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高职院校建筑力学的教学改革设想

时间:2022-04-01 10:31:45  浏览次数:

摘要: 建筑力学是土木专业的一门专业基础课,它包括理论力学、材料力学和结构力学三个部分。本文针对传统教学中存在的主要问题,提出为专业服务、注重学生能力和素质的培养、充分发挥教师的主导作用等教学改革设想,以达到满足社会对人才的需求。

关键词: 建筑力学 教学改革 能力素质

人类的科学技术正处于日新月异的飞速发展中,而科技的发展与知识量的需求有着密切的关系。高等学校担负着为社会主义现代化建设培养高级专门人才的责任,所以必须要适应科技发展的需要,对传统的教学结构和模式进行改革,要把教学思想从知识的单一传授转变到注重能力培养上面来,使学生能够实现学用一致,并具有接受继续教育和终身学习的基础知识和能力。

1 现今存在的问题

《建筑力学》是提供建筑结构受力分析和计算理论依据的一门科学,是后续专业课学习的基础。在实际教学过程中,一些教师比较注重课程自身体系的完整性,对专业需要的研究不够,因此造成了教学与专业实际需要之间的某些脱节现象。传统的建筑力学教学过分强调公式的推导和理论的系统性,对于力学这种内容多且需要深刻理解的学科的关注显得相对不足。在教学过程中,教师们习惯用“满堂灌” 的教学方式,学生学习的主观能动性不能得到充分的发挥,加上高职高专教材的缺乏,学生由于理解和接受困难而对这门课程产生畏惧心理,畏惧的心理更加剧了学生学习的困难性,最终形成了恶性循环。

2.教学改革设想

邓小平同志1978 年《在全国教育工作会议上讲话》中指出:“整个教育事业必须同国家经济发展的要求相适应。不然,学生学的和将来要从事的职业不相适应,学非所用,用非所学,怎么可能调动学生学习和劳动的积极性,怎么可能满足新的历史时期向教育工作者提出的巨大要求。”他的这次讲话给我们指引了方向。我们必须要编写适合高职高专的教材,要遵循“运用为主,够用为度”的编写原则。在教学上,我们要调整课程结构和课程内容以适应社会经济发展的需要。更重要的是我们要以知识为媒介培养能力和素质,反过来依靠能力和素质有效地获取知识,将学生培养成具有分析解决工程实际问题能力的适应当前社会发展的应用型、技能型人才。

2.1突出为专业服务

在建筑力学教学中,教学与实际专业需要之间出现某些脱节现象。专业需要的重点内容在教学过程中没有得到强调,甚至没有提及,专业不需要的或者是非重点的内容却有详细的安排[1]。这严重地影响了对学生专业知识和技能的培养,使得学生在以后的工作中不能够得心应手。所以要对原有的教学体系内容做变动,将专业不需要的内容删掉,将非重点内容削减,将专业需要的而教学内容中没有的进行增加。教学与工程实际之间有一定的差距,学生在运用这些知识解决专业实际问题时自然就有一定的难度。有很多力学知识很好的学生,在搞毕业设计时,却在一个简单构件的简化和计算面前束手无策。这就要求我们在讲课过程中,根据内容需要,带领学生去校内实训基地或者工地参观,观看实际的结构和构件,与所学的力学内容结合起来进行讲解。

我们高职院校更加突出的是技能培养,毕业的学生应该能很快地投入实际工程中。因此在建筑力学的教学过程中,我们要强调学生对基本概念和理论的理解和掌握,重点突出应用。具体来讲,对于公式只讲其来源和应用条件,不详细讲甚至不讲其繁杂的推导过程,把更多的时间和精力投入到公式的应用中。简而言之,为用而讲,为用而学。例如,在《弯曲内力》这一章,我们只重点讲弯曲的基本概念及梁的正应力公式的应用,把公式的复杂的推导过程省略掉。经过这样处理后,所需课时大大缩减了,我们将余下的课时放在应用环节,通过应用,学生更加深化了对概念的理解。

