二專高職院校建筑力學(xué)課程內(nèi)容整合的研究*

【摘要】本文針對二專高職學(xué)生文化基礎(chǔ)差，高職建筑力學(xué)教學(xué)課時大幅度減少的現(xiàn)狀，探討了如何以應(yīng)用為目的，以必須、夠用、實(shí)用為原則，突出針對性和應(yīng)用性，篩選及整合建筑力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】建筑力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課整合

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674－4810（2014）19－0026－02

建筑力學(xué)是土建類專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課。近年來，由于高職教育的不斷改革，建筑力學(xué)教學(xué)課時大幅度減少；又由于大學(xué)擴(kuò)招，二專高職生的文化基礎(chǔ)與本科及一專學(xué)生比較，差距很大。就四川而言，大多數(shù)二專高職生高考成績在250分左右，大多數(shù)學(xué)生高考數(shù)學(xué)與物理成績在60分以下，這樣以數(shù)學(xué)與物理為基礎(chǔ)的建筑力學(xué)課程的教學(xué)就面臨諸多的瓶頸問題。因此，建筑力學(xué)課程內(nèi)容的優(yōu)化與整合就勢在必行。下面筆者結(jié)合本校建筑力學(xué)精品課程建設(shè)的成果，對建筑力學(xué)課程內(nèi)容優(yōu)化與整合的思路與措施談幾點(diǎn)看法，希望對同類兄弟院校專業(yè)基礎(chǔ)課程建設(shè)有一定的借鑒和示范作用。

一 建筑力學(xué)課程的歷史沿革

建筑力學(xué)是土建類專業(yè)學(xué)生必修的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課，它以高等數(shù)學(xué)等課程為基礎(chǔ)，又是土力學(xué)與地基基礎(chǔ)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等專業(yè)課的基礎(chǔ)。該課程面向?qū)W院土木工程系各專業(yè)開設(shè)。學(xué)院在升格以前，力學(xué)教材采用的是中專版的理論力學(xué)、材料力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)，比較注重課程的系統(tǒng)性和理論性，該階段的力學(xué)課程內(nèi)容多，耗時多，教與學(xué)難度大。升格后，隨著教育改革的深入，高職教育的迅速發(fā)展，新技術(shù)、新工藝、新知識需要充實(shí)課堂。學(xué)院在對大量建筑企業(yè)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)，采用了“2＋0.5＋0.5”培養(yǎng)模式，將人才定位為“施工管理一線的高等技術(shù)應(yīng)用性人才，強(qiáng)化施工管理能力”。從而導(dǎo)致力學(xué)課程教育的理論學(xué)時減少，而知識點(diǎn)增多，對課程教學(xué)提出了新要求，改革建筑力學(xué)的教學(xué)體系及教學(xué)手段已成為十分迫切的問題。為此我們選用了將靜力學(xué)、材料力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)三門力學(xué)課程進(jìn)行整合后的建筑力學(xué)教育部高職高專規(guī)劃教材。

二 目前高職建筑力學(xué)規(guī)劃教材存在的主要問題

由于建筑力學(xué)課程課時的減少，許多教材對知識點(diǎn)進(jìn)行了大幅度的調(diào)整。其中一部分教材對一些公式、定理的推導(dǎo)過程進(jìn)行了大量的刪減。有些刪減是恰到好處的，真正起到了刪繁就簡，另外一些刪減卻犧牲了知識點(diǎn)的連貫性作為代價，導(dǎo)致教材內(nèi)容跨度過大，部分知識點(diǎn)的闡述含糊不清；另外一部分教材因內(nèi)容太多，二專學(xué)生授課進(jìn)度慢，授課課時少，這樣的教材其內(nèi)容有三分之一左右無時間講。教材中哪些內(nèi)容要學(xué)？哪些內(nèi)容不學(xué)？不學(xué)的內(nèi)容是否不重要？不學(xué)的內(nèi)容是否影響今后的工作？是否影響專業(yè)課的學(xué)習(xí)？這些都給學(xué)生自學(xué)、學(xué)習(xí)專業(yè)課及畢業(yè)后的實(shí)踐工作帶來了很大的困惑，同樣也給缺乏實(shí)踐與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的年輕任課教師篩選教學(xué)內(nèi)容帶來了困難。教師要從諸多版本教材中選擇最合適的教材，既能滿足專業(yè)教學(xué)的要求，又適合二專高職學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，這是目前教材選用的一大問題。

