高职建筑力学(精选12篇)
高职建筑力学 篇1
《建筑力学》是土木工程类专业学生必须掌握的一门重要的专业基础课。该课程涵盖了理论力学、材料力学及结构力学, 其范围之广、内容之多、难度之大是其他专业课程难以比拟的, 采取多样的教学方法既可以调动学生学习力学的积极性, 又可照顾到学生间学习能力的差异性, 在教学中会收到良好的教学效果。
一、图示法
学生在学习《建筑力学》课程时往往会感到内容多、概念多、公式多、计算多, 难以掌握, 所以在教学过程中应重视力学的系统性和规律性, 尽可能使学生所学的内容纲目清晰。图示法是指在教学中对某一章节或前后章节内容进行总结、归纳, 将所学章节内容串连成一条线, 引导学生沿着图表所提供的线索, 学习内容前后呼应, 从而使学生系统地掌握所学内容。例如在讲授“杆件的轴向拉伸与压缩变形”一章时, 可采用图示法让学生参照图表所提供的线索循序渐进。即首先分析外力, 并在此基础上用截面法研究杆件的内力;然后分析杆件横截面上的正应力及杆件的线变形和线应变;最后通过强度条件和刚度条件解决工程实际问题———强度和刚度的校核、设计截面、确定许用荷载等。
二、导读法
导读法对于高职学生而言, 我们不仅应教会他们学习知识, 还应教会他们如何学习知识。因为进入社会后再没有教师手把手地教, 社会对高学历的追求又迫使他们继续学习, 多数人会选择以自考的方式来获得高学历, 这就要求学生具有相当强的自学能力。因此, 在校学习期间有意识地锻炼学生这种能力也是教师的一种责任。导读法正是为培养这种能力而采取的一种教学方法。“导读”中的“导”指教师的因势利导, 它体现教师的主导作用, 也限定教师在教学过程中的主要活动方式是“导”而不是“牵”, 是启发、指导, 而不是注入、“填鸭”;“读”则指学生的阅读实践, 它是学生在教师指导下进行的一种特殊形式的认识活动和能力训练。在《建筑力学》导读内容的选择上, 应选择那些教学大纲要求“了解”或“选学”部分的内容。这主要是因为学生不会因为对这部分内容的不理解而影响后续课程的学习。对于土木工程类专业的学生, 本人在教学过程中选取了“剪切与扭转”、“组合变形”、“影响线”等章节作为导读内容。导读的这种讲课方法关键在于教师对内容的把握和对学生的引导, 提出的问题要有的放矢, 而且要具有一定的思考空间, 问题的答案最好不要能直接在书本上找出。考虑到力学课与其他课程的区别, 每次导读后都需要教师对所“导”内容进行串讲和精讲。这种教学方法的优点是可逐步提高学生的自学能力;缺点是导读的效果受学生自学能力和教师导读水平的限制, 若内容过深则达不到教学要求。
三、练习法
练习法是指通过学生做习题的方式, 加深对某一知识点的理解和掌握。对学习难度较大的内容, 教师设计练习应侧重放在把握重点、突破难点上;对学生易于接受、知识连贯性强的内容, 宜布置有关开发智力、提高思维能力的题目。这样既能保证让学生按时完成练习, 也能让他们在体会成功喜悦的同时发展智力。兴趣能激发学生的学习动机, 成就感则是使学习继续下去的动力, 因此, 练习的内容应该由简到难, 联系题型应多样化, 方式应新颖。《建筑力学》是一门理论性、逻辑性、计算性较强的课程, 因此适当地练习有利于知识的掌握。受课堂时间和授课学时的限制, 练习法教学不宜过多、过长地使用, 最好每章或每两章讲完后, 进行一次综合性的练习。
四、案例法
《建筑力学》课程不同于《数学》等基础课程, 有很强的工程背景, 且工程应用性强。在教学中, 应注重引进工程案例进行讲授, 如讲授压杆稳定时, 引入施工中脚手架设计、现浇混凝土大梁模板支撑系统失稳等案例, 引导学生结合所学的理论知识处理工程实际问题。由于学生对案例分析很有兴趣, 一旦发现今后工作中的问题能够自己解决, 将极大地提高学生的自信心与学习积极性, 从而主动去查阅相关资料, 通过自学加强对本课程的理解。这样既可培养学生工程意识和分析问题、解决问题的能力, 又可加强理论知识在工程实际中的应用能力。
五、多媒体教学法
多媒体教学法是以各种电教媒体如计算机、电视、录像、投影、幻灯片等为标志的一种教学方法。《建筑力学》课程有很强的工程背景, 在教学过程中可利用多媒体技术将一些工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前, 增强感性认识, 帮助学生解决力学模型建立的问题, 用形象生动、赏心悦目的动画将内容形象地表达出来, 以达到化解教学难点、缩短学生认知过程的目的。
六、项目教学法
项目教学法由以教师为中心的教学转变为以学生为中心的教学。项目教学改变了以往学生被动接受的学习方式, 创造条件让学生能积极主动地去探索和尝试。在项目教学中, 从信息的收集、计划的制订、方案的选择、目标的实施、信息的反馈到成果的评价, 学生参与整个过程的每一个环节, 成为活动中的主人。在教师创设的条件下, 学习成为学生的自主行为, 学生独立或以小组形式自主完成一项典型的工作任务, 并在完成过程发现问题、解决问题、提高能力, 教师则成为学生的指导者、咨询者。项目教学法的实施步骤:
1. 选好项目。
教师主导下的项目教学法, 首先要为学生设置出合适的项目, 提出任务, 并激发学生兴趣。目标的制订, 应根据学生的实际水平, 使每一个学生都能充分发挥出自己的创造性。
2. 分析项目。
分析项目可在教师指导下进行, 采用讨论、问答等方式调动学生的主动性, 可视具体情况把项目分解成一些“阶段任务”, “阶段任务”又可分解成更小的“分任务”, 逐步细化。通过细化任务, 可使学生明确具体的小任务, 培养学生解决问题的思路, 从而保障学习的方向和目标。
3. 自主学习。
项目细化之后, 要求学生阅读教材具体内容或查找相关课外资料, 确定解决“分任务”的方法。这一过程是培养学生自主学习的重要步骤, 要充分调动学生的积极性和主动性, 鼓励同学之间交流讨论, 找到比较好的解决方案。
4. 完成项目。
完成项目阶段可以是一个由完成“分任务”再到“总任务”的过程。由于此阶段是一个由理论付诸实践的过程, 学生会碰到很多意想不到的困难。教师应在此过程中适当指导, 解答学生的疑难。
5. 项目评价。
让学生首先进行自我评估, 然后互评, 最后教师评价。通过评估, 首先肯定学生的成绩, 然后指出学生存在的不足, 多鼓励, 少批评。在项目教学中, 学习过程成为一个人人参与的创造实践活动, 注重的不是最终的结果, 而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中, 体验着创新的艰辛和乐趣, 培养了分析问题和解决问题的思想和方法, 充分发掘了创造潜能。
参考文献
[1].姜大源.职业教育学新论[M].教育科学出版社, 2007.
