崔楊　蔡鳴

摘要：壓桿穩(wěn)定問題是《建筑力學(xué)》中的關(guān)鍵問題之一，對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)具有重要的作用。筆者根據(jù)近10年的教學(xué)經(jīng)驗并結(jié)合目前中職學(xué)生的現(xiàn)狀，從教學(xué)角度出發(fā)，較為詳細地敘述了教學(xué)中壓桿穩(wěn)定概念的引入及講授過程。

關(guān)鍵詞：壓桿穩(wěn)定；建筑力學(xué)；教學(xué)設(shè)計

《建筑力學(xué)》是建筑類中職學(xué)校的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是運用力學(xué)的基本原理，研究構(gòu)件在荷載作用下的平衡規(guī)律及承載能力的一門課程。壓桿穩(wěn)定作為其中的一章內(nèi)容，在力學(xué)課程中具有其重要性和獨特性，特別是在建筑工程領(lǐng)域，因壓桿破壞的突然性和后果的災(zāi)難性，其工程實踐的指導(dǎo)性宜尤為突出。而目前，隨著教學(xué)改革的不斷深入，學(xué)制縮短，學(xué)時減少，教材在內(nèi)容取舍和整合中剔除了壓桿穩(wěn)定的內(nèi)容。為此，筆者在不解的同時堅持認為壓桿穩(wěn)定在教學(xué)中應(yīng)引起足夠的重視，并就其內(nèi)容作出如下教學(xué)設(shè)計。

一、 工程實例激發(fā)興趣建立概念

興趣是最好的導(dǎo)師。學(xué)生有了興趣，才會想學(xué)、愛學(xué)，才能學(xué)好。力學(xué)學(xué)科本身理論性強，抽象程度高，與工程實際的聯(lián)系不夠緊密，內(nèi)容枯燥，缺乏趣味。因此在此課的概念引入過程中，我收集了大量的工程事故實例，通過具體案例的介紹來調(diào)動學(xué)生求知的欲望，激發(fā)其探究問題背后的力學(xué)背景，順理成章地引入壓桿穩(wěn)定的概念，讓學(xué)生明確作為一名工程技術(shù)人員為什么要重視壓桿的穩(wěn)定性。

為此，在設(shè)計此課的導(dǎo)入時，我首先將收集到的因壓桿失穩(wěn)而造成的工程事故案例圖片和視頻通過多媒體播放給學(xué)生。在學(xué)生的好奇與吃驚中再將穩(wěn)定性的概念傳遞給學(xué)生。比如，我通過介紹20世紀初時世界上曾有多座較大的金屬桁架結(jié)構(gòu)橋梁發(fā)生了整體性破壞，并且破壞現(xiàn)象表現(xiàn)出了驚人的相似，即破壞既不是由于材料強度不足也不是由于構(gòu)件的剛度太小造成的，那究竟是什么原因呢？為什么歷史上發(fā)生的這類事故至今在世界各地依然時有發(fā)生呢？讓學(xué)生主動思考其背后的原因，激發(fā)學(xué)生的積極性，并使學(xué)生建立起穩(wěn)定的概念。

二、 課堂實驗引發(fā)思考加深理解

建筑力學(xué)是滲透于生活各處的結(jié)晶，它與我們的生活有著密不可分的聯(lián)系。所以，在授課過程中，從我們熟悉的身邊事物出發(fā)，從我們常見的一些事情出發(fā)，分析其原因與實質(zhì)，再與教材內(nèi)容相銜接，不僅能讓學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，還能降低學(xué)生的理解難度，逐漸使學(xué)生由被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動的學(xué)習(xí)。

我在此課的教學(xué)設(shè)計中，加入了三個課堂小實驗。一個是利用身邊常見的學(xué)習(xí)工具——鋼尺，讓學(xué)生親身感受鋼尺受壓過程中壓力不大時即被壓彎，而不是先被壓斷，啟發(fā)學(xué)生在工程事故案例中的橋梁倒塌原因正蘊含在鋼尺壓彎現(xiàn)象中，引導(dǎo)學(xué)生將兩者聯(lián)系思考，在進一步探尋為什么桿件會被壓彎中提出理論分析模型——中心受壓直桿。接著，仍然是利用學(xué)生的身邊學(xué)習(xí)工具——塑料丁字尺，將其加工為不同長度的三把并邀請學(xué)生進行平衡三種狀態(tài)的演示，讓學(xué)生在自己的積極參與中去觀察思考從而深入理解穩(wěn)定性和穩(wěn)定平衡的概念。最后利用學(xué)生自制的海綿矩形截面梁，進行豎向手壓實驗，隨著手壓力增加，讓學(xué)生觀察其抵抗側(cè)向干擾能力的強弱，順利引出臨界力和失穩(wěn)破壞的概念。

三、 手腦并用小組討論探尋方法

中職教育以培養(yǎng)技能型人才為主要目標，其知識的講授是以能用為度，實用為本。本此原則并結(jié)合學(xué)生現(xiàn)狀，筆者認為建筑力學(xué)的教學(xué)應(yīng)淡化理論推理與設(shè)計計算方面的內(nèi)容，加強基本概念與理論的掌握并強調(diào)突出力學(xué)的實用價值。與此同時，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生自行分析、解決實際工作與生活中所遇到的各種簡單力學(xué)問題的能力。

就此，在我的壓桿穩(wěn)定教學(xué)中，我將臨界力的計算以及用穩(wěn)定條件進行壓桿的穩(wěn)定性計算的內(nèi)容全部淡化。僅強調(diào)歐拉公式中各項的含義及其對壓桿穩(wěn)定的影響，讓學(xué)生明確臨界力的計算是解決壓桿失穩(wěn)問題的關(guān)鍵。具體做法是給學(xué)生下發(fā)學(xué)習(xí)任務(wù)單，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自由建組，并通過小組合作中對試驗裝置的操作及任務(wù)討論共同完成對歐拉公式和穩(wěn)定性計算重要性的理解，最終總結(jié)出提高壓桿穩(wěn)定性的措施。教師在進行點評的同時穿插相應(yīng)的工程實例介紹，讓學(xué)生更直觀、準確、容易地明晰壓桿穩(wěn)定理論的適用范圍，掌握用穩(wěn)定條件解決工程問題的方法，從而較好的達到了“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”，教與學(xué)良好互動的教學(xué)效果。

教學(xué)實踐表明：由于大量引用工程案例激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，課程導(dǎo)入順利、自然。小小實驗貼近生活，直觀教學(xué)層層遞近降低了學(xué)生對新概念的理解難度。小組合作動手動腦，課堂氣氛輕松愉快，增加了學(xué)生的感性認識。思考討論尋求答案，學(xué)生的主動探索能力得以提升。學(xué)生自己對新概念新知識的總結(jié)加之教師的點評與工程案例分析，讓學(xué)生在牢固掌握相關(guān)課程內(nèi)容的同時培養(yǎng)了用科學(xué)的態(tài)度和方法去分析、判斷、處理工程問題的能力，以及認真嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，更為學(xué)生后繼課程的學(xué)習(xí)和將來就業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]徐海生，淺析壓桿穩(wěn)定概念的引入。山西建筑，200712

[2]周元清紀也莉，建筑力學(xué)與基礎(chǔ)。中國地質(zhì)大學(xué)出版社，201307

（作者單位：遼寧省大連市建設(shè)學(xué)校116000）