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在當(dāng)前高校理論課總課時(shí)總體減少的狀況下,我校原來(lái)4年制的力學(xué)學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí);現(xiàn)在5年制的建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的力學(xué)課時(shí)為80學(xué)時(shí)。而相應(yīng)學(xué)時(shí)下的教學(xué)大綱僅僅是根據(jù)學(xué)時(shí)的增減對(duì)三大力學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的增減,教學(xué)目標(biāo)不夠明確。同時(shí),當(dāng)前的教材中還沒(méi)有一本針對(duì)建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)而編寫(xiě)的《建筑力學(xué)》教材,基本上都是《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》和《結(jié)構(gòu)力學(xué)》的教材內(nèi)容加以簡(jiǎn)單的刪減組合而成,沒(méi)有考慮土木和建筑學(xué)兩個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)的不同。為了保證建筑學(xué)的畢業(yè)生日后能成為一名合格的建筑師,針對(duì)不同的設(shè)計(jì)任務(wù)能得心應(yīng)手、游刃有余,最基本的要求就是:建筑學(xué)的學(xué)生在校必須掌握一定的力學(xué)和結(jié)構(gòu)知識(shí)。同時(shí)為了與國(guó)際接軌,規(guī)范從業(yè)人員的從業(yè)范圍,要求從業(yè)人員必須具有一定執(zhí)業(yè)資格,我國(guó)建筑行業(yè)中同國(guó)際接軌做得最好的就是每年一次的國(guó)家一級(jí)注冊(cè)建筑師執(zhí)業(yè)資格考試。該考試難度較大,但含金量較高,考試內(nèi)容除了建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)外,力學(xué)知識(shí)、結(jié)構(gòu)知識(shí),甚至包括抗震知識(shí)都是必考內(nèi)容,由此可見(jiàn),力學(xué)和結(jié)構(gòu)知識(shí)對(duì)于一名合格而優(yōu)秀的建筑師是基本的要求。因此,對(duì)于建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的《建筑力學(xué)》課程的教學(xué)目標(biāo),一方面要以培養(yǎng)合格的建筑師為目標(biāo),另一方面還要考慮學(xué)生畢業(yè)后參加國(guó)家注冊(cè)建筑師考試的要求[2]。
教學(xué)方式不合理當(dāng)前高校中教學(xué)方式主要為:板書(shū)授課和多媒體授課,這兩種方式各有優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)《建筑力學(xué)》課程的特點(diǎn),單獨(dú)采取一種授課方式,教學(xué)效果明顯不好。如果單憑板書(shū)講解,一方面背景資料有限,提不起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;另一方面有些復(fù)雜的受力過(guò)程學(xué)生無(wú)法想象,如果憑借老師手繪,太浪費(fèi)時(shí)間,而且還不夠逼真,學(xué)生理解起來(lái)有難度,覺(jué)得枯燥乏味,效果明顯不好[3]。如果完全采取多媒體授課,而力學(xué)課程的很多知識(shí)點(diǎn)是通過(guò)計(jì)算來(lái)完成的,系統(tǒng)性很強(qiáng),需要時(shí)間來(lái)消化,多媒體速度太快,如果老師采取手寫(xiě)的方式講課,可以一邊書(shū)寫(xiě)一邊講解,學(xué)生容易跟上老師的步伐,有助于課堂的消化,效果較好。顯然,二者授課方式如果能夠結(jié)合,根據(jù)需要同時(shí)使用,教學(xué)效果肯定最佳,但這樣既需要花費(fèi)老師大量的精力去收集資料,同時(shí)還要求學(xué)校的教學(xué)資源能夠滿(mǎn)足,顯然在實(shí)現(xiàn)中還是有差距的。同時(shí)針對(duì)建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,在力學(xué)課的講解過(guò)程中不要過(guò)于強(qiáng)調(diào)解題的技巧和方法,而應(yīng)該重視學(xué)生對(duì)力學(xué)規(guī)律的認(rèn)識(shí)和掌握,幫助和引導(dǎo)學(xué)生將力學(xué)課程中推導(dǎo)出的一些力學(xué)規(guī)律與現(xiàn)實(shí)中結(jié)構(gòu)的受力緊密地結(jié)合起來(lái),在力學(xué)課堂上適當(dāng)?shù)毓噍敳糠纸Y(jié)構(gòu)的知識(shí),提早引導(dǎo)學(xué)生建立《建筑力學(xué)》和《建筑結(jié)構(gòu)》等課程的聯(lián)系,防止學(xué)生孤立地來(lái)學(xué)習(xí)這兩門(mén)課程。
