置主要體現(xiàn)在“工程技術(shù)”和“美學(xué)藝術(shù)”上,不僅要注重美學(xué)藝術(shù)類課程,而且要學(xué)習(xí)工程技術(shù)方面的基本課程。建筑力學(xué)課程就是工程技術(shù)類專業(yè)基礎(chǔ)課,為后續(xù)課程《建筑結(jié)構(gòu)》、《結(jié)構(gòu)選型》等準(zhǔn)備必要的理論基礎(chǔ)??梢?,力學(xué)課程的學(xué)習(xí)是非常重要的。
(一)學(xué)時(shí)縮減
在高校課程學(xué)時(shí)都在縮減的大環(huán)境下,建筑力學(xué)學(xué)時(shí)也被壓縮了三分之一。在面臨課時(shí)減少的同時(shí),授課教師還必須完成大綱教學(xué)要求,所以打破課程之間的界限,大力調(diào)整課程的內(nèi)容編排,提高建筑力學(xué)課程的整合力度和教學(xué)效果是我們當(dāng)前的緊迫任務(wù)。[3]
(二)教學(xué)內(nèi)容重復(fù)
高校里不同課程由不同的教師授課,當(dāng)教師之間缺乏溝通,課程之間就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)容重復(fù)。在理力中,力學(xué)物理基礎(chǔ)與大學(xué)物理課程相關(guān)內(nèi)容重復(fù),有些同學(xué)習(xí)慣于用老方法解題,從而出現(xiàn)新知識(shí)無法消化吸收。再如理力中的桁架、材力中的單位荷載法以及簡(jiǎn)單超靜定結(jié)構(gòu)都與結(jié)力有重復(fù)。這樣在已被縮減的學(xué)時(shí)中人為的造成了學(xué)時(shí)浪費(fèi)。
(三)三大力學(xué)各自為陣
雖然理力、材力和結(jié)力都有教學(xué)大綱作指導(dǎo),但基本上由任課教師自行把握內(nèi)容的深度和側(cè)重點(diǎn),為教而教致使三大力學(xué)之間無法形成有效的知識(shí)鏈,學(xué)生只能就題解題,根本談不上聯(lián)合運(yùn)用三大力學(xué)知識(shí)來解決問題。這樣的教學(xué)無法提高學(xué)生的綜合能力。
(四)課程體系不盡合理
理力的教學(xué)進(jìn)程大多以“平面匯交力系、平面力偶系、平面任意力系、空間力系”為主線,且每種力系都是按“力系簡(jiǎn)化、平衡條件、平衡方程”的次序講解。這種知識(shí)體系重復(fù)內(nèi)容多,花費(fèi)學(xué)時(shí)多,不利于融會(huì)貫通、舉一反三。材力、結(jié)力教學(xué)進(jìn)程中也存在同樣問題。
(五)實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱
實(shí)踐環(huán)節(jié)不斷壓縮,只剩下4學(xué)時(shí)材力實(shí)驗(yàn),大大削弱了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,且都是理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),沒有綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。建筑學(xué)專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)安排了很多軟件的學(xué)習(xí)運(yùn)用,但就是沒有安排力學(xué)軟件的實(shí)踐。實(shí)踐環(huán)節(jié)的削弱,致使學(xué)生模型做的漂亮,但在結(jié)構(gòu)上根本站不住腳。
三、建筑力學(xué)課程整合研究與實(shí)踐
(一)刪除不必要重復(fù)
對(duì)建筑力學(xué)與前續(xù)課程內(nèi)容進(jìn)行審視,不必要的重復(fù)予以刪除。如大學(xué)物理中已介紹過力的定義、效應(yīng)、三要素等概念,在理力中可以不講或少講。三大力學(xué)課程之間也要重新審視,如理力和結(jié)力中都有桁架計(jì)算,我們選擇在理力中全面學(xué)習(xí),結(jié)力中直接運(yùn)用。
(二)三大力學(xué)優(yōu)化重組
在三大力學(xué)內(nèi)部?jī)?yōu)化重組。以往教學(xué)中發(fā)現(xiàn),由于學(xué)生不懂幾何組成,在理力和材力解題時(shí)往往不夠科學(xué),且較繁瑣。于是我們將結(jié)力中幾何機(jī)動(dòng)分析放在靜力學(xué)之前,通過運(yùn)用幾何組成規(guī)則,來理解約束種類和對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響,再進(jìn)行約束反力計(jì)算。這樣可以對(duì)靜定結(jié)構(gòu)支座反力計(jì)算和桿系結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算更加深入透徹。
(三)調(diào)整課程體系
理力中將空間力系與平面力系結(jié)合,作為平面力系的延伸,并將物體重心等內(nèi)容放到材力平面圖形幾何性質(zhì)中統(tǒng)一學(xué)習(xí)。改變傳統(tǒng)材力中以各種基本變形形式為主線展開的結(jié)構(gòu),而采用各種變形下桿件的內(nèi)力分析、應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算、變形與剛度計(jì)算的新結(jié)構(gòu)。結(jié)力中把梁的變形和結(jié)構(gòu)位移計(jì)算放一起,將撓曲線方程計(jì)算結(jié)構(gòu)位移和圖乘法計(jì)算結(jié)構(gòu)位移聯(lián)系在一起,精簡(jiǎn)學(xué)時(shí)。以上做法節(jié)省的學(xué)時(shí)可以進(jìn)行力學(xué)史、科學(xué)家傳記的教育,這樣可以縮短學(xué)生和力學(xué)的距離,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