三 二專高職建筑力學(xué)課程整合思路

2010年以來，學(xué)院高職教育有了長足的發(fā)展，招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，加速了高職教育的發(fā)展。同時，2010年由于學(xué)院實(shí)行學(xué)分制，學(xué)院對建筑力學(xué)課重點(diǎn)進(jìn)行了教學(xué)改革，針對教改后力學(xué)課時減少（改革前192個課時，現(xiàn)為112個課時），現(xiàn)有的教材內(nèi)容過多，教師授課很難保證知識結(jié)構(gòu)的完整性和系統(tǒng)性，建筑力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)在完成繁重教學(xué)任務(wù)的同時自編了適合學(xué)院學(xué)生基礎(chǔ)的建筑力學(xué)教材及與主教材配套的建筑力學(xué)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。教材以實(shí)用為目的，以“必須、夠用”為尺度，兼顧考慮使學(xué)生具備一定的可持續(xù)發(fā)展能力的原則，對準(zhǔn)高職的人才培養(yǎng)規(guī)格。對課程內(nèi)容進(jìn)行重組，把最基本的概念和最基本的計(jì)算作為基本內(nèi)容，基本內(nèi)容部分包括：緒論，靜力學(xué)基礎(chǔ)，平面匯交力系，力對點(diǎn)的矩與平面力偶系，平面任意力系，材料力學(xué)的基本概念，軸向拉伸和壓縮，剪切與扭轉(zhuǎn)，平面圖形的幾何性質(zhì)，彎曲內(nèi)力，彎曲應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算，彎曲變形與剛度計(jì)算，要求土木類各專業(yè)學(xué)生都必須掌握此部分內(nèi)容；把另一些復(fù)雜內(nèi)容作為專題內(nèi)容，專題內(nèi)容部分包括：梁的應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論簡介，組合變形簡介，壓桿穩(wěn)定簡介，工程中常見結(jié)構(gòu)簡介，此部分要求學(xué)生了解或自學(xué)。另外，在《建筑力學(xué)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》補(bǔ)充了超靜定結(jié)構(gòu)分析簡介內(nèi)容，目的是滿足文化基礎(chǔ)好、有從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)愿望的學(xué)生深入學(xué)習(xí)的需要。

四 二專高職建筑力學(xué)課程整合的具體措施

1．課程整合，應(yīng)突出針對性和應(yīng)用性

隨著教學(xué)改革的不斷深入，高等職業(yè)技術(shù)教育應(yīng)以能力為本位的觀念已得到大家的公認(rèn)。以能力為本位的教育新理念應(yīng)具體落實(shí)到教材與課堂教學(xué)方法的改革中，為此，針對高職二專學(xué)生基礎(chǔ)較差這一特點(diǎn)，更應(yīng)特別注重因材施教。為適應(yīng)高等職業(yè)技術(shù)教育的教學(xué)需要。使用教材時，教師可依據(jù)教學(xué)大綱要求酌情增刪一些內(nèi)容，力求把抽象的力學(xué)概念與人們的感性認(rèn)識相聯(lián)系，與建筑施工實(shí)際相聯(lián)系，以便于學(xué)生掌握。在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，以本課程和后繼課程之“必須”為依據(jù)，在講述深度上，以“夠用”為度，如對超

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＊ 本文為南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院省級示范性高等職業(yè)院校建設(shè)——工程造價專業(yè)建設(shè)科研課題；本課題在研究過程中，得到了南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院董武與嚴(yán)先輝等老師的幫助，在此誠表感謝。

靜定結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算，可刪去超靜定結(jié)構(gòu)的理論計(jì)算，而著重討論超靜定結(jié)構(gòu)的特性，能對常見的超靜定結(jié)構(gòu)作定性分析，并大體判斷危險截面的位置。另外，在使用教材時，教師可依據(jù)教學(xué)大綱要求，酌情減少學(xué)生做練習(xí)題的數(shù)量，而對思考題則予以一定重視。

