陳春梅 黃皓
【摘 要】針對(duì)高職土建類專業(yè)建筑力學(xué)課程的抽象難學(xué),將實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)引入其中,探討建筑力學(xué)在實(shí)踐教學(xué)改革上的措施和辦法,以期推動(dòng)建筑力學(xué)教學(xué)的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】建筑力學(xué) 實(shí)踐教學(xué) 課程改革
【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2014)07C-0149-02
建筑力學(xué)是高職土建類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,其概念抽象、習(xí)題眾多,學(xué)好它需要較強(qiáng)的空間想象、聯(lián)系實(shí)踐的分析能力。高職生基礎(chǔ)一般,因此對(duì)建筑力學(xué)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生恐懼、畏難情緒。廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程技術(shù)專業(yè)開辦于1958年,對(duì)于上面提到的建筑力學(xué)課程中學(xué)習(xí)遇到的難題,我們深有體會(huì),但采取了積極面對(duì)的態(tài)度:首先是保證這門課程的學(xué)習(xí)時(shí)間,其次成立了專門的力學(xué)教研團(tuán)隊(duì),致力于探索在建筑力學(xué)中開展實(shí)踐教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,盡可能把一門學(xué)生都懼怕的課程變得生動(dòng)、有趣。以下是我們?cè)谡n程中的一些具體做法。
一、從整體的角度把實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)引入建筑力學(xué)課程中
(一)參觀教學(xué)
在力學(xué)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生首先接觸到的是計(jì)算簡(jiǎn)圖、約束等一些源于實(shí)際工程又與實(shí)際工程具體構(gòu)件有一定差距的知識(shí)點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生入門,最好的辦法就是參觀工程現(xiàn)場(chǎng),在實(shí)際工程里找到與書本對(duì)應(yīng)的事物,到實(shí)際工程、在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中去觀察各種構(gòu)件的受力特點(diǎn)、變形以及在書本出現(xiàn)的各種材料,借助實(shí)體結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件荷載傳遞路徑、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算模型等,培養(yǎng)學(xué)生由抽象到具體再由具體回到抽象的思維方式。
參觀教學(xué)應(yīng)有針對(duì)性,不應(yīng)籠統(tǒng)的認(rèn)為一次參觀就能解決所有的問題,建議每次有針對(duì)性的參觀,解決一兩個(gè)問題即可,我們學(xué)院在學(xué)校里設(shè)有模擬真實(shí)工程環(huán)境的場(chǎng)所,學(xué)生可以在不出校園的情況下接觸到需要的實(shí)踐場(chǎng)所。如果剛開設(shè)該專業(yè)的學(xué)校不具備條件,應(yīng)該積極與校外實(shí)訓(xùn)基地聯(lián)系,以能接受學(xué)生經(jīng)常性的參觀教學(xué)為宜。
(二)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)
建筑力學(xué)開展的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)主要有鋼筋的拉伸、混凝土的壓縮等,有的院校這部分實(shí)驗(yàn)采用播放錄像的方式,但這種放錄像的方式留給學(xué)生的感性認(rèn)知遠(yuǎn)不如現(xiàn)場(chǎng)來(lái)的真實(shí)。我們的實(shí)驗(yàn)主要是在廣西華都建筑科技有限公司實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所進(jìn)行,試驗(yàn)場(chǎng)就在學(xué)院里面,對(duì)外營(yíng)業(yè),市場(chǎng)化運(yùn)作,一年四季任何時(shí)候都有我們需要的鋼筋的拉伸、混凝土的壓縮等這些與力學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn),滿足學(xué)生教學(xué)上經(jīng)常性的需要,可以多次重復(fù)參觀。通過(guò)演示,學(xué)生可以直觀的看到鋼筋在拉伸荷載作用下發(fā)生的變形,通過(guò)破壞情況理解應(yīng)力、應(yīng)變概念,通過(guò)自動(dòng)記錄儀可以觀察到應(yīng)力、變形的關(guān)系;對(duì)在壓縮荷載作用下混凝土試塊的相關(guān)變化情況,能夠很好的促進(jìn)理論知識(shí)的理解。
