建筑力學課程教學革新探索

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在當前高校理論課總課時總體減少的狀況下，我校原來4年制的力學學時為56學時;現在5年制的建筑學專業的力學課時為80學時。而相應學時下的教學大綱僅僅是根據學時的增減對三大力學的內容進行簡單的增減，教學目標不夠明確。同時，當前的教材中還沒有一本針對建筑學專業的特點而編寫的《建筑力學》教材，基本上都是《理論力學》、《材料力學》和《結構力學》的教材內容加以簡單的刪減組合而成，沒有考慮土木和建筑學兩個專業學習目標的不同。為了保證建筑學的畢業生日后能成為一名合格的建筑師，針對不同的設計任務能得心應手、游刃有余，最基本的要求就是:建筑學的學生在校必須掌握一定的力學和結構知識。同時為了與國際接軌，規范從業人員的從業范圍，要求從業人員必須具有一定執業資格，我國建筑行業中同國際接軌做得最好的就是每年一次的國家一級注冊建筑師執業資格考試。該考試難度較大，但含金量較高，考試內容除了建筑學專業的知識外，力學知識、結構知識，甚至包括抗震知識都是必考內容，由此可見，力學和結構知識對于一名合格而優秀的建筑師是基本的要求。因此，對于建筑學專業的《建筑力學》課程的教學目標，一方面要以培養合格的建筑師為目標，另一方面還要考慮學生畢業后參加國家注冊建筑師考試的要求［2］。

教學方式不合理當前高校中教學方式主要為:板書授課和多媒體授課，這兩種方式各有優點。針對《建筑力學》課程的特點，單獨采取一種授課方式，教學效果明顯不好。如果單憑板書講解，一方面背景資料有限，提不起學生的學習興趣;另一方面有些復雜的受力過程學生無法想象，如果憑借老師手繪，太浪費時間，而且還不夠逼真，學生理解起來有難度，覺得枯燥乏味，效果明顯不好［3］。如果完全采取多媒體授課，而力學課程的很多知識點是通過計算來完成的，系統性很強，需要時間來消化，多媒體速度太快，如果老師采取手寫的方式講課，可以一邊書寫一邊講解，學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合，根據需要同時使用，教學效果肯定最佳，但這樣既需要花費老師大量的精力去收集資料，同時還要求學校的教學資源能夠滿足，顯然在實現中還是有差距的。同時針對建筑學專業的學生，在力學課的講解過程中不要過于強調解題的技巧和方法，而應該重視學生對力學規律的認識和掌握，幫助和引導學生將力學課程中推導出的一些力學規律與現實中結構的受力緊密地結合起來，在力學課堂上適當地灌輸部分結構的知識，提早引導學生建立《建筑力學》和《建筑結構》等課程的聯系，防止學生孤立地來學習這兩門課程。

教學評價體系過于單一為了提高教學質量，高校中的教學質量評價體系稱得上比較完善，但筆者認為這些評價體系都是用來評價老師的授課狀況的，對學生學習效果好壞的評價體系相對來說很單一，尤其是對一些學校自身名氣較小、知名度較小的二本院校，對學生學習效果的考核依據非常死板，就是考卷的成績。考試課、考查課、實踐環節的考核依據都是有據可依的試卷和設計成果，中間過程由于對外界少有說服性，所以只占最終成績的極小部分，說白了最終學生學習效果的好壞就憑成績說話［4］。與建筑學專業相比，土木工程專業的三大力學分2年在4個學期中完成，學習時間較長，課時高達250課時左右，再加上深度較大的結構課程的進一步開設，學習起來有一個漸進并加深理解的過程;而建筑學專業的力學課程，課時較少，在僅有的60—80課時內，在學生僅有高中力學基礎和高等數學知識較薄弱的基礎上，跨越三大力學知識的學習，難度確實不小。另外在對學生考核的過程中，對于一些知名度較小的二本院校，教務管理方面一味地要求形式，死板地追求學生的一切成績必須要有體現資料，要做到有據可依，導致教師在力學教學改革的過程中，縮手縮腳，膽子太小，不敢根據學生的需求或是專業的特點，大膽地進行教學方式的改革，學生成績的考核只有根據期終的考卷成績來決定，而且試卷的考試內容和形式也要受到較大的限制。過多的條條框框，導致了授課老師只能過分地依賴教材，注定了學生對建筑力學課程的學習只能限于枯燥乏味的計算，而力學在建筑結構上的種種巨大作用和力學服務于結構的思想，學生在力學課程的學習中很少能夠體會到。所以目前高校中主要靠考卷成績來考核學生的方式，是抹殺建筑學專業的學生學習力學課程積極性的主要因素，本來對力學和結構很有興趣的很多學生，迫于考試成績的需要和對教師授課方式的反感，導致了對力學課程學習的放棄，甚至誤導了很多同學對自身學習能力的判斷。

學生對該課程重要性認識的不夠通過問卷調查統計發現，80%以上的同學認為這門課程與以后學習的專業課程聯系不密切，學不好力學不影響其他專業課的學習，與以后的工作需要也沒有太大的關系。同時建筑學專業課程學習任務比較重，每天都要加班加點地繪圖完成設計作業，基于這種緊張的學習現狀，再加上這種錯誤的認識，外加力學課的學習本身比較枯燥、乏味，所以學習效果可想而知。