對于學(xué)生難以接受的概念性的理論知識應(yīng)盡量聯(lián)系實(shí)際，深入淺出，能避則避，能丟則丟。這就要求教師換個角度來考慮教學(xué)工作——從學(xué)生角度出發(fā)去深入研究教材，設(shè)計(jì)教學(xué)方法。當(dāng)然，最終的目的是要達(dá)到為他們量體裁衣所設(shè)計(jì)好的教學(xué)目標(biāo)。

2．課程整合，應(yīng)注重定性分析和突破課程難點(diǎn)

高職建筑力學(xué)教學(xué)，應(yīng)貫徹高職高專教育改革精神，突出職業(yè)教育特點(diǎn)，以能力素質(zhì)的培養(yǎng)為指導(dǎo)思想，重視對學(xué)生工程意識和力學(xué)素質(zhì)的訓(xùn)練和培養(yǎng)。由于高職生畢業(yè)后一般不從事設(shè)計(jì)工作（無設(shè)計(jì)資格），所以在建筑力學(xué)課程教學(xué)中，應(yīng)注重定性分析，理論公式推導(dǎo)從簡或省略，弱化定量計(jì)算，強(qiáng)化學(xué)生的工程概念，加強(qiáng)建筑力學(xué)定性分析能力的培養(yǎng)，力學(xué)始于定性分析，終于定性分析；定性分析在先，定量分析在后；定性失準(zhǔn)，定量準(zhǔn)偏。如講授純彎曲橫截面上任一點(diǎn)正應(yīng)力的計(jì)算公式時，首先對純彎曲時梁橫截面正應(yīng)力分布作定性分析，其分析過程如下：

第一，觀察梁的變形實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：現(xiàn)象一：所有縱向線都彎成了曲線，并仍舊與彎曲了的梁軸線保持相互平行關(guān)系，并且靠近梁下邊緣（凸邊）的縱向線伸長了，而靠近梁上邊緣（凹邊）的縱向線縮短了。現(xiàn)象二：所有橫向線仍舊保持為直線，只是相互傾斜了一個角度，但仍與彎成曲線的縱向線保持垂直關(guān)系，即各個小方格的直角在梁彎曲變形后仍為直角。

第二，依據(jù)以上表面變形現(xiàn)象，由表及里進(jìn)行推測，可作出如下幾個假設(shè)：假設(shè)一：在純彎曲時，梁的橫截面在梁彎曲后仍然保持為平面，這個假設(shè)稱為平面假設(shè)。假設(shè)二：把梁看成是由無數(shù)根縱向纖維組成，各縱向纖維之間不存在相互擠壓的橫向力，只受到沿纖維軸向的縱向力作用。這個假設(shè)稱為單向受力假設(shè)。假設(shè)三：各縱向纖維的變形與它在梁橫截面寬度上的位置無關(guān)，即在梁橫截面上處于同一高度處的縱向纖維變形都相同。

第三，得出橫截面上應(yīng)力分布規(guī)律的結(jié)論：結(jié)論一：由于桿表面矩形小方格的直角沒發(fā)生改變，即切應(yīng)變?yōu)榱悖粭U的縱向纖維有伸長或縮短變化，即線應(yīng)變不為零，由拉（壓）與剪切胡克定律知，純彎曲橫截面上只有正應(yīng)力σ而無切應(yīng)力τ。結(jié)論二：由假設(shè)二可知，梁的上部縱向線縮短，表示梁的上部各根纖維受到壓縮變形（每根纖維相當(dāng)于一個壓桿）；梁的下部縱線伸長，表示梁的下部各根纖維受到拉伸變形（每根纖維相當(dāng)于一個拉桿）。從上部各層纖維縮短到下部各層纖維伸長的連續(xù)變形中，必然有一層纖維既不縮短也不伸長，這層纖維稱為中性層，中性層與橫截面的交線稱為中性軸。中性軸通過截面形心，是一條形心軸。且與截面縱向?qū)ΨQ軸y垂直，將截面分為受拉區(qū)及受壓區(qū)。受拉區(qū)的正應(yīng)力為拉應(yīng)力，受壓區(qū)的正應(yīng)力為壓應(yīng)力，中性層上正力為零。結(jié)論三：由假設(shè)三可知，梁橫截面上處于同一高度處的縱向纖維變形都相同。依據(jù)胡克定律可知，沿梁截面寬度正應(yīng)力為均勻分布。結(jié)論四：依據(jù)上述平面假設(shè)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得知，從頂層到底層的各層纖維的變形是連續(xù)的，且是線性的，由胡克定律知，正應(yīng)力沿截面高度亦是線性分布。最大正應(yīng)力發(fā)生在距中性軸最遠(yuǎn)處，即截面邊緣處。

