淺談中職《建筑力學(xué)》課程對比教學(xué)法的有效應(yīng)用

徐桂蘭

摘 要：《建筑力學(xué)》作為中職學(xué)校建筑類專業(yè)中必須要學(xué)習(xí)和掌握的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，它在中職學(xué)校建筑類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)中占有極其重要的位置。隨著中等職業(yè)教育課程改革的不斷深入，《建筑力學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也在不斷地更新和改善。本文主要圍繞中職建筑工程管理專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，分析了對比教學(xué)法在中職《建筑力學(xué)》中應(yīng)用的必要性和可行性，并對中職《建筑力學(xué)》中對比教學(xué)法的有效應(yīng)用進行了重點闡述，以期為中職《建筑力學(xué)》教學(xué)水平和質(zhì)量的提高提供參考和建議。

關(guān)鍵詞：中職建筑工程類專業(yè) 建筑力學(xué) 對比教學(xué)法 有效應(yīng)用

中圖分類號：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）04（a）-0195-02Z

《建筑力學(xué)》是中職學(xué)校建筑類專業(yè)中必須要學(xué)習(xí)和掌握的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，它不僅是建筑工程類專業(yè)學(xué)生學(xué)好《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》《建筑施工技術(shù)》以及《建筑結(jié)構(gòu)》等后續(xù)專業(yè)課程的先行課程，同時對于物理、數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用提升也具有重要意義，因此，這門課程起著承上啟下的作用[1]。近年來，隨著新課改的不斷深入，中等職業(yè)教育課程改革的不斷深入，《建筑力學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也在不斷的更新和改善。對比教學(xué)法作為一種重要的思維方式和教學(xué)方式的結(jié)合體，它能夠極大的提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

1 對比教學(xué)法在中職《建筑力學(xué)》中應(yīng)用的必要性和可行性

中職學(xué)校建筑工程類專業(yè)的《建筑力學(xué)》課程內(nèi)容主要包括三個部分，分別為材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)以及靜力學(xué)，這是一門與概念、計算、實踐都有著密切聯(lián)系的課程，中職教師在教學(xué)設(shè)計中應(yīng)該將對基本概念和公理的理解以及對基本公式的掌握作為教學(xué)的重點內(nèi)容，使學(xué)生掌握力學(xué)知識的建筑施工工程中的重要作用和有效應(yīng)用，以達(dá)到指導(dǎo)施工的目的。然而由于大多數(shù)中職學(xué)生的基礎(chǔ)比較薄弱，在他們看來，《建筑力學(xué)》是一門抽象、難學(xué)的課程，并且對于未來的工作也不能提供有效的幫助，因此大多數(shù)學(xué)生會對課程產(chǎn)生抵觸和畏難等情緒，不能很好的適應(yīng)建筑力學(xué)的學(xué)習(xí)，這就導(dǎo)致了《建筑力學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量一直處于停滯的狀態(tài)[2]。但是從中職學(xué)校人才培養(yǎng)的目標(biāo)來看，中職學(xué)校建筑工程類專業(yè)的學(xué)生必須要掌握《建筑力學(xué)》這門課程的知識要點和操作技能，進而完善本專業(yè)的理論學(xué)習(xí)和工作實踐。在傳統(tǒng)的教學(xué)中主要是“以教師為中心”對學(xué)生進行理論知識點的灌輸，忽略了教學(xué)方法對于學(xué)生學(xué)習(xí)的重要意義。對比教學(xué)法作為新型的一種教學(xué)理念，它主要是對所教學(xué)內(nèi)容中的相關(guān)知識從某一角度進行相同點和不同點的對比，這種方式的教學(xué)能夠使學(xué)生更加直截和明了的認(rèn)識和掌握相關(guān)的理論知識，并且印象也比較深刻，直觀性比較強，不僅對促進學(xué)生掌握和鞏固教學(xué)內(nèi)容，完成教學(xué)目標(biāo)具有重要意義，同時還有有利于開拓學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生能力[3]。通過對比，可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)概念、規(guī)律的內(nèi)在聯(lián)系，不僅使學(xué)生對所學(xué)知識有更深刻的理解，更能提高學(xué)生的觀察能力和歸納總結(jié)能力。另外，通過對比，還能鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

