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建筑力學論文

發布時間:2022-04-17 05:39:51

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇建筑力學論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

建筑力學論文

建筑力學論文:高職建筑力學課程教學法論文

一、教學現狀與原因分析

目前,土建類高職院校學生對該課程掌握的情況并不理想。很多同學基本的力學題目也不會做,對稍難一點的,稍靈活一點的題目,情況則更糟。建筑力學課程的教學現狀,著實令人憂心。經分析研究發現,學生掌握情況不好的原因主要有三點。首先,學生的基礎較差,這是決定性的原因。大部分學生讀高中時,學物理就很吃力,而建筑力學基本上是以高中物理靜力學部分為基礎,進行具體和深化研究。因此,他們學起建筑力學來肯定感到很吃力,并且必然會逐漸對這門課程失去興趣。其次,符合高職學生特點的教材,還在不斷探索中,并不成熟。目前,很多高職類院校的教師,已經認識到照搬照抄本科生的教材不合理,部分教師正在努力編寫適合高職教育目標的教材,但很少有教師從高職學生認知能力水平的角度出發,去編寫一本適合高職生的教材。再次,教師隊伍也比較年輕,經驗不足。由于我國的高職教育剛剛起步,大部分教師從事教育事業的時間都較短,并且,在相對短暫的教學時間內,往往要講授幾門課,從而花費在建筑力學這門課程上的時間和精力就顯得更少,最終導致經驗嚴重不足。因此,建筑力學教學改革迫在眉睫。

二、教學改革方向

鑒于建筑力學課程教學效果較差的三個主要原因,教學改革應該針對它們展開,主要包括合理確定教學目標、整合教學內容、加強師資隊伍建設等方面。

(一)合理確定教學目標

應該根據學生的認知水平、未來職業生涯知識需求,合理確定建筑力學的教學目標,不能將本科的教學目標照搬照抄過來。對于建筑力學中一些基本的概念、基本的公式,以及與后續課程有著緊密聯系的知識,比如:什么是內力?什么是外力?什么是約束?以及常見靜定結構在常見荷載作用下的內力圖繪制,一點的應力狀態等,學生必須掌握好,因為這關系到他們今后的長足發展;對于那些較抽象、較復雜、計算量比較大的知識,比如:位移計算、力法、位移法等知識,則只要求學生理解,不要求他們必須掌握,但要求他們必須能夠定性分析,例如:超靜定結構在各種荷載作用下的內力圖,同時必須能用常用軟件進行計算,例如:清華大學袁駟教授主編的結構力學求解器。這樣,學生的學習“負擔”就減輕了很多,同時又不影響他們日后的發展。由于需要必須掌握的知識少了,學生就能夠用相對較多的時間來集中精力學習必須掌握的知識,這樣,他們的學習成績自然能夠提高,同時與后續課程的知識銜接也會相對容易。

(二)整合教學內容

教學目標確定后,就應該對教學內容進行合理整合。由于我國高職教育起步較晚,適合高職學生認知特點的建筑力學教材還在不斷探索中,因此,我們不能完全按照現有建筑力學教材的內容進行授課,而應該根據我們針對不同專業的學生確定的教學目標,合理選取并整合教材中的內容。比如:在課程緒論部分把力學科學史、科學家傳記和科學新成就介紹給學生,結合圖片說明建筑力學中常用的結構構件——梁、柱、索、膜、拱、扳、殼和桁架等在建筑工程中的應用,使學生對力學由陌生進而產生興趣。同時,調入結構計算簡圖,使學生在開始學習時就對工程結構的概念有所了解,明確建筑力學的任務及其與工程結構計算的關系,引起學生對該課程的興趣,調動學生的學習積極性。在剛體靜力學部分,應該將力、力偶、約束、平面力系的簡化、平面力系的平衡等基本概念詳細講述,并通過大量的練習加以鞏固,盡量確保每名同學都能掌握。在靜定結構的內力計算部分,首先,詳細介紹拉壓、彎扭等基本內力計算內容和計算方法;其次,系統講授靜定梁、靜定平面剛架、靜定平面桁架和組合結構等靜定結構的內力計算和內力圖的繪制,這部分要多安排一些課時,給學生更多的練習和與教師面對面交流的機會,確保學生熟練掌握這部分知識。在構件的應力和強度部分,要將抽象的應力狀態理論講清講透,確保學生能夠理解應力狀態理論,并能夠進行一些簡單的計算;要將平面圖形的幾何性質以及構件的強度計算放在一起講解,同時,給予學生較多的練習機會。對于壓桿的穩定計算、結構的位移計算、超靜定結構的內力計算部分,重點是讓學生能夠理解,能進行定性分析,能夠用清華大學袁駟教授編寫的結構力學求解器進行求解。總之,根據前面確定的教學目標合理整合教學內容,確保必須夠用,讓學生帶著濃厚的興趣來學好建筑力學。

(三)加強師資隊伍建設

教師是知識的直接傳播者,教師的水平很大程度上決定著學生的掌握程度。因此,加強建筑力學師資隊伍建設,對提高建筑力學的教學效果有著重要的作用。師資培養的方式很多,比如同時講授建筑力學課程的有關老師可以建立建筑力學課程組,大家經常以座談會的形式聚在一起討論如何講授每一堂課;或者建立老帶新制度,有多年建筑力學教學經驗的老教師帶一個新教師,老教師經常聽新教師的課,然后給新教師提一些意見和建議,新教師也經常去聽老教師的課,從中學習一些經驗教訓等。最終,將建筑力學授課教師的整體水平提上來,為建筑力學教學效果的顯著改善提供保證。

三、結語

本文深入分析了目前高職院校建筑力學課程教學效果普遍偏低的根本性原因:學生基礎較差、教材不適合、教師經驗不足。同時指出了切實提高建筑力學教學效果的改革方向:合理確定教學目標、整合教學內容、加強師資隊伍建設等方面。只要從以上幾方面進行深入改革,建筑力學的教學效果一定會有顯著改善。

作者:劉中輝 單位:浙江工業職業技術學院

建筑力學論文:高職建筑力學課程改革論文

一、高職建筑力學課程概述

建筑力學課程是高職建筑類專業的一門專業基礎課,一般包括理論力學、材料力學和結構力學三部分。該門課程要求學生通過相關知識學習對基本結構的內力和位移計算等問題具有一定的分析能力,能對一般的建筑工程問題進行初步分析。(一)課程設計理念高職課程以工學結合為切入點,以建筑工程項目實施為導向,突出基礎能力目標,以學生為主體,以真實的工程項目為載體,設計有利于培養學生可持續發展的學習能力、適用當前工程技術的應用能力,服務專業課程、服務工程實際的課程模式,從理論和實踐兩方面進行課程設計,實行單元化教學。(二)課程學習目標。建立準確的力學概念,熟悉基本原理和基本方法,具有熟練進行靜力平衡計算的能力,具有能夠進行桿件的強度、剛度和壓桿的穩定性分析計算的能力,能夠熟練完成材料力學的基本試驗項目;培養學生抽象、推理、分析和綜合的邏輯思維能力,充分調動學生學習的自主性和積極性。(三)課程性質和作用。通過建筑力學課程的學習,結合施工現場實際需要,學生可以獲得較為系統的力學知識和基本的分析能力,這些知識和能力是畢業生在工作崗位上靈活運用知識技能完成工作、解決問題的有力保證,在教與學中對提高學生的職業素養及協作能力起到促進作用。一方面它是后續鋼結構、鋼筋混凝土結構、土力學與地基基礎、結構抗震等專業課的必備的基礎理論知識;另一方面又可以解決工程中簡單的力學問題,在整個建筑類課程體系中處于承上啟下的優秀地位。

二、基于BPR理論與管理方式實施高職建筑力學課程改革

課程改革就是重新設計和安排教學的整個過程,使之合理化,即通過對原有教學過程的各個方面、每個環節進行全面的調查研究和細致分析,對其中不合理、不必要的環節進行徹底變革。在具體實施過程中,可以按以下程序進行。(一)對現有課程進行全面的功能和效率分析,發現其存在問題。1.課程過分追求系統、完整,造成內容龐雜,知識脈絡隱晦不清。高職建筑力學課程涵蓋了理論力學、材料力學和結構力學的內容,知識覆蓋面非常廣,但其教學體系與內容基本上是在20世紀90年代中期形成的,課程普遍存在重理論、輕應用,重分析、輕綜合等問題,對于力學作為應用學科的實用價值沒有給予充分的重視。結果是:過分追求力學知識的系統性和完整性,使得教學內容重復、龐雜,邏輯推理過程和論證方法煩瑣,學生學習倍感吃力。2.教材內容不實用。從近幾年高職建筑力學教材的使用情況來看,主要存在以下幾個問題:一是有些教材僅僅是本科教材的簡單壓縮,教材各部分內容聯系不緊密。二是與中職使用的力學教材差異不大,沒有突出高職教材通俗易懂和實用性的特色。三是教材內容的論述條理不清晰,符號不規范,如外荷載、約束、內力和應力的符號等都未與后續專業課中的符號統一起來。四是習題設置缺少實踐性,不能突出高職院校的專業特色。3.教學手段單一,教學方式落后,難以提高學生的學習興趣。很長時間以來,教師大都已習慣了“粉筆+黑板”或是“白班+PPT”的教學方式,課堂教學基本采用灌輸式,不生動、缺乏新意,缺乏對學生的思想和學習方法的指導。同時,對學生的差異性缺乏重視,甚至不重視,教學一刀切,不能有效地調動學生學習力學課的興趣和積極性。4.實驗、實訓內容過于單一,缺乏綜合性實驗。實驗及實訓的任務主要是驗證經典理論、增加感性認識,是高職教學的必不可少的環節,但不少高職院校對于實驗教學的重視程度遠遠不足,開展的實驗項目單一,缺乏綜合性實驗(試驗),結果是:學生在學習抽象的力學知識時,不能將知識點聯系起來,也不能與實際聯系起來。(二)設計新的課程改革方案,并進行效果評估。為了設計更加科學、合理的課程改革方案,必須群策群力、集思廣益。在設計新的方案時,需要考慮:1.編寫適合高職教育和學校實際的課程教材,改革授課內容。優秀的教材是教學質量的重要保證,高職教材內容不能求全,應圍繞培養應用型人才的目標,注重基本概念、基本理論、基本方法,強調知識的實用性,避免涉及過多的交叉問題,尤其是要合理控制內容的難度和跳躍性,講究循序漸進。編寫教材時,采用單元模式設計并分配各單元的學時(見表1),教材在內容安排上力求符合認知規律,由工程或生活實例引入,應用數理方法抽象、推理、綜合,再將理論應用于實際工程中。盡可能地應用工程實例進行說明、驗證,將理論和實際有機地穿插在一起,強化應用。除讓學生掌握建筑力學的基本知識外,還要讓學生掌握應用知識分析問題、解決問題的方法,即將知識轉化為能力。2.改革教學模式。在教學中,采用“授—導—融—解—議”的教學模式,改革思路如圖2所示。具體做法:傳授知識—導出任務—提出情境—解決問題、完成任務—討論、總結。教學從簡單到復雜,從單一到整體,以實際工程項目結構構件實體為切入點,從結構設計、材料選擇、施工準備、施工工序、質量檢測、維修加固、成本比較等一系列工作過程導出實際工程項目任務,讓學生帶著任務自主地學習,直到解決完成相關任務、完成學習過程,隨后,再通過集體討論,將一個問題的解決進行推廣、拓展,真正達到任務驅動,自主導學的教學目的。實訓培養應用能力理論指導實踐客觀現象舉一反三解決問題研討糾偏分析推理鼓勵引導課堂教學現場培養觀察能力加深感性認識實驗培養動力能力增強理性認識圖2教學模式改革思路3.改進教學方法。建筑力學課程以“情境—啟發式教學”為主體,穿插模擬教學法、案例教學法、設問討論法等多種形式的教學方法,突出課程內容對學生的吸引力。其教學思路是:結合學校內的典型建筑物,圍繞其中主要構件的施工過程,建立教學情境,使理論學習與工作能力協調一致,在學習中糅合施工圖識讀、施工、質量評測、加固等一系列工作過程,真正做到“教、學、用”一體化。4.調整課程教學周時數,強化課程的實踐教學。為了實現“教、學、用”一體化的目標,將原來的理論教學分為兩個階段,前段課時6周左右講授靜力學,后段12周左右講授材料力學,在兩段教學中間插入1-2周的實驗教學及現場實訓教學,帶領學生走訪一線施工現場。實驗教學安排包括四個項目:材料的拉壓實驗;彈性模量測定,冷作硬化;剪切和扭轉實驗;梁的應力測定?,F場實訓教學包括:現場觀察,認識構件、結構、支座,觀察變形、破壞;觀察構件的四種基本變形及組合變形,觀察破壞現象,感受壓桿的失穩嚴重性。(三)建設與課程改造方案。相配套的師資結構隨著教學改革的不斷深入,需要對原有的師資結構進行必要的調整和充實,并統一教學理念,從而推進課程建設的發展。教師結構的重組,包括學緣結構、年齡分布、學歷層次、工程經驗等諸多方面,具體操作時,可從以下幾個方面進行:其一,制訂科學合理的師資隊伍建設規劃和年度計劃,激發教師自我發展的積極性;其二,加強崗前培訓,重視師德培養,提高教師的思想道德水平;其三,實施試講制和導師制,發揚以“老”帶“新”的協作精神,提高新進教師的教學能力;其四,組織教師參加科研活動,把握本學科的發展方向,提高教師的專業素質;其五,創造條件、鼓勵教師參加社會生產實踐,豐富實踐經驗,拓寬視野,提高職業技術能力。(四)組織實施。具體的實施步驟如下:第一步,加強師資隊伍建設,組建結構合理、業務水平高、實踐經驗豐富的教學團隊;第二步,完善“啟發式教學”的課程標準,強化工學結合;第三步,改革教學方法,充分調動學生的學習積極性、自覺性;第四步,加強現有教材的修訂,完善實驗、實訓任務書指導書;第五步,開發多媒體教學課件,增強學生的自主學習能力,利用移動互聯技術開發網絡課程,建好互動式課程學習環境;第六步,完善校內實訓基地,改善實驗條件,進一步擴大校外實訓基地。三、改革效果總結課程改革有助于促進教師不斷提高教學質量、改進教學方法以適應社會生產力的發展,能夠使學生從課程改革中最大化地吸收知識的養分,培養滿足現實社會需要的人才。借鑒BPR思想及管理方式,應用于建筑力學課程的改造和教學過程中,取得了很好的效果:第一,在BPR理論的指引下,傳統課程的改革效率大大提高,建筑力學課程改革的建設周期是其他同類課程的50%。第二,在授課安排上,較之以往的傳統教學,擁有更大的靈活性和更好的教學體驗感,學生普遍感到建筑力學其實不是很抽象,它確實可看、可用、有用、能用。第三,重組后的教學提升了學生的理論分析和計算能力,改善了學生的思維模式,在畢業實習反饋中,受到用人企業的好評。

