建筑力学与结构课程教学改革研究

徐雅丽

（郑州工业应用技术学院，河南 新郑 451100）

1 建筑力学与结构课程学习现状分析

建筑力学与结构作为一门专业基础课程，会对学生后续专业课程的学习产生重要影响。然而在高校扩招的大背景下，建筑力学与结构课程的学习现状却令人堪忧，主要表现在以下几个方面。

一方面，很多高校的生源质量较以往有所下降，尤其是以培养应用型人才为主的高校，学生的知识基础普遍薄弱，有些文科生甚至艺体生也有可能进入理工科院校，导致生源质量差强人意。

另一方面，建筑力学与结构课程本身具有理论性强，与物理数学等知识关系密切的特点，但对基础薄弱的学生来说，建筑力学与结构课程知识系统、抽象，学习起来难度很大，特别是一些文科生、艺体生，他们的物理、数学知识尤其薄弱，因此学习效果不甚理想。前几次课可能勉强跟进，但随着教学内容的不断深入，在学习一般力系的简化、平衡等相关内容时，这类知识点越来越抽象，学生理解起来十分困难；在进一步学习内力图时，部分内容不仅要进行受力分析、计算，还要用图的形式将计算结果表达出来，这对于理论力学知识差的学生而言，更是极为困难。因此高校的建筑力学与结构课程教学一直是老师面临的一大难题[1]。

此外，建筑力学与结构教材内容涉及范围过于广泛，体系繁杂，重点不够明确。作为一门基础课程，学生初入大学就要学习本门课程，而此时学生还未更好地适应大学这种开放性的教学方法。再者，我国目前的高等教育体系仍然以课堂教学制为主，讲课时间、授课地点都会对课堂教学活动的开展有所限制，很多教学重点、难点内容无法展开来讲，教学效果大打折扣；并且老师在教学时很难合理取舍教材内容，也无法科学调整讲授顺序，最终结果就是讲授的知识过于零散，缺乏连贯性与系统性，最终影响教学效果[2]。

2 传统建筑力学与结构课程教学存在的问题

除了生源质量外，作为一门专业基础课程，教学效果差强人意，主要原因还是因为传统建筑力学与结构课程教学存在以下几个方面的问题。

首先，课程定位存在偏差，教学内容不合理。高校在开设该课程时，要对课程特点、课程体系、专业培养目标、岗位需求等情况做出综合分析，但是实际教学中却很少有学校会进行分析。在实际教学中更倾向于结构设计的理论计算教学，以教材为依据，根据老师的主观经验盲目加大教学难度与深度，忽略了学生实际知识运用能力的培养，比如结构施工图的识读、施工方案的编制、施工质量问题的评估等，导致教学内容偏离了 “实用型、应用型”的人才培养目标[3]。

其次，教学方法有待改革。传统教学方法都是老师讲、学生记，老师主要以教材为主要依据进行填鸭式教学，单一的教学方法讲解枯燥的理论知识，会导致学生的学习兴趣大幅下降，无法营造活跃、良好的教学氛围。并且传统的教学方法使学生一直处于学习的被动地位，久而久之会使学生逐渐失去学习兴趣。特别是一些教学经验不够丰富的年轻教师，对于课程重点、难点知识的总结不够到位，讲解不够透彻，导致学生在课后复习的时候不得要点，甚至没有认识到建筑力学与结构课程对于后续专业课程的重要性。

最后，学生知识运用能力有待提升。传统的高等教育以理论知识的学习为主，学生理论知识学习得足够扎实，但是应用知识解决问题的能力有待提升。新课程改革背景下，我国高等教育也以培养高技能、高职业水平的应用型人才为主，高校要培养的是理论知识与实践能力俱佳的综合型人才，因此学生必须具备较强的应用知识解决实际问题的能力[4]。但以目前这种教学方法学生很难提升自身的理论实践能力。建筑力学与结构是一门典型的理工科基础课程，学生要具备较强的逻辑思维能力与理解能力，如果理工科知识基础薄弱就会增加学习难度，这些均是需要从根源上解决的问题。