教學(xué)評(píng)價(jià)體系過(guò)于單一為了提高教學(xué)質(zhì)量,高校中的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系稱(chēng)得上比較完善,但筆者認(rèn)為這些評(píng)價(jià)體系都是用來(lái)評(píng)價(jià)老師的授課狀況的,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果好壞的評(píng)價(jià)體系相對(duì)來(lái)說(shuō)很單一,尤其是對(duì)一些學(xué)校自身名氣較小、知名度較小的二本院校,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核依據(jù)非常死板,就是考卷的成績(jī)??荚囌n、考查課、實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核依據(jù)都是有據(jù)可依的試卷和設(shè)計(jì)成果,中間過(guò)程由于對(duì)外界少有說(shuō)服性,所以只占最終成績(jī)的極小部分,說(shuō)白了最終學(xué)生學(xué)習(xí)效果的好壞就憑成績(jī)說(shuō)話(huà)[4]。與建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)相比,土木工程專(zhuān)業(yè)的三大力學(xué)分2年在4個(gè)學(xué)期中完成,學(xué)習(xí)時(shí)間較長(zhǎng),課時(shí)高達(dá)250課時(shí)左右,再加上深度較大的結(jié)構(gòu)課程的進(jìn)一步開(kāi)設(shè),學(xué)習(xí)起來(lái)有一個(gè)漸進(jìn)并加深理解的過(guò)程;而建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的力學(xué)課程,課時(shí)較少,在僅有的60—80課時(shí)內(nèi),在學(xué)生僅有高中力學(xué)基礎(chǔ)和高等數(shù)學(xué)知識(shí)較薄弱的基礎(chǔ)上,跨越三大力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),難度確實(shí)不小。另外在對(duì)學(xué)生考核的過(guò)程中,對(duì)于一些知名度較小的二本院校,教務(wù)管理方面一味地要求形式,死板地追求學(xué)生的一切成績(jī)必須要有體現(xiàn)資料,要做到有據(jù)可依,導(dǎo)致教師在力學(xué)教學(xué)改革的過(guò)程中,縮手縮腳,膽子太小,不敢根據(jù)學(xué)生的需求或是專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),大膽地進(jìn)行教學(xué)方式的改革,學(xué)生成績(jī)的考核只有根據(jù)期終的考卷成績(jī)來(lái)決定,而且試卷的考試內(nèi)容和形式也要受到較大的限制。過(guò)多的條條框框,導(dǎo)致了授課老師只能過(guò)分地依賴(lài)教材,注定了學(xué)生對(duì)建筑力學(xué)課程的學(xué)習(xí)只能限于枯燥乏味的計(jì)算,而力學(xué)在建筑結(jié)構(gòu)上的種種巨大作用和力學(xué)服務(wù)于結(jié)構(gòu)的思想,學(xué)生在力學(xué)課程的學(xué)習(xí)中很少能夠體會(huì)到。所以目前高校中主要靠考卷成績(jī)來(lái)考核學(xué)生的方式,是抹殺建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)課程積極性的主要因素,本來(lái)對(duì)力學(xué)和結(jié)構(gòu)很有興趣的很多學(xué)生,迫于考試成績(jī)的需要和對(duì)教師授課方式的反感,導(dǎo)致了對(duì)力學(xué)課程學(xué)習(xí)的放棄,甚至誤導(dǎo)了很多同學(xué)對(duì)自身學(xué)習(xí)能力的判斷。
學(xué)生對(duì)該課程重要性認(rèn)識(shí)的不夠通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),80%以上的同學(xué)認(rèn)為這門(mén)課程與以后學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)課程聯(lián)系不密切,學(xué)不好力學(xué)不影響其他專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí),與以后的工作需要也沒(méi)有太大的關(guān)系。同時(shí)建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)任務(wù)比較重,每天都要加班加點(diǎn)地繪圖完成設(shè)計(jì)作業(yè),基于這種緊張的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,再加上這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),外加力學(xué)課的學(xué)習(xí)本身比較枯燥、乏味,所以學(xué)習(xí)效果可想而知。
