陈春梅 黄皓
【摘 要】针对高职土建类专业建筑力学课程的抽象难学,将实践教学环节引入其中,探讨建筑力学在实践教学改革上的措施和办法,以期推动建筑力学教学的发展。
【关键词】建筑力学 实践教学 课程改革
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)07C-0149-02
建筑力学是高职土建类专业的一门重要的专业基础课程,其概念抽象、习题众多,学好它需要较强的空间想象、联系实践的分析能力。高职生基础一般,因此对建筑力学的学习产生恐惧、畏难情绪。广西建设职业技术学院建筑工程技术专业开办于1958年,对于上面提到的建筑力学课程中学习遇到的难题,我们深有体会,但采取了积极面对的态度:首先是保证这门课程的学习时间,其次成立了专门的力学教研团队,致力于探索在建筑力学中开展实践教学,激发学生的学习兴趣和积极性,尽可能把一门学生都惧怕的课程变得生动、有趣。以下是我们在课程中的一些具体做法。
一、从整体的角度把实践教学环节引入建筑力学课程中
(一)参观教学
在力学的学习中,学生首先接触到的是计算简图、约束等一些源于实际工程又与实际工程具体构件有一定差距的知识点。引导学生入门,最好的办法就是参观工程现场,在实际工程里找到与书本对应的事物,到实际工程、在结构构件中去观察各种构件的受力特点、变形以及在书本出现的各种材料,借助实体结构分析结构构件荷载传递路径、结构简化计算模型等,培养学生由抽象到具体再由具体回到抽象的思维方式。
参观教学应有针对性,不应笼统的认为一次参观就能解决所有的问题,建议每次有针对性的参观,解决一两个问题即可,我们学院在学校里设有模拟真实工程环境的场所,学生可以在不出校园的情况下接触到需要的实践场所。如果刚开设该专业的学校不具备条件,应该积极与校外实训基地联系,以能接受学生经常性的参观教学为宜。
(二)实验、实训教学
建筑力学开展的实验实训主要有钢筋的拉伸、混凝土的压缩等,有的院校这部分实验采用播放录像的方式,但这种放录像的方式留给学生的感性认知远不如现场来的真实。我们的实验主要是在广西华都建筑科技有限公司实验场所进行,试验场就在学院里面,对外营业,市场化运作,一年四季任何时候都有我们需要的钢筋的拉伸、混凝土的压缩等这些与力学相关的实验,满足学生教学上经常性的需要,可以多次重复参观。通过演示,学生可以直观的看到钢筋在拉伸荷载作用下发生的变形,通过破坏情况理解应力、应变概念,通过自动记录仪可以观察到应力、变形的关系;对在压缩荷载作用下混凝土试块的相关变化情况,能够很好的促进理论知识的理解。
实验、实训课程不一定要单独开设,也可以与建筑材料结合在一起,比如以上提到的钢筋的拉伸、混凝土的压缩也可以由建材老师带领完成,两门课程共同使用实验结果就行。
(三)设计、制作力学模型实训
在建筑力学课程的学习中,我们开设了一个课程实训:学生以5~6人团队为单位,动手设计一根简支小桁架,完成从确定购买材料开始到模型设计、计算、优化及制作等一系列活动,教师负责审核方案、监督团队共同完成,最后进行一个载重比竞赛,选出优胜者给予奖励。
在制作的过程中,同学们共同研究方案,见证了构件在荷载作用下的受力和变形过程,加深学生对建筑力学课程内容的理解强化,提高了同学们的分析、逻辑思维能力以及团队的力量。
二、在具体授课时从学生熟悉的事物或环境中引入实践教学内容
对具体授课,实践教学的引用是经常性的,虽然我们拥有部分教学模型,但笔者最常用的还是从周边环境中提取最常见的事物帮助学生理解,也可以采用现场参观、录像等多种手段结合进行,既节约时间,又能根据要求了解的内容,有针对性地进行教学。
(一)从授课环境周围提取参照对象
学生最熟悉的学习环境是教室,因此笔者也经常提取参照物作为讲解的场所;比如头顶吊住灯管的链条、学生坐的凳子都可以帮助学生理解约束;圆柱铰链即门窗的合页;梁和柱子在教室里也是随处可见的;甚至有些教室还有主次梁,这就更理想了;如果学校里还有教学楼窗子是钢窗的,这一下连型钢都有了。
对刚开始入门学习的学生来说,在具体讲授某一部分内容时,要尽可能想办法从视野范围内的环境中找到能启发学生的事物,这样的讲课能起到事半功倍的作用。
(二)从学生熟悉的生活常识、场所中提取参照对象
将学生平常生活中随处可见的物体和课本构件联系起来,如用绳子和铁棍的受拉、压来说明静力学部分把物体设置成刚体的必要性;人站和躺在水上的区别让学生明白集中荷载和分布荷载的不同;讲授基本变形时,通过拧干毛巾、衣服的动作理解扭转,剪刀剪东西理解剪切,讲解弯曲时引导学生联想到挑水的扁担、跳高的撑杆等;学生对于影响线的理解容易混淆内力图,笔者通常在此时用两人抬水,水桶在扁担上来回移动时对人肩膀的压力的不同来帮助学生理解,这样效果会比较理想;在讲授压杆稳定一章时,这样处理:准备了一些未开启的易拉罐,然后请两位同学将易拉罐一个叠一个的垒起来,看谁垒得高;对比两位同学比赛的过程中出现的侧弯现象,思考以下问题:易拉罐能一个叠一个的一直垒得很高吗?启发学生的思考:是什么原因引起的倒塌?
