高职建筑力学与结构课程改革探索

2015-04-06 00:34杨琳谭亮
山西建筑 2015年20期
关键词:力学结构建筑

杨琳 谭亮

(1.武汉电力职业技术学院,湖北 武汉 430070;2.中国舰船研究设计中心,湖北 武汉 430000)

《建筑力学与结构》是高职高专建筑工程类专业的一门核心专业课,本课程的基本要求是使学生具有静力学的分析计算能力;初步具备将建筑结构实物转化为建筑结构计算简图的分析能力;掌握识读结构施工图的能力;能运用结构力学知识判断结构构件的力学和机动特征,并初步具备指导施工安装的结构知识基础。

1 学情现状

1.1 学生文化基础薄弱

目前由于国家教育政策导向已经由“精英式教育”走向“大众教育”,且人口出生率逐渐下降的双重效应,更多的学生不再受到考分的限制可以走进高职校园进行学习,这样对于提升整个民族的文化素质大有裨益,但是不可否认的是,学生整体的入学分数线存在逐年降低的事实,目前的教学对象相当一部分缺乏自学的能力,也缺乏自律和自控力,由于本课程初始学习会涉及部分数学和物理知识,他们往往会感觉比较吃力,由于既往学习的习惯,也容易产生放弃的想法。

1.2 学生水平参差不齐

高职工程类生源有些属于专业文理兼收,文科生缺乏相应的物理学知识;另外高职生的来源比较多,有普高生也有职高生,水平参差不齐,为了考虑课程的教学效果,教师需考虑大多数学生的接受程度,并且应该更多的鼓励基础较弱的学生,消除其自卑心理,采用更多地开放式学习和讨论的方式让绩差生和绩优生都共同进步。

1.3 学习广度和深度不明确

首先高职生应定位为高技能应用型人才,所以有些同学认为由于今后不会进入设计院工作,所以无需掌握建筑力学和结构的理论基础,无需认真的学习相应课程;有些同学过分执着于理论的定量计算,不注重定性总结,掌握物体的受力特征和机动特征。

1.4 被动式学习方法

学生没有摆脱以往中学时的学习模式,习惯于教师的讲授,而非个人的自学和钻研,缺乏对问题的思考,遇到困难容易退却。现在学生较容易受手机游戏和各类通讯物品等的干扰,喜欢上课摆弄手机。同时学生认为书本上的知识艰深枯燥,更喜欢接受直观的体验,如浏览建筑物的外观图片,而呈现无意于分析建筑物结构的学习特征,并对学习缺乏持续的兴趣和动力。

2 教情现状

2.1 教学方法陈旧单一

教师缺乏针对目前学情的变化而改变个人的教学方式,更多的在本课程中采用讲授法,缺乏和学生的互动,没有充分发挥现在学生的特长,即更乐于动手操作而非理论或定量的计算。教师将整本书一贯到底,没有注重课程内容的筛选与各部分的权重,只注重教学进度,而忽略了学生的接受能力[1]。学生在之前多年的学习经历中没有养成良好的学习习惯,基础不好,听不懂课程也没有意愿采取积极的措施来克服学习中的困难,而大学的学习较少采取中期的学习情况控制手段,很容易将问题逐渐积累到学期末。

2.2 教学资源匮乏

《建筑力学与结构》课程建筑力学教材涉及的学习章节多且深度不一,教师如以教材为基础开展教学,就需要对教材进行相当程度的取舍与结构性调整[2]。一些高职类教材只做加法不做减法,难度不断提高,知识面不断扩大,计算量也偏大偏多,而实际的教学进度却无法按照教学计划执行,学生感觉学习吃力产生厌烦情绪,教学资源配置不合理是本课程教学的一项重要因素。教师未对教学资源进行必要的调整删减和案例的积累,教学资源匮乏。

3 解决《建筑力学与结构》学习困境的对策

3.1 采用“以学生为主体,教师为主导”的教学方法

针对这样的教学效果应采用“以学生为主体,教师为主导”的教学方法。《建筑力学与结构》是工程实践类技术的理论支撑重要课程,教师将知识和技能传授给学生,转化为学生的职业能力,需要结合学生自身的知识结构,兴趣特征和学习能力。实践类学科强调的是主体分析能力、动手能力和解决问题的能力,因此应该采用“以学生为主体”的教学方法。教师在教学中要做到“每一个原理解决一个工程实例”,除了系统掌握力学知识体系之外,还要“到实践中去”[3]。比如为了强化某些建筑的防震做法学习,教师可组织学生去现场参观建筑物基础工程的施工做法和图纸的防震措施,并拍摄相应图片,请学生制作有关抗震设防做法的PPT,加强学生对现场和图纸的认识,教师可从力学和结构原理的角度来分析这些做法的内因,并针对学生的作品进行点评,这样的“以学生为主体”的教法不仅激活了学生的分析和讨论问题的能力,加深了对原理的应用理解,同时还加强了学生的办公软件应用能力。该方法指出,教师是学习活动的组织者和策划者,学生是学习活动的主体和中心。教师和学生,学生和学生在教学过程中产生充分的互动和交流,在互动和交流中师生之间,生生之间相互了解对方的想法和需求。教师可以把握学生的薄弱点和授课的方式方法,乃至于对课题的深刻思考,有利于教师进一步提升个人的教学能力和科研能力。学生可以从交流中答疑解惑,培养钻研能力和社会交往能力。

