浅谈高职《建筑力学》教学之现状与对策

王志恒

摘要：《建筑力学》是高职建筑类学生所学的一门专业课基础，它是在学生学习了高中物理和高等数学的基础之上，又是后续专业课必备的基础课。该课程要求学生有较强的综合分析能力和计算能力。

关键词：课程体系理论力学材料力学结构力学

.《建筑力學》是高职建筑类学生必须掌握的一门重要的专业基础课，对后续专业课能否学好起着关键性作用。该课程涵盖了理论力学、材料力学及结构力学的相关知识，其范围广、内容多、难度大。在高职建筑类专业的课程体系中，建筑力学属于必修课程，课时量根据具体专业特点而定。

目前，由于高职学生的基础较差，一部分学生从以应试为教学学习目标的高中来到大学之后，非常茫然，基本就放弃学习。另一部分想要学习，但对力学有着高度的恐惧感，一提到力学就认为是高中物理，正因为此刻坐在高职的教室说明当年在高中学的不怎么样，所以对力学存在着恐惧感。其实，建筑力学相对高中物理来说是螺旋式上升而不是简单的重复，要学好它必须要培养科学的分析能力和准确计算能力。随着同学们年龄的增长，分析问题的能力在逐渐增强。但是首先要解决学生心理的问题，就是让他们从自认为较失败的高中时代走出来，不要以为高中没有学好在大学也学不好，因为现在的某些能力在无形中已经完善增加了。计算能力，就本课程而言，计算量不是很大，遇到的计算也较为简单，但是必须要细心，否则会直接影响结果。如力学问题的计算大多是内力的计算，在第一步计算支座反力时出错的话内力势必错误。

由于将三大力学压缩为一本书书之后，内容也做了较大的调整。其中理论力学主要讲的是静力学的概念和力系的平衡问题。在静力学的概念中关键是将五个公理和两个推论清楚明白的学习掌握，然后能够灵活运用就可以了。尽管这一章节较为简单且似初中学过一样，但决定着整个建筑力学的成败。力系主要有平面力系和空间力系，平面力系讲了汇交和一般两种，在这部分内容的讲解过程中最好是将结构力学的自由度的概念加进来比较容易理解，因为理论力学的约束反力和结构力学中的自由度及相关概念紧密联系。平面汇交力系相当的简单，只有两个方程，而平面一般力系较为复杂，是在汇交的基础上加了一个力矩方程，力矩的概念所有学生都已学过。可在具体的计算中往往忽略力臂的概念而导致错误。空间力系更需要想象能力，根据学生的实际情况进行讲解。

材料力学是工程设计的基础之一，主要讲述结构构件的强度、刚度和稳定性分析的相关内容。在工程设计中，要求构件在给定外力作用下，具有足够的强度、刚度和稳定性。构件在外力作用下，不发生破坏即具有足够的强度。在教材中主要体现在杆件的拉伸与压缩、剪切、弯曲等，关键是让学生明白内力的产生原因和它们之间的区别，从而会进行强度验算和杆件的截面设计与外部荷载的确定，其实这是一个互逆的运算，必须首先让学生理解内力与外力的关系。若弹性变形不超过一定限度，不影响正常使用即具有足够的刚度。对刚度的计算在高职教材中主要是体现在扭转中的刚度验算，及单位长度的扭转角，基于学生基础，对有些理论推导的过程可以忽略，直接让学生掌握结论进行应用则以。若在特定外力（如细长杆承受轴向压力）作用下能保持直线平衡状态即具有足够的稳定性。压杆的稳定性计算，主要是学会欧拉公式的应用和使用范围的理解，同时可以解决三个问题：强度校核、截面设计和荷载的确定。对强度、刚度和稳定性这三方面的要求，有时统称为“强度要求”，而材料力学在这三方面对构件所进行的计算统称为强度计算。在强度计算时只要把握外力产生的内力不大于材料的容许值这一点，然后根据表达式可以演绎其它的结果。

结构力学是固体力学的一个分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则，几何可变体系和几何不变体系，怎样正确判断结构的几何性质取决于是否能够正确运用平面几何不变体系的组成规则，经判断只有几何不变体系才能用在结构里面。结构在各种效应（外力，温度效应，施工误差及支座变形等）作用下的响应，包括内力（轴力，剪力，弯矩，扭矩）的计算，位移（线位移，角位移）计算，在计算位移时可以采用公式法，也可以采用图乘法，前者根据虚功原理推导出来，需要用到高等数学的微积分知识，对目前的高职学生来说难度较大。而后者较为简单，可是在图乘法计算时必须要能够正确绘制弯矩图（虚拟状态和实际荷载状态）。为了能画出正确的弯矩图，要求学生对材料力学弯曲的相关内容必须熟悉，并对弯矩图的形心以及形心对应的另一个图形的纵坐标都要灵活运用。位移计算是结构力学中超静定结构内力计算的基础，超静定结构内力计算方法有力法、位移法和力矩分配法等等。比如力法的计算原理是将超静定结构多余的约束用力来代替，通过在多个力的作用下产生的零位移而计算出相应的力即为多余力的大小，从而将超静定结构变为静定结构利用前面的基础可以计算。 其中在应用力法计算的时候图乘法是基础，同理，位移法、力矩分配法的计算都是以前一个计算为理论依据的，是层层递进的关系。

综上所述，建筑力学中的三大力学之间联系紧密，如果对其中某个章节有所失误的话直接影响整体的理解和把握。特别强调的是，通过对整个教材的学习，让学生从支座、约束反力开始，经过平衡计算、杆件的轴力、剪力、扭矩、弯矩和稳定计算与强度校核、简单梁的弯矩图绘制、结构的几何组成分析、静定结构的位移计算、到超静定结构的内力计算和弯矩图的绘制结束。我们最终是培养学生一种素质，一种力的素质。让他们明白杆件在不同的支座约束、受不同类型力的时候，那些地方所受内力较小。同时，为了后续课程对相关的计算要求学生必须掌握。