高職《建筑力學》課程實訓教學模式的研究與實踐

摘要：闡明在高職《建筑力學》課程教學中采用實訓教學模式的必要性和緊迫性，結合廣西建設職業技術學院學生實際，研究實訓教學模式的具體開展方法并加以實踐。結果表明，實訓教學模式在提高學生的學習興趣、培養學生自覺運用力學理論知識解決工程實際問題的能力方面能取得較好的效果。

關鍵詞：實訓；建筑力學；方法；考核

一、引 言

近年來，我國各地發生了多起由腳手架失穩或施工方案不合理等原因引起的在建工程整體坍塌的重大事故，引起這些事故的根本原因除了施工技術人員不按規范施工、安全責任意識薄弱和工程質量低劣之外，還與施工技術人員力學功底不足有一定關系。一個力學功底扎實和具有較強工程直覺的施工技術人員應該能夠實時地判斷在建工程及其附屬設施的薄弱之處和存在的安全隱患，也就能及時采取措施避免這類安全事故的發生。在施工過程中，有時需要施工技術人員對具體施工方案進行設計，如腳手架的方案設計、模板及支撐設計等，這些工作都是以力學知識為基礎的。高職高專院校建筑工程技術專業畢業生的就業崗位一般是施工、監理等一線技術人員，但這些剛畢業的學生對于施工方案設計往往感到無從下手，他們對計算簡圖的選取方法、荷載的傳遞路徑不太清楚，不知道如何去選擇材料的種類和構件的截面面積。實際上，相關的知識與技能在學校里早已通過各種教學環節傳輸給學生，并非沒有學過，只是學生還不能將這些知識融會貫通[1]。其原因除了與學生工作經驗不足有關外，還與他們在校學習的力學理論未能很好地與實際聯系起來、工程力學直覺培養不到位有關。這與高等職業教育培養“適應建筑生產一線的下得去、用得上、上手快、實踐技能強的高等技術應用型人才”的目標不相適應。隨著各高職院校對高等職業教育研究的深入開展，建筑力學從一門技術基礎課向強調技術應用轉變。因此對高職建筑工程技術專業《建筑力學》課程開展實訓教學的應用研究是十分必要和緊迫的。

二、實訓教學模式在《建筑力學》課程中的研究與實踐

長期以來，《建筑力學》課程一直采用課堂理論教學加期末考試這種單一的教學模式，學生學習了力學概念和計算方法后，對知識的鞏固僅限于解答課后作業及考試中的概念題和計算題，計算的對象也都是經過簡化、理想化處理的構件和結構，其過程均是“紙上談兵”，與實際的結合仍然非常不夠。加上不少學生的動手能力、力學直覺很少得到訓練，使得他們對理論性、邏輯性很強的力學課程的學習缺乏興趣及感覺，只停留在解答有限題型的水平上。因此學生在畢業后不能馬上實現零距離上崗就在所難免了。可見在學習力學的過程中，如果缺少實訓環節，就不能真實地體會到力學的存在，就難以真正地學好力學，更難以自覺地用力學理論知識去解決工程實際問題。因此在《建筑力學》課程中采用實訓教學模式是適應教學創新、解決當前問題的一種有效途徑。

在多年的教學實踐中，廣西建設職業技術學院教師將《建筑力學》課程的教學內容與后續專業課程及施工中常常碰到的力學問題相聯系，采用靈活、生動的實訓教學方法，在提高學生學習興趣、培養學生對力學知識的應用能力方面取得了一定的成效。

1.貫穿工程實例教學。在不同的章節引入相關的工程問題作為例題、習題或思考題，有助于激發學生學習的積極性和目的性。例如，在講授壓桿穩定這一章時，為了能讓學生更好地理解、領會建筑物穩定性的重要性，可列舉一系列建筑物因支撐失穩而致倒塌的工程實例。同時，把案例做成圖片或課件等展示給學生看，使學生在觸目驚心中感受學好《建筑力學》的重要性。講完壓桿的穩定計算之后，可把現澆鋼筋混凝土大梁模板支撐立柱的穩定性驗算作為習題布置給學生。在整個教學過程中切入工程實例，能達到學生每學習一個原理、一個知識點都能解決一個工程實例的效果。

2.現場教學。現場教學是指利用已建或在建建筑物進行教學。例如，在講到梁的截面性質對其強度的影響時，讓學生思考“為什么教室中的矩形截面梁通常是截面豎放而非平放，教室外的陽臺挑梁為何采用變截面”？學生根據所學過的梁的正應力強度條件略加思考就會明白，前者是為了增大梁的抗彎截面系數，提高梁的承載能力，后者是為了節約材料。在講桁架的內力計算和結構的位移計算之前，可組織學生到施工現場參觀鋼屋架，讓學生仔細觀察構件與周圍物體的連接方式，并提出問題：“哪些是拉桿，哪些是壓桿，鋼屋架為何要起拱等等”？帶著這些問題返回課堂，教師邊講課邊帶領學生對現場提出的實際問題進行分析。通過現場教學，學生在上課時就會積極思考，感覺到基本理論和工程實際真正融為一體，增強了他們學好力學理論的目的性。