2 中職《建筑力學(xué)》中對比教學(xué)法的有效應(yīng)用

2.1 《建筑力學(xué)》新知識和舊知識之間的比較

任何一門學(xué)科其知識都是在不斷的學(xué)習(xí)中得到更新，在新知識的接受過程中，往往會在一定程度上受到原有知識的影響，同時也會依賴已經(jīng)掌握的知識內(nèi)容。因此，在《建筑力學(xué)》的教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進行新知識和舊知識之間聯(lián)系和區(qū)別的比較，促進學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的完善[4]。在學(xué)生學(xué)習(xí)《建筑力學(xué)》所講授的知識之前，他們已經(jīng)從中學(xué)物理課程中學(xué)習(xí)過一些與力學(xué)有關(guān)的知識，教師可以將這兩者進行比較，使學(xué)生能夠更好的理解和掌握《建筑力學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容。比如在學(xué)習(xí)平面匯交力系這個知識點時，教師可以先利用中學(xué)物理中三角形關(guān)系的計算方法進行計算，再采用三個力的平面匯交力系的力學(xué)計算方法進行計算，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)兩種計算方法的結(jié)果是一樣的，這個時候教師就可以提出如果有四個或者四個以上的力組成的匯交力系問題，再采用這兩種方法進行計算，他們的結(jié)果會不會還是一樣的呢？學(xué)生在計算過后會發(fā)現(xiàn)是不一樣的。通過這樣的聯(lián)系和比較，學(xué)生頭腦中的新知識和舊知識得到了有效的銜接、融合和完善，他們能夠充分理解采用列方程的方法來計算平面匯交力系的原因，那么在以后的學(xué)習(xí)和實踐中就不會再單純的依靠三角形關(guān)系進行平面匯交力系問題求解了。

2.2 《建筑力學(xué)》理論計算簡圖和實際構(gòu)件之間的比較

進行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析之前，應(yīng)首先將實際結(jié)構(gòu)進行抽象和簡化，使之既能反映實際的主要受力特征，同時又能使計算大大簡化。這種經(jīng)合理抽象和簡化，用來代替實際結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型叫做結(jié)構(gòu)的計算簡圖。計算簡圖是《建筑力學(xué)》課程中所有計算過程的基礎(chǔ)內(nèi)容，同時也是這門課程的難點內(nèi)容。其中教師在教學(xué)中最需要注意的是計算簡圖與實際構(gòu)件之間的差別，在簡化實際構(gòu)件的時候，必須要保留其主要特征，在這種情況下采用對比教學(xué)法對于幫助學(xué)生理解計算簡圖具有事半功倍的效果[5]。如對剛結(jié)點、鉸結(jié)點的教學(xué)中，剛結(jié)點其變形特征和受力特點是匯交于各結(jié)點的各桿段之間不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，剛結(jié)點處不但能承受和傳遞力，而且能承受和傳遞力偶；鉸結(jié)點匯交于各結(jié)點的各桿段之間可以繞結(jié)點自由轉(zhuǎn)動，在鉸結(jié)點處，只能承受和傳遞力，而不能傳遞力偶。教學(xué)時給出剛結(jié)點、鉸結(jié)點的計算簡圖和實際構(gòu)件，讓學(xué)生動一動、看一看、想一想，其理解起來會也就更加透徹。

