習(xí)堯青

(廣西城市職業(yè)學(xué)院，廣西 崇左 532100 )

0 引言

模型試驗是一種廣泛應(yīng)用于與物理學(xué)、建筑學(xué)研究的試驗方法，其本質(zhì)上是通過利用簡易的材料對實驗對象的模擬，在模擬的過程中對其中包含的物理現(xiàn)象、物理規(guī)律進行提煉、總結(jié)和歸納，從而逐漸接近真理的過程。

模型試驗教學(xué)法是新課標理念下，在建筑力學(xué)教學(xué)中被逐漸開發(fā)出來的一種新的教學(xué)方法，旨在引導(dǎo)學(xué)生動手構(gòu)建模型，并通過試驗的方法應(yīng)用模型，在試驗過程中對某一建筑力學(xué)規(guī)律逐漸產(chǎn)生認識，最終達到融會貫通目的的教學(xué)方法。

這種教學(xué)方法和傳統(tǒng)教學(xué)方法最大的不同在于學(xué)生對建筑力學(xué)學(xué)習(xí)思路的變化，傳統(tǒng)教學(xué)中教師是課堂的主導(dǎo)，通過講授與筆記直接將建筑力學(xué)知識傳輸給學(xué)生，學(xué)生對建筑力學(xué)規(guī)律的理解很容易停留在理論層面上，即其可能知道“是什么”“會怎樣”等，但可能不知道“為什么會這樣”“為什么會那樣”，學(xué)生對知識的掌握也不牢靠，很難應(yīng)用于后期的建筑工程實務(wù)中。而模型試驗教學(xué)中，學(xué)生需要動手構(gòu)建模型，在構(gòu)建模型的過程中學(xué)生能夠?qū)δ承┪锢憩F(xiàn)象產(chǎn)生認知，并在這一過程中對建筑力學(xué)規(guī)律形成自己的理解，并在后期的試驗中不斷探索、不斷接近真理，該教學(xué)方法與新課標理念相一致，更有利于培養(yǎng)學(xué)生自主思考能力、創(chuàng)新能力，對后期的建筑工程實務(wù)也有很大幫助。

1 我國建筑力學(xué)教學(xué)情況

1.1 我國建筑力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

建筑力學(xué)是與工程技術(shù)相關(guān)學(xué)科的重要基礎(chǔ)科學(xué)，其為建筑施工、工程設(shè)計、實務(wù)作業(yè)提供了可靠的理論基礎(chǔ)，也是高職、本科院校工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論學(xué)科，但它又具有較強的實踐指向特征，是工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)展開的基礎(chǔ)。

隨著我國全方位的教育改革的落實，我國工程技術(shù)類院校建筑力學(xué)教學(xué)中存在的問題愈加暴露，其中“重理論，輕實踐”是最重要的也是最急需解決的問題。教師只重視課本上的知識講述，而忽略了建筑力學(xué)與實際工程作業(yè)的聯(lián)系，加上傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，課堂氛圍不良，學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下，學(xué)生對建筑力學(xué)知識和技術(shù)的掌握不牢靠，最終也無法落實到工程實務(wù)中去。

1.2 我國建筑專業(yè)學(xué)生現(xiàn)狀

我國高校逐年擴招，學(xué)生不斷增多，由于建筑專業(yè)具有好就業(yè)、容易理解的特征，高校建筑專業(yè)學(xué)生也激增，在生源范圍擴大、數(shù)量增加的背景下，我國建筑專業(yè)學(xué)生呈現(xiàn)以下特征。

(1)學(xué)生素質(zhì)參差不齊是現(xiàn)階段學(xué)生最大的特點之一。一方面是由于我國各大高校、高職院校建筑專業(yè)學(xué)生錄取分數(shù)線降低、生源地范圍擴大，而不同地區(qū)教育整體水平和人口平均素質(zhì)是不同的，這是導(dǎo)致學(xué)生素質(zhì)參差不齊的最重要原因之一，另一方面是由于生活水平的提高，由于生活環(huán)境的不同、家教不同，學(xué)生形成了鮮明的、各不相同的個性特征，有些學(xué)生愛動腦、愛學(xué)習(xí)，有些學(xué)生愛動手、愛實踐。但我國工程專業(yè)師資力量相對薄弱，教師又不能同時照顧到每一個學(xué)生的個性差異，學(xué)生層次不同，很難達到滿意的教學(xué)效果。

