廣州大學建筑學專業建筑力學課程教學評價體系改革與實踐

燕樂緯，梁穎晶，陳柳潔，張永山

（廣州大學土木工程學院，廣東 廣州 510006）

建筑力學課程是建筑學專業的一門專業基礎課，在教學過程中，教學內容和考核方式都向土木類各專業的力學課程看齊，忽略了建筑力學課程的特殊性。本文對建筑力學課程的教學理念、教學內容和教學評價體系進行了深入研究，提出了一系列切實可行的改革方案并進行了實施。

一、教學理念與評價體系改革

根據建筑學專業開設建筑力學課程的目標，建筑力學的教學應當首先突出定性分析能力的培養，培養基本的定量分析能力，了解定量分析的理論和基本方法，以及有意識地培養建筑師理性思維能力。在上述教學理念的指導下，對建筑力學課程的教學內容和方法做出了相應的改革和調整。其基本思想是教學內容應當以課程的開設目標為導向，與建筑學專業的設計實踐充分結合。其中一個重要舉措是鼓勵學生在建筑設計的實踐中積極主動地利用力學和結構知識，指導學生與土木工程專業的學生組隊共同參與各類建筑設計項目及競賽。與這一教學理念和教學內容相適應，提出了一套自成系統的教學評價體系。

二、教學實踐

以上教學改革理念和內容自2012年開始著手研究，到2013年基本完成整個理論體系。2013年9月起開始在2012級建筑學專業的建筑力學課程教學過程中實施，至今已推行6年，涉及2012—2017級的建筑學專業學生532人，取得了良好的效果。根據教學評價體系，要求學生提交力學課程大作業和建筑設計過程中的力學知識應用報告各一份。前者是為了促進學生們自覺拓寬力學視界，將力學理論知識與工程和生活實踐相結合，在深入理解理論知識的同時，分析和理解生活中的力學問題。后者是為了促進學生們主動將力學知識與建筑設計實踐相結合，學以致用，利用所學到的力學和結構知識充實和完善其建筑設計。

三、力學課程作業考核

1.課程作業涉及的內容。以2016—2017學年第一學期為例，廣州大學建筑學專業有3個班級87名學生參與了建筑力學課程的學習，除2名外籍學生外，其余85名學生全部參加了力學課程作業的考核。作業內容主要涉及建筑設計和構造大賽、結構工程中的力學問題、力學與生活以及力學課程的學習等多個方面。力學課程作業涉及內容：設計和構造大賽24%；力學與生活26%；機械工程7%；結構工程中的力學問題27%；力學課程的學習9%；其他7%。

2.作業情況分析。（1）大部分作業能夠將所學的力學知識與工程和生活實踐相結合展開討論，反映出這一課程作業確實起到了提高學生學習力學課程的積極性和自主性的作用。（2）教師的課堂講授方式對學生們的引導作用十分明顯，教師們在課堂上提到過的理論知識在生活、工程設計以及施工實踐中的應用，都會給學生留下較為深刻的印象，使學生對相關的理論知識和工程應用有更加深入的理解，并主動反映在力學課程的相關作業中。（3）部分學生積極在建筑設計中引入力學和結構知識，在所參加的建筑設計和營造大賽中進行了實踐，激發了其對建筑設計和結構設計協同合作的深入思考，使其對建筑師的職責有了更為深刻的認識。總體而言，力學課程作業作為一種考核方式，不僅滿足了本課程對力學知識廣度的考察要求，對于促進學生積極學習力學和結構課程也起到了十分重要的作用。

3.建筑設計和構造大賽中相關作業分析。與建筑設計和營造大賽相關的作業共收到37份，其中部分作業是多人合作參加同一賽事同一設計，從不同的角度進行闡述。今將其中力學概念清晰、結構設計合理的部分作業給出簡要介紹，其基本情況見下表。

編號為171002的作業參加了“2015年廣州大學建構大賽”，建造了實體木制框架結構。作業中對所用的梁柱聯合承重體系進行了強度校核，并討論了連接件的受力及可能出現的破壞。為實現結構的穩定，在跨度較大的梁和柱的節點處增加了斜撐，降低了結構的自由度，增強了結構的安全性。

編號為172026的作業參加了2016天華華南營造大賽并獲獎。其作品是一個全木單間框架結構，最初的設計缺乏結構概念，所有構件采用同一尺寸，造型雖然優美但承重體系不明確，荷載傳遞路徑存在較大缺陷。經與力學課程授課教師討論，將其中部分構架設計為梁和柱，加大了尺寸，并加強了連接，明確了荷載傳遞路線，使之成為支撐整個結構的骨架體系。

編號為171040的模塊化共享木結構體系，設計了一個帶有可活動分隔墻體的木框架結構，靈感源于我國古代的屏風。其作業對選擇木結構進行了系統的論述，比較了木結構、磚混結構、砌體結構在結構和造型方面的優缺點。

編號為171052的作業名為“駐燈”。為呼應所參加的環保設計大賽的主題，擬用兩個廢棄的5加侖純凈水水桶制作一個放置于花園地面上的路燈，同時可以當作座椅使用。初步的設計計劃是將兩個水桶口切割開，相互套入之后用螺栓連接。后來經過分析，認為切割難度較大，還破壞了水桶結構整體的穩定性，改用了塑料套管連接桶嘴的方式進行了連接。

編號為171073的作業擬用廢棄的純凈水桶制作一個環保仰臥起坐健身器，遇到的主要困難是，空的純凈水桶局部受力時會產生比較大的變形，有時甚至不能恢復。為解決這一問題，在整個健身器材外面包了一層帆布并裹緊，使得單個水桶的局部荷載分攤為多個水桶的分布荷載，水桶的受力和變形情況大為改善。

四、結語

廣州大學建筑力學課程采用革新的教學評價體系以來，在激發學生學習力學課程的積極性，促使學生主動將力學知識與建筑設計結合方面起到了重要作用。其中力學課程作業考核作為評價學生掌握力學知識深廣度及工程實踐應用能力的評價方法，得到了學生的廣泛認可。所提交的作業顯示出學生們能夠在生活實踐和各類建筑設計/營造大賽中自覺利用力學和結構知識進行分析和討論，積極完善設計方案，初步踐行了建筑和結構一體化設計的理念。這一理念對于培養知識結構合理、具備創新理念、能夠統籌考慮建筑設計全局工作的未來建筑師具有重要意義。