高職院?！督ㄖW》課程教學研究與實踐

高職院校《建筑力學》課程教學研究與實踐高職院校?建筑力學》課程教學研究與實踐

Abstract：BuildingMechanicscourseisanimportantprofessionalbasiccourseinhighervocationalcollege，howtoimprovestudents'learninginterestisatopicthathasbeenconcernedbyteachersinteachingofBuildingMechanics.ThispaperintroducesateachingmethodofBuildingMechanicsbasedonpractice，mainlythroughtheteacherspracticeoftheoreticalknowledgeintheteaching，citingapracticalcase，andaskingthestudentsthroughteamwork，findingtheirownmechanicalproblemsinarchitecturalengineeringexamples，reducingconstructionmechanicsmodeltosolvetheproblem，soastoimprovestudents'interestinlearningarchitecturemechanics，improvethelearningeffect，andcultivatestudents'innovationabilityandteamcooperationability.

Keywords：BuildingMechanics；practice；engineeringexample；trainingwithpracticalcases

中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：1006-4311〔2022〕18-0254-02

0引言

?建筑力學》是建筑項目專業(yè)的一門重要的專業(yè)根底課，高職建筑項目專業(yè)的?建筑力學》課程由靜力學、材料力學、結構力學三大局部內(nèi)容組成，通過對建筑力學的實用性知識與技能講授，培養(yǎng)學生對簡單建筑結構的建模能力以及對建筑中構件和結構強度、剛度、穩(wěn)定性的分析和計算能力，為后續(xù)的?建筑結構》、?建筑施工技術》等課程打下根底。旨在幫忙學生成為適應能力強的技術型、應用型、管理型的建筑項目技術人才，畢業(yè)后能更好更快地適應建筑項目一線工作。

由于?建筑力學》波及其他課程如數(shù)學、物理等知識較多，同時該課程本身的內(nèi)容抽象，思維性強，難以理解。因此高職類建筑項目專業(yè)的學生在學習?建筑力學》時，普遍認為該課程干燥、難學，沒有實際用處，學習興趣低。作為長期講授?建筑力學》課程的教師，筆者認為無論采用任務驅動教學還是工程法教學，都必須將?建筑力學》課程知識進行實踐化，才能激發(fā)學生的學習興趣，更好理解和運用力學知識。

1?建筑力學》課程理論知識的實踐化

1.1?建筑力學》課程理論知識的實踐化的意義與辦法

在?建筑力學》課程中有許多定理、計算公式等理論性知識，在傳統(tǒng)的教學辦法中，教師是先推導定理或計算公式，再舉例應用該定理或公式，最后布置學生做相關習題并分析習題。這種教學辦法對于根底好、愛學習的學生來說是行之有效的。但是現(xiàn)在的高職學生，對定理、計算公式等理論知識是抗拒的，不理解的，他們更愿意接受有實踐性的、直觀性強的知識。因此教師將理論知識進行實踐性化是提高學生學習興趣和學習效率的有效辦法。

理論知識中的定理和計算公式來自實踐，并用以解決實踐問題。在一個新的定理或計算公式教學中，我們可以通過下列工作來將理論知識轉化為實踐性知識。第一，了解分析與該項定理或計算公式相關的知識學生會什么，不會什么；第二，細化分析應用該項定理或計算公式的學習目的，和其與實踐的關系；第三，總結找出該項定理或計算公式的實踐性敘述方式。

1.2理論知識實踐化的應用實例

在靜力學局部中，學生必須要學會計算力的投影，在現(xiàn)有建筑力學教材中該項內(nèi)容為：如圖1所示，力F與x軸所夾銳角為α，那么力F在x軸和y軸上的投影計算公式分別為Fx=±Fcosα和Fy=±Fsinα，式中的正負號規(guī)定為：力的起點A到終點B在x軸上的投影a到b的方向與x軸的正向一致時，力在x軸上的投影為正；同理，力的起點A到終點B在y軸上的投影a′到b′的方向與y軸的正向一致時，力在y軸上的投影為正。但漸漸地我們發(fā)現(xiàn)按書上的辦法在教現(xiàn)在的學生，效果較差。

因此在此項內(nèi)容的教學中，我們做了下述工作。首先與學生交流，了解到學生現(xiàn)有的學習的情況為：①由于高職院校的?建筑制圖》和?建筑力學》課程均是在大學一年級第一學期開課，許多學生并不能熟練運用投影知識，對此有畏難情緒和抵觸情緒。②學生能正確將力進行正交分解，計算分力的大小和判斷分力的方向。再分析計算力在坐標軸上的投影的目的為：在?建筑力學》中計算力的投影是為了將力由矢量計算轉化為代數(shù)量計算，以便在后續(xù)學習中能將力系合成，求解約束反力。力在坐標軸上的投影與實踐的關系為：①在正交軸上，力在坐標軸上的投影的絕對值與力沿該軸上的分力大小相等，分力的方向與投影軸正向一致時，投影為正值。②在建筑上，我們使用的坐標軸是一對水平向右豎直向上的正交軸。③在后續(xù)學習平面匯交力系的合成時，是先將力系中各力正交分解為水平分力和豎向分力，再將各水平分力和豎向分力分別合成為一個水平力和一個豎向力，最后運用平行四邊形法那么將水平力和豎向力合成為一個合力。因此我們總結找出將力的投影實踐化的計算方式：選用建筑上常用的水平向右豎直向上的正交軸分別為投影軸x軸和y軸，故在圖1中的與水平軸x軸所夾銳角為α的力F的投影計算如下：圖1中Fx表示力在x軸上的投影，計算式Fx=±Fcosα中，F(xiàn)cosα為力沿x軸的水平分力的大小，正負號以水平分力與x軸正向一致為正，即向右為正，向左為負。