實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課程不一定要單獨(dú)開設(shè),也可以與建筑材料結(jié)合在一起,比如以上提到的鋼筋的拉伸、混凝土的壓縮也可以由建材老師帶領(lǐng)完成,兩門課程共同使用實(shí)驗(yàn)結(jié)果就行。
(三)設(shè)計(jì)、制作力學(xué)模型實(shí)訓(xùn)
在建筑力學(xué)課程的學(xué)習(xí)中,我們開設(shè)了一個(gè)課程實(shí)訓(xùn):學(xué)生以5~6人團(tuán)隊(duì)為單位,動(dòng)手設(shè)計(jì)一根簡(jiǎn)支小桁架,完成從確定購(gòu)買材料開始到模型設(shè)計(jì)、計(jì)算、優(yōu)化及制作等一系列活動(dòng),教師負(fù)責(zé)審核方案、監(jiān)督團(tuán)隊(duì)共同完成,最后進(jìn)行一個(gè)載重比競(jìng)賽,選出優(yōu)勝者給予獎(jiǎng)勵(lì)。
在制作的過(guò)程中,同學(xué)們共同研究方案,見證了構(gòu)件在荷載作用下的受力和變形過(guò)程,加深學(xué)生對(duì)建筑力學(xué)課程內(nèi)容的理解強(qiáng)化,提高了同學(xué)們的分析、邏輯思維能力以及團(tuán)隊(duì)的力量。
二、在具體授課時(shí)從學(xué)生熟悉的事物或環(huán)境中引入實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
對(duì)具體授課,實(shí)踐教學(xué)的引用是經(jīng)常性的,雖然我們擁有部分教學(xué)模型,但筆者最常用的還是從周邊環(huán)境中提取最常見的事物幫助學(xué)生理解,也可以采用現(xiàn)場(chǎng)參觀、錄像等多種手段結(jié)合進(jìn)行,既節(jié)約時(shí)間,又能根據(jù)要求了解的內(nèi)容,有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)。
(一)從授課環(huán)境周圍提取參照對(duì)象
學(xué)生最熟悉的學(xué)習(xí)環(huán)境是教室,因此筆者也經(jīng)常提取參照物作為講解的場(chǎng)所;比如頭頂?shù)踝艄艿逆湕l、學(xué)生坐的凳子都可以幫助學(xué)生理解約束;圓柱鉸鏈即門窗的合頁(yè);梁和柱子在教室里也是隨處可見的;甚至有些教室還有主次梁,這就更理想了;如果學(xué)校里還有教學(xué)樓窗子是鋼窗的,這一下連型鋼都有了。
對(duì)剛開始入門學(xué)習(xí)的學(xué)生來(lái)說(shuō),在具體講授某一部分內(nèi)容時(shí),要盡可能想辦法從視野范圍內(nèi)的環(huán)境中找到能啟發(fā)學(xué)生的事物,這樣的講課能起到事半功倍的作用。
(二)從學(xué)生熟悉的生活常識(shí)、場(chǎng)所中提取參照對(duì)象
將學(xué)生平常生活中隨處可見的物體和課本構(gòu)件聯(lián)系起來(lái),如用繩子和鐵棍的受拉、壓來(lái)說(shuō)明靜力學(xué)部分把物體設(shè)置成剛體的必要性;人站和躺在水上的區(qū)別讓學(xué)生明白集中荷載和分布荷載的不同;講授基本變形時(shí),通過(guò)擰干毛巾、衣服的動(dòng)作理解扭轉(zhuǎn),剪刀剪東西理解剪切,講解彎曲時(shí)引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到挑水的扁擔(dān)、跳高的撐桿等;學(xué)生對(duì)于影響線的理解容易混淆內(nèi)力圖,筆者通常在此時(shí)用兩人抬水,水桶在扁擔(dān)上來(lái)回移動(dòng)時(shí)對(duì)人肩膀的壓力的不同來(lái)幫助學(xué)生理解,這樣效果會(huì)比較理想;在講授壓桿穩(wěn)定一章時(shí),這樣處理:準(zhǔn)備了一些未開啟的易拉罐,然后請(qǐng)兩位同學(xué)將易拉罐一個(gè)疊一個(gè)的壘起來(lái),看誰(shuí)壘得高;對(duì)比兩位同學(xué)比賽的過(guò)程中出現(xiàn)的側(cè)彎現(xiàn)象,思考以下問題:易拉罐能一個(gè)疊一個(gè)的一直壘得很高嗎?啟發(fā)學(xué)生的思考:是什么原因引起的倒塌?