針對(duì)我校建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)《建筑力學(xué)》教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,再結(jié)合當(dāng)前高校中該專(zhuān)業(yè)的普遍現(xiàn)狀,預(yù)從下面幾個(gè)方面對(duì)《建筑力學(xué)》課程的教學(xué)做出改革,為新形勢(shì)下培養(yǎng)合格的建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)人才做出努力。
重組教材內(nèi)容,構(gòu)建課程新的體系根據(jù)筆者多年從事力學(xué)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),再結(jié)合建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),認(rèn)為《建筑力學(xué)》應(yīng)打破由《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》和《結(jié)構(gòu)力學(xué)》三部分簡(jiǎn)單組合的課程體系,將教材的整體框架分成四個(gè)部分[5]:第一部分為靜力學(xué);第二部分為基本結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和體系的幾何組成分析;第三部分為構(gòu)件的基本變形、承載能力分析及常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算;第四部分為超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。教材內(nèi)容中要清楚地介紹外力、內(nèi)力、應(yīng)力、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等概念,并體現(xiàn)出各自在結(jié)構(gòu)中的作用;另外課本的編寫(xiě)重點(diǎn)應(yīng)該是輕理論推導(dǎo),而重計(jì)算過(guò)程,更重各個(gè)力學(xué)結(jié)論在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用和體現(xiàn),使得學(xué)生通過(guò)該教材的學(xué)習(xí),深刻地體會(huì)到力學(xué)知識(shí)服務(wù)于建筑結(jié)構(gòu)的思想。同時(shí)在教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容的講解應(yīng)圍繞以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、掌握力學(xué)概念和規(guī)律為基礎(chǔ),以強(qiáng)化力學(xué)在建筑結(jié)構(gòu)中的實(shí)際應(yīng)用為重點(diǎn)。例如在講到拱結(jié)構(gòu)時(shí),可以通過(guò)列舉我國(guó)的趙州石拱橋、哥特式拱劵教堂等著名拱結(jié)構(gòu),從這些大家非常熟悉的著名建筑中引出拱結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖,通過(guò)計(jì)算,來(lái)對(duì)比三劉喜平:建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)《建筑力學(xué)》課程教學(xué)改革探討127鉸拱結(jié)構(gòu)與相應(yīng)簡(jiǎn)支梁的內(nèi)力分量間的差異,總結(jié)出拱結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),讓學(xué)生明白拱結(jié)構(gòu)之所以在現(xiàn)代工程中仍被廣泛應(yīng)用,與其良好的受力性能和合理的結(jié)構(gòu)形式息息相關(guān)[2]。
多樣化教學(xué)手段的結(jié)合使用為了提高課堂授課效率和最大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可以通過(guò)多媒體教學(xué)手段,彌補(bǔ)單純板書(shū)授課的不足??梢酝ㄟ^(guò)多媒體放映一些真實(shí)的結(jié)構(gòu)施工圖片、動(dòng)態(tài)仿真圖片,或者將材料力學(xué)性能試驗(yàn)的過(guò)程拍攝制成影像,鏈接進(jìn)入電子課件相關(guān)的章節(jié),理論聯(lián)系實(shí)際,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象,從而把力學(xué)知識(shí)體現(xiàn)到真正的建筑中,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。
