摘要:建筑学专业的培养目标主要为适应国家建筑和社会发展需要,培养基础扎实、知识面广、综合素质高,具备建筑师职业素养,并富有创新精神的国际化高级专门人才及专业领导者。为实现该目标需要学生具有较好的力学素养,建筑力学是针对此而设立的一门重要的专业基础课,其设置的具体目的在于:通过该课程的学习,使学生掌握平面杆系结构内力和位移的计算原理与方法,了解常用结构的受力性能,为学习工程结构方面专业课程以及进行结构设计提供一定的力学基本知识,培养学生一定的结构分析与计算能力。
关键词:建筑力学;教学;改革方案
1 建筑力学课程分析
1.1 教材内容
建筑力学的教材内容有很多版本,但是大部分的院校选择的建筑力学教材都是比较相似的,教材普遍存在着内容较深的特点,因此次并不能够有效适应全部的在校学生。《建筑力学》中一些较为高深的内容,既加重了学生学习的难度,也给教师的教学带来了一定的考验,因此教材的选择方面也成为了当前建筑力学课程当中不合理的一部分。建筑力学教材的选择,应该立足于学生的实际知识水平,并且结合行业的需求,这样才能够保证连贯的知识体系形成。
1.2 教学内容
建筑力学当中的具体知识分为了几个部分,主要有理论力学、材料力学以及结构力学这三个部分构成,这三个部分的相关知识共同使用,帮助建筑力学在实际的应用中发挥重要的作用。建筑专业的学生在进行职业能力培养时,学习的时间时有限的,必须要保证能够发挥好每一节课、每一分钟的作用,能够有效针对《建筑力学》的课程内容开展甄选。实际授课时,教师要根据教学内容以及教学方案的规划,开展具体的教学活动。
1.3 学情分析
伴随着社会经济的发展以及建筑行业的兴起,当前我国各个高校当中建筑学专业课程的开设越来越多,在开设建筑学课程时具体教学的情况也受到了学生心态、学生知识能力基础水平以及知识结构等各个方面的影响。伴随着整体学生的基础能力素质不断提升,教学的质量也面临着越来越大的挑战。当前的学情困境主要分为以下几点:首先是学生自身的主观能动性随着时代的变革发生了改变,伴随着义务教育的普及以及应试教育制度的推广,很多学生在长期的学习过程当中面临着一种被动接受知识的情况,在这种情况之下,学生一直都是接受着教师的知识灌输以及家长的督促开展学习,因此学生群体整体的学习积极性不高。再加上建筑力学这门课程本身是一种十分复杂的学科,其中不免有很多冗长的公式需要推到,这样一来就有很多学生对全篇理论的学习产生严重抵触心理。
其次各个学校当中的教学实训以及实验条件没有一个准确的保障。很多学校在扩招的同时,师生的比例降低,这也导致了力学的课程利用大班教学的方式进行,教师很难对学生开展针对性的辅导。一节课既要保证教学内容的传达,又要观察学生学习状况,对于教师来说也是一种较大的负担。
但是在当前的建筑力学课程教学中也有一些机遇,可成为建筑力学教学质量提升的重要手段。例如当前很多学校都已配备了多媒体教学设备,能够有效结合网络上的一些教学资源对学生进行教育,这样一来学生的学习就不会完全限制在课堂当中,而是可以开阔自身的视野,学习更多的知识内容。在建筑力学教学中整体呈现出了机遇与挑战并存的特点,为学校、教师、学生等多个主体,提供了多种形式的发展道路,能够在未来的教学当中有效促进建筑行业的发展。
2 课程教学存在问题
2.1 教师本位的教学模式
在建筑力学教学过程中,由于学校规定的课时量大,任务繁重,学生接受能力薄弱,有的教师为了完成进度,完全忽视了学生的接受能力。有的老师为了教好课,让学生在课堂上和课下做大量的习题,本来一节课能够讲一道题,最终一节课讲了三道题,最终导致教师讲的越多,学生听的越难,干脆学生放弃学习。有的老师则一味依赖现代多媒体手段,认为让学生一看视频就全懂了,一看图片就可以了,实现了信息化教学,却忽视了学生亲自做题才能提高的事实,这些方法都不适合建筑力学。
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2.2 信息化程度不够