針對我校建筑學專業《建筑力學》教學過程中存在的問題，再結合當前高校中該專業的普遍現狀，預從下面幾個方面對《建筑力學》課程的教學做出改革，為新形勢下培養合格的建筑學專業人才做出努力。

重組教材內容，構建課程新的體系根據筆者多年從事力學的教學經驗，再結合建筑學專業的特點，認為《建筑力學》應打破由《理論力學》、《材料力學》和《結構力學》三部分簡單組合的課程體系，將教材的整體框架分成四個部分［5］:第一部分為靜力學;第二部分為基本結構的內力計算和體系的幾何組成分析;第三部分為構件的基本變形、承載能力分析及常見結構的強度、剛度和穩定性計算;第四部分為超靜定結構內力計算。教材內容中要清楚地介紹外力、內力、應力、強度、剛度、穩定性等概念，并體現出各自在結構中的作用;另外課本的編寫重點應該是輕理論推導，而重計算過程，更重各個力學結論在建筑結構中的應用和體現，使得學生通過該教材的學習，深刻地體會到力學知識服務于建筑結構的思想。同時在教學中，教學內容的講解應圍繞以激發學生學習興趣、掌握力學概念和規律為基礎，以強化力學在建筑結構中的實際應用為重點。例如在講到拱結構時，可以通過列舉我國的趙州石拱橋、哥特式拱劵教堂等著名拱結構，從這些大家非常熟悉的著名建筑中引出拱結構計算簡圖，通過計算，來對比三劉喜平:建筑學專業《建筑力學》課程教學改革探討127鉸拱結構與相應簡支梁的內力分量間的差異，總結出拱結構的受力特點，讓學生明白拱結構之所以在現代工程中仍被廣泛應用，與其良好的受力性能和合理的結構形式息息相關［2］。

多樣化教學手段的結合使用為了提高課堂授課效率和最大程度地激發學生的學習興趣，可以通過多媒體教學手段，彌補單純板書授課的不足。可以通過多媒體放映一些真實的結構施工圖片、動態仿真圖片，或者將材料力學性能試驗的過程拍攝制成影像，鏈接進入電子課件相關的章節，理論聯系實際，增加學生的感性認識，加深學生的學習印象，從而把力學知識體現到真正的建筑中，提高學生的學習積極性和學習效果。

加強力學課與后續課程的聯系學習力學課程的目的，就是為結構知識的學習來服務的。所以在力學課的講解過程中講到某些概念或知識點時，多聯系實際的建筑結構，比如講到力學的三大任務時，不僅要用書面的語言告訴學生什么是強度、剛度、穩定性，更重要的是用生活中實際的結構告訴學生什么是強度、剛度、穩定性，為什么要研究這三個性能，他們之間有什么區別?必要時還可以通過多媒體放映一些結構破壞的真實案例，通過事故原因的分析，讓學生真正體會到力學在結構中的重要性。同時要告訴學生我們在力學中計算的很多物理量是什么用途，比如計算內力、應力值和變形量在實際結構中有什么作用?比如懸挑梁、樓板等受力鋼筋應該布置在哪里?布置多少?它的依據就來源于力學中梁、板的內力大小和正負。如果不懂梁、板的內力分布，錯誤的配筋，就會引起樓梯折斷、樓屋蓋坍塌等，使學生無形中體會到了力學知識的重要性和作用［6］。同時如果從修訂專業培養計劃的方面去改革的話，也可以考慮將《建筑力學》和《建筑結構》整合為一門課程，由一個老師來完成該門課程的講解。這樣可以把建筑學專業實際建筑設計中所需要的力學和結構基本知識全部概括于其中，既減少了課程之間的重復部分，又不失于課程自身體系的基本完整。總學時還可能更加壓縮，授課更加靈活直觀，更符合建筑學專業學生形象思維的思維方式。

改革評價方法，重視能力的測試考試是教學過程中的一項重要環節，也是檢驗教學效果的重要手段。但針對建筑學專業的力學考試，形式不要完全拘泥于閉卷考試。對基本概念的考核，如靜定結構的內力和位移的求解部分著重考核基礎知識的理解和儲備，可閉卷考試:對應用計算部分，如超靜定結構內力和位移的求解著重考學生的綜合應用能力，可以開卷。平時上課的出勤和作業的完成應該加強考核，最后該門課程的總成績可以通過平時成績和開閉卷的成績以一定的比例綜合給定，這種考核方式既可以緩解學生考試的壓力，又可以真實地反映學生掌握該門課程的實際情況，在一定程度上提高了學生學習的積極性，有效地杜絕了高分低能現象［7］。鑒于《建筑力學》在建筑學專業中的重要性，和當前很多高校中該專業《建筑力學》教學效果不明顯的現實，提出了幾條該課程教學改革的方法，希望在筆者學校建筑學專業學生《建筑力學》授課中進行實踐，希望通過改革后能取得較好的教學效果，從根本上提高建筑學學生的專業素養。

作者：劉喜平單位：陜西理工學院土木工程與建筑學院