3.實驗教學。《建筑力學》實驗教學包括實驗室實驗和課堂演示實驗。目前在大多數高職院校中，力學實驗室實驗在教學計劃中僅占很少的一部分，甚至被取消，凸顯其不被重視的現狀。實際上力學實驗是理論教學不可替代的實踐性教學環節。根據教學大綱的要求，可組織學生完成金屬材料的拉伸（壓縮）、剪切、扭轉和彎曲等實驗室實驗，目的是加深學生對桿件的四種基本變形及材料力學性能的理解，同時培養學生的科學作風和增強學生的動手能力[2]。課堂演示試驗能增加課堂的生動性，提高學生對相關知識的理解和消化能力。例如，講扭轉失效問題時，教師可讓學生拿起一支粉筆，將其扭斷，其斷口就是典型的脆性材料斷面，然后引導學生分析其斷裂面的破壞特點，收效良好。

4.實訓項目教學。上述實訓教學方法解決了單個力學原理的應用問題，但建筑力學知識體系的應用問題沒有解決。在理論課結束之后，為了讓學生能把所學的理論知識連貫起來并綜合應用，可有意識地增加一次實訓項目。實訓項目類似于課程設計，可以是力學模型設計與制作或是結合工程實例的綜合練習。選取和確定一個好的題目是實訓項目教學成敗的關鍵。建筑力學包含理論力學、材料力學和結構力學三大模塊，知識體系龐大，在有限的時間內開展實訓教學，想要對力學知識進行全盤梳理，面面俱到，是不現實的。因此，要在短期內達到預期的實訓教學效果，使學生運用力學理論解決各種實際問題，或由實際問題提煉成力學模型進行計算分析的能力切實得到加強，則必須在選題上下功夫，盡量做到一題涉及多個知識點，或有所側重，這在操作上存在一定的難度。我院教師注意到，近年來國內各大高校廣泛開展了結構模型競賽，這類模型強調的是結構概念設計，即構件的合理布置和構件截面優化等，所涉及的知識面較廣，更適合本科院校開展，對高職學生而言有一定難度。因此我院教師針對高職學生的實際情況開發力學模型題目。

例如，2012年6月，我院給2011級建筑工程技術專業的大一學生安排了一個實訓項目“承受豎向荷載的1米長簡支梁模型設計與制作”。要求學生以小組為單位完成如下工作：模型梁的總體方案圖和白卡紙的裁剪方案圖；必要的力學理論分析，包括梁的計算簡圖、荷載分析、內力分析及承載力、撓度估算等；設計方案應充分運用力學知識，力求使模型梁具有較高的承載能力和較輕的重量（即荷重比最大化），并考慮模型制作的可行性，方案應具有創造性、貼近實際、制作精巧。實訓過程中教師對學生進行指導，實訓結束后教師對各個小組的作品進行點評。此次實訓為期一周，模型梁的制作和荷重比測試均在課余時間進行，不影響其他課程的正常教學。通過這個實訓項目，不同層次的學生都有所收獲，既鞏固了理論知識，提高了學生對所學力學知識的應用能力，又提高了學生的綜合能力，包括動手能力、創新能力和團結協作能力等，收效頗佳。此外，教師也可結合實際工程中的各種問題，自主開發創新性的實訓題目，涵蓋盡可能多的知識面。

5.考核方式改革。過去，對《建筑力學》課程的考核一直采用平時成績（30%）加期考成績（70%）的方式，這種考核方式實際上側重的是理論知識的考核，缺少綜合能力的考核，無法全面評價學生的學習效果。采用實訓教學模式后，教學內容和教學活動更加豐富，教學空間增大，這種傳統的考核方式已不再適用。目前考核方式采用平時成績（60%）加期考成績（40%）的方式，其中平時成績可通過多種形式加強考核，如平時提問、隨堂測驗、布置專題作業、自學某一章節并寫出小結、安排實訓項目等。該考核方式實現了從傳統的知識考核到知識考核與能力考核并重的轉變。

6.師資的培養和提高。實訓教學模式對建筑力學教師提出了更高的要求。首先，力學教師應具有堅實的理論功底、廣博的知識面和合理的知識結構；其次，力學教師應具有豐富的工程實踐經驗。由于《建筑力學》課程的教學周期是一學年（上、下兩學期），這使得部分力學教師長年累月只局限于講一門課，不同程度地造成了這些教師知識結構的老化，加上部分力學教師是研究生畢業后直接到學院教書，沒有接觸實際工程的經驗，這就使得理論教學不能很好地聯系實際。為了更好地開展實訓教學，一方面，教師個人要通過自己的努力去學習和了解相關的專業知識，自覺更新自己的知識結構，加強工程訓練；另一方面，學院和系部可為力學教師提供到企業鍛煉學習及參加各種培訓的機會[3]。

三、結 語

通過對高職建筑工程技術專業《建筑力學》課程開展實訓教學研究，使《建筑力學》課程的教學能更好地做到理論聯系實際，其目標是著重培養學生對知識的應用能力，接觸和了解工程中的力學問題，學會把實際問題轉變為力學模型并進行力學分析，縮短學生從理論知識到工程實際問題的距離，為零距離上崗及今后的就業與發展做好充分準備。

參考文獻：

[1] 周正華，彭世明.《建筑力學》課程教學改革的研究與實

踐[J].科技信息，2007，（29）：147-148.

[2] 郭丫.高職院校《建筑力學》實驗教學探討[J].科技信

息，2011，（19）：281.

[3] 馬仁聽.高職工程力學教學中存在的問題與改革措施

[J].教書育人，2005，（8）：45-46.