總之,隨著高職教育的不斷發展和行業對人才需求的變化,課程建設必然是一個持續改進的過程,這就需要與之配套的指導思想,將BPR的基本理論與課程改革相結合,是一條可行的課程改革之路。

作者:孔祥剛 江懷雁 單位:廣西建設職業技術學院

建筑力學論文:窯居建筑力學構造研究分析論文

[摘要]通過對三門峽等地的生土窯洞進行實地調查,介紹了生土窯居的營造技術,以研究其結構和力學原理。

1生土窯居概述

生土窯居是世界上少有的,最具地方特色的建筑,是在原始土中經人工挖鑿而形成的穴居居住形式,迄今已有幾千年的歷史,我國目前仍有3000萬人口居住在窯居中[1]。生土窯居具有因地制宜、施工簡便、造價低廉、適應氣候、可再生性強等特點;深藏于土層之中,充分利用地下熱能和覆土的儲熱能力“冬暖夏涼”,具有保溫、隔熱、儲能、調解洞室小氣候的功能,符合生態原則,是天然的節能建筑[2]。

1?1窯居的結構特點生土窯居的結構體系完全由挖鑿成型的純原狀土拱體作為窯居的自支承體系,沒有任何其它支護。窯居建造大多以當地匠人的經驗為依據,對所選窯址的土質特征和力學性質沒有經過理論分析;對窯居沒有進行正規設計;窯居力學結構性能更是缺乏科學計算。但卻能夠居住百年甚至數百年而不坍塌,即使在地震多發區(我國在役窯居大多分布于地震多發地帶,45%的窯居區地震烈度在7度以上),建造年代百年以上窯居也很普遍。其建造經驗具有長久的保存價值。

1?2窯居面臨的問題生土窯居也存在一些弱點如交通不便、公共設施缺少;窯居室內通風不良、自然采光不足、潮濕陰暗;缺乏整體抗震措施,部分窯居存在安全隱患等。因此,近期很少建造,窯居營造工藝瀕臨失傳。

1?3生土窯居的分類

1)靠崖式位于山坡、土塬溝崖地帶,平伸挖掘形成窯洞。從側面看,呈靠背椅的形式。窯門在山崖邊,窯身在崖里,前面有較開闊的平地。窯洞依山勢隨等高線布置;也有隨臺梯層層后退布置幾層窯洞,下層的窯頂就是上層的前廳。

2)下沉式也稱為地坑院式窯洞或天井式窯洞。利用黃土的邊坡穩定性,就地向下挖一個方形的地坑,形成四面封閉的地下四合院,再沿四壁向里挖橫穴。這種窯洞從遠處看不到,就像是平地一樣,只有走近才能看到地上一個個的凹坑,向坑里一看,下面是一戶戶的人家。下沉式窯洞是窯洞最為奇特的一種。

3)獨立式實質上是一種掩土的拱形房屋,常見的有土基土坯拱窯洞和土基磚拱窯洞。主要材料仍為黃土,類似于國外的半地下掩土建筑。在土崖高度不夠的情況下,保留原狀土作窯腿和拱券模胎,砌半磚厚磚拱后,四周夯筑土墻,窯頂再分層夯土1~1?5m厚。也稱為人造土堡式窯洞。

2生土地坑窯居建造的幾個關鍵問題開挖窯洞十分講究,從開挖到建成,大致要經定方位、挖界溝、整窯臉、畫窯券、挖窯、修窯、上窯間子、裝修等過程。

2?1窯院的方位建窯之前,要請當地擅長天文地理的先生根據八卦上的方位依“風水流脈”來確定窯院主方向的朝向。根據每個院落周圍區域的地形高度和地貌特征來確定院落的方位。2?2窯院的布局一般情況下,正窯的對面為下正窯;背對主窯,左手位置的角部部位為進出口通道,右手位置的角窯為衛生間。出入通道要包抄著院子,只要不存在通道路線“翹尾巴”、“甩尾”現象,走向可以自由布置。窯院的通道是在窯洞成型后由下向上開挖的。窯院通過滲井排水,滲井直徑1m左右,根據經驗,深度和地坑院的深度相等。例如,6m深的地坑院滲井打6?5m深,多出的0?5m用煤渣鋪底,這樣可以加速地坑院的污水雨水滲漏,獲得較好的滲水效果。

2?3窯居的構筑尺寸常見的窯院深度一般為6m,院坑平面尺寸為12m×12m及8m×12m,其中前者窯坑內可挖12孔窯洞,后者挖10孔或8孔窯洞。正窯比其他窯洞要寬大,洞口高3?2m,寬3?5m;后部高3m,寬3?2m;其他窯洞口高2?8m,后部約2?6m;洞口寬3?0m,后部2?8m。窯洞的深度一般7~8m,可根據需要和宅基大小確定。窯腿尺寸的大小受窯院大小(宅基地)影響。窯腿尺寸和窯臉的關系:3m窯臉,窯腿最小2?5m;3?5m窯臉,窯腿最小3m。窯背厚度≥3m,厚度太小的話,則不能承受上面的車輛荷載。最小厚度為2?7~2?8m。太厚也不好,窯洞可能比較潮濕,通風、采光會存在問題。相鄰兩孔窯自洞口窯臉開始向兩側傾斜,使得窯腿的寬度沿進深方向越來越大,這樣有利于受力。

3窯居的開挖過程建造前,按照道家陰陽平衡原理選方位、定座向、下線樁,擇吉日奠基之后動工。

3?1挖院坑開挖時,比預先定好的院坑稍小一點的尺寸開始往下開挖。院子的其中一邊要留成斜坡,以便往外運土。在挖到4m深之前都是用人挑土從坡道往上運土;挖至4m以下時,在院坑邊支起一個絞車裝置向上提土。對于較小的院坑,可整體開挖,邊開挖邊整理,對于較大的院坑,從安全和縮短工期方面考慮,在院面上劃好院坑范圍后,可分次開挖,先沿邊開挖3m寬的深槽,直到所需深度,然后修整外側土壁,開挖中心環島。院坑大致挖成后,開始進行表面修理平整。

3?2打窯打窯的過程由打窯、剔窯和泥窯3部分組成。1)打窯窯院挖好土壁晾干后,便可打窯,所謂打窯就是把窯洞的形狀挖出。窯匠先在坑壁上起券,券的形狀有拋物線形、半圓形、尖券形,還有方、圓結合形,是由當地窯匠根據窯址的土質條件根據經驗確定的。打窯時,窯匠先挖一個樣板,深約50cm左右,接著由主家沿著窯匠起好的券形往里挖,開挖的洞口只能比券形小,不能大,但不必整齊。當挖到2~3m后停下,將洞晾一段時間,使洞壁新土風干堅硬。晾干之后,再繼續往深處挖2~3m,再晾。重復2~3次,直到窯洞尺寸接近預定深度。打窯時不能操之過急,否則洞壁土中水分大,容易坍塌。2)剔窯依照窯券小尺寸開挖,窯洞粗挖完成后,洞壁凹凸不平,且略小于窯匠最初畫的券形,這時還要請窯匠來,從窯頂開始進行修削剔出券形,然后把窯幫刮光,使內壁平整。這個過程叫做“剔窯”或“銑窯”。3)泥窯等窯洞晾干之后,接著用黃土和碎的麥草和泥用來泥窯。

3?3安門窗、扎山墻窯洞的多數部位都有特定的名稱:窯口的前臉稱窯臉,窯口的門、窗及窗下土坯檻墻統稱為窯間子,起封護窯洞的作用;窯洞深處稱窯底,窯洞之上的黃土崖體稱窯背,窯背厚度通常≥3m。1)修窯臉打窯完成后,首先砌窯洞的前墻———窯臉。通常窯臉用一層磚包砌,上面還挑出一層磚或形成完美的線腳等。墻面用磚拼成圖案,清晰美觀。由于窯臉略向后傾斜,磚面很穩定,拼砌磚花也要由專業窯匠做才能平整美觀。2)安門窗窯臉的窗下墻建起后,安裝門窗抱框、門檻、中檻等,然后裝上門和窗。窗多以木條訂成幾何形窗欞,或鑲玻璃,或以紙糊窗花。門多為木框板門無任何雕飾;還有實板門、上部為透空的窗格式的門,門的上部有做成實板橫批,也有做成格柵的橫批,并與窗連成一體;有的窯洞對門墻稍作處理。3)扎山墻由于地坑院較深,考慮到安全方面以及防止雨水流向地坑院內,窯頂上沿崖壁邊緣筑有80cm高的護墻,稱之為攔馬墻。攔馬墻有實墻,也有鏤空花的。一般情況下,主窯的攔馬墻要比其他四面墻體高出一皮磚左右,并且墻上有起裝飾作用的圓形構造,根據這個特點可以快速判定主窯的位置及宅院的類型。

4生土窯居的維護(以地坑窯為例)窯居建成后,需要經常維護。維護得好,可住上一二百年,維護不好,住上十幾年就廢了。

4?1窯背的維護黃土窯洞最怕水患和潮濕,因為黃土多為垂直肌理,在此肌理下,水的滲透能力比水平滲透力要大50倍,因此對水患要慎之又慎。通常的做法是使窯背上面與窯洞進深相同的寬度內不再種樹、耕作;窯洞頂部需要經?;蚨ㄆ谟檬弈雺?不能有雜草生長,尤其是在雨季;且使窯背向窯外方向有所傾斜,便于排水。一般情況下,麥收前碾壓2~3次,用做曬場;每下一次雨就碾壓一次,并且及時清理上面的雜草。公務員之家

4?2裂縫的處理窯洞在使用過程中可能會出現和窯臉平行方向(垂直于進深方向)的裂縫,這種裂縫相當危險,它使土體有向院內倒塌的傾向,可能堵塞出口,因而危險性較大。采用類似于基坑支護的方法來約束土體的移動,限制裂縫的發展。用若干短槽鋼焊接在一長槽鋼兩側,分別在窯洞前面拱頂土層的中間部位以及窯洞后部的相應位置開槽,再用鉆打洞,穿入鋼筋。鋼筋兩端過絲,一端和槽鋼相連,另一端和窯洞后部埋入土體中的錨固構件相連,擰緊螺栓使土體夾緊,同時給土體施加預應力,再對開槽、洞位置作相應技術處理即可。

4?3局部發生坍塌的處理如果只是洞口部位或者洞內局部倒塌,則可以通過修復解決。具體方法:清理后先用大約40cm長、26?67cm寬,3?33cm厚的土胚,用摻加秸桿的泥做漿體砌筑出窯腿,上部弧段用楔形土坯做出拱頂,然后用摻加秸桿的泥拱頂表面涂抹一層,再往上面加層土以便使砌好的拱圈均勻受力,再往上面加土,逐層夯實。到窯頂標高附近時,采用上面敘述過的方法處理窯頂。最后再對窯洞內部進行美化處理即可。對于大面積坍塌的窯洞,可以整體填平后,恢復為耕地。此外,窯洞的小修年年有,如鼠、蟲都愛在黃土中打洞,造成向窯內注水的孔道,因此需及時補豁、堵洞,補砌土坯,重新抹面。

5結語

生土窯居作為一種民居建筑形式,其營造合理、構筑巧妙、存在自然、居住和諧,體現了勞動人民的智慧,帶給我們的不僅是豐厚的建筑文化,更是一種生態精神。雖然它的存在受制于當地的科學技術和生產力水平,且受到當今城鎮增長和社會經濟發展的挑戰,但是其中蘊含的生態學思想和寶貴的建筑經驗,以及特定的文化傳統卻具有長久的價值,值得繼承和發揚。

建筑力學論文:PKPM在建筑力學中的應用

pkpm在建筑力學中的應用

現行的職業院校教材,一般首先講述建筑力學的基礎內容,包括靜力學基礎、結構計算簡圖、受力分析、支反力計算及內力分析部分。這樣的編排,從知識結構來看,是沒有問題的,對于接受能力較強的學生來說,也是可以接受的:按部就班的學好基本知識,然后組裝成可以獨立分析結構的能力。但是對于職業院校的大部分學生而言,學習的耐性有所不足,如果按部就班的講授理論性較強的基礎內容,學習興趣很難激發。這就需要我們將理論性很強的基礎知識具體化,轉換為看得見,摸得著,最好能賺錢,可變現的實際項目。這樣,可以有效的保持學生的學習興趣,掌控學生的注意力,并且所講授的內容實用性更強,更直觀。

在之前的教學中我也進行過一些摸索,尋找到了大量的案例,并且也取得了一定的效果,但是在使用這些案例的過程中發現,沒有辦法將這些實際工程案例聯系起來,形成一個整體。最好的案例,應該是一個完整的項目,如果能將一個完整的項目,各個細節,都能以建筑力學的角度來分析和研究,并且將建筑力學各章節的內容融入進去,這對于學生系統性的學習建筑力學,了解建筑工程將會有更大的幫助。

目前市面使用非常廣泛的一款結構設計軟件,pkpm,可以有效的解決這個問題,通過pkpm的建模過程,可以將建筑工程的各個部分具體化,從名詞解釋、概念分析、結構計算簡圖、受力圖、內力圖都能用一個系統的模型來描述。這里將目前獲得的點滴經驗和大家作一個分享,不足之處希望大家給予指正。

基本術語、概念和pkpm的結合。

在建筑力學的教學過程中,有幾個概念是非常重要的,這里以結構的概念和力的傳遞路線為例,以pkpm的建模來說明這兩個概念,讓學生可以比較深刻的理解結構及力的傳遞路線的重要性。

pkpm中演示結構的概念。

目前的教材,通用的結構概念有兩個,第一支承本身的重量,第二傳遞荷載。在和學生講授的過程中,應明確第二點,參與力的傳遞路線才是結構的本質,但是力的傳遞路線在現實中一般很難觀察,怎么才能讓學生深刻理解呢?這里我們可以使用pkpm建立兩個結構模型,讓學生看到結構的骨架。筆者在pkpm中建立了兩棟建筑物,一棟五層框架的住院樓,一棟四層磚混的門診樓,然后引導學生對兩棟建筑進行聯系過廊設計,通過拆除隔墻墻體及承重墻墻體的區別,可以讓學生非常深刻的理解結構的傳遞概念。

pkpm中演示力的傳遞路線。

通過pkpm中的框架結構模型,可以很明顯的讓學生觀察到力的傳遞路線是從板到梁到柱到基礎最后到地基。

結構計算簡圖和pkpm的結合。

結構計算簡圖中,最難掌握的就是支座的簡化。筆者以梁的發展史,結合pkpm中磚混結構的簡支梁和框架結構的框架梁為例,向大家說明如何用pkpm來演示支座的簡化。

在最初的建筑物中,如樹皮或者獸皮圍成的木屋,是沒有梁的設置的,這樣的建筑物雖然結構也比較穩定,但是沒有梁,就沒有較大的空間,因此除了草原的游牧民,基本上都已經很少使用,在出現梁的建筑物中,基本經過了3個階段,以屋頂為例,分別經過了樹皮、茅草為代表的輕質屋頂,以瓦片為主的重屋頂以及近代的鋼筋砼屋頂。在這3種屋頂的力學假定中,非鋼筋砼屋頂的梁都被假定為簡支梁,通過pkpm的模型設定,我們可以看到,需要專門把以上的梁考慮為鉸接,這里是為什么呢?我們可以向學生提問,為什么同樣作為豎向承重構件的承重墻和鋼筋砼柱子,承重墻不要配置任何的豎向受力筋,而鋼筋砼柱則需要配置大量的豎向主筋。利用這些實物模型,pkpm中自動生成的配筋圖,可以很好的讓學生掌握支座的簡化概念。