(2)學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)普遍較差是現(xiàn)階段工程專業(yè)學(xué)生的另一特點。建筑力學(xué)會涉及到的必要的數(shù)理計算，而學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)薄弱則會導(dǎo)致教學(xué)效率的降低。導(dǎo)致這一現(xiàn)狀的因素主要為兩方面，一方面是建筑專業(yè)招生成績的降低，學(xué)生綜合素質(zhì)降低，數(shù)理基礎(chǔ)自然降低，另一方面是我國現(xiàn)階段教育模式下，即使學(xué)生數(shù)理能力不足可以依靠其他科目彌補后進入大學(xué)或高職院校學(xué)習(xí)。

1.3 建筑力學(xué)教育改革的社會需要

隨著經(jīng)濟建設(shè)的深入，人們對建筑物的需求不僅僅停留在“住”的層面，有了更多的功能性需求，因此需要更多的建筑工程來滿足其需要，而建筑力學(xué)是建筑設(shè)計與施工的基礎(chǔ)，基于社會需求的增加，我們需要更多的建筑專業(yè)人才，而傳統(tǒng)的建筑力學(xué)教學(xué)模式明顯不能滿足這一需求，因此對建筑力學(xué)教育改革的社會需求也不斷增加。

2 模型試驗教學(xué)中需要注意的問題

模型試驗教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)方法有所不同，其中有許多需要注意的問題。

首先，教師需要做好模型試驗教學(xué)的準備工作，如教學(xué)中需要的材料、模型等，避免在實際教學(xué)展開過程中遇到問題導(dǎo)致教學(xué)中斷的問題。教師還應(yīng)當(dāng)注意好教學(xué)的各個環(huán)節(jié)的銜接，預(yù)計學(xué)生可能提出的問題等。

其次，教師需要注意好學(xué)生的個性差異，對學(xué)生的學(xué)習(xí)盡量做到“只引導(dǎo)，不干預(yù)”，教師只提供模型制作的思路和技巧，引導(dǎo)學(xué)生進行獨立思考，為學(xué)生構(gòu)建良好的交流和學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵學(xué)生展開合作學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)等。

最后，教師要與學(xué)生達成良好的互動，積極與學(xué)生進行課上與課下溝通，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的各種問題。與學(xué)生一起分析、提煉和總結(jié)建筑力學(xué)規(guī)律，從而實現(xiàn)以學(xué)生為中心的“人本”課堂建設(shè)。

3 模型試驗教學(xué)的應(yīng)用路徑

3.1 應(yīng)用構(gòu)想

建筑力學(xué)是一門應(yīng)用性較強的技術(shù)型學(xué)科，其是服務(wù)于建筑工程作業(yè)的，因此具備理論和實踐的雙重特征。而模型試驗法同傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，其是將“先理論、后實踐”的教學(xué)模式進行順序上的調(diào)整，將實踐放在理論教學(xué)之前，通過在實踐中貫徹理論達到實踐教學(xué)和理論教學(xué)的雙重目的。模型試驗教學(xué)法的教學(xué)模式與建筑力學(xué)的學(xué)科特征是相符的，因此具備較強的可行性。

應(yīng)用這一教學(xué)模式時，教師需要以課程的總設(shè)計師身份出現(xiàn)，通過預(yù)設(shè)問題、構(gòu)建教學(xué)氛圍、組建建筑力學(xué)教學(xué)模型的方法來給予學(xué)生身臨其境的學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生進行獨立思考，使學(xué)生在“動手”的構(gòu)成中自主歸納和總結(jié)建筑力學(xué)的相關(guān)知識點和理論，既能增強教學(xué)的實踐指向特征，又能鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力，從而將建筑力學(xué)教學(xué)與建筑工程實踐結(jié)合起來，進而使學(xué)生達到融會貫通的狀態(tài)。