建筑力学本身的课程特点导致其信息化程度不够,房屋建筑学和建筑施工技术和实际较为接近,网络上有大量的相关视频,可建筑力学缺乏实际案例,导致很多老师根本没有视频等教学资源。事实上,建筑力学也有其对应的相关软件,只是软件难度较大,学习困难,比如ANSYS软件,完全可以模拟所有的建筑力学模型,而且ANSYS软件自带视频,可以将计算好的力学数据和实际数据进行对比,也可以通过应力云图展现杆件或桁架的受力情况,利用有限元的方法来详实地展现构件的受力情况,让学生真正体会到力对构件变形或受力的影响。
2.3 缺乏实际案例
建筑力学被很多学校定义为理论课程,在教学过程中,老师强调理论的重要性,强调计算模型的计算过程,强调习题的重要性,却忽略了其和实际的关联。有的院校是力学专业的人在教建筑力学,更是导致老师不懂建筑,力学和建筑模型的脱节。比如悬臂梁,本身就是一个建筑受力的情况,当然和桩的受力也是如此,如果能够在实际教学过程中引入实际案例,让实际构件和力学理论结合起来,就可以提高课堂的趣味性。
3 建筑力学教学的实际改革方案
3.1 建立以学生为本位的教学模式
建筑力学的理论可以借助各种现代化的教学工具,可建筑力学的学习必须以学生为本位,把课堂的时间让出来,让给学生,教师起到抛砖引玉的引导作用即可。比如在讲述梁的弯矩图和剪力图时,老师讲完了悬臂梁、简支梁之后,可以让学生自己象如何绘制悬臂梁和简支梁结合的梁的弯矩图和剪力图,这样的弯矩图和力学的数值有没有联系,让学生从思想上能够学会运用已知结果推导未知题型。不仅如此,还要让学生多多练习课后习题,通过习题的练习,教师来总结题目类型,归纳解题方法,让学生能够尝到解题的甜头,看到解题的通用公式,从不会解到会解,从会解到熟练,从基础上夯实学生对力学的理解,让学生自己动手,学会力学的解题方法和思路。
3.2 增加信息化案例
随着信息化技术的提高,各种各样的动画和图片出现在教学过程中,PPT本身的图片和视频已经无法满足建筑力学的教学需要,为了让学生更好地学会建筑力学,完全可以向学生展示专业的力学分析软件。比如PKPM,通过PKPM的力学分析,让学生能够真正看出来一个构件受力之后的变形,看出承载能力对结构构件的影响。教师也可以组建建筑力学信息化教学团队,通过团队的努力,逐渐完善建筑力学信息化教学的视频和图片,尤其建议教师团队掌握ANSYS软件,通过ANSYS软件模拟各种模型的受力,可以让学生清楚地看到构件受力后的云图,不同的颜色代表不同的受力情况,让学生从微观上认识到构件受力后的应力和应变,当然也可以导出视频,让学生看到构件的真实受力情况,将有限元的思维成功的带给学生,提高学生的理论水平,还可以激励学生的求知欲望。
3.3 引入实际案例
实际案例可以很好地促进学生的求知欲,激发学生的学习热情。实际案例可大可小,不一定非得让学生走到工地体会工程案例,也可以利用身边的例子让学生认识到力学的重要性。比如建筑中阳台和雨棚的受力情况特殊,完全可以以学校的某个阳台和雨棚作为案例,还可以以教室的梁、板、柱为例来帮助学生理解构件的受力,增强学生对构件强度、刚度和稳定性的认识。建筑力学中的桁架和钢梁的受力,完全可以帮助学生扩充想象,用建筑的实践来理解力学,让枯燥乏味的课程变得生动有趣。实际案例可大可小,能够应用到课堂对教师自身的水平要求较高,需要教师不断学习,积极探索,寻求更好的案例教学方法。
4 结束语
总之,《建筑力学》课程是建筑学专业重要的专业课程之一,为了使学生在有限的课时内达到更好的学习效果,文章提出了一些关于建筑力学课程的改革实践方法,希望这些方法在提高学生学习兴趣以及效率上起到帮助,并在后续教学的过程中不断改革和提高。
参考文献:
[1]张春玲.新时期下中职建筑力学类课程教学改革探索[J].南方农机,2018,49(15):102+104.
[2]刘明晖.建筑力学结构选型模型制作的教学探索[J].建筑与文化,2018(8):188-189.
论文作者:郑敏敏
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第16期
论文发表时间:2019/10/17
标签:力学论文; 建筑论文; 学生论文; 受力论文; 教师论文; 构件论文; 课程论文; 《工程管理前沿》2019年第16期论文;