受力圖、內力圖和pkpm的結合。

以大家都非常熟悉的彎矩圖和pkpm中的超筋判定來向大家展示pkpm中對彎矩圖的應用。

在力學的學習中,彎矩圖是非常重要的,她是我們判定控制截面的依據,在pkpm生成結構模型以后,需要進入pkpm的計算結果中進行檢驗,主要的檢驗方面就是超筋檢驗,超筋圖中飄紅的區域將是我們進行結構模型調整的重要關注部位,而超筋圖的前身就是彎矩圖,在pkpm中就有非常詳細的彎矩圖,利用pkpm中的超靜定結構的彎矩圖,可以向學生展示內力圖的重要性,激發學生的學習興趣。

建筑力學論文:《建筑力學》課程教學探討

《建筑力學》課程教學探討

工程管理專業以管理科學與工程和結構工程學科作為支撐,培養掌握土木工程技術基本知識和工程項目管理理論與實踐方法,獲得工程師基本訓練的,能運用現代管理理論方法,在工程建設領域從事投資決策、工程項目建設管理、工程施工技術,并具有一定研發能力的高級應用型專門人才。

1. 工程管理專業《建筑力學》課程要求

《建筑力學》是工程管理專業的一門主要專業基礎課,64學時,屬必修課性質,后續課程為《建筑結構》和《建筑施工技術》。它包括理論力學、材料力學和結構力學三部分,要求學生對一般建筑結構的組成方式、受力性能具有明確的基本概念和必要的基礎知識;培養學生具有初步對建筑工程問題的簡化能力,一定的力學分析與計算能力,為學習建筑結構方面的專業課程提供一定的力學基礎;培養學生的分析能力和科學嚴謹的作風。課程課時數相對于教學內容并不充足,在教學過程中應把握重點,注重概念講解、引導學生建立受力分析的概念,為以后的后續課程打下基礎。

工程管理專業畢業生在工作中,需要對一些方案設計如:腳手架、模板支撐等進行計算來確定;對于一些設計結果能夠正確的解讀并通過簡單的計算進行判別也具有重要意義。培養學生解決實際施工中力學問題的能力,能夠了解一些結構形式、受力特點和受力規律,能夠對于一些簡單結構來進行求解驗算是《建筑力學》課程教學的主要目標。

課程的性質決定了《建筑力學》課程具有理論性和實踐性相結合的特點,在授課過程中,除了培養學生的計算能力和解題技巧外,要結合基本理論在工程實際中的應用,這樣才能調動學生的學習積極性。

2. 《建筑力學》授課過程中存在的問題

由于該課程理論性強,概念抽象,再加上其內容較多(涵蓋三大力學),連貫性強,與其他課程相比有一定的難度。學生普遍感到該課程難學、難懂,并對學習這門課程的作用有所懷疑;作業不夠認真,存在抄襲現象,有不少同學一開始就放棄;最后考試,卷面得分集中在60分左右,大部分學生的基本概念,選擇和填空得分較高,但計算和簡答題普遍得分較少,尤其是包含簡單力學原理的工程實例計算題,得分更少。筆者深深體會到要使學生學好《建筑力學》這門課程, 關鍵在于在教學過程中,提高學習動力,掌握學習方法,緊密聯系實際。

3. 《建筑力學》教學改革初探

為了達到良好的教學效果,要求教師把握《建筑力學》課程的特點及教學原則,讓學生在掌握建筑學理論知識的同時,又能運用基本理論分析解決實際工程問題。在教學原則方面,首先應該把握教師主導作用與學生主體性相結合的原則;其次,應注意直觀性與抽象性相統一的原則,這要求教師在教學時應采用各種直觀手段,使學生能通過各種具體的形式來感知和學習;最后,應該強調理論與實際相聯系的原則,這就要求教師了解教材與實際生活之間的聯系,將教學內容與實際相聯系,使學生正確而深刻地掌握理論知識,教師還要培養學生提出和解決問題的能力,這體現在重視實習和練習等實踐環節中。[1]

一方面要加強學生的專業教育,使其了解到《建筑力學》課程是學習《建筑結構》和《建筑施工技術》的前續課程,是其走上工作崗位以后需要掌握的知識之一,以調動學生學習的主動性,提高學習效率;另一方面,加強在教學過程中與實際的聯系,可采取啟發式教學法、案例教學法、現場教學法、利用多媒體技術教學法等多種方法,將抽象的理論變為具體形象的實際問題,激發學習的積極性;三是進行考試改革,對學生的學習情況及時檢查,以便及時對教學作出調整:如在現對完整的一部分內容結束后,進行測驗,并計入最終成績,有利于教師和學生及時總結本階段的學習情況,避免出現到最后“積弊難返”。下面重點就在教學中加強與實際聯系談一下筆者的感受:

3.1學習之初,善于虛擬實際工程問題,一切學習都是圍繞解決問題開始的,激發學生的思考能力。授課要層次分明,脈絡清晰,一環扣一環,引人入勝,直至解決問題。在教學過程中,也可以引進工程案例進行講授,如講授壓桿穩定時,引入施工中腳手架設計,引導學生結合所學的理論知識處理工程實際問題。由于學生對案例分析很有興趣,一旦發現今后工作中的問題能夠自己解決,將極大地提高學生的自信心與學習積極性。既培養了學生工程意識、分析問題、解決問題的能力,又加強了理論知識在工程實際中的應用能力。在講課中還可以適時地列舉一些有關工程缺陷和事故的實例,可使學生意識到,學好《建筑力學》知識對建筑工程人員的重要性,如可列舉一系列腳手架因承載力不足而倒塌的工程實例。

3.2我們在教學過程中利用多媒體技術,將一些工程實例通過屏幕生動地展現在學生面前,增強感性認識,幫助學生解決力學模型建立的問題[2]。用形象生動,賞心悅目的動畫將抽象難懂的內容(如:結構受扭變形、梁受彎變形)形象地表達出來,以達到化解教學難點、縮短學生認知過程的目的。學院引進的工程管理模擬實驗室系統就提供了完整的結構受力變形的動畫,通過鼓勵學生帶著問題上網觀看,收到了很好的效果。

3.3在平時的教學過程中,要注意利用課堂模型這一教學手段。教室門和門框只能繞銷釘軸線作相對轉動,這一實物分別在講解力偶矩的概念、平面的受力平衡及扭轉等章節多次用到;還可以鼓勵同學做一些紙質模型,如在梁受彎章節中,通過比較材料用量相同的矩形截面和方形截面受彎承載力不同來驗證受彎截面形式的影響,在實際授課中收到了很好的效果。

3.4力學知識中有許多歷史故事、名人軼事,還有力學發展簡史,都可以從中選取出相應的部分用來導入新課。通過講述生動的故事、有趣的事實,可提高學生的學習興趣,增強學生的學習信心;同時還可以通過鼓勵學生參加諸如結構模型大賽等,通過競賽激發學生學習興趣。我院已舉辦四屆結構模型大賽,通過參賽鍛煉了學生在實際設計中應用力學的基本概念和基本計算的能力,整體提高了工程管理專業學生學習《建筑力學》的興趣。

結語

通過對工程管理專業《建筑力學》課程教學研究,指出了現階段課程教學存在的諸如學生學習積極性不高,課程內容相對抽象等實際問題,結合筆者自身教學經歷,對在教學中采取一些富有成效的措施進行了總結。

建筑力學論文:培養學生建筑力學實踐能力的體會

《建筑力學》是在《理論力學》基礎之上發展起來的工程力學的一個分支。其任務是研究作用在建筑結構上的力的平衡條件、構件的承載能力和工程材料的力學性能。其目的是為了保證建筑結構的安全可靠和經濟合理提供基礎理論。

1 重視學科知識的運用,培養學生實踐能力的必然性

任何一門學科由于其研究對象的不同而有不同的研究方法,但是通過實踐而發現真理,再通過實踐而證實真理和發展真理,這是任何科學發展的正確途徑。1992年聯合國“教育進展評估組織”發表的報告中有一項調查結果,即“在21個國家和參試地區中,我國大陸的數學測試平均分為80分,名列第一。而科學測驗成績卻列第15位,處于下游”。結果顯示,我國學生在基礎知識的掌握上大大優于別國,但應用意識薄弱,應用知識解決問題的能力較差。只有當理論很好的符合客觀實際時,這樣的理論才是正確可靠的,也只有這樣的理論才具有指導實踐的作用。因此,無論從馬克思主義哲學的認識論和實踐觀來看,還是從實施素質教育和時代的要求來看,必須重視學科知識的運用,以激發學生的學習興趣,培養學生的實踐能力。

2 重視學科知識的運用,培養學生的實踐能力的教學實踐

(1)、教師平時要有意識地加強應用意識的培養,多關注生活,要善于結合教學內容,從生活的表象中抽取出具體的問題。在學習“材料的塑性和脆性”的教學內容時,可以先讓學生觀察“橡皮筋拉斷”和“粉筆拉斷”的不同試驗現象,再引導學生帶著問題去看書,思考分析產生兩種不同現象的原因,要使材料不被拉斷,作用力最大值應如何計算等。原來橡皮筋是塑性材料,在拉斷前會有較大的延伸率和截面收縮率,即在拉斷前會伸長很多,同時橫截面面積會縮小很多;而粉筆是脆性材料,在拉斷前不會明顯伸長,它的斷裂會突然發生。如要計算兩者能承受的作用力最大值,又因兩者所采用的安全系數不一樣,則計算公式也不一樣。這樣層層推進,逐步在學生的腦海里建立起力學模型。

(2)、在生活實踐中理解所學內容,將知識非常感性的內化自己的東西。在學習“軸向拉伸”和“扭轉”兩種基本變形之前,先讓學生用粉筆做兩個試驗,“拉斷粉筆”和“扭斷粉筆”。學生會發現“粉筆拉斷的斷口為與粉筆軸線垂直的圓形截面”、“粉筆扭斷的斷口為與粉筆軸線成45°的斜截面”的兩種不同試驗現象。再要求學生看書分析解釋試驗現象,原來粉筆和鑄鐵一樣都是脆性材料,在拉伸的試驗過程中,斷裂前的塑性變形很小,肉眼根本看不到,破壞會突然發生,所以其斷裂面為圓形截面;在扭轉的試驗過程中,最大剪應力出現在與粉筆軸線成45。的斜截面上,而粉筆的抗剪能力很弱,所以其斷裂面為斜截面。進一步引導,凡是脆性材料均具有這樣的力學性質。這樣讓學生在具體的參與過程中,通過親身體驗去感悟、檢驗知識的由來、本質,就能更好地將知識消化、吸收、沉淀為自己的東西。

(3)、《建筑力學》是一門設計建筑物和構造物結構的工程力學,和我們的生活息息相關。在教學過程中積極引導學生用學過的知識來分析認識身邊的各種建筑結構,從中發現知識、發現知識的實用價值,就顯得尤為重要。如引導學生用學過的“軸向壓縮”知識,解釋學校的旗桿為什么做成階梯桿,最下面的一節最粗,最上面的一節最細;有些發電廠的煙囪為什么做成外形優美的弧形桿,中部細、下部漸粗、上端漸成喇叭形,而教材上受壓桿件的計算,卻都是等直桿,這又是為什么呢?在此可以引導學生,原來課本上講解的受壓桿件,均忽略了桿件本身的自重,現階段只要理解軸向受壓桿件的強度計算,而真正的設計工作,需考慮桿件本身的自重,在大學里面再要求。

在實際工程中,尤其是在土建和水利工程中,有許多建筑物和構筑物,它們的自重都非常大,例如混凝土柱、橋墩、重力壩等,和它們承受的其他荷載相比較,自重占有相當大的比例。在計算這些構件的強度和變形時,自重均不能忽略不計,經過理論的計算,我們將發現弧形桿、階梯桿和等直桿比較起來,弧形桿所用的材料是最少的,比較經濟。但若要將桿件的形式按弧形桿所示的截面變化規律來施工制作,會大大增加施工的困難,因為弧形桿在施工過程中,技術上難以控制,費工費時。從總體造價上來看,不一定最經濟’,而階梯桿在施工過程中,技術上比較好控制,所以在實際工程中,除非必要,一般近視的將弧形桿制作成階梯桿的形式。分析到此,學生會得出,現實生活中見到受壓柱最好做成上部細下部粗,例如電線桿。

再進一步用其他學科的知識分析,有些電廠的煙囪最上部并不是最細,而是形成一個喇叭口,這又是為什么呢?原來這是環保工藝流程的需要,在煙囪的上部還需進一步除塵,以降低廢氣中的粉塵等污染物??梢娫O計工作是一項非常復雜的系統工程。不僅要從建筑力學的角度設計,還要從工藝流程、環保、美學等多角度進行設計。設計煙囪如此,設計其他的建筑物也如此,這樣層層分析,理論聯系實際,使教學內容和具體建筑結構相結合,在實例分析中培養學生運用知識解決問題的能力,達到學以致用,學有所用的境界。使學生的學習興趣大增,求知的欲望大增,但僅憑目前的知識還不夠,還需進一步學習。

再比如引導學生用學過的建筑結構知識來分析南京二橋(北漢橋為單跨鋼筋混凝土拱橋,南漢橋為雙塔斜拉素橋)、江陰大橋(雙錨錠懸索橋)的結構特點、受力性能、施工難點、構造措施等。這樣使教學內容充滿時代氣息,緊跟時代的步伐,知識的作用,學習的價值得以充分凸現。再要求學生平時注意觀察身邊的建筑結構,并用學過的結構知識來分析看到的結構,就順理成章了。

實踐是認識的來源,是認識發展的動力,是認識的目的。在教育教學過程中,只要注重學科知識的實際運用,就能培養學生的實踐能力,就能調動學生學習的積極性,引導學生主動去探究知識,達到教學內容和生活實際的互動,從而符合現代教育功能的要求。

建筑力學論文:淺析 建筑力學 課程的教學質量管理

論文關鍵詞: 教學質量 建筑力學 教學 實施

論文摘要: 教學質量是教育的生命,也是教育可持續發展的基本保證。加強教學過程管理,提高教學質量,這一點顯得尤為重要。

一、創設良好的思維情境,促進創造性思維的培養。

良好的環境和氛圍有助于靈感的閃現,創設愉快的情境氛圍有助于創造性思維的發展。良好的思維情境是一種主動、積極的迫切探求新知識的學習環境,是一種敢想善思創造性學習的情境,這種情境的產生來源于教師的教學思想和教學方法。我們堅持貫徹學生為主體,教師為主導的教學原則,做到“六讓”,即,讓學生獨立觀察,讓學生獨立思考,讓學生動手操作,讓學生動口表達,讓學生質疑問難,讓學生標新立異,真正把學生當成學習的主體,在教學過程中注意誘導、激勵,點明解決疑難的“訣竅”。想方設法點燃學生中探求知識的思想火花,激發他們的創造興趣。盡可能地采用敘理性提問如為什么和擴散性提問,如解決這個問題有哪些可能性,除此之外還有沒有不同的想法,創造一種寬松富有活力的教學氛圍,激發學生的創造熱情和創造靈感,積極地培養他們的創造性思維。課堂教學是培養創造性思維的主渠道,注重思維能力的培養是促進創造性思維的重要環節,在教學中我們注重思維過程和思維特點的培養,強調學生的學習方式,強調發現過程和探索過程,培養學生善于觀察問題、提出問題和解決問題的科學思維方法。

二、課堂教學中注重激發學生學習的主動性,培養學生學習的能力,是提高教學質量的關鍵。

課堂教學是保證教學質量的關鍵,是一名教師與許多學生之間以媒體為媒介的知識交流過程,是向學生演示教材,通過恰當的媒體,按照教學大綱,在教師的引導下進行教學實施的一個重要環節,課堂教學應圍繞如何培養學生的學習能力、開發學生智能為中心。所謂智力指保證學生有效學習的各種心理認識能力的綜合,它包括觀察力、想象力、記憶力、理解力和思考力,其中思考力是優秀,能力指學生運用知識于實際的心理動作技能和技巧,它包括解決問題的定向能力、表達能力、組織能力、動手操作能力、遷移能力和創造能力,其中以動手操作能力為優秀,能力發展的最高形式就是創造力。學生在學習中智力與能力的增長和獲得是由其心理的學習意向,即注意、情感、動機、意志來支配的,它們是學習的動力,為此學生學習過程是一個以“意向動力”為優秀的智能發展心理結構。在建筑力學教學中如何具體地培養學生的智力能力呢?