加強(qiáng)力學(xué)課與后續(xù)課程的聯(lián)系學(xué)習(xí)力學(xué)課程的目的,就是為結(jié)構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)來(lái)服務(wù)的。所以在力學(xué)課的講解過(guò)程中講到某些概念或知識(shí)點(diǎn)時(shí),多聯(lián)系實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu),比如講到力學(xué)的三大任務(wù)時(shí),不僅要用書(shū)面的語(yǔ)言告訴學(xué)生什么是強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性,更重要的是用生活中實(shí)際的結(jié)構(gòu)告訴學(xué)生什么是強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性,為什么要研究這三個(gè)性能,他們之間有什么區(qū)別?必要時(shí)還可以通過(guò)多媒體放映一些結(jié)構(gòu)破壞的真實(shí)案例,通過(guò)事故原因的分析,讓學(xué)生真正體會(huì)到力學(xué)在結(jié)構(gòu)中的重要性。同時(shí)要告訴學(xué)生我們?cè)诹W(xué)中計(jì)算的很多物理量是什么用途,比如計(jì)算內(nèi)力、應(yīng)力值和變形量在實(shí)際結(jié)構(gòu)中有什么作用?比如懸挑梁、樓板等受力鋼筋應(yīng)該布置在哪里?布置多少?它的依據(jù)就來(lái)源于力學(xué)中梁、板的內(nèi)力大小和正負(fù)。如果不懂梁、板的內(nèi)力分布,錯(cuò)誤的配筋,就會(huì)引起樓梯折斷、樓屋蓋坍塌等,使學(xué)生無(wú)形中體會(huì)到了力學(xué)知識(shí)的重要性和作用[6]。同時(shí)如果從修訂專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的方面去改革的話(huà),也可以考慮將《建筑力學(xué)》和《建筑結(jié)構(gòu)》整合為一門(mén)課程,由一個(gè)老師來(lái)完成該門(mén)課程的講解。這樣可以把建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中所需要的力學(xué)和結(jié)構(gòu)基本知識(shí)全部概括于其中,既減少了課程之間的重復(fù)部分,又不失于課程自身體系的基本完整??倢W(xué)時(shí)還可能更加壓縮,授課更加靈活直觀,更符合建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生形象思維的思維方式。
改革評(píng)價(jià)方法,重視能力的測(cè)試考試是教學(xué)過(guò)程中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),也是檢驗(yàn)教學(xué)效果的重要手段。但針對(duì)建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的力學(xué)考試,形式不要完全拘泥于閉卷考試。對(duì)基本概念的考核,如靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移的求解部分著重考核基礎(chǔ)知識(shí)的理解和儲(chǔ)備,可閉卷考試:對(duì)應(yīng)用計(jì)算部分,如超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的求解著重考學(xué)生的綜合應(yīng)用能力,可以開(kāi)卷。平時(shí)上課的出勤和作業(yè)的完成應(yīng)該加強(qiáng)考核,最后該門(mén)課程的總成績(jī)可以通過(guò)平時(shí)成績(jī)和開(kāi)閉卷的成績(jī)以一定的比例綜合給定,這種考核方式既可以緩解學(xué)生考試的壓力,又可以真實(shí)地反映學(xué)生掌握該門(mén)課程的實(shí)際情況,在一定程度上提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,有效地杜絕了高分低能現(xiàn)象[7]。鑒于《建筑力學(xué)》在建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)中的重要性,和當(dāng)前很多高校中該專(zhuān)業(yè)《建筑力學(xué)》教學(xué)效果不明顯的現(xiàn)實(shí),提出了幾條該課程教學(xué)改革的方法,希望在筆者學(xué)校建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生《建筑力學(xué)》授課中進(jìn)行實(shí)踐,希望通過(guò)改革后能取得較好的教學(xué)效果,從根本上提高建筑學(xué)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。
作者:劉喜平單位:陜西理工學(xué)院土木工程與建筑學(xué)院
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