2.2突出学生在学习中的主体地位

教学过程是教师教与学生学的过程,学生在学习过程中位于主体地位。因此在教学中,每次上课前应让学生预习,并告之应预习内容的重点、难点以及学生应掌握的内容,调动学生学习的主动性和积极性,以期课堂上达到事半功倍的效率。在课堂教学中坚持精讲多练的原则,突出学生的主体地位,采用集中教学和因材施教相结合的原则,启发式教学和讨论相结合的方法,激发学生学习的兴趣,变被动学习为主动学习,充分调动学生学习的主观能动性。

现用一个例题来说明。重物M悬挂如图1所示,绳BD跨过滑轮且在其末端D受一大小为100N的铅垂力Q,使重物在图示位置平衡。不计滑轮摩擦,求重物的重量P及绳AB段的拉力T的大小。(α=45°,β=60°)[2]

这个题目看上去很复杂,主要原因是因为加了一个滑轮,学生对于 这样的题目往往是一看就蒙了,不知道从哪里找出突破口。

这道题目的解题思路是从绳子的最末端入手,一步一步地计算,直至最后求出绳AB段的力的大小。

绳CD段受的是拉力,大小为铅垂力Q,为100N;BC段和CD段中间隔了一个滑轮,只改变力的方向,不改变力的大小,所以BC段受的是拉力,大小为100N;重物M、AB、BC交于一点,由力的水平向的平衡求出绳AB的拉力,而后求出重物M的重量为50(1+)N。

在讲解的过程中,不要直接将答案告诉学生,而应要学生先自己思考,然后让他们开展讨论,请几个学生各自说出他们的解题思路,最后根据他们的回答找出这道题目容易出错的地方,详细地进行讲解,告诉他们哪里是解题的关键,关键点明白了,这道题目也就迎刃而解了。在这个过程中,学生理解深刻,且不易忘记,同时也提高了他们独立分析问题的能力。

2.3注重学生能力和素质的培养

全面推进素质教育,近年来被作为全面贯彻党的教育方针、深化教育改革的根本性任务,提到了广大教育工作者乃至全社会面前。

“鱼,我所欲也,渔,亦我所欲也,两者可以得兼,以鱼学渔也”。这句话比喻的是知识与能力素质之间的关系,鱼指的是知识,渔指的是能力和素质[3]。知识和能力都很重要,都是我们想要的。而它们两者并不矛盾,是相辅相成的,能力和素质是以知识为媒介的,反过来,依据能力和素质更加能有效地获取知识。

所谓“授人以鱼不如授人以渔”,说的正是知识当然很重要,但落脚点还是应该放在能力和素质的提高上。几条鱼几天就被吃完了,如果多一些,或许吃的时间会长一些,但是终归是要被吃完的;但是如果学会了“渔”,那结果就不一样了,渔是一门本领,一旦学会了,那么你就会受益终生,只要想吃鱼的时候都会有。

学生的能力包括学习的能力和应用的能力。学习的能力不仅指在校期间学生学习的能力,还包括学生毕业后自学的能力。对于力学,不仅要使学生掌握学习力学的基本方法,还要培养其毕业后的自学能力。同时我们培养学生不是仅仅学会书本上的几道例题,会做每章后面的习题就达到要求了,重要的是要强化工程概念,培养学生的专业素质,等他们走向工作岗位后,遇到实际的问题时,能够自己去查阅相关的资料,找到自己所需要的知识,通过自学理解和掌握新的知识。这就需要我们不能单纯地传授知识,而要注意培养他们分析问题的能力。教学中应克服为理论而理论的学科化倾向,广泛联系工程实际,使学生通过学习认识到建筑力学在工程实际中所起的重要作用,以激发学生学习建筑力学课程的积极性,做到有针对性地培养学生运用所学的理论和方法,分析和解决工程实际问题的能力。