在講純彎曲橫截面上任一點(diǎn)處正應(yīng)力的計(jì)算公式時，經(jīng)過上面的定性分析，直接給出計(jì)算公式（推導(dǎo)從略），這樣學(xué)生既容易理解，又解決了公式推導(dǎo)的難點(diǎn)。

3．課程整合，應(yīng)突出課程重點(diǎn)

課程整合過程中，應(yīng)強(qiáng)化力學(xué)四大基本功（即畫物體受力圖、計(jì)算力在直角坐標(biāo)軸上的投影、計(jì)算力對點(diǎn)的矩與桿件內(nèi)力圖的繪制）、梁的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算訓(xùn)練，對這些內(nèi)容做到通俗易懂，詳略得當(dāng)。對物體受力分析內(nèi)容，通過實(shí)例分析歸納出畫物體受力圖的若干注意點(diǎn)，這樣便于學(xué)生理解與掌握。桿件內(nèi)力圖的繪制內(nèi)容，介紹多種方法，且編入作者的教研成果（即畫水平直桿內(nèi)力圖的簡便方法），這樣既突出了該內(nèi)容的重要性，亦可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。梁的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算一章，由于該章的內(nèi)容是建筑力學(xué)課程的核心內(nèi)容，為了強(qiáng)化梁的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算，本章例題與習(xí)題均比其他章要多，且對如何提高梁強(qiáng)度的措施，結(jié)合工程實(shí)際案例，進(jìn)行多方面的詳細(xì)分析。

4．課程整合，應(yīng)理論與實(shí)踐相結(jié)合

建筑力學(xué)課程中的理論知識，對于二專學(xué)生而言，普遍反應(yīng)難以掌握。且對專業(yè)職業(yè)能力的形成無太大價值，單純的理論知識已超越高職學(xué)生的接受能力。另外，建筑力學(xué)課程既包含了大量的基本概念、力學(xué)原理，同時又包含了大量的應(yīng)用方面的內(nèi)容，即該門課程集理論與實(shí)踐為一體。力學(xué)來源于實(shí)踐，而學(xué)生通常沒有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。所以，為使學(xué)生了解力學(xué)的工程應(yīng)用，每章后面均安排了工程鏈接內(nèi)容。另外，在教學(xué)過程中，應(yīng)利用課余時間給學(xué)生看力學(xué)在土木工程中的應(yīng)用錄像。

5．課程整合，應(yīng)引用名人名言

現(xiàn)在的高職學(xué)生，尤其是二專學(xué)生，他們在高中階段對未來的發(fā)展缺少自我設(shè)計(jì)和自主安排，自律和自控能力較差?？忌细呗氁院?，因?qū)W習(xí)基礎(chǔ)較差，對學(xué)習(xí)缺乏自覺性和主動性，為了激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性，在建筑力學(xué)教材中分章引用名人名言。學(xué)生在學(xué)習(xí)中讀一讀名人名言，呼吸一下英雄的氣息，可以使學(xué)生在浮華、虛榮的現(xiàn)實(shí)中獲得心靈上的支撐。一句句富有哲理的名言，就是一個個思想火花，可以點(diǎn)燃青春的熱情，激發(fā)人們的奮斗精神；一句句閃爍著智慧光芒的名人名言，就像一座座人生的“燈塔”，照耀著人們前進(jìn)的道路。

五 結(jié)束語

二專高職院校建筑力學(xué)課程內(nèi)容整合研究，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是一項(xiàng)長期、艱苦的工作，需要我們廣大力學(xué)教育工作者在理論上不斷探索，在實(shí)踐中不斷完善。

參考文獻(xiàn)

［1］陳德先主編.建筑力學(xué)［M］.成都：西南交通大學(xué)出版社，2013

〔責(zé)任編輯：肖薇〕