2.3 《建筑力學(xué)》各課程部分之間內(nèi)容相同點和不同點的比較

《建筑力學(xué)》是中職學(xué)校建筑類專業(yè)中必須要學(xué)習(xí)和掌握的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，它是建筑工程類專業(yè)學(xué)生學(xué)好《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》《建筑施工技術(shù)》以及《建筑結(jié)構(gòu)》等后續(xù)專業(yè)課程的先行課程，起著承上啟下的作用。其中平面力系在這些學(xué)科中都占有重要的比例，需要學(xué)生重點學(xué)習(xí)和掌握。而在《建筑力學(xué)》中，通過對課程內(nèi)容相同點和不同點作對比，可以使學(xué)生更系統(tǒng)、準(zhǔn)確地掌握理論知識，了解不同知識點的內(nèi)在聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)知識的系統(tǒng)性和規(guī)律性；同時，通過對比，學(xué)生還能找出知識的不同點，更清晰的了解概念、規(guī)律的差異，避免相似概念、規(guī)律的混淆和濫用。比如在進行力偶與力矩的學(xué)習(xí)中，學(xué)生往往會將兩者的概念混淆，做題中也總是在具體應(yīng)用和表達(dá)式的書寫中犯錯。教師可以將這兩個概念放在一起進行教學(xué)，讓學(xué)生對兩者的異同點進行思考，這對于幫助學(xué)生抓住事物的本質(zhì)，搞清楚力偶與力矩這兩個概念的區(qū)別和聯(lián)系，進而構(gòu)建更為清晰、完善的知識體系。因此，在《建筑力學(xué)》的教學(xué)過程中，教師要時常組織學(xué)生概括、歸納所學(xué)過的有內(nèi)在聯(lián)系的知識點，通過對知識的橫向?qū)Ρ?、縱向?qū)Ρ?，發(fā)現(xiàn)知識的共性和個性，以強化對所學(xué)知識的理解和掌握，提高對知識的應(yīng)用能力。

2.4 對比應(yīng)用實例

在教學(xué)過程中，教師還可以通過現(xiàn)實中常見的物體設(shè)置一定的疑問，對學(xué)生的學(xué)習(xí)理論知識過程進行指導(dǎo)，使他們能夠從實踐中尋找答案，比如在講授壓桿穩(wěn)定性的時候，這個知識點是學(xué)生很難理解的一個學(xué)習(xí)難點，教師可以選擇準(zhǔn)備一些還沒有開啟的易拉罐，將其置于講臺上，然后請兩位學(xué)生到講臺前面，讓他們進行比賽，比賽的內(nèi)容是將易拉罐一個疊一個的壘起來，誰壘的高誰就獲勝。在壘的過程中學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)，易拉罐不能一個疊一個的壘起來，那么這是為什么呢，是不是因為強度不夠呢。通過這樣的疑問的產(chǎn)生，能夠激發(fā)學(xué)生探究的興趣，然后對答案進行探索，并得到結(jié)論。在這個過程中，學(xué)生將課程的理論學(xué)習(xí)與實際生活有效的結(jié)合在了一起，對知識的掌握得到了鞏固，思維能力也得到了訓(xùn)練。