1.以身邊的工程實例為例

讓學生明確建筑力學在本專業中的位置和在工程結構計算中的作用,激勵學生有強烈的學習欲望,即培養學生的意向動力。如教室是磚混結構,就以梁、板為例,如教室是框架結構,就以框架結構為例,說明建筑力學是怎樣計算結構內力的,有了結構內力,就可以設計截面尺寸、選擇材料、計算配筋等。

2.著重重點闡釋

重點闡述問題的思路,發掘問題的內在規律,掌握理論基礎課研究分析問題的思想方法,是提高分析問題、解決問題能力的一個重要方面,因此,講述基本定理、基本公式的推導時應重點闡述分析問題的思路,發掘問題的內在規律。如建筑力學四個基本變形中橫截面上應力的公式推導都貫穿了同樣的思路,同樣的方法,即研究橫截面上應力的平衡條件,應變的幾何條件,以及應力與應變之間的物理條件,講述時應突出這三個方面的推理,并且著重分析應用公式的條件和物理意義,掌握了這些推理的思路,學生會很快明白解題的方法和思路。

3.例題講解

例題講解時,注意解題步驟,掌握解題步驟是學生會做題,解對題的關鍵,如用力法計算超靜定結構的步驟:

(1)去掉多余聯系代之以多余未知力,得到靜定的基本結構,并定出基本未知量的數目:

(2)根據原結構在去掉多余聯系處的位移與基本結構在多余未知力和荷載作用下相應處的位移相同的條件,建立力法典型方程:

(3)在基本結構的單位內力圖和荷載內力圖,求出力法方法的系數和自由項;

(4)解力法典型方程,求出多余未知力;

(5)按分析靜定結構的方法,作原結構的內力圖;

這樣學生在解題時,根據自己的薄弱環節,有重點的掌握每一步驟,同時解題步驟正確在閱卷評分時也容易得到步驟分。

4.善于向學生提出問題,啟發學生發現問題,指導學生總結問題的規律

一切研究、探索都是從提出問題開始的,只有在教學中注意引發問題,才能激發學生的思考能力。講一堂課要層次分明,脈絡清晰,一環扣一環,引人入勝,關鍵在于教師能否事先根據教材內容設計好幾個逐步深入的有份量的提高。例如在建筑力學中關于畫梁的剪力、彎矩圖,內力分析兩節課的授課中,可以提出如下幾個逐層深化的問題:(1)怎樣畫分離體圖?啟發學生思考畫分離體圖注意:a,分離體要徹底分離;b,約束力、外力一個不能少;c,約束力要符合約束力的性質;d,未知力先假設方向,計算結果定實際方向;e,分離體內力不能畫;f,作用力與反作用力方向相反,分別畫在不同的隔離開體上;畫分離體圖不能錯,否則計算從頭錯。(2)畫分離體圖的目的是什么、啟發學生回憶前面所熟知的平衡方程的利用,即利用平衡方程求解支反力和內力。(3)利用截面法和力、剪力之間的微分關系畫剪力求解的不同點。(4)利用截面法和剪力、彎矩之間的微分關系畫彎矩圖,梁上作用均布荷載、集中荷載、力偶不同情況下可以發現什么特殊情況?啟發學生發現剪力圖、彎矩圖的不同之處。(5)讓學生自己動手做幾道幾種簡單情況下簡支梁的剪力、彎矩圖,假設幾種簡單情況下簡支梁的剪力、彎矩圖記住了,啟發學生利用疊加法畫剪力、彎矩圖,通過提出上述問題,一步一步地深化,就可以達到啟發學生思考,培養分析問題和解決問題能力的目的。

5.選好例題、習題,培養學生提高解決問題的能力,表達能力是能力的一個重要方面

做習題又是培養鍛煉學生使用文字、圖形、計算來表達思維能力的重要方法。布置習題必須緊密聯系工程實際,要求學生作習題時分析要條理化,步驟要規范化,繪圖要正規化。對學生嚴格要求,必需強調的只有刻苦學習、熟能生巧才能掌握有關內容。教師在課堂教學中首先應起表率作用,在例題講解時要做到思路清楚,備課充分,版書認真,最好不要看講稿。

三、在教學中重視聯系實際,不但可以培養創造性實際工作的能力,也是提高教學質量的輔助手段。

1.從感性認識到理性認識

人的認識到過程總是從感性認識上升到理性認識的過程。學生從校門走進校門,對工程實際的認識幾乎一片空白,因此在課堂教學中應注意教學的直觀性,充分利用實物、力學模型、電化教具等手段,增加學生的感性認識,從而加深對理論的認識。例如,采用力學模型講述建筑力學的緒論,采用廠房結構的模型講述結構計算簡圖的選擇,到實際中去,特別是學校本身的建筑結構逐一分析其計算簡圖、受力特點,對受扭破壞在教室里一只粉筆的扭斷就可以說明破壞斷面的情況等,這些加強了學生對結構的感性認識,提高了學習興趣,對提高教學質量起了很好的輔助作用。

2.注重“建?!蹦芰Φ呐囵B

建筑力學模型是聯系力學知識與實際問題的橋梁,重視培養學生的“建模”能力是培養創造性思維的重要環節。在教學中,我們注意向學生傳授建筑力學模型的思想和建立方法,講授力學“建模”的準則,通過“建?!眮硗怀黾s束結構的最本質的屬性,使學生能認識事物內在規律性,進而培養學生運用理論解決實際問題的能力。例如:在講約束時,重點講清各種約束的結構特點及反力的區別,利用教具進行直觀啟發,如引導學生分析:埋在土中的立柱當下端的填充料分別為瀝青加麻絲和水泥加細石時,應該將其分別簡化為什么模型,為什么磚石房屋橫梁的兩端埋入墻體內,此時橫梁兩端所受的約束可以簡化成什么模型,講結構時,講清楚各結構組成的特點及荷載傳遞的途徑,按照實用上許可的近似程度進行簡化。讓學生分析鋼筋凝土單層廠房及焊接鋼桁架分別能簡化成什么模型,以此鍛煉抽象概括能力和理論聯系實際的能力。

3.注意培養解決實際問題的能力

不僅在課堂教學時注意將理論聯系實際,而且要特別注重課堂練習,在習題中讓學生運用理論知識解決實際問題。例如,提出從強度的觀點考慮兩塊鋼板受軸向力作用,用四根螺栓固定,螺栓如何排列比較合理,為什么?有無更好的方法等等,讓學生廣開思路,熱烈討論,運用所學的知識解決實際問題,結果大大促進了創造性思維的發展。

四、認真上好實驗課是提高學生動手能力的重要環節。

實驗是培養學生動手能力的重要環節,是力學教學的重要組成部分。我認為不僅要嚴格按照大綱要求開出全部實驗項目,還必須向學生開放實驗室,讓學生有充分的時間學習操作,有所創造,有所發現。實驗結束后,學生要有實驗報考,實驗課要單獨考核、在形成性考核中計算成績,以保證其在本課程中的地位。建筑力學實驗主要有材料軸向拉伸(壓縮)實驗、彎曲正應力電測實驗;在教學上要求學生會做材料軸向拉伸(壓縮)實驗、了解彎曲正應力電測實驗的步驟方法;實驗報告教師要有個性化評語,成績的評定。學生對上實驗課的積極性很高,每個人都有收獲,對培養學生動手能力起了很大的促進作用。

五、抓好考試改革環節,是檢查教學質量的重要手段。

考試是檢查課程計劃和教學效果所必不可少的??荚囘^程也是學習過程,它促使學生要對教材進行復習。對已經學到知識進行分析、鞏固和綜合。一次成功的考試不但能夠全面評價教師的工作效果以及學生的學習效率,而且能夠成為激發學生再學習的動力。當然,考試也可以把學生引向死讀書的死胡同,因此必須抓好考試改革的環節。

教學質量是學校的永恒主題。是衡量教學是否成功的根本尺度,必須予以高度重視,然而,教學質量的提高涉及到教師、學生、課堂環境、技術手段等諸多方面的因素,因此必須盡可能地調動一切有利因素,結合具體的教學對象和教學環境,加以合理利用,才能真正提高教學質量。

建筑力學論文:激發中職學生學習《建筑力學》的興趣

正文:

隨著國民經濟持續、穩定發展,國家西部大開發的宏偉戰略、城市基礎建設規模的不斷擴大以及房地產事業的方興未艾,給建筑行業提供了持續發展的機遇、良好的市場前景,宏大的建設項目。建筑工程技術專業是建筑行業的精髓,適應崗位多,人才需求量大。若想適應工作的要求,在學習期間,就必須掌握本專業所涉及的《建筑力學》、《建筑制圖》等一系列專業課程。

《建筑力學》是一門基礎性學科,它既是中學階段《物理》學知識的進一步延伸,也是從事建筑設計和建筑施工的人員解決實際問題,必須掌握的一門實用性學科。多數中職學生,在學習過程中,最深的感觸就是建筑力學,難度大,學不會。也有的認為,在以后的工作中,計算內容很少,不需要學習。那么如何消除學生的認識誤區,引導學生來認識《建筑力學》的重要性,并逐步提高學習的興趣,是教師在傳授知識的同時要面對的一主題。

針對這些現狀再結合中職學生自身的特點,從下面幾個方面來論證,是提高學生學習建筑力學的興趣的必然所旨。

1、從國內外建筑發展的情況分析,讓學生體會建筑學科的審美觀,了解建筑學科是一個國家乃至世界經濟發展的里程碑,銘記了歷史,激發了人們探索與發展人類居住精神遺產。

中職學生,由于數學知識掌握欠缺,對計算量大的課程比如《建筑力學》,就產生了一種畏懼心理。為了消除學生的心理負擔,促進學生對所學專業熱愛,老師在教授過程中,尚可從多角度激發學生的興趣。給學生介紹一些國內外著名的建筑,分析下這些建筑之所以世界有名的原因及其本身的獨特處。比如:

(1)西安大雁塔建于唐代,經歷多次大地震依然完好無損;

(2)河北趙州橋,建造于隋代,是當時世界上跨度最大的一座空腹式石拱橋,也是當今世界上現存最早、保存最完善的古代敞肩石拱橋。在1400年的歷史中,經受住了多次洪水沖擊,8次大地震搖撼,以及車輛重壓,仍然完好無損。

(3)埃菲爾鐵塔,是巴黎的標志之一,被法國人愛稱為“鐵娘子”。 它和紐約的帝國大廈、東京的電視塔同被譽為西方三大著名建筑。

(4)北京鳥巢,“鳥巢”整個建筑通過巨型網狀結構聯系,內部沒有一根立柱,看臺是一個完整的沒有任何遮擋的碗狀造型,如同一個巨大的容器,賦予體育場以不可思議的戲劇性和無與倫比的震撼力,為21世紀的中國和世界建筑發展提供歷史見證。

通過對歷史、現實的了解,既使得我們的學生拓寬了知識面,又讓他們知道,學習課程的必要性。有了興趣才會有創造,才能在以后的工作中有所作為和取得好的業績。

2.隨著科技的發展,各地的高樓大廈隨處可見,在這些建筑物中,每一個梁、每一根柱都必須運用建筑力學進行分析設計。

從事建筑施工和建筑設計的人員,都要掌握建筑力學的基本理論和知識 ?!督ㄖW》研究的主要問題大概有,平衡問題,變形問題,結構問題,看似深奧的理論,其實仔細去分析會發現,它與我們的生活處處相關,有著密不可分的聯系。所以,在授課過程中,從我們常見的一些事情出發,分析其原因和實質,再與課本的章節內容相銜接,這樣既使得學生有了濃厚的學習興趣,還降低了學生的理解難度,逐漸的才能使得學生由被動的學習轉化為主動的學習。

力學理論來源于生活,生活中的力學隨處可見,比如建筑、體育運動、航天事業、電子技術、武器裝備等等,在規劃設計時都與力學知識是密不可分的。

2.1體育運動

體育運動中的很多項目,在制定訓練方案的時候,考慮的因素,與力學都有一定的關聯。比如高空走鋼絲,是一項喜聞樂見高難度體育項目。在感嘆演員技藝高超的同時,我們就會想,他們是如何做到的呢?通過力學分析,我們就會慢慢了解,其實這項娛樂節目,體現的是力學中平衡與穩定的原理。

2.2生活中常見的變形

建筑設計及施工過程中,首先要考慮的是構件之間的穩定性及變形性問題,這些變形,在生活中,是處處存在的。

玩耍橡皮筋時,用力拉,橡皮筋就變長,把外力取消,又恢復原來的長度,這就是在力學中要學到的拉伸變形。

用剪刀把物體剪斷;或者,在做飯時,用菜刀將蔬菜切碎,這些看似簡單的過程,其實都包含了力學中剪切變形原理。

早上起床要洗臉,毛巾擰干后才能把臉擦干凈;臟衣服在洗好后,要擰出衣服里的水分,像這擰毛巾、擰干衣服的動作,就都屬于力學中扭轉變形。

在體育項目中,單杠表演時,杠子因支撐運動員的臂力發生了彎曲;汽車通過橋梁時,橋梁也發生彎曲。這種彎曲就是力學中研究的彎曲變形。

通過這些很熟悉的身邊事物,引導學生去想去思考,學生對《建筑力學》中所涉及的材料的四大變形,就有了初步的認識。把這些微觀的理論,放大成能看見的事物來理解,降低了學生的理解難道,使得他們能對所學的知識有基本的認識。

