摘要:本文針對建筑專業《建筑力學》課程的具體特點,介紹了幾種切實有效的教學方法,從而增強了學生學習的興趣,提高了力學課程教學的質量。
關鍵詞:建筑力學;教學方法;增強興趣
《建筑力學》課程由理論力學、材料力學、結構力學三部分組成。它是建筑專業的一門重要的專業基礎課。由于該課程理論性強,概念抽象,再加上其計算內容較多,連貫性強,與其他課程相比有一定的難度。因此,建筑類專業的學生普遍感到該課程難學、難懂。筆者多年從事該課程的教學工作,深深體會到要使學生學好《建筑力學》這門課程,關鍵在于教師在教學過程中應注意采用多種靈活的教學方法。
選用圖形表格歸納總結
《建筑力學》課程涉及的名詞、術語較多,概念抽象。為便于學生掌握,在教學過程中,可以把書本上的理論知識通過圖形表格表達出來。通過圖形表格的區分和對比,找出異同,從而使學生加深對概念的理解和認識。例如,在介紹平面力偶時,與熟悉的力加以比較而列成表(見表1):

通過比較,便可清楚地把理論力學中的兩個基本要素區別開來,便于學生掌握。
又如,在介紹四種基本變形內容時,在教授某種基本變形知識時,都及時通過和前面已授的基本變形知識進行對比(見表2)。

通過對比,可以使學生將四種基本變形的有關知識串聯起來,一方面可以加深對新授知識的理解和掌握;另一方面可以對已授知識進行復習和鞏固。
在建筑力學教學中,類似的比較還有很多,如力與力矩、內力與應力、強度與剛度、剛架與桁架、靜定結構與超靜定結構、力法和位移法等等,在此不一一列舉。
講練結合
眾所周知,建筑力學中計算內容較多。為了使學生迅速掌握有關計算要領,在教學中應注意講練結合。所謂講練結合,就是把教師講授和學生練習有機地結合起來,使講練互相促進,相得益彰,迅速而有效地實現教學目標。例如,我在介紹力矩的計算,即力F使物體繞O點的轉動效應M0(F)=±Fd這部分內容時,常常發現學生有兩個問題容易疏忽,從而導致力矩計算結果錯誤:一是不注意公式中的d是指矩心O到力F作用線的垂直距離;二是不注意力矩的正負規定。針對以上兩個問題,在介紹完力矩的計算公式后,接著出了四道求力矩的小題目,讓學生練習。
題目1:直接標明矩心O到力F作用線的垂直距離d。
題目2:不直接標明矩心O到力F作用線的垂直距離d,
而僅標注一個斜向距離。
題目3:力F使物體繞O點作逆時針方向轉動。
題目4:力F使物體繞O點作順時針方向轉動。
解答提示:第1題直接求解;第2題應注意將題中所標注的斜向距離先化為垂直距離d,然后再求解;第3題應注意結果取正值;第4題應注意結果取負值。通過這樣四道小題目的練習,學生真正掌握了力矩的計算。
在運用講練結合教學方法教學時,應注意“精講”和“多練”?!熬v”就是指教師要講清、講透每一節課的重點和難點?!岸嗑殹本褪侵冈谡n堂教學中,教師應多給學生練習的機會,并加以指導,達到理解、鞏固所學知識和培養學生分析問題、解決問題能力的目的。
充分利用工程中典型構件和典型做法為學習媒介
在教學過程中,時時聽到學生抱怨:《建筑力學》這么難學,學了有什么用?學生對學習這門課程的作用有所懷疑。眾所周知,建筑力學源自于建筑工程。大部分學生對建筑工程中典型構件和典型做法往往比較了解,如果教師在教學過程中充分利用建筑工程中典型構件和典型做法作為學習媒介,做到讓力學知識和實際運用相結合,那么學生的學習目的必然會進一步明確,學習的動力會進一步增強。在這方面我做了兩點嘗試:第一是讓學生用所學知識進行有關典型構件的計算。例如,在介紹了平面平行力系的平衡條件后,讓學生考慮工程中常用機械塔式起重機在空載(不吊重物)時及滿載(起吊最大重量)時會不會傾翻?在介紹了摩擦力的計算后,讓學生考慮工地上常用工具磚夾為什么能將四個磚塊夾起?在介紹了梁的正應力計算之后,讓學生考慮工程中常見的矩形截面梁為什么截面的高度通常大于截面的寬度等等。第二是讓學生用所學知識解釋工程中的有關典型做法。例如,陽臺挑梁中的受拉鋼筋為何配置在其上部?而像教室等地方用的簡支梁中受拉鋼筋卻配置在其下部?腳手架搭設時為何要設置斜撐?鋼筋砼結構在工程中為何得到了廣泛運用?通過這兩個方面的嘗試,活躍了課堂氣氛,更重要的是讓學生切切實實地體會到了學有所用,收到了很好的教學效果。
充分利用課堂實驗
孔子說:“知之者不如好知者,好知者不如樂知者?!笨梢姡瑢W生樂學的重要。心理學家也指出:“興趣是最好的老師?!睘榱思ぐl學生學習力學的興趣,加深對概念的理解,我在平時的教學過程中,十分注意利用課堂實驗這一教學手段。例如,在介紹提高梁彎曲強度措施時,教材中講到:在條件許可時,可以將梁上集中荷載變成分布荷載,通過降低梁內的最大彎矩值而提高梁的彎曲強度。眾所周知,梁內最大彎矩值的增減,學生看不見、摸不著。為了讓學生更好地理解這句話,我在教學中設計了一個實驗。將全班學生分成若干個小組,每組學生將一塊精心準備過的長100cm,寬17cm,厚1cm的木板兩端擱置在凳子上,便其凈跨為72cm,然后,分別在木板上滿鋪13塊紅磚和在跨中集中擱置13塊紅磚。實驗時,讓學生觀察在這兩種情況下,木板的加載變形情況。學生做完分組實驗后得出如下結論:13塊紅磚在木板上滿鋪(均布荷載)時,木板變形較??;而13塊紅磚在木板跨中集中擱置(集中荷載)時,木板變形較大,有的小組甚至出現木板因變形過大而發生斷裂現象。通過這一實驗,學生對荷載不同作用方式對梁彎曲強度的影響終身難忘。
以上介紹了幾種力學教學方法??傊?,不管采取何種形式,均應以增強學生的學習興趣,提高教學質量為目的。
作者簡介:
石祚明(1968—),江蘇如東人,江蘇省如東縣建筑工程學校中學一級教師。