3.2 構(gòu)建模型試驗的模型設(shè)計

基于上述構(gòu)想，教師想要在建筑力學(xué)教學(xué)中應(yīng)用模型試驗教學(xué)法，首先需要構(gòu)建出應(yīng)用于教學(xué)的模型，在此之前需要明確模型的使用目的，一方面是為了通過實驗教學(xué)來實現(xiàn)理論教學(xué)的目的，另一方面是為了激發(fā)學(xué)生建筑力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

以橋梁工程的建筑力學(xué)教學(xué)為例進行模型構(gòu)建，利用手邊可以利用的材料進行模型組間，如紙張、線繩、等材料，紙張用來模擬橋梁的橋面、墩部等結(jié)構(gòu)，線繩則是用來做連接繩或鋼筋結(jié)構(gòu)。在明確方法和材料后，將學(xué)生分為4-6人的小組，每個小組獨立構(gòu)建本組的橋梁模型。當(dāng)然，作為建筑力學(xué)教學(xué)，需要對模型進行限定，如規(guī)定材料的使用量，分發(fā)統(tǒng)一的材料等。待各小組完成橋梁模型后，教師安排學(xué)生進行模型競賽，如“橋梁”模型，則進行橋梁承重競賽，比如給各小組的“橋”增加負重，每次增加10N-50N的負重，直到模型無法負重為止，然后讓各小組對模型進行改進，并引導(dǎo)各小組學(xué)生在改進橋梁負重能力的過程中思考影響橋梁負重能力的因素與規(guī)律。

最后教師再進行總結(jié)和建筑力學(xué)一般理論講解，評判各小組總結(jié)的規(guī)律是否與建筑力學(xué)理論規(guī)律相符。使學(xué)生在動手做模型的過程中進行學(xué)習(xí)，既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又活躍了課堂氣氛。

3.3 構(gòu)建與模型試驗教學(xué)相符的評價體系

模型試驗教學(xué)法的應(yīng)用背景下，需要構(gòu)建與其相符的教學(xué)評價體系，這個體系主要包含兩方面內(nèi)容。

首先是對教學(xué)用的試驗?zāi)Ｐ瓦M行評價，這是教師在該教學(xué)模式下引導(dǎo)學(xué)生的重要方式，依舊以橋梁模型為例。對橋梁的評價主要從安全性、穩(wěn)定性、承重能力等方面進行評價。安全性角度評價內(nèi)容：強度、韌性、穩(wěn)定性；整體結(jié)構(gòu)評價：幾何組成、結(jié)構(gòu)整體和諧程度與美學(xué)價值；實用角度：模型是否具備事實的構(gòu)建可能等。

另一方面是對模型試驗教學(xué)的整體評價，作為一種教學(xué)方法，最終必然需要落實到學(xué)生的考核上來。學(xué)生的考核方法應(yīng)當(dāng)與模型試驗教學(xué)法相配套。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生反映在卷面上的理論成績是唯一的考核標準，然而新課標理念與本教學(xué)模式下，需要對這種單一的考核模式進行調(diào)整，使其多元化且更具實際意義。學(xué)生反映在卷面上的理論成績固然很重要，同時教師可以安排學(xué)生以個人或小組為單位進行建筑模型設(shè)計作為考核內(nèi)容，并要求利用已知的建筑力學(xué)知識，然后參考上述的模型評價方法，對學(xué)生參與考核的作品進行評價。然后理論成績和模型制作成績共同構(gòu)成期末考核成績。

4 結(jié)語

模型試驗是一種廣泛應(yīng)用于與物理學(xué)、建筑學(xué)研究的試驗方法，其本質(zhì)上是通過利用簡易的材料對實驗對象的模擬，在模擬的過程中對其中包含的物理現(xiàn)象、物理規(guī)律進行提煉、總結(jié)和歸納，從而逐漸接近真理的過程。本文通過對建筑學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀的分析，進而探討了模型試驗在建筑學(xué)教學(xué)的有效運用方法，相信對于促進建筑學(xué)教學(xué)的發(fā)展有著積極的意義。

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