知識的獲得,除了自身努力學習,教師課堂的講述是比較重要的。

建筑力學論文:淺談《建筑力學》教學改革

淺談《建筑力學》教學改革

《建筑力學》課程由理論力學、材料力學、結構力學三部分的主要內容融合為一體的力學。它是建筑類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。在我院,學生普遍感到力學課難學、難懂,力學成績普遍較低,而招聘單位對力學的重視度很高,這使得我們教力學課的老師深深體會到:在課時少的情況下,為適應教育改革及時展的要求,必須更新教育理念,只有大膽地對教材進行改革,只有在教學過程中注意采用靈活多樣的教學方法、教學手段,才是力學課的出路。

教材改革

教學改革的首要任務是教材改革。為此,我們按照“實用、夠用”的原則來精心編排教材內容,減少或刪除部分理論分析推導及相關知識,加強應用計算,對例題、習題也進行了精心挑選,使難題、怪題、繁瑣計算題不出現在課本上,這樣,學生通過簡單計算很輕松地掌握了所學的一些理論知識、基本原理。否則遇到一道計算繁瑣題,學生就像進入數學迷宮中,解得頭很痛,到頭來還不易解出正確答案。如果將一個個難題跳過,學生又會感覺到有很多題不會,學習力學的過程不流暢,心里睹得慌,他會耿耿于懷,產生學習力學的心理障礙,這樣連最簡單、最基本的知識掌握都受到影響,力學成績自然就差,從而學生整天喊“力學真難學啊!”。

我們對教材的內容及結構也進行了重新整合。在靜力學部分,將簡單力系揉和在一般力系中。在材料力學部分,重點放在彎曲內力、彎曲應力、彎曲變形。在結構力學部分,精選力法和力矩分配法。還盡可能地結合工程實際,以拓寬學生的視野,激發學生對專業的興趣,提高應用書本知識解決實際問題的能力。

教學方法改革

一切方法,只要有利于激發學生的興趣,有利于培養良好的學習習慣,都應該采用,如除常用的講授法、討論法、啟發式、歸納總結法、類比法外,對于我們學校的學生更應注重低起點、對比法、結合實際法、講練結合法等進行教學。

1.低起點。由淺入深,循序漸進,以所教內容的最基本、最本質的東西作為教學的起點。例如:“梁的內力圖”教學中,先由簡支梁、懸臂梁分別在集中力、均布線荷載、力偶單獨作用下的內力圖作法,引出梁內力圖的形狀特征,總結出內力圖的分布規律,再根據此規律畫任意一根梁在任意荷載作用下的內力圖,并總結解題過程歸納出解題步驟和基本思路。這樣降低了難度,使學生易掌握,還提高了學生的概括和總結能力,也為以后畫多跨梁、剛架和超靜定結構的內力圖打下堅實基礎。

2.對比法。知識不是孤立的,割裂的。新知識往往是建構在舊知識基礎上的,人的學習過程就是一個不斷建構的過程?!督ㄖW》課程涉及的名詞、術語較多,概念抽象。為便于學生掌握,從學生已學過的、所掌握、所了解的知識、實例作為起點,在教學過程中通過對比,找出異同,從而使學生加深對概念的理解和認識。

3.結合實際法。建筑力學源自于建筑工程。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。

4.講練結合法。眾所周知,建筑力學中計算內容較多,傳統的教學是老師將例題全部講完課內時間所剩無幾,學生下課后才開始做課后習題,結果很多學生還是不會。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。教師在設計選配不同層次的練習題時,應遵循“低起點、小坡度、密臺階”的原則,實際中,可采用先練后講的方法,放手讓學生嘗試,使學生在嘗試中體會成功,學生經過自己艱苦探索取得成功后,對以后的力學學習增強信心。

三、教學手段改革

多媒體計算機輔助教學作為一種全新的現代化教學手段,以其科學性、先進性、生動性、直觀性等特點成為課堂教學的最佳選擇,在建筑力學的課堂中運用多媒體教學已是一種必然趨勢。

1.節約時間,提高效率。在課時少的今天,建筑力學的教學中應用多媒體顯得尤為重要,它能節約許多在黑板上作圖和書寫的時間,將節約出來的這部分時間進行習題的講解與討論,既加深了學生對內容的理解與運用,又提高了分析和解決問題的能力。

直觀、易理解。對傳統教學難以奏效的內容,如語言文字難以表達,學生難以理解的形式與關系,較為復雜的變化過程等,可借助多媒體的動畫模擬、局部放大、過程演示等手段予以解決。

3.多媒體只能是輔助教學。在進行多媒體輔助教學時,由于大量使用事先已經輸入好的內容,很容易造成課堂教學節奏進行得過快,使一些學生的思維跟不上,課堂教學很容易演變成為一種“滿堂電灌”,造成師生間情感的缺失,削弱了學生主動建構自己知識的過程。因而,要注意控制好課堂教學的節奏,重視學生的思考和參與。同時,黑板和粉筆也有其它媒體不可替代的連貫性優勢,特別是在講解例題、習題過程中,其優勢非常明顯。雖然多媒體課件的表達能力十分強大,引入課堂后,彌補了傳統教學的不足,但是它仍然只是一種輔助教學的手段,不能取代教師的作用,仍需要充分發揮教師在課堂教學中的主導作用。為此,我們必須根據講課的內容,不同的階段在教學過程中靈活實施多媒體,以提高教學質量。

總之,我院建筑力學課程的教學,應根據我院學生的知識水平和心理特點,力求從本課程的教學內容、教學方法、教學手段等幾個方面探索一些有效的途徑,才能取得良好的教學效果,為學生學習后續課程打下堅實的基礎,并培養學生應用力學理論分析、解決工程實際問題的能力,同時使我院力學成績大面積的提高成為可能。

建筑力學論文:高職《建筑力學》課程教學改革探索

高職《建筑力學》課程教學改革探索

《建筑力學》課程是一門工科專業學生最早接觸到的與工程實際緊密結合的技術基礎課,具有重要的基礎性和實用性,在整個專業課程體系中具有十分重要的地位。它是構成諸多后續課程的基礎性支撐平臺之一,是進一步學習《鋼筋混凝土結構》、《鋼結構》、《砌體結構》、《土力學與地基基礎》、《施工技術》等后續專業課的基礎。對培養學生的抽象思維能力、邏輯思維能力、理論與實際聯系的分析能力,以及學生的后續學習能力起著重要的作用。

然而,目前在《建筑力學》教學上存在較多的問題。首先在意識上,高職學生對力學的重要性普遍認識不足,認為建筑力學在實際工程中沒有應用價值,對建筑力學缺乏興趣。其次,教學內容的選擇上忽視“必需、夠用”原則,未能針對具體專業的培養目標進行相應的調整,不注重建筑力學與后續課程的聯系及建筑力學在實際中的應用。并且內容重復多,缺乏新意,教學手段落后,課堂教學與試驗教學脫節。本人多年從事建筑力學課程的教學,針對教學上存在的一些問題,提出了教學改革的一些措施。

一.改變課程設置理念,樹立先進的教育觀念

根據高職教育的特點,依托行業,“工學結合”,以就業為導向,依據建筑工程技術專業人才培養目標、工作任務與職業能力分析對課程進行總體的設計。打破傳統的單純傳授力學知識的課程模式,轉變為“以人才培養為目標,關注專業建設、服務專業課程、服務工程實際”,從理論和實踐兩方面進行課程設計,實行項目化教學。

建筑力學教師們要樹立起先進的教育觀念,在教學中采用科學的教學方法,不斷積累,不斷總結,不斷升華。重視啟發式教學,然而啟發式教學是有層次的,有單純知識傳授的啟發式教學,有培養能力的啟發式教學,二者在操作時有很多相象之處,終極目標卻不同。這就要求我們在運用時注意區別。

二.以興趣引導教學

興趣是最好的老師。一個學生如果對學習產生了興趣,就會從被動學習轉化為主動學習,興趣會成為學習的動力。如何使學生對建筑力學這門枯燥的課程產生興趣,是建筑力學這門課程教學改革中需要深思的問題[1]。

首先,積極開展建筑力學科普知識講座,激發學生對建筑力學的興趣,使學生對建筑力學有新的、全面的認識。

其次,理論聯系實際,引導學生自主思考,引導學生把建筑力學與日常生活結合起來。盡量引導學生用生活實例解釋抽象的問題,生活中很多平常的細節都可以與力學結合起來,如:開關門可以用來解釋力矩的作用效果、剪刀可以模擬剪切變形等。通過講解力學在日常生活和實際工程中的應用,使之更加生動直觀的展現在學生面前,讓學生在趣味學習中對力學產生興趣。如有條件,還可以增加力學試驗,提高學生的動手能力。結合建筑力學與工程實際密切相關的特點,教育學生理論聯系實際,特別注意從工程實際中發現問題,然后用建筑力學的理論和方法予以解決,激發學生的興趣和創造思維能力。

再次,增加建筑力學緒論的內容,可以在緒論部分增加建筑力學的發展史,這會讓建筑力學變得生動、趣味,讓學生沿著科學家們的足跡去探索建筑力學、了解建筑力學。根據筆者多年的教學經驗,緒論課的精彩與否在很大程度上影響著學生對該門課程的興趣。

總之,為了讓學生對建筑力學產生濃厚的興趣,培養學生的自主學習和研究創新意識,必須改變傳統的灌輸式的教學,灌輸式的教學方式會扼殺學生的創造能力和批判精神。

三.改革教學方法與手段,調動學生的主觀能動性

1.綜合利用多媒體教學。在教學過程中采用多媒體技術,將一些抽象難懂的內容通過動畫等形式表達出來,或將一些工程案例通過錄像生動的展現在學生面前,有助于學生更直觀的理解抽象深奧的概念,是課堂教學變得更加真實、形象、生動,既可培養學生的興趣,又可以提高課堂教學效果。

2.充分利用網絡教學資源。網絡教學資源豐富、功能齊全,能更好的為學生的自主學習服務,能有效共享。利用電子郵件做好課外的師生交流,教學互動。

3.加強實驗教學,提高學生動手能力。實驗教學方面首先讓學生做好基本實驗(拉、壓、剪、扭、彎等),然后讓學生做一些綜合性或設計性實驗,最后引導學生開展課外科技活動,使學生能夠將力學的基本理論同工程實際結合起來。

4.現場授課和模擬現場授課相結合。在教學過程中,專任教師與一線技術人員聯合授課;把學生帶到施工現場,讓學生自己去發現問題,把工程實例和工程中的常見問題帶進課堂。學生會帶著問題學習,更加明確了知識的用武之地,增強學習效果,也為知識應用于工程奠定了良好的基礎。

5.結合力學實際問題,聘請知名專家舉行力學專題講座。

四.教材改革

教材建設要充分考慮高職的特點和突出能力培養。

首先,根據高職教育的培養目標和實際工程需要進行內容的取舍。內容選擇要注重實用性,夠用就好,不要盲目追求高難度和大范圍。

其次,根據高職的培養目標選擇詳略。對于實際工程中應用不多的內容可以簡單介紹,而在實際工程中應用比較廣泛的內容要詳細、深入的講解,突出重點。

五.考核方式改革

考核應遵循“形成性考核”的原則,加大平時的考核,使學生在日常學習中打下扎實的基礎。

期末考核試題的設計應突出考核學生對基本概念、基本理論、計算方法等基礎知識的掌握程度及靈活應用的能力,反對死記硬背。

六.結束語

本文就建筑力學教學過程中存在的一些問題,提出一些改革的建議和措施,建筑力學課程的改革是一個長期的過程,任務艱巨,任重道遠,應該在不斷的探索中總結經驗教訓,逐步完善。

建筑力學論文:建筑力學教學改革的探索與實踐

建筑力學教學改革的探索與實踐

建筑力學課程理論性強,內容缺乏趣味性,按傳統教學方法教學效果不理想。為適應教育改革及時展的要求,教師必須從更新教育理念入手,以學生為本,對教學方式、教學內容等方面進行全方位的改革及創新,為培養既有理論又有實踐技能的建筑業所需要的人才打下堅實的基礎。為此,我結合幾年來的“建筑力學”教學工作實際,談談教學改革的探索與實踐。

一、建筑力學教學改革的迫切性

建筑力學是建筑學專業的一門重要基礎課程。通過該門課程的學習可以培養學生對力學概念和規律的認知,建立合理的力學概念模型,為學習結構選型等后續課程奠定基礎。由于建筑學專業的學生對力學概念普遍缺乏理解,因而嚴重影響了教學效果。探索建筑學專業建筑力學的教學改革設計,對增強教學效果和提高學生專業素養具有重要意義?,F行建筑力學教材教學內容較多,基本是理論力學、材料力學和結構力學三大力學內容的疊加,除在廣度上反映不夠外,在深度上片面強調知識的完整性,卻很少聯系結構構思的實際;只顧及三大力學自身的系統性,缺乏靈活、通俗的闡述;偏重于計算原理和公式推導,而忽略基本概念和方法的應用。長期以來,教師滿足于單純傳授知識和技能的“填鴨式”教學方法,對力學規律的認識總結較少,重視定量分析,而忽視定性分析;過分強調培養學生的計算能力和解題技巧,忽視基本理論在工程實際中的應用,在一定程度上挫傷了學生的學習積極性,不利于開發學生的智力和培養學生的綜合能力。這種與時展不相適應的教學模式和教學方法,勢必會造成建筑設計與結構設計間存在技術空白,影響建筑師創造力的發揮。

二、注意因材施教,分層次教學。

我在講授本課程之前會進行一次教學摸底,內容包括班級學生的數學基礎、物理基礎,對建筑力學的了解,是否有興趣學習本課程,粗覽教材后想學哪個章節的內容、怕學哪個章節的內容,為什么,等等;教學過程中會利用課中、課間等經常性地了解學生哪些問題沒有掌握,對教學方式方法有何要求,等等。目的就是根據學生情況采取相應的教學措施,調整教學方式方法,努力實現以學生為本,因材施教。

我認為分層次教學包括兩層含義:一是教學內容上分層次。我以“夠用為度,注重實用”為原則,將教學內容分為應知應會部分和理解提高部分,針對基礎比較差的學生,結合評價體系,只要掌握了應知應會部分就可以通過本門課程的考核。二是教學進度上分層次。由于學生個體的學習基礎、理解能力、學習態度等方面存在差異,如果統一教學進度,有可能使基礎很差的同學因跟不上而喪失繼續學習的信心,而領悟能力強的學生又會因“吃不飽”而缺乏學習激情,這就要求教師根據課堂情況、練習、作業完成情況與經常性的摸底實行不同進度的教學。具體做法是,根據大多數學生的掌握情況確定課堂教學主進度,進行統一教學;課堂練習時或課后對個別基礎差的同學進行一對一的個別輔導,對已掌握統一授課內容的學生加大練習難度或指導其超前學習。我通過教學實踐,發現這種教學嘗試雖然對教師提出了更高的要求,加重了教師的負擔,但是能使絕大多數同學動起來,有利于學生學習能力的提高,對班級學風建設也有促進作用。