通过回忆、观察生活里熟悉的场景并设下一些疑问激起学生兴趣,引发思考,让学生在理论与实践的对比中扮演问题的探索者的“角色”,真正融入学习活动之中,达到掌握知识,训练思维能力的目的。
(三)从专项参观中提取参照对象
在建筑力学的学习中,也有只在特定环境中才能接触到的构件,比如工业厂房、大型的型钢构件、桁架结构、T型、工字型截面的钢筋混凝土梁、钢结构等;这个时候我们就带领学生有针对性地参观,比如参观钢架比较集中的火车站、重型厂房、各种大跨度的体育场所、会展中心等这些构件集中的地方,这些地方都还可以让学生产生感性认识。
总之,在对具体内容讲解时,要尽可能在生活里找到原型,帮助学生去理解,让他们觉得这不是抽象的东西,是生活、工程中一个真实的存在。
三、效果和思考
(一)效果
1.学习兴趣提高
高职生比本科生虽然基础薄弱,理论功底不够扎实,但在有实体模型的对应的情况下,理解力上并不差,在这门理论性很强的课程中加上一定帮助学生理解的实践教学,在引导上再加以耐心,学生的学习兴趣会大幅度提升。
2.引实践入理论,学生学得主动、老师授课轻松
把实践教学引入课程,因为经常性的接触未来工作现场,学生责任感陡升,在实际教学中,学生在参观的现场经常流连忘返,兴趣很高,疑问很多,思考也很深入,主动性增强,教师摆脱满堂灌模式;达到了在课堂上很难达到的效果,学生和老师都感觉比较轻松。
3.及格率上升,学生后劲足
一般学院这门课程及格率在75%左右,我们现在期考一次通过率一般会在85%左右,重修一次通过率会达到96%以上。专业基础扎实,后续课程学习轻松,甚至影响毕业后的职业资格考试,经调查,学生毕业一年后参加二级建造师考试通过率在90%以上。
4.成立力学模型协会,参加结构比赛有收获
从2010年开始开展了力学模型制作竞赛,现如今已有四年,参加2013年广西大学生结构设计竞赛,和全区本科院校一起同台竞技,荣获二等奖、三等奖各一个,同学们成立了建筑力学模型协会,把对力学有兴趣的同学团结在一起,共同研究、进步。
(二)思考
建筑力学是一门困扰学生和广大老师的课程,就是在本科院校,也有不少的学生在这门课程上栽过跟头,但它又确实是工程类学生一定要克服的“拦路虎”。所以笔者认为,删减、整合等回避的方法都不是好的办法,老师们不应该一味的抱怨高职生基础问题,更应进行的是课程教学改革,把大家都公认为理论、抽象的一门课程,用朴实的语言、接近生活的方式方法去表达,从生活中、从同学们熟悉的环境中找到帮助学生理解力学的对象,适当合理的运用实践教学,要让学生感受到我们在讲授的是一门和工程相关的课程,而不是一门单纯的理论课。在学习的过程中,还应该注意提醒学生本课程与前后课程以及以后工作的相关性,通过这些让学生明白学有所用,才能学得积极、学得主动。
常言道,教学有法,教无定法,在建筑力学的教学中积极开展实践教学活动,可充分地调动学生的学习积极性,提高教学质量,培养学生理论联系实际、解决工程实际问题的能力。
【参考文献】
[1]李春光.高职“建筑力学”课程教学与实践[J].中国电力教育,2011(04)
[2]严晓新.建筑力学教学新思路[J].华北水利水电学院学报(社科版),2012(01)
[3]金喜平,李春柳,于建军.建筑力学课程改革设计案例[J].高等建筑教育,2012(06)
【基金项目】广西教育科学“十二五”规划2011年度立项课题(2011C0201);2011年中国建设教育协会教育教学科研课题(2011082)
【作者简介】陈春梅(1969- ),女,广西建设职业技术学院副教授,研究方向:土木工程管理及教学。
(责编 丁 梦)