教學(xué)過程中，將工程實例引入課堂，與抽象的力學(xué)概念進行對比教學(xué)，不僅能加深學(xué)生對概念的理解，更能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用力學(xué)基本概念和基本理論進行工程分析的能力。材料力學(xué)是《建筑力學(xué)》中的一個重點內(nèi)容，它主要學(xué)習(xí)的是以剪切、扭轉(zhuǎn)、直梁彎曲、軸向拉伸（壓縮）等基本變形，以及變形中各種應(yīng)力分布規(guī)律和計算、強度條件、剛度條件、內(nèi)力計算還有變形計算等，是工程建筑過程中選料以及對材料合理應(yīng)用時必須要掌握的內(nèi)容。在材料力學(xué)中講到軸向拉力的時候，教師可以先讓學(xué)生回憶在生活中比較常見的拉力器、三角架等，將學(xué)習(xí)與生活聯(lián)系在一起。然后教師可以針對材料力學(xué)的主要內(nèi)容中的剪切、扭轉(zhuǎn)、質(zhì)量彎曲以及軸向拉伸等方面的基本變形概念、內(nèi)力計算、變形計算、剛度條件、強度條件還有應(yīng)力分布規(guī)律和計算等，采用對比的方式進行教學(xué)：從受力特點比較來說，剪切的受力特點是兩個力相距很近、強度相等且方向相反，扭轉(zhuǎn)的受力特點是兩個力的作用面與物體的軸線具有垂直的關(guān)系，且這兩個力強度相等、方向相反，直梁彎曲的特點是所受力在縱向?qū)ΨQ的平面內(nèi)，與軸線相垂直，軸向拉壓的受力特點是兩個力方向與軸線的方向相同，且這兩個力強度相等、方向相反；從變形特點比較來看，剪切的變形特點是沿著剪切面相互錯開，扭轉(zhuǎn)的變形特點是以軸線為中心圍繞其進行相互轉(zhuǎn)動，直梁彎曲的變形特點是以中性軸為中心圍繞其進行轉(zhuǎn)動，軸向拉壓的變形特點是沿著軸線方向縮短或者伸長；從橫截面應(yīng)力比較來看，剪切的橫截面應(yīng)力分布比較復(fù)雜，實用公式為τ=V/A，扭轉(zhuǎn)的橫截面應(yīng)力分布在任意點上，計算公式為τk=Tp/Ip，直梁彎曲的橫截面應(yīng)力也呈現(xiàn)復(fù)雜分布，其計算公式為σ=My/Iz，軸向拉壓的橫截面應(yīng)力分布比較均勻，σ=N/A；從內(nèi)力方面比較來看，剪切的內(nèi)力計算方式為V=P，扭轉(zhuǎn)的計算方式為T=Σm一側(cè)，直梁彎曲的計算方式為V=ΣP一側(cè)，Mk=ΣMk（F），軸向拉力的計算方法為N=ΣP一側(cè)；從強度條件比較來看，剪切的強度條件為T=V/A≤[T]，扭轉(zhuǎn)的強度條件為τmax=Tmax/Wt≤[τ]，直梁彎曲的強度條件為σmax=Mmax/Wz≤[σ]τmax≤[τ]，軸向拉力的強度條件為σ=N/A≤[σ]；從變形計算方面比較來看，扭轉(zhuǎn)的變形計算方法為Φ=TL/GIP，其中GIP表示的是抗扭剛度，軸向拉力的變形計算方法為△I=NL/EA，ε=σ/E，其中EA表示的是抗拉剛度。通過這樣對比比較的方式，學(xué)生能夠?qū)羟?、扭轉(zhuǎn)、直梁彎曲、軸向拉伸（壓縮）等基本變形，以及變形中各種應(yīng)力分布規(guī)律和計算、強度條件、剛度條件、內(nèi)力計算還有變形計算等有準(zhǔn)確的掌握，同時也能幫助學(xué)生強化對知識的理解和記憶。這樣通過實例對比教學(xué)，不僅進行了方法和理論知識的教學(xué)，還根據(jù)工程實例提出問題，以課堂互動的形式，對于工程問題采取教師引導(dǎo)，讓學(xué)生用建筑力學(xué)理論進行分析，找出解決問題的方法[6]。

3 結(jié)語

新時期的課程改革為教育事業(yè)提供了更高的要求和更明確的發(fā)展方向，新形勢下的中職教育改革也對中職院校的教育工作提出了更高的要求，中職院校的教師應(yīng)該緊跟時代的步伐，努力鉆研中職教學(xué)理論和專業(yè)知識，將對比教學(xué)法應(yīng)用于《建筑力學(xué)》的教學(xué)設(shè)計中，積極探索，勤于實踐，為社會培養(yǎng)出全面發(fā)展的高素質(zhì)專業(yè)技能人才。

參考文獻(xiàn)

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[2] 夏江濤.建筑學(xué)專業(yè)建筑力學(xué)課程教學(xué)設(shè)計探討[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2010（11）：45-46.

[3] 徐曉雨.高職《建筑力學(xué)》課程教學(xué)改革淺析[J].新課程研究（中旬刊），2009（11）：83-84.

[4] 李春光.高職“建筑力學(xué)”課程教學(xué)與實踐[J].中國電力教育，2011（4）：105-106

[5] 夏江濤.建筑學(xué)專業(yè)建筑力學(xué)課程教學(xué)設(shè)計探討[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2010（11）：59-60.

[6] 張文巧.建筑力學(xué)課程教學(xué)改革[J].中國冶金教育，2013（2）：26-28.