(四)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)
加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié),增加動(dòng)手機(jī)會(huì),增設(shè)力學(xué)軟件學(xué)習(xí)。例題講解與實(shí)際結(jié)構(gòu)結(jié)合,由工程實(shí)例引入基本概念這樣有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)理論實(shí)際意義的了解,有利于培養(yǎng)學(xué)生建立力學(xué)模型的能力,也有利于與專業(yè)課接軌,更有利于做畢業(yè)設(shè)計(jì)。
四、建筑力學(xué)課程整合注意點(diǎn)
(一)正確認(rèn)識(shí)課程重要性
在建筑力學(xué)課程初始就介紹與建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)術(shù)語,強(qiáng)化結(jié)構(gòu)計(jì)算,特別是支座、桿件的計(jì)算,使學(xué)生在學(xué)習(xí)之初就對(duì)建筑結(jié)構(gòu)基本概念有所了解,明確建筑力學(xué)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)和目的,課程與工程實(shí)際的關(guān)系,與后續(xù)課程的關(guān)系,與畢業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)系,正確認(rèn)識(shí)建筑力學(xué)課程的重要性。
(二)結(jié)合注冊(cè)建筑師考試大綱
建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后,都會(huì)參加國家注冊(cè)建筑師執(zhí)業(yè)資格考試,而其中力學(xué)、結(jié)構(gòu)部分一向是難點(diǎn)。[4]因此,針對(duì)學(xué)生未來的需要,平時(shí)例題、習(xí)題可以直接取自注冊(cè)考題,讓學(xué)生切身體會(huì)建筑力學(xué)的重要。
(三)分層次教學(xué)
雖然學(xué)時(shí)縮減,但仍分三層次教學(xué)。第一層次為基礎(chǔ)好,學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)學(xué)生;第二層次為基礎(chǔ)一般,學(xué)習(xí)能力一般學(xué)生;第三層次為學(xué)習(xí)有困難學(xué)生。對(duì)第三層次學(xué)生進(jìn)行扶持,使之可以順利完成教學(xué)大綱最基本要求;對(duì)第二層次學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化,要求對(duì)知識(shí)理解要有深度,可以熟練運(yùn)用;對(duì)第一層次學(xué)生進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)知識(shí)可以靈活運(yùn)用,注重提升發(fā)展空間。實(shí)際教學(xué)中通過布置額外提高作業(yè)來完成對(duì)第二層次學(xué)生的強(qiáng)化;對(duì)第一層次學(xué)生通過開設(shè)選修、講座和競(jìng)賽輔導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。
(四)增加學(xué)科新內(nèi)容
在節(jié)省出的學(xué)時(shí)中增設(shè)現(xiàn)代科技成果的內(nèi)容,如鳥巢、水立方等現(xiàn)代建筑,從力學(xué)角度介紹,不僅可以拓寬學(xué)生視野和思路,還可增加學(xué)習(xí)興趣。建筑學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的是建筑師,所以增加建筑力學(xué)與建筑藝術(shù)關(guān)系的內(nèi)容是非常必要的。
五、建筑力學(xué)課程整合效果分析
從建筑力學(xué)課程考試成績(jī)來看,課程整合實(shí)行以來,不及格率明顯降低,優(yōu)良率提升,年級(jí)平均成績(jī)逐步提高。
建筑力學(xué)任課教師課堂感受良好,學(xué)生較易形成知識(shí)鏈,對(duì)所學(xué)知識(shí)整體把握明顯強(qiáng)于整合之前。
從后續(xù)課程任課教師及畢業(yè)生工作后調(diào)查的反饋信息來看,建筑力學(xué)課程知識(shí)結(jié)構(gòu)合理,內(nèi)容實(shí)用。
從就業(yè)率和升學(xué)率來看,建筑學(xué)專業(yè)連年實(shí)現(xiàn)100%就業(yè),考研上線率逐年上升。
實(shí)踐表明,建筑力學(xué)課程整合是成功的。根據(jù)今后后續(xù)課程的變化和工程一線的需求,我們會(huì)把建筑力學(xué)課程整合研究繼續(xù)下去,不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,以達(dá)到最大效益的服務(wù)社會(huì)。
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作者簡(jiǎn)介:
葛文璇(1979-),女,江蘇南京人,副教授,主要研究方向?yàn)橥聊竟こ獭?/p>