三、改革課堂教學結構,發揮學生的主體作用

以往的課堂教學只注重教師與學生之間的“教”與“學”,而忽視了學生與學生之間的交流與學習。要充分發揮學生的主體作用,一方面課堂上多給學生留出自主學習和討論的空間,使他們有機會進行獨立思考、相互討論,并發表各自的意見。另一方面,利用教師的主導作用,引導學生積極主動地參與教學過程,既要幫助學生學會,又要幫助學生會學。不僅要鼓勵學生參與,而且要引導學生主動參與,使學生的主體作用得到充分的發揮和發展,進而不斷增強課堂教學效果。

四、以多媒體技術為輔的現代化教學法

多媒體技術是集文字、圖像、圖形、視頻、動畫和音頻于一體,通過計算機經過數字加工處理,將音像技術結合在一起所形成的高新

技術。多媒體技術應用到教學中,有著巨大的優越性:激發學生興趣,集中注意力,加深印象,有助于對知識的理解、記憶和應用;有利于溫故而知新,增強知識的連貫性;單位時間里提供的信息量大,以開闊同學們的眼界;增強教學的主動性和時效性,有利于教和學充分地結合;可調動學生的積極性、主動性,漸漸地實現了以教師為中心的教學模式向以學生為中心的教學模式的轉變?!敖ㄖW”是工業與民用建筑專業的一門重要專業基礎課程。建筑力學課程知識點多、重要公式多、復雜例題多、圖形圖表多,從而增加了教和學的難度,是一門理論性強內容復雜抽象的學科,而傳統的課堂教學方法往往存在種種弊端。多媒體引入課堂后,打破了傳統的教學模式。實現了教師、計算機、學生三者之間的對話,學生面對的是一個生動形象、圖文并茂的世界。能使學生從簡明、生動、有趣的動畫中獲取知識。對所學內容產生“難點不難,疑點不疑”的良好效果,給建筑力學教學帶來了全新的面貌。

五、培養學生思維能力的探索式教學法

探索式教學就是引導學生在學習過程中,通過主動探索,學會探索問題、思考問題和解決問題,進而提高思考力和創造力。比如:在教學有關“梁的正應力強度”時,要提高梁的抗彎強度,主要是設計和選用合理的截面,“什么樣形狀的截面才是梁的合理截面是矩形、工字形、槽形還是圓形?”提出這一問題讓學生展開討論。分析截面形狀的合理性,可以從正應力分布來說明。彎曲正應力沿截面高度呈線性規律分布,梁彎曲時,距中性軸越遠的地方正應力越大,所以材料離中性軸越遠越能更充分地發揮作用。根據這個道理,可以得出空心圓截面比實心圓截面合理;把矩形截面中部的一些材料,移至上、下邊緣處,從而形成工字形、箱形、槽形等截面形式是合理的結論。建筑中常見的空心板也是根據這個道理制作的,這樣既可以節省材料,又能減輕自重,降低成本。這種教學方式既培養和鍛煉了學生的思維能力,又使學生對所學知識融會貫通,學以致用。

六、以育人為本的教學法

教書育人是教師的歷史使命,古人云“傳道、授業、解惑”體現的不僅要教好書,更為主要的是育好人。要將其融會于平時的每一節課,每一件事,以及自己的一言一行中,把被忽視的道德教育貫穿在專業知識的講授中。這樣在不知不覺中實現了雙重教育,使他們獲取科學知識的同時,懂得學習和做人同樣重要,做一個高尚的、有道德的、有知識的、有益于社會的人。

建筑力學論文:“建筑力學”課程模塊與任務驅動教學方法研究

“建筑力學”課程模塊與任務驅動教學方法研究

“建筑力學”是土建類專業的一門必修專業基礎課,該課程將為后續混凝土、鋼結構等課程打下基礎。從整體人才培養方案可以看出,很多學校對“建筑力學”是比較重視的,為其開設了兩個學期。但是從目前調研和掌握的情況看,很多學生對“建筑力學”課程的興趣不大。究其原因是課程內容比較乏味,教師上課沒有創新,一味強制學生學習。針對這種現象,結合淮南聯合大學建筑工程系具體情況,對“建筑力學”課程的教學模式進行改革,采用任務驅動型的教學模式,把整個建筑力學的內容化整為零,各個擊破,從而提高學生的學習效率,達到該課程的培養目標。

一、創設情境,設置教學任務

每個專業課程體系由若干課程組成,課程之間是相互獨立也是相互聯系的,形式一個完整的專業體系。同樣,每門課程可以劃分為許多模塊,模塊之間既相互獨立,又反映學科內容的邏輯關系。每個模塊都有明確的教學目標,并圍繞某一特定內容,整合學生經驗和相關內容,構成相對完整的學習單元;每個模塊都對教師教學行為和學生學習方式提出要求與建議。任務和模塊結合在一起能夠把教學內容和教學時間集合,還可視為學習目標的集合,教學資源的集合,教與學的方式、方法的集合。對于具體課程可以按圖1進行模塊設置,每一個模塊可能對后續課程是一個導向作用,學好該模塊的內容將可以服務于后續課程學習。

二、模塊任務驅動型教學模式

拋錨式學習環境的概念是vanderbilt大學認知與技術小組提出來的。所謂拋錨式教學,其實質是任務驅動教學,將教學“錨接”于復雜的、有意義的問題情境中,而且各個“錨點”都能夠提供多課程的延伸。讓學生合作解決真實性的一系列相關的問題,來學習隱含于問題背后的科學知識,形成解決問題的技能,并形成自主學習的能力。每個情景能夠支持學生進行持續的探索,學生能夠在幾個星期甚至幾個月時間內從多種角度對其中的問題進行持續的求解。

任務驅動型教學模式是以任務驅動教學法為基本教學方法,以構建主義為理論基礎的新型教學模式。在整個教學過程中,教師以完成一個個具體的任務為導向,首先把教學內容分解設計成一個個的任務,讓學生按照自己布置的任務來領會學習和掌握該任務優秀內容。任務在教師和學生的共同情景中完成。在學生完成任務的同時培養學生的創新意識和創新能力以及自主學習的主觀能動性,引導他們學會如何去發現,如何去思考,如何把理論知識和工程實踐結合在一起,從而達到高職教育的最終目的。

所謂“模塊”,就是各專業根據市場和社會的需要,以技能為優秀,按一定的梯度設置教學內容,它與現有的專業教學模式的最大區別就是打破了學科的理論和知識體系,將理論肢解分配到各個技能模塊中去,而把學生暫時用不到的理論知識大刀闊斧地砍去,從而真正實現理論為實踐服務,知識為技能服務。

單純的模塊教學可能達不到真正的教學效果,尤其對于課程內容比較復雜,理論知識比較深的課程,往往采用模塊與任務驅動相結合的方法,可以達到更好的效果。如表1對“建筑力學”課程中的部分內容進行模塊與任務劃分。

表1 課程模塊與任務設計

序號 模塊內容 任務驅動 學習目標 應用能力

模塊一 力學基本知識 以混凝土樓板下梁的截面大小為例,確定基本構件的計算簡圖,掌握荷載荷載、支承形式、計算跨度 傳力線路,荷載計算和約束情況 將工程結構簡化成計算正確簡圖

模塊二 軸心拉壓構件的

計算 結合鋼筋混凝土柱截面尺寸的不同,來分析柱的強度、剛度和穩定性 掌握受壓構件的內力、變形、胡克定律 進行軸心拉壓構件的設計計算

模塊三 超靜定結構的計算 框架結構中一榀框架的內力計算 掌握簡單超靜定結構的計算方法 能夠進行簡單的框架結構內力設計

三、教學方法和考核評價體系

1.教學方法改革

傳統的教學方法就是老師講,學生聽,學完后老師布置幾道練習題,然后批改并講解作業,這樣一章內容就結束了。通過設置模塊和任務驅動,主要在以下幾個方面進行教學方法探索。

(1)采用導讀法。就是在學習模塊的同時,要求學生先去了解和學習。這種方法可以讓自學能力差的學生有的放矢地避開后續課程的學習障礙,同時有助于基礎較好的學生獲得更加豐富的知識。

(2)在教學過程中,增加案例教學,任務就是案例。建筑力學工程應用性強,在教學中,應注重結合工程案例進行講授。如講授壓桿穩定時,引入施工中腳手架設計、塔吊失穩等案例,引導學生結合所學的理論知識處理工程實際問題。

(3)針對高職學生動手能力差的特點,適當地布置課后作業。該作業似于課程設計,因為它具有實訓性質,很容易調動學生積極性,達到事半功倍的效果。如一榀框架結構的內力計算,涵蓋了荷載的計算、計算簡圖的選取、超靜定計算法等知識,為后來學習建筑結構的內容打好力學基礎。

另外在教學手段上也采用多種方法進行,結合多媒體教學,豐富教學資源,把工程實際與力學知識聯系在一起,用圖片或演示方法來增強學生的理解能力,采用qq和網絡資源共享等課后方法與學生交流互動。我校已建成建筑模型實驗室,并購置相關建筑力學模型,教師可以用模型授課。比如活動鉸支座、固定鉸支座和固定支座的立體模型,學生可以直觀地了解支座情況。這種教學不僅可以使師生互動,還可以改變傳統的教學方式,提高學生學習主動性。

2.考核評價體系

傳統課程考核就是平時成績加期末考試成績,這種考核方式的弊端已經暴露出來,其學習過程無法充分體現。按照高職教育培養技能型人才的要求,改變傳統的考核評價體系,采用全過程、全方面、多角度的考核方式,將考核體系貫穿于整個教學環節中,將實驗、平時提問、作業、現場教學等環節分別考核,按比例給出成績。比如,課堂表現以及任務完成情況占30%,建筑力學實訓占30%,期末考試占40%來最終決定學生的成績。這種考核方式可以使得學生注重每一個階段、每一個環節的學習,真正達到教學目的,也能全方位地反映出一個學生的綜合能力。

四、結論

任務驅動教學模式要求教師通過創設情景,精心設計任務,讓學生在接受任務、完成任務的同時,掌握知識、技能和方法,培養學生的探索精神、實踐能力和創新精神?;谌蝿镇寗拥慕虒W模式應用于“建筑力學”課程的教學改革,能夠充分調動學生的學習主動性,激發學生的創新激情,形成以教師為主導,學生為主體的教學環境。模塊和任務的結合,從教學設計方面可以使學生把握課程的優秀內容,把一本書轉變成幾十個模塊和任務,可以分散難點,各個擊破,便于學習和應用。

建筑力學論文:試論建筑力學與結構教學現狀與教學改革

試論建筑力學與結構教學現狀與教學改革

引言:建筑力學與結構課程用機構有很強的實踐性和綜合性,全面的展示了職業教育的獨特魅力,所以要學好,并且較好這門課就需要教師以及學生共同關注實踐。在建筑學里這門課是一門基礎性的課程,但是無論是在教學的模式還是在教學的方法和手段上都還存在一些問題需要去解決,本文就從教學的基本現狀入手來進一步分析和探討教學改革的具體辦法。

1,建筑力學與結構的教學現狀

1.1. 教材方面———教材缺乏明確的針對性,教學的內容也比較散亂

建筑力學與結構是一門擁有很大的覆蓋范圍,同時也含有很多很雜的知識結構的課程,具有極強的綜合性以及專業性,一門課程最重要的基礎之一就是要有一本好的教材。建筑力學與結構的教材最開始的時候是將力學與結構學拼湊在一起而形成的,缺乏連貫性,學起來也很困難。現在這一問題雖然有所改善,但是還是出現了重點難點模糊的現象,較適合學生都很難把握課程的精髓所在,所以教學的質量以及學生的成績一直停滯不前。

1.2. 學生方面———學生對這門課給的重視遠遠不夠

因為建筑設計專業很多學生都是文科出身,而且學校的教育也顯得比較粗泛化,這樣學生就根本沒有認識到這門課程的重要性,很多學生以為的學習設計,卻把這種基礎性質的課程放在一邊,極為輕視。正是因為學生對這門課程及其不重視,所以基礎相對差,再加上開課的時間又比較少,這門課就逐漸成為建筑專業里的冷門課程。

1.3. 教師方面———教師的教學設計不充分翔實

這個專業的學生通常要在兩年之內完成所有課程的學習,所以,時間是比較緊迫的,安排給建筑力學與結構這門課程的時間就顯得比較少,遠遠不夠一門基礎課程的教學需要。教師一方面因為時間不足,另一方面因為自己本身也不是足夠重視所以,對這門課的教學設計一直是比較粗造的,各種準備都沒有做到充分和詳實。而且,隨著高校的改革,很多教師在上課之外要花更多的時間和精力去做科研,實驗以及其他交流等等,所以課堂的準備工作就會更加沒時間。所以整個教學的整理質量以及教學氛圍就無法得到提升和改善,教學也缺少趣味和創新,課堂變得枯燥乏味,引起學生的厭煩。這些問題之所以會出現,原因有以下幾點:

第一,重模型分析、輕實際聯系;建筑力學模型是建筑結構的高度抽象化,教師教學時容易忽視對理論模型與實際結構聯系的深入講解。如果教師不能主動將理論模型與真實建筑對接起來,會使學生對力學、結構、建筑設計之間的關系認識不夠深入,進而嚴重挫傷學生的學習積極性。

第二,重解題技巧、輕規律總結;結構出身的授課教師往往更注重解題方法和技巧,追求解題過程和結果的正確性,忽略建筑設計專業對力學基本概念及規律的認識和總結要求。這不利于學生對力學與結構規律的認知與掌握,更不能靈活應用所學知識為建筑設計工作服務。

第三,重定量計算、輕定性分析;目前選用的《建筑力學與結構》教材主要強調學生能夠技巧性地解題,重視結構的量化求解,忽略了定性判斷能力的培養。由此減弱了學生對力學現象和力學規律的認識分析能力,進一步影響學生對結構選型的判斷,影響了建筑設計的質量。

第四,重知識傳授、輕表現手段;由于授課教師本身專業的限制,而忽略了結構與建筑關系的分析,忽略了建筑專業學生“天生”對美學的需求。課件制作、授課方法與方式的單一,加上理科技術的枯燥,都會使學生處于被動學習狀態,易使學生產生厭學情緒,學生狀態反過來會影響教師的教學情緒,影響教學質量。