3.2 教学资源的重构和革新

作为课程建设的一部分,除了电子教案、自编讲义外,更重要的是教学中学生直接使用的课件、实验视频、课程设计任务书、图纸图集等[4]。高职开设《建筑力学与结构》的课程应以理论为基础,但考虑到高职生就业岗位的实际应用和学生的学习实际情况等,对教学资源的建设宜从以下几个方面着手:1)删除理论性强而实际工程中施工现场应用较少的内容;2)重点讲解力学与结构的定性知识在实际工程中的相关应用,减少对学生定量计算的要求;3)通过手机App 如蓝墨云等软件提供多样化资源如视频,共享在线题库供学生自学;4)自学与讨论相结合,现场观摩与课堂教学相结合,理论与实践相结合,翻转课堂,激发学生学习兴趣。比如:讲解建筑抗震设计单元。教师提供学生相应的学习资源,学生采用自学方式学习。并请学生搜集当前发生的尼泊尔地震,汶川地震等事件报道(以建筑物的破坏为主),待学生自学后,在课堂上可展开有主题的小组讨论活动,翻转课堂,通过师生互动,生生互动,分析问题,解决自学中产生的疑问。

3.3 联系工程事故案例,培养学生职业素养

教师可以结合社会大事件,如尼泊尔4月25日发生8.1 级强烈地震,很多建筑、古迹在强震中倒塌、损毁甚至被夷为平地。然而,中国为尼泊尔修建的多个建筑项目,不仅在地震中屹立不倒,有的还为灾民们提供了很大的帮助。教师可以布置作业让学生搜集关于尼泊尔地震的新闻报道和图片资料,再结合建筑材料和建筑结构的知识,分析建筑物抗震的成因,这是成功和失败案例的对比。调查显示本课程多数学生较难将力学和结构联系起来学习,虽然是一门课,实施起来却似两门课的串讲。学生不懂得如何应用工程力学来分析和解释工程结构问题,缺乏对失败案例的认知,缺乏对职业风险的认知,所以教师宜结合案例将力学和结构两部分教学进行融合[5]。

如2009年上海“莲花河畔还建”楼房倾覆,专家分析堆土是造成楼房倒覆的主要原因。堆土施工距离楼房过近且堆土过高,土方在短时间内快速堆积,产生了3 000 t 左右的侧向力,加之楼房前方由于开挖基坑出现临空面,导致楼房产生10 cm 左右的位移,对PHC 桩(预应力高强混凝土)产生很大的偏心弯矩,最终破坏桩基,引起楼房整体倒覆。从这次社会大事件和工程事故案例出发,分析事件发生的结构成因,讲述事故的处理方案。教师宜引导学生从多维度分析事故发生成因,从现在起培养“职业操守”和敬业精神及个人职业风险规避的意识。这种模拟分析情境的教学方式可让学生了解力学与结构知识对指导工程实际的作用,培养敬业精神和负责任的工作态度。

3.4 采用多元化评价方法,鼓励学生激发学生兴趣

首先无论哪一门课程,都应以尊重学生个性、正视学生差异为基点,着眼于学生的优点和长处[6]。《建筑力学与结构》这门课中,由于各种原因往往存在学生个体差异大,教学进度往往需要顾及全体同学,所以会存在部分同学“吃不饱”希望进一步提升的愿望,同时也会有部分学生“不消化”的被动局面。教师需要正视这种情况,采取分层教学的方法。针对前类学生,可提供教学资源,鼓励其多自学的方式,定期进行辅导;针对后者,可以降低教学标准,以让学生掌握力学与结构的基本概念和结构的特性为主,辅以对构件受力特征的定性分析,大量删减对结构的定量计算。

其次,除了考试考核的方式,教师还可以通过开卷考试、大作业、读书报告、课堂提问技能比赛、交流展示、小组竞赛等方式来对学生进行评价,从而实现评价的多元化。学生进步成功时,教师要及时地加以肯定学生付出的努力和取得的成绩,从而鼓励学生激发学习兴趣,提升学习效果。

4 结语

《建筑力学与结构》是高职的一门理论性、实践性较强的专业基础课。在教学过程中,教师应注重学生职业能力和职业素质的培养,如分析能力、创新能力、实践能力以及团队协作能力,而不仅仅局限于理论知识,应强调使他们能够将力学与结构知识应用到实际工程中,为他们今后的职业发展打下良好的基础起支撑作用。

[1]赵晓敏.浅谈建筑力学与结构课程现状与改革[J].神州教育,2012(7):36-37.

[2]高畅远.建筑力学课程教改的问题研究[J].黑龙江科学,2014(1):55.

[3]彭霞锋.高职高专《建筑力学》实训教学法[J].中国科教创新导刊,2011(5):192.

[4]陈建兰,郭小俊.高职《建筑力学与结构》[J].职业技术教育,2011(11):33.

[5]杨宁侠.浅谈建筑力学与结构课程改革[J].山西建筑,2010,36(36):204-205.

[6]王 鹏.教师如何对学生进行多元化评价的探究[J].课外阅读,2013(9):213.

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