3 建筑力学与结构课程改革要点

3.1 合理选择教学内容

建筑力学与结构课程内容非常丰富，涉及到建筑力学与建筑结构两个部分，其中建筑力学包括理论力学、材料力学、结构力学等三大部分，建筑结构则包括混凝土结构、钢结构、砌体结构、高层建筑结构等，学生要想学好这些课程必须具备扎实的物理与数学知识基础，而前文也提到现阶段的高职院校生源情况普遍不容乐观，因此要根据学校的实际情况对课程内容进行合理选择，将力学与结构知识深度融合，既考虑学生的接受程度，又要兼顾学习效果。比如在学习 “梁的内力图”相关知识时，传统教学中这部分知识通常安排在力学部分，但是具体应用却要到 “梁的设计计算”课程才会涉及到，而这部分内容又属于建筑结构部分，与前面课程间隔时间长，学生在学习时会感到生疏，老师必须花一些时间复习前面的内力图知识，才能保证学生将所学知识与前面知识点衔接起来[5]。这种方法不仅浪费时间，且学生在学习 “梁的内力图”知识时也无法体会到其实用性，不利于学生学习积极性的培养。针对这种情况，教师可以将两部分知识放在一起讲解，学生在学习 “梁的内力图”时，就开始讲解 “梁的设计计算”，这样学生能够对 “梁”这一构件形成更加立体、全面的认知，并且学生也能够明白学习力学知识就是为了解决结构问题，这样学生不仅能够掌握构件的内力计算方法，还可以从受力的角度理解、分析构件的工程应用问题，自然会提高学生的学习能力和解决问题的能力。除“梁的内力图”这一个知识点外，其他如 “剪切”与 “钢结构的连接”、 “扭转”与 “受扭构件”、“轴向拉伸和压缩”与 “受拉受压构件”等知识点均是力学部分与结构部分互相关联的，放在一起讲解学生既能了解知识原理，还能够掌握知识的实际应用方法。这种力学与结构知识深度融合的课程体系更加符合学生的认知规律，并且有助于提高学生解决问题的能力。老师每完成一个理论知识点，应及时进行习题课的练习，如物体的受力分析，静定结构的内力计算及内力图的绘制、杆件的应力及强度计算、压杆的稳定性等这几部分通常是习题课的重点，需要花大量时间进行练习，以达到举一反三、触类旁通的效果[6]。

3.2 采用丰富的教学方法

单一的教学方法无法激发学生的学习兴趣，因此针对建筑力学与结构课程进行的改革，就需丰富课堂教学方法，以提高教学效果。常用的教学方法包括项目教学法、现场教学法、小组合作教学法、问题教学法等，限于篇幅此处介绍项目教学法与现场教学法两种[7-8]。

项目教学法是以工作任务为基础，学校与企业合作建立课程资源库，课堂教学中以实际案例为依据进行项目教学。比如钢筋混凝土外伸梁的结构设计可以作为一个大项目，再将截面计算、配筋计算、施工图绘制等分为若干小项目，学生先完成一个个小项目，最终完成整个大项目。整个过程可以很好地强化学生的专业能力。

现场教学法则是利用校内外实训资源实施课程，所谓百闻不如一见，现场教学可以让学生对学习内容形成更直观的认知，加深对知识的了解。如可根据钢筋实训要求先对施工图有一个直观的了解，再到施工现场实地观察建筑结构，项目资源与学习知识点互相对应，可以大大提高教学效果。此外，课堂上还可以引进一些工程事故案例，进一步培养学生的职业素养。比如某小区楼房倾覆的真实案例，专家分析是由于堆土施工时堆土过高，且与楼房距离过近，导致土房在短时间内产生的倾向力过大，达3 000 t，再加之楼房开挖基坑时出现临空面，导致楼房出现位移，预应力混凝土桩产生的偏心弯矩超出设计标准，导致桩基结构被破坏，造成楼房整体倾覆。老师可以向学生讲解事故发生的结构原因，并告知最后的处理方案。这种工程事故案例不仅可以使学生从多个方面了解结构的重要性，而且可以培养学生的职业操守，强化风险意识。

3.3 传统与现代教育技术相融合

虽然传统教学方法有诸多弊端，但是一些推理类、演算类知识，比如力学基础知识、结构设计理论等，这些仍然需要采用传统的教学方式，引导学生跟着老师的思维一步步深入，吸引学生的注意力。不过有些知识信息量大，需要进一步加深理解与记忆，这个时候就需要借助现代教育技术帮助学生理解抽象的知识。比如在学习钢筋混凝土结构平法施工图制图规则的知识时，就可以利用多媒体教学技术，如PPT、图片展示、视频讲解等为学生营造一个更加直观的教学环境；还可以利用动画展示钢筋混凝土结构施工图的识读方法，将各种钢筋、重要节点的配筋结构等展示出来，学生能够更直观地了解钢筋混凝土结构的配筋构造。除此之外还有各种仿真软件，也可以增加学生对建筑结构的立体认知，从而为学生后续的学习打下坚实的基础。

3.4 改革考核方式

传统的考核方式多采用期末考试成绩来确定学生的学习效果，这种考核评价方式不够全面，无法客观地体现学生真实的学习情况，因此要对建筑力学与结构课程的考核方式进行改革。可以将考核内容分为两个部分，一是知识能力，二是实践能力。知识能力包括日常测验、课堂表现、期末测试三部分，在日常测验中老师可以按照项目分解知识点，随时对学生进行考核，考核结果计入平时成绩，这种过程性评价不仅可以更全面地了解学生的学习情况，而且可以充分调动学生的积极性与主动性，激发其学习动力。实践能力考核则需要学生进行动手实践，老师设计实践任务，学生动手完成。实践考核可以引入第三方评价机制，由行业或企业的专家、学者对学生进行评价，学生可以更好地了解知识的最终用途，提高其专业认可度，为自己后续的职业生涯规划提供参考。此外还可以引进双证书制度，把人才培养标准与职业资格标准结合起来。

4 结束语

建筑力学与结构课程的未来发展趋势必然是以市场的需求为主要导向，构建以学生为核心的教学理论，有机融合理论教育与实践学习，促使学生通过学习实践强化自身综合素质以及综合能力。因此，在实际的教学改革过程中，老师要采用多元化的教学方式，不断拓展学生获取知识的途径，提高其发现、分析、解决问题的能力，从而提高建筑力学与结构课程教学质量。