通過(guò)回憶、觀察生活里熟悉的場(chǎng)景并設(shè)下一些疑問激起學(xué)生興趣,引發(fā)思考,讓學(xué)生在理論與實(shí)踐的對(duì)比中扮演問題的探索者的“角色”,真正融入學(xué)習(xí)活動(dòng)之中,達(dá)到掌握知識(shí),訓(xùn)練思維能力的目的。
(三)從專項(xiàng)參觀中提取參照對(duì)象
在建筑力學(xué)的學(xué)習(xí)中,也有只在特定環(huán)境中才能接觸到的構(gòu)件,比如工業(yè)廠房、大型的型鋼構(gòu)件、桁架結(jié)構(gòu)、T型、工字型截面的鋼筋混凝土梁、鋼結(jié)構(gòu)等;這個(gè)時(shí)候我們就帶領(lǐng)學(xué)生有針對(duì)性地參觀,比如參觀鋼架比較集中的火車站、重型廠房、各種大跨度的體育場(chǎng)所、會(huì)展中心等這些構(gòu)件集中的地方,這些地方都還可以讓學(xué)生產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。
總之,在對(duì)具體內(nèi)容講解時(shí),要盡可能在生活里找到原型,幫助學(xué)生去理解,讓他們覺得這不是抽象的東西,是生活、工程中一個(gè)真實(shí)的存在。
三、效果和思考
(一)效果
1.學(xué)習(xí)興趣提高
高職生比本科生雖然基礎(chǔ)薄弱,理論功底不夠扎實(shí),但在有實(shí)體模型的對(duì)應(yīng)的情況下,理解力上并不差,在這門理論性很強(qiáng)的課程中加上一定幫助學(xué)生理解的實(shí)踐教學(xué),在引導(dǎo)上再加以耐心,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣會(huì)大幅度提升。
2.引實(shí)踐入理論,學(xué)生學(xué)得主動(dòng)、老師授課輕松
把實(shí)踐教學(xué)引入課程,因?yàn)榻?jīng)常性的接觸未來(lái)工作現(xiàn)場(chǎng),學(xué)生責(zé)任感陡升,在實(shí)際教學(xué)中,學(xué)生在參觀的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常流連忘返,興趣很高,疑問很多,思考也很深入,主動(dòng)性增強(qiáng),教師擺脫滿堂灌模式;達(dá)到了在課堂上很難達(dá)到的效果,學(xué)生和老師都感覺比較輕松。
3.及格率上升,學(xué)生后勁足
一般學(xué)院這門課程及格率在75%左右,我們現(xiàn)在期考一次通過(guò)率一般會(huì)在85%左右,重修一次通過(guò)率會(huì)達(dá)到96%以上。專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí),后續(xù)課程學(xué)習(xí)輕松,甚至影響畢業(yè)后的職業(yè)資格考試,經(jīng)調(diào)查,學(xué)生畢業(yè)一年后參加二級(jí)建造師考試通過(guò)率在90%以上。
4.成立力學(xué)模型協(xié)會(huì),參加結(jié)構(gòu)比賽有收獲
從2010年開始開展了力學(xué)模型制作競(jìng)賽,現(xiàn)如今已有四年,參加2013年廣西大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽,和全區(qū)本科院校一起同臺(tái)競(jìng)技,榮獲二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各一個(gè),同學(xué)們成立了建筑力學(xué)模型協(xié)會(huì),把對(duì)力學(xué)有興趣的同學(xué)團(tuán)結(jié)在一起,共同研究、進(jìn)步。
(二)思考
建筑力學(xué)是一門困擾學(xué)生和廣大老師的課程,就是在本科院校,也有不少的學(xué)生在這門課程上栽過(guò)跟頭,但它又確實(shí)是工程類學(xué)生一定要克服的“攔路虎”。所以筆者認(rèn)為,刪減、整合等回避的方法都不是好的辦法,老師們不應(yīng)該一味的抱怨高職生基礎(chǔ)問題,更應(yīng)進(jìn)行的是課程教學(xué)改革,把大家都公認(rèn)為理論、抽象的一門課程,用樸實(shí)的語(yǔ)言、接近生活的方式方法去表達(dá),從生活中、從同學(xué)們熟悉的環(huán)境中找到幫助學(xué)生理解力學(xué)的對(duì)象,適當(dāng)合理的運(yùn)用實(shí)踐教學(xué),要讓學(xué)生感受到我們?cè)谥v授的是一門和工程相關(guān)的課程,而不是一門單純的理論課。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,還應(yīng)該注意提醒學(xué)生本課程與前后課程以及以后工作的相關(guān)性,通過(guò)這些讓學(xué)生明白學(xué)有所用,才能學(xué)得積極、學(xué)得主動(dòng)。
常言道,教學(xué)有法,教無(wú)定法,在建筑力學(xué)的教學(xué)中積極開展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),可充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決工程實(shí)際問題的能力。
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[3]金喜平,李春柳,于建軍.建筑力學(xué)課程改革設(shè)計(jì)案例[J].高等建筑教育,2012(06)
【基金項(xiàng)目】廣西教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2011年度立項(xiàng)課題(2011C0201);2011年中國(guó)建設(shè)教育協(xié)會(huì)教育教學(xué)科研課題(2011082)
【作者簡(jiǎn)介】陳春梅(1969- ),女,廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授,研究方向:土木工程管理及教學(xué)。
(責(zé)編 丁 夢(mèng))