力学是理论性很强的东西,是将实际结构进行结构简化,抽象成力学模型进行受力分析的。学生们在以后的实际工作中,如何将书本上的东西应用于实际工程中极为重要。比如我们很清楚力学中简支梁在各种受力状态下的弯矩图,但如果我们不知道实际的结构中什么样的梁可以按简支梁计算,那么我们的知识就是空中楼阁,就是虚幻的,没有实际作用的。这就要求我们在讲课的过程中要注意联系实际工程中的具体构件,让学生不仅知道简化后的力学模型的受力分析过程,更要知道实际的结构中什么样的构件能够简化成什么样的力学模型,使学生认识到力学并不是空洞的理论,而是紧密地与实际工程联系在一起的。这样就更加能够激发起学生的学习兴趣,使他们能够尽快地适应工作岗位。

2.4注重教师在教学中的主导地位

教师将人类已知的经验和知识传递给学生,促进年轻一代发展的过程,在这个过程中,只有符合学生需要和兴趣的知识才能使他们愉快地学习,教师只有有效地激发学生的求知欲和学习动机才能使教学顺利地进行。所以在实际的教学过程中,教师要善于发现现有教学中存在的不足,不断地对教学内容与教学方法进行改进,以必需够用为度,整合教学内容,使其更加合理、完善。

长期以来,教师习惯于在“粉笔+黑板”教学模式下单调授课,教学方法基本上采用灌输式,课堂的讲解缺乏形象性和生动性,难以有效地调动学生学习工程力学课的兴趣和积极性。

具体到建筑力学中有许多实际结构的简化模型,教师又不能在课堂过细地讲解,这样就要求:第一,利用多媒体技术制作课件,提高教学质量和效果。“今天,计算机多媒体教学逐步走进学校,走进课堂,以其鲜明的教学特点,丰富的教学内容,形象生动的教学形式,促进教育技术的信息化,并逐步打破‘一块黑板、一根粉笔、一张嘴巴众人听’的传统教法, 逐步构建起新型的教学模式”。[4]如果在教学过程中利用多媒体,将一些工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前,就有助于学生掌握如何建立力学模型的问题。可以通过屏幕将繁琐的板书内容投影出来,激发学生的学习兴趣,做到新内容、新体系、新方法、新手段的有机结合,提高课堂节奏和教学效率,提高课程的教学质量。第二,带领学生去建筑工地参观实习、观看电教片,并在此过程中及时讲解,增强感性认识,克服实际经验和认识上的不足。比如在讲组合变形时,联系专业举出带牛腿的柱子的受力情况,让学生在分析柱子变形的过程中深刻地理解组合变形的含义,使力学课与专业课的密切相关性体现出来。

人格吸引的产生主要是人格魅力的作用,当一个人具有优良的人格品质时,就会使人愿意与他交往。教师在课堂上的授课内容,学生不一定全部听懂,但是教师的学识、气质、仪态、教法,会在学生的心里留下深刻的印象。所谓“身教重于言教”,无声的身教胜于有声的言教,学生从教师的行为举止中可以直接获得实实在在的感受,获得对言教的印证,从而增强教育的效果。学生可以由喜欢教师的教学方法和课堂氛围从而喜欢上这门课,逐渐地对这门课的兴趣越来越高,由被动学习转为主动学习,学习效率得到大大提高,理解和掌握的程度越来越深。

总之,在我国经济高速发展的过程中,高职教育正面临着严峻的挑战。近年来,教育部大力推进高职教育改革,各高职院校也在高技能型人才培养工作上取得了一定的成效。但随着社会对高职院校教学要求的进一步提高,教学改革显得越来越迫切,尤其是社会对高职技能型人才的需求不断增大的现实摆在我们面前。建筑工程是一门严谨的科学,而建筑力学是建筑工程不可缺少的基础学科,若不能合理地掌握与运用将影响到学生毕业后的就业问题。因此,建筑力学教学体系改革势在必行。

参考文献:

[1]刘建忠.专科工程力学教改应突出为专业服务[J].交通高教研究,1996,1:36.

[2]罗奕.建筑力学[M].第一版.北京:人民交通出版社,2005,32.

[3]隋允康.材料力学教改的“以鱼学渔论”思考[J].China Academic Journal Electronic Publishing House,1994-2008,149-155.

[4]赵居礼.多媒体辅助教学与多媒体课件的质量评价[J].高等职业教育,2004,2.

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