2,建筑力學與結構教學改革

2.1將學生能力素質的培養放到首要位置

現在高校教育的一個主要衡量標準就是畢業生是否學到了真正的技能,能不能成為社會需要的人才,所以,學生能力的培養成為高校教育的重中之重,能力是一個綜合的體系,包括知識、技能、自我概念、特質以及動機。建筑力學與結構作為建筑設計專業的基礎課程,要在平時的教學過程中注重學生能力的培養,所以教師要有意識地培養和鍛煉學生的創新能力,組織能力,合作能力,學習能力等等。要做到讓學生通過課程的學習獲得專業知識,專業技能的同時也可以學會豐富的管理能力以及建筑施工中的各項技能,成為社會的棟梁之才,為我國建筑事業做自己的貢獻。

2.2采用“以學生為中心”的教學方法

要以學生為中心,重視每一位學生的協調發展,新的建筑力學與結構課程要求每一個學生都要得到協調的發展,不管是課堂上還是實驗室,每一個學生都會得到平等的學習機會,即使他們曾經擁有不同的基礎,但是卻能得到共同的進步。還應對每一個學生進行多種方式的評價和審核,以學生的素質能力的提升為主,全方位的評價,才能使每個學生都有優秀的閃光點,與此同時要對學生主體性做更多的關注和強調,新時代是講究個性化的時代,因此教學改革要關注學生的個性和主體性。尤其是建筑設計這樣的專業更需要創新能力,獨創性以及個性化的思維才能設計出最有新意的作品。建筑力學與結構課程中多種模塊的的設計原則就是要盡力開闊課程資源,擴展學生接觸到的知識面,也為他們提供更多選擇。這樣就能更好地激發他們的主體性,在學習中培養他們的個性 。

2.3理論與實踐相結合的教學模式

理論與實踐相結合的教學模式是指學生在學習理論知識的同時還需要加強自己實踐能力的鍛煉和培養。這就需要學校開設相關的實驗課程,讓學生有機會學以致用,用理論指導實踐。實踐是科學工作者發現問題和解決問題的基本方法,也是人們探究科學規律、掌握科學知識的基本途徑。建筑力學與結構課特別注重學生實踐能力的培養,尤其是新課程更是把實踐探究擺在一個重要位置上,建筑專業里實踐占了很大的篇幅比例,其目的在于培養學生的探究能力,鍛煉他們發現問以及解決問題的思維。此外,實踐課也能更好地激發學生學習的熱情和動力,也能夠讓學生在實踐中將學習到的理論學以致用,融會貫通,及時消化吸收,而且還提高了學生的動手能力,訓練了他們的思維能力和實踐能力,大大的提高了他們的綜合素質,真是一舉多得。

3,結語

建筑力學與結構課程是一門比較實用,并且專業性極強的課程,而且該門課程與其他課程之間有比較強的連接性,所以學好這門課程,對學生的未來發展以及整個的專業技能有很大的關系。就目前來看,建筑力學與結構教學了,領域里還存在一些問題,所以這門課程面臨的迫切的改革需要,眾多的研究這一級教育工作者已經在長期的經驗中得到了一些改革的有效辦法,相信,在大家一起努力之下,建筑力學與結構教學一定可以取得更好地進步和突破。

建筑力學論文:建筑力學項目教學法應用

【摘要】

本文通過介紹項目教學法的內容以及研究項目教學法在建筑力學中的實施方案和項目設計,探究項目教學法在建筑力學教學中的應用。

【關鍵詞】

建筑力學;項目教學法;應用

建筑力學是一門應用非常廣泛的專業學科,是進一步探究其他學科、從事技術性工作的重要基礎。建筑力學具有非常強的理論性,學科要求與實際聯系極其緊密。掌握這門課程既需要數學和物理等學科的相關知識,也需要具有一定的邏輯思維。如果學生基礎不扎實,建筑力學對于學生來說會顯得十分抽象、死板,再加上建筑力學理論性強,如果采用傳統的教師講授方式,學生學起來會更加難以理解。鑒于這種現象,我們對建筑力學教學方式進行改革,引入項目教學法,嘗試有效提高學生的專業知識素養以及實際運用能力。

一、項目教學法的內容以及主要特點

在建筑力學教學中實施項目教學法,就是以具有代表性的工程項目作為教學依托,通過將建筑力學專業知識的學習與實際工程項目緊密聯系起來,使學生在解決實際工程項目問題的過程中,將知識要點融會貫通,同時增強學科與實踐的聯系,使學生感受到力學對于工程項目的重要價值。項目教學法最主要的特點就是以項目作為主軸線,教師作為主要引導,學習的主體是學生,徹底扭轉過去教師講授、學生被動接受的局面。項目教學法不再以將教師具備的相關知識技能傳授給學生為目的,也不是簡單直接地讓學生去完成老師部署的任務。它的主要目的是通過教師的有效指導,讓學生親自去認識項目、分析項目,并且領會項目的主要目的,達到可以利用相關專業知識解決實際問題的目標。在信息整合、計劃設計、選擇方案以及實施等過程中,都需要學生親自去完成,得到成果是目的但不是根本目的,最重要的部分是學生完成項目的整體過程。學生在項目進展的過程中,既可以深刻地理解專業知識,還能夠掌握專業知識運用能力,并且體會到項目實踐中創新的艱辛和收獲的喜悅,整個過程還能提高項目分析能力以及培養團隊合作精神。教師在教學中的作用也發生了顯著變化,教師不再單純地向學生傳授專業知識,而是向學生提供相關咨詢或者指導,教師起到引導的作用。由此可知,將項目教學法引入建筑力學的教學中是非常有必要的。

二、建筑力學教學中項目教學法的實施方案和項目設計

建筑力學是基礎學科,是學習其他工科類學科的基礎,因其學科特點,學生普遍覺得這門學科枯燥、抽象、不易理解。在當前教育改革的形勢下,如何科學革新教學方式,在建筑力學教學中引入項目教學法,使力學教學更易于學生接受,值得教育工作者認真思考。

(一)建筑力學教學中項目教學法的具體實施方案。項目教學法通過將建筑力學教學內容用工作項目聯系起來,教師同學生一起完成相關項目,在實施過程中完成教學任務,加強學生對專業知識的理解。在整個項目實施過程中,應以實際行動為指導方向、實際生產作為主線,學生在教師的引導下進行知識構建和技能提高,最優秀的部分就是學生在項目學習過程中對實際工作的體會以及個人能力的提高。建筑力學教學引入項目教學法,可以直接將理論和實踐有機結合起來,以學生為中心,有效地改變傳統理論脫離實踐的局面。在項目實施過程中,將專業知識有效整合起來,進一步培養學生的知識水平、工作能力、創新意識等。

(二)建筑力學教學中的項目設計。在建筑力學教學中應用項目教學法,一方面,項目的合理設計是前提,設計的水平關系到項目教學應用有效與否。項目是專業知識教學的有機載體,項目的整個實施過程中應覆蓋教學任務規定的所有專業知識內容,并且需要滿足工作崗位的要求。另一方面,項目設計應做到激發學生的學習積極性,因此項目設計的最優選擇就是來源于實際工程中。對于建筑力學這門學科,因其作為專業基礎學科,項目的設計要考慮到兩個主要方面:首先,項目設計應考慮工作崗位的要求;其次,項目設計要考慮為后續學科打下基礎,滿足后續學科的需求。例如,某專業對于建筑力學教學設計了三個項目:兩個課內項目和一個課外項目。課內項目為某學校辦公樓結構施工圖校核和某工廠廠房框架結構施工圖校核,課外項目為某學校宿舍樓結構施工圖校核。其中,教師和學生一起完成課內項目,教師主要起引導和咨詢的作用,課外項目由學生自主獨立開展。三個教學項目的設計涉及知識點廣泛,涵蓋了教學大綱要求的所有專業知識點,并且項目教學法可以有效提高教學質量。

三、建筑力學教學中實施項目教學法的具體流程

引入項目教學法來開展教學工作,是將有代表性的工作項目轉化為教學內容。設計項目教學流程時,工作項目的邏輯順序和教學內容的邏輯順序一定要經過合理協調,設計可以按照工作項目的邏輯順序制定教學工作的邏輯順序。建筑力學的主要教學內容包括對具體結構的分析與校核以及如何解決建筑設計方面的問題,工作崗位一般是不同的,因此所需知識面也不盡相同。在實施項目教學法時,一定要按照工作崗位的不同,設計各項分任務,按照邏輯順序依次完成。項目教學法流程主要包括以下方面:明確項目目的、設計計劃、實施計劃、評估與任務歸檔。下面就建筑力學教學中實施項目教學法進行探討。

(一)明確項目目的。項目設計開始前,一定要明確項目實施的目的是什么。教學選取的項目一定要具有代表性和合理性,完整的教學項目應該由一系列具有典型性的小任務組成。選取項目前一定要以教學為優秀進行調研工作,通過收集建筑相關行業狀況的資料,如工作任務的崗位、環境、技能、形式等重要內容,在數量眾多的工作任務中篩選出合理、典型的工作任務,并且明確不同崗位對技能的特殊要求,由此確定教學項目。選取項目的最重要目的就是保證項目開展過程中能夠完成教學大綱規定的教學任務,保證學生能夠學習到足夠的內容。此外,項目工程量不宜過大,項目時間應適宜,以防止學生產生抵觸心理,對開展教學不利。建筑力學的項目設計可以從分析建筑材料、主要結構體系、結構設計、分析校核等幾個重要方面取材,合理部署任務。

(二)項目教學計劃的設計。建筑力學課程在設計項目時應保證含有一系列典型性的分任務,完整項目所需課時以及分任務課時占比一定要根據教學大綱合理安排,并制定出課時表。組織項目開展也需要安排課時,對學生分組、成員搭配、組長選定、分工合作等任務進行明確,另外也需要安排時間進行項目問題集中解決。教師應安排時間進行項目定期或不定期評估,及時對項目計劃進行合理調整,保證項目順利進行,確保項目教學法的成功。

(三)項目具體實施過程。計劃的實施是整個項目教學的關鍵,是項目教學法的主要部分。要保證學生能夠獨立完成任務,教師要起到一定的引導和咨詢作用,要講解新知識以及知識在項目實施時的應用,專業知識的講解最好結合簡單易懂的實際例子,有利于學生理解和應用,最終完成項目。在學生開展項目工作時,應調動學生的學習積極性。以學生親自操作為主要方式,信息收集、篩選以及項目的具體實施都應由學生獨立完成。要組織各小組定期進行項目交流,教師應根據整體學生的情況,對項目進行科學調整。教師將書面指導交給各個小組,小組獨立確定項目具體步驟、安排工作分工。教師一定要認真分析項目情況,對學生進行細心考察,互動交流既要保證知識的傳授,也要注重學生能力的培養。

(四)項目完成后進行評估。在項目完成之后,一定要及時進行評估和歸檔。對項目的完成情況以及存在的問題進行總結歸納,是項目教學法的重要環節。首先,對以下內容進行評估:學生收集項目資料的內容質量、計劃設計的可行性、項目完成的質量、學生對該項目的重視程度等。并且還要考察學生對建筑力學理論知識的掌握程度以及應用能力,另外各小組進行項目成果匯報,對小組成員工作完成情況進行總結,同時促進各小組進行交流學習,分析各小組團隊協作能力。指導教師根據評估結果,糾正學生在完成項目的過程中存在的錯誤,并且加深學生對該項目的認識理解,提高學生對建筑力學專業知識的實際應用能力。項目的評估應遵循以下流程:首先各小組進行項目評估,完成自我評估后,小組之間互相評估,最后總結完成后統一由指導教師進行評分、歸檔。各小組以及教師應鼓勵表現優異的學生,提高學生的學習積極性,激發全體學生的進取心。

四、項目教學法實施應注意的問題

第一,為了保障教學工作順利開展,指導教師應具備較高水平的專業能力,同時善于分析整合,篩選出合適的教學項目,具備一定的組織能力以及處理突發事件的能力,這就需要提高教師的專業知識能力以及實踐能力。第二,教學課時是有限的,項目的時間跨度要合適,既要保證課時的有效利用,又要保證學生能夠掌握建筑力學專業理論知識。第三,切記不要形式化教學,應該突出理論結合實踐,以項目的進展帶動教學任務的完成。另外,應積極引導學生在項目實施過程中不斷鞏固基礎理論知識,在實踐中不斷創新思維,培養學生的自主學習能力、觀察分析能力、實際運用能力??傊?,通過以項目帶動教學,最大限度地調動學生的學習積極性,提倡學生參與實踐,在實踐中學習,在實踐中應用,在實踐中鞏固、在實踐中創新。學生在項目教學法中得到了運用理論知識解決實際問題的契機,有利于提高分析、解決問題以及總結歸納的能力。既能夠保障學生學習建筑力學專業知識的質量,有效促進教學工作的開展,又有利于學生培養與人溝通、團隊合作、交流表達、創新等方面的能力,為學生未來職業生涯規劃奠定了堅實的基礎。

作者:習堯青 單位:廣西城市職業學院

建筑力學論文:建筑力學課程教學革新探索

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??荚囌n、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

建筑力學論文:建筑力學教學革新

建筑力學是工科類專業的一門基礎課程,是進一步學習建筑結構及其相關課程的基礎,也是從事建筑施工、管理等工作必備的基礎知識。隨著高職教育的發展,那種粉筆加黑板的課堂教學模式已漸漸不適應建筑力學教學的需要,因而必須加快推進建筑力學的課堂教學改革。

一高職建筑力學教學中存在的問題

1.學生與教師方面近年來,全國各地的高校都進行了大規模的擴招,從而大幅度提高了高中的升學率,也帶來了生源素質的普遍下降。這一點在高職院校體現的尤為明顯,因為我國普遍存在著重普通高等教育、輕高職教育的社會認知傾向。優秀的學生都進入了重點大學、名牌大學深造,只有那些學習基礎較差、自控能力較弱的學生才進入高職院校。因而在高職院校中許多學生沒有明確的學習目標,沒有信仰追求,總是抱著當一天和尚撞一天鐘的想法在混日子。在教師方面,許多教師還是抱著固有的觀念教學,沒有認識到教育形式以及教育對象的變化,卻喜歡拿著一把尺子來衡量不同時期、不同學習基礎的學生。由于教師的教學方法陳舊,不能充分利用現代化教學手段,并且對學生的要求過高、過嚴,導致學生感到學習吃力、聽不懂、沒有成就感,因而喪失了學習興趣。

2.教材方面當前使用的高職建筑力學教材是按照傳統學科體系編寫的,涉及的知識面廣、知識較零碎,學生在學習中常常會感到無從下手。由于過分強調內容的完整性和嚴謹性,強調對學生計算能力、解題能力的培養,反而忽視了學生實際應用能力、操作能力、實踐能力的培養,使建筑力學的實用性大打折扣。許多學生都認為建筑力學只是純粹理論性的東西,沒有什么大的作用,這無疑挫傷了學生的學習積極性。二高職建設力學的教學內容總的來說,建筑力學包含靜力學、材料力學、結構力學這三部分內容,各部分又有具體的知識點和知識結構,如結構力學主要研究靜定結構、超靜定結構的受力以及內力計算問題,介紹了力法、位移法、反彎點法等求靜定結構的方法。在教學過程中應將建筑力學知識進行有效整合,形成完整的知識體系,便于學生從整體上把握學習內容;根據學生的知識基礎、學習能力等客觀現實,進一步明確教學目標,優化和整合教學內容,將零碎的知識系統化、條理化,努力降低學習的難度。此外,還應根據專業的特點和學生的實際,有目的、有針對性地選擇教學內容,并對現有教學內容進行合理的取舍,引入實際問題、相關案例、思考題等,增加實驗課程的比例,強化學生的技能訓練。