而圖1中Fy表示力在y軸上的投影，計算式Fy=±Fsinα中，F(xiàn)sinα為力沿y軸的豎向分力的大小，正負號以豎向分力與y軸正向一致為正，即向上為正，向下為負。

這種將力在坐標軸上的投影計算與實踐中分力相結合，并直觀判斷投影值正負號的辦法顯然比書上的辦法更易被學生理解和接受，也更合乎建筑項目師慣有的思維方式和解決問題的習慣。

2?建筑力學》課程引用例題的實踐化

2.1?建筑力學》課程引用例題的實踐化的意義與辦法

在?建筑力學》課程的教學過程中，讓學生感到所學的內(nèi)容與日常生活和生產(chǎn)是息息相關的，這一點非常重要。但現(xiàn)有建筑力學教材中有許多例題是為了讓學生進行力學計算而存在的，沒有實踐意義，與后續(xù)課程?建筑結構》、?建筑施工技術》課程沒有顯而易見的直接聯(lián)系，無法引起學生的學習、分析興趣。因此，去掉沒有實踐性的例題，收集、整理、引用項目實例作為案例，并導入其在項目實踐中的實物圖，不僅可以激發(fā)學生的學習興趣，明確學習目的，還可引導學生發(fā)現(xiàn)力學計算與實踐的差異與聯(lián)系。對于不能直接引用的項目案例，可以進行修改，給出與實際接近的若條件來得到實踐性強的項目案例。

2.2?建筑力學》課程教學中實踐性的項目案例應用舉例

在材料力學局部中，梁的承載力計算是最重要和最主要的內(nèi)容。因此在教學中引用適宜的項目實例更為重要。由于項目實例中的結構構件一般為鋼筋混凝土結構，不合乎材料力學的理想模型〔桿件為均勻連續(xù)各向同性的變形固體〕，因此我們便在實例中若采用的材料為木材或鋼材，最后再分析鋼筋混凝土結構中梁的鋼筋與內(nèi)力的關系。

實例：圖2所示陽臺由木板和木梁組成，臺面受均布面荷載p=2kN/m2作用，在B、D角上各受到由欄桿柱傳來的壓力P=2kN作用。陽臺上的荷載全部由兩根固定于墻內(nèi)的懸臂梁AB和CD承當。設木材的許用應力[σ]=10MPa。

①畫出AB梁的計算簡圖。②設木梁AB的截面為矩形，高h、寬b，且h/b=2。試確定其截面尺寸。③試求木板所需的厚度t〔可當作簡支梁計算〕。④假設采用鋼筋混凝土結構，試分析圖中板與梁的縱向受力鋼筋放置位置有何不同。

3學生實例訓練工程的實踐化

3.1學生實例訓練工程的實踐化的意義

我們對相應力學問題舉出實際的項目實例，與讓學生自己思考以找到相應的項目實例相比，學習效果將會有很大不同。前者學生是被動學習，后者學生是主動學習。學生如果能在課程學習過程中自己找到所學力學問題相對應的項目實例，或者把這些項目實例轉化為力學模型來求解，這樣對其自身項目素質的培養(yǎng)是極有幫忙的。

3.2學生實例訓練工程的實踐化的實施辦法

在材料力學的教學中，桿件的根本變形是存在于各種項目實例中，但如果讓每個學生獨自來找到相應章節(jié)內(nèi)容所對應的生活或建筑中的項目實例，并把該實例簡化為力學計算簡圖，這一過程相對還是比擬困難的。但是，如果采取團隊合作的方式，一方面可以降低項目實例分析的難度，另一方面可以培養(yǎng)學生之間團隊合作的能力，小組之間還可以互相交流，集思廣益，找到更多的項目實例分析。具體的實施辦法如下所示：①拍照：對材料力學中產(chǎn)生的每一種根本變形桿件的建筑項目實例〔也可采用生活實例〕進行拍照，作為實物圖。要求每一根本變形對應一項目實例照片，不能重復使用。②建立計算簡圖：將實物圖進行計算簡化，要求考慮分析實際荷載。③作桿件內(nèi)力計算：將桿件分類計算其內(nèi)力，并作內(nèi)力圖。④作桿件強度、剛度、穩(wěn)定性驗算：對不合乎材料力學要求的材料可以若為采用鋼材或木材。⑤分析內(nèi)力與鋼筋的關系：假設為鋼筋混凝土結構，試分析各根本變形的桿件中鋼筋放置的位置區(qū)別。⑥評價、展示與提交成果：描述并評價你所研究的項目實例，并將成果制成