三高職建筑力學教學方法改革必須改變傳統的教學模式,將教師為中心變為學生為中心,將單向的知識傳授轉變為師生互動,進一步明確學生的主體地位,培養學生的創新意識以及分析與解決問題的能力。

1.充分利用多媒體技術等現代教學手段多媒體技術在教學領域有著廣泛的應用。它可以將抽象的教學內容直觀形象地展現出來,還可以提高學生的學習興趣,增加課堂教學信息量,調動學生的積極性、主動性、創造性,因而有著傳統教學手段無法比擬的優勢。針對建筑力學公式多、知識點多、圖形圖表多等特點,可以將多媒體技術引入教學之中,用生動形象、圖文并茂的形式將教學內容展現給學生,讓學生從直觀、形象、具體的畫面中獲取知識,這樣可以收到良好的教學效果。還可以通過網上答疑的方式來解決學生在學習中遇到的疑難問題,通過電子郵件在師生之間進行學習交流。

2.充分發揮學生的主體作用師生互動是課堂教學教育的基本要求,也是培養學生能力的重要手段。因此,在教學中教師應改變滿堂灌的教學模式,應注重師生之間的互動,給學生自主學習、相互交流的空間,讓學生自己的見解,使學生真正參與到課堂之中,成為課堂活動的主體。在教學當中還可以根據學習重點、難點設置問題,引導學生去思考和探索,培養學生的思考能力和創造能力。例如,在學習“梁的正應力強度”時就可以設置問題:“要提高梁的抗彎強度應設計和選用什么樣的截面,是矩形還是圓形的,理由是什么?”讓學生就此問題展開討論。推進建筑力學課程教學改革是推進素質教育的客觀要求,也是完成教學任務、實現教學目標的必然選擇。但課程改革是一項長期而復雜的系統工程,需要我們整體思考、總體規劃,在教學內容、教學方法等方面全面推進,在探索中不斷總結和積累經驗。

建筑力學論文:高職院校建筑力學課程教學改革研究

一、高職高專院校建筑力學課程特點

高職高專院校的人才培養目標是培養生產、建設、管理和服務第一線的應用技術型人員。社會對這類人才的要求是既要掌握一定的專業知識,又要有一定的實踐技能。專業知識作為實踐技能的基礎,對學生實踐技能的掌握情況起到了關鍵的作用。《建筑力學》是集理論力學、材料力學和結構力學為一體的課程,重在使學生掌握對建筑結構的簡化、受力分析和計算。并通過本課程,使學生對建筑結構有初步認識,培養學生對本專業的興趣。《建筑力學》課程在建筑工程類專業中是必開課程,課程內容理論性強,課程課時較多。

二、高職高專院校建筑力學課程教學現狀

近年來,由于高職高專院校生源質量下降,學生學習目的不明確,文化基礎薄弱,學習興趣不濃,學習習慣不佳,學習能力不強。這都給《建筑力學》教學帶來很大的困難。并且,高職高專院校的部分教師教學理念陳舊,教學方式單一,教材選用不恰當,授課內容實用性不強等因素,都嚴重制約著建筑力學課程的教學效果。造成學生不易懂,越不懂越不學,聽懂也不知道怎么用等現象的出現。由于《建筑力學》在專業課程中處于基礎地位,其掌握的情況決定了其他專業課的學習效果甚至影響學生的專業水平。目前,在高職高專院校中,《建筑力學》成了不及格率高、學生懼怕、教師不愿講的課程,課程教學現狀遠達不到預期要求。因此,《建筑力學》課程亟待進行改革,以適應當前的高職高專教育,培養高層次應用技術型人才,服務地方經濟和區域發展。

三、高職高專院校教學方法改革探析

(一)根據不同??圃O置課程重點

在高職高專院校中,所有的建筑工程類專業都要學習《建筑力學》,但不同的專業方向對建筑力學內容重點的掌握是不同的,例如基礎工程專業對應力狀態及強度理論的學習要重于其他專業,建筑工程技術專業則偏重于《建筑力學》中的結構力學部分,在選用教材和安排課程重點時需要充分考察不同專業的需求,不能一本教材覆蓋所有專業,不能一樣的重點面向所有學生。這就對教學進度安排和教師的教學計劃提出了更高的要求。如何合理安排學時,如何有針對性地確定課程重點與進度,都是至關重要的。

(二)理論聯系實際,激發學生興趣

《建筑力學》理論性強,被大家普遍認為與實際聯系少,但實際卻不然。我們的日常生活離不開建筑物,有建筑物的地方就有建筑力學的存在。因此,課程的講授要與實際相結合,讓學生把書本上的理論拿來與現實中的實例相比較,便于理解,便于學習,便于記憶。例如在講解力系的平衡時,教室里的梁、柱、樓板、講臺等都可以作為實例進行講授。又如講到連接件強度計算的時候,可以帶學生們到鋼結構廠房去參觀,鉚釘如何連接鋼板一目了然,再結合教師的現場講授就能夠明白什么構建需要進行什么樣的強度校核。學生結合書上的受力分析和直觀的建筑構件,能夠更好地將知識進行消化,達到更好的學習效果。

(三)充分發揮多媒體技術的作用

由于《建筑力學》計算推導多、受力分析多等授課特點,多數院校的教師還是以板書為主,即使是用幻燈片來進行授課,也是將講義原封不動放上去,不能充分發揮多媒體技術的作用??衫脛赢嫾夹g對知識點進行演示,便于學生理解。例如,在講影響線的時候,一個簡支梁板橋上的車輛移動荷載引起的支座反力變化,就完全可以用動畫演示的方式。隨著車輛的移動,靠近車輛一端的支座反力增大,而遠離車輛的支座反力減小。學生看到動畫演示,不但能激起學習興趣,還能便于掌握知識。還可以運用微課的形式,將重點、難點制作成微課,放到教學平臺讓學生有針對性的學習。也可以將課程制作成電子課程,利用翻轉課堂教學手段,使學生課前自行學習,課上練習,找出不懂不會的知識點,教師重點教授。新技術的運用可彌補傳統授課手段的不足,能夠更好地將知識點展示給學生。

(四)改革課程評價方法

大多數《建筑力學》課程的考核方式都是以一張試卷的成績來評定學生的學習情況,試題設置也以計算題為主。這樣就容易造成學生死記硬背公式和例題,生搬硬套,不求懂原理,只求會做題,對于知識如何應用到實際不了解。而《建筑力學》恰恰是引導學生步入工程行業的基礎,一些重要的工程概念都在本課程中,如不能很好掌握,對其他專業課程的學習會有很大影響。一張試卷定成績還會引起學生只重視書面答題,不重視實際操作,這與高職高專培養應用技術型人才的目標是背道而馳的。培養學生的動手能力、實踐能力,使學生在步入社會后有競爭力,才是課程教學的根本。所以課程評價體系不能只單純靠試卷成績體現,而要融入課堂表現、作業情況、實驗實訓成績、實踐能力等,將學生的整個學習過程作為評價的主體。這樣既能激發學生在整個學習過程的學習動力,又便于學生扎實地掌握知識與技能。

(五)提升教師素質

目前,高職高專院?!督ㄖW》課程的教師以力學專業教師為主,雖然專業知識功底深厚,但對建筑工程類專業其他專業課不熟悉,不便于教師根據需要安排課程內容重點。教師應多學習相關專業課知識,多到企業鍛煉,積累實踐經驗,力爭成為“雙師型”教師,既懂理論又懂實踐,能夠生動講授課程。

作者:路維 宋興海 王蓉蓉 單位:河北工程技術高等專科學校

建筑力學論文:多軟件建模虛擬技術對建筑力學的作用

“建筑力學與結構”是高等職業教育建筑工程技術專業的一門專業必修課程,傳統的建筑力學與結構課程教學模式,由于課程教學內容理論性較強,內容抽象復雜,注重定量計算,教學缺乏趣味性,教學效果不是很理想。在多年的教學實踐中,建筑力學與結構課程在教學內容整合、教學手段改進、考核內容和方法改革等方面進行了多方面的調研及探索實踐,取得了一定的教學成果。隨著教學改革的不斷深入,在教學實踐中我們發現,配合課程教學內容改革的工程軟件應用軟件虛擬建模技術的引入,對提高“建筑力學與結構”課程的課堂教學效果有著較大的幫助。

一、課堂教學現狀

1.現行教材的選擇

通過多年教學過程中對教材的選擇和使用情況來看,目前,高職“建筑力學與結構”課程教學所采用的教材項目化教材開發較多,教材開發均能結合高職教學課程改革和整合,教材編寫內容大多整合了三大力學和主要建筑結構設計相關內容,教學內容多,學時少,崗位適用性不強。因此,從建筑工程技術專業崗位能力培養上來看,目前的教材內容針對性不強、內容零散,不利于提高課堂教學效果。

2.課堂教學情況分析

(1)教學設計不能切合專業能力培養要求與崗位工作實際。針對所選教材和課程教學改革,教師對課堂教學的內容進行了合理的整合和取舍,但是在實際教學過程中,由于對課程教學目標設計的不明確和對學生專業崗位能力要求的不熟悉,教師很難將高度抽象的力學模型與工程實際結構,以及結構配筋構造相互聯系并定性深入講解。同時,由于力學計算與結構設計本身的枯燥和難度,也導致高職層次的學生本門課程的興趣不濃。(2)學生學業基礎薄弱,且對課程的重視程度不夠。從目前高職學生招生情況分析,我院本專業招收的普高畢業生文理兼有,總體在數學、物理等課程的基礎較差,導致對本門課程的學習興趣不高,重視度不夠。同時,由于其學習目標不明及學習習慣等方面的先天不足,導致以力學及結構分析理論為主的課程課堂教學氣氛沉悶,枯燥乏味。調查顯示,通過專業思想教育后的大一學生,有近1/2的學生不知道自己今后的專業需求及能力要求,近2/3的學生不知道本門課程的教學在專業人才培養中的地位和作用。

二、課程教學目標與內容改革

1.教學目標設定

通過對教學情況的分析以及多年對本專業崗位優秀能力的調查,我們發現,實際工作中對結構施工圖的識圖能力、結構構造處理、規范和圖集的查閱和應用是本專業初級崗位的重點,而按照結構施工圖進行分析和處理施工過程中力學與結構問題則對專業技術人員提出了更高的要求,所處的技術層面越高,對力學與結構知識的應用及要求就越高。根據以上調查,我們在多年的教學實踐中總結并設定“建筑力學與結構”課程的教學目標為培養學生實際工程的力學、結構分析能力和培養結構施工圖識圖與應用能力。

2.教學內容重構

結合高職教育教學特點和課程設定的教學目標,我們根據專業人才培養方案對崗位優秀能力、知識和素質的要求,選取了符合崗位實際要求的理論知識和實踐技能,對建筑力學與結構的教學內容進行了重構,體現理論知識“夠用為度、貼近實際”“弱化計算、強化構造、重視識圖”,形成了新的教學內容框架,見圖1。課堂教學把握力學源于結構,結構源于工程的原則,使所學力學知識能用于解決工程實際問題。

三、軟件虛擬建模技術的課堂教學設計

根據課程教學目標,我們將力學理論運用于工程結構和施工環境中措施構造(如腳手架、模板支撐等)的力學與結構分析,熟練識讀結構施工圖作為本課程的教學重點。為解決力學與結構分析、結構施工圖識圖與應用的枯燥教學,根據高職學生學習基礎情況,我們將工程技術軟件虛擬建模技術引入,與課堂多媒體系統相結合,運用軟件自動分析與軟件三維建模仿真效果,將復雜的結構受力分析和計算過程、抽象的結構施工圖變得形象化、便捷化。根據學生特點弱化計算,重視力學和結構的定性分析及其與實際工程的聯系,強化專業識圖與應用技能,實現了力學的趣味教學,提高學生學習興趣和課堂教學效果。具體實施如下:

1.力學求解器的應用

荷載分析、內力求解與分析、結構分析是結構構件受力分析的一個重點,內力計算步驟和內力圖繪制相對繁瑣,對高職學生來說是個難題。力學求解器可實現回避學生弱勢,弱化計算過程,強化了力學的實際應用,省略了學生最煩最怕的計算和繪圖步驟,以學生感興趣的軟件操作來完成這個過程,將教學重點放在了工程實踐中常用的結構體系分析與內力分析上,如圖2。

2.Inventor軟件結構建模

結構配筋計算是建筑結構設計的難點,根據我院學生的特點,課程組將教學目標定為熟悉結構構件破壞過程與簡單建筑結構的設計過程。為達到這個教學目標,幫助學生更好地理解結構配筋構造要求,課題組在實施過程中,應用Inventor軟件建立結構構件三維受力模型,使得抽象的內力分布概念通過軟件建模,形象地展示在學生的眼前,從而讓學生更直觀地認識了內力,認識了結構,更清楚地認識了構件破壞過程與配筋原理。

3.BIM技術在施工圖識圖中的應用

結構施工圖是建筑工程技術專業優秀能力之一,根據學生在學習結構施工圖識圖的過程中出現的配筋二維圖紙難以建立空間認識的情況,課程組改變原有的采用繪制二維鋼筋放樣圖和建筑實體模型觀摩相結合的教學方式,引入工程界正在推廣應用的BIM技術,精選實際工程結構施工圖實例,運用BIM軟件建立結構配筋模型,將結構施工圖鋼筋放樣的過程運用三維模型動態展示,使二維結構施工圖紙轉變為三維的立體模型,幫助學生形象地識讀結構施工圖,提高了學生的學習興趣,解決了工程識圖過程的枯燥問題。

4.CAD繪圖技術在施工圖識圖中的應用

CAD制圖在傳統的識圖教學中應用較少,識圖課程傳統教學基本采用手繪圖的形式,以加強對制圖規范的理解與應用。結合施工崗位工作內容,我們在教學中采用CAD繪制結構節點放樣圖的形式,訓練學生識圖和現場CAD輔助放樣能力,課堂教學中加強了學生的動手操作,做到課堂動手,有事可做但又不是乏味的手繪。通過工程軟件引入課堂教學,采用軟件建模虛擬技術建立力學分析模型及三維立體模型,形象生動地展示了受力分析過程及結合圖紙進行三維放樣的過程。通過對實習學生的跟蹤調查反饋,約76%的學生認為“建筑力學與結構”課程采用模塊化教學,教學內容貼近工作崗位實際,課堂采用建模虛擬軟件教學,迎合了高職學生基礎薄弱、怕計算、愛動手的學習特點,活躍了“建筑力學與結構”的學習過程,調動了學生的學習積極性,提高了學習興趣,收到了良好的課堂教學效果。

作者:王春福

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