高职建筑力学 篇2
随着我国的经济发展,我国的建筑业也迅速提高,看到那壮观优雅构造美观的高楼大厦,则情不自禁的想到“建筑物”,那何为建筑物呢?是人类在生活时所必须的,而为了实现某种目的而形成的空间。而一个优美的建筑物仅可以实现预期的目的,还可以对一个国家的政治、经济、文化产生重大的影响。建筑力学这门课程的开设,使我们这些没有实践经验的大学生来说,是在提醒我们“安全第一”的前提,一个外形美观、造型优美、被大多数的人称颂,可他们哪知道在称颂的背后还有“安全”这一词吗? 建筑力学是建筑工程类专业的一门重要技术基础课。它不仅为后续课程作准备,而且为学生今后从事工程技术工作打好基础。
人们在生产和生活中,需要建造各种各样的建筑物或构筑物。这些建筑物或构筑物既要满足使用功能的需要,同时也要满足安全与经济上的需要。因此,在对建筑物和构筑物进行结构设计时,必须把力学的分析与计算放在十分重要的地位。建筑力学就是研究建筑物和构筑物设计中有关力学分析与计算问题的一门课程。掌握基本的建筑力学原理,将来当上建筑师造方案时,能有所依据,设计交到工程师手上才不会因为结构不合理而需要大量修改。当然,现阶段的结构计算和先进材料,给建筑师很大的设计空间,差不多任何设计形式,都有办法盖出来了。
建筑结构主要是压力,拉力,剪力和扭力。不论中外,钢筋混凝土发明之前,建筑都是直接承重压力,不采取拉力、剪力和扭力设计。同时建筑力学是为建筑学专业的学生开设的一门理论性、实践性较强的技术基础课,旨在培养学生应用力学的基本原理,分析和研究建筑结构和构件在各种条件下的强度、刚度、稳定性等方面问题的能力。通过本课程的学习,要求学生掌握平面结构体系的平衡条件及分析方法。掌握平面结构的几何组成规律,掌握平面静定结构的内力分析和位移计算,掌握平面超静定结构体系在各种条件下的受力分析方法和相应的近似分析方法,为后续的专业课程奠定必要的基础。《建筑力学》是广播电视大学建筑施工与管理专业学生必修的技术基础课。它以高等数学、物理学为基础,通过本课程的学习,培养学生具有初步对建筑工程问题的简化能力,一定的力学分析与计算能力,是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。通过学习本课程,使学生了解结构的基础知识;熟练掌握静力学的基本知识;掌握静定结构的内力和位移计算;掌握基本杆件的强度、刚度、稳定性计算;基本掌握简单超静定结构的内力的计算;通过观察,了解力学实验的基本过程。
高职建筑力学 篇3
【摘要】本文旨在分析高职高专土建类专业教育教学中《建筑力学》课程普遍存在的问题以及目前课程的现状,从优化课程内容、改善课程结构体系、课程之间融合、增加课程应用性,提高学生学习兴趣等方面出发,构建起更加适应和有利于提高高职高专建筑力学课程学习效果的教学与学习的新框架。
【关键词】高职高专;建筑力学;优化
一、引言
《建筑力学》是高职高专土建类专业的一门专业基础必修课程。本课程包括了三大基础力学——理论力学、材料力学和结构力学。主要培养学生对一般结构进行受力分析和绘制内力图,应用基本的力学原理,解决有关工程结构中杆件的强度问题;正确选用各种常用结构材料,以及在施工中分析有关结构受力问题的能力。该门课程是学好后续专业课的基础,影响到学生对专业的学习兴趣。虽然《建筑力学》课程对于专业的整个教学来说非常重要,但目前还是存在着不少问题,就教学内容本身来说,有的章节内容之间的衔接不利于学生更好的掌握,有的内容对于高职高专的学生来说略显“高深”,甚至有些内容不能很好的结合实践,应用性不强。本文主要针对更好的优化教学内容和结构提出提出一些具体的措施,以便于更好的优化课程改革。
二、《建筑力学》教学内容的优化
(一)《建筑力学》教学教材内容的现状
现在市面上的《建筑力学》教材种类繁多,质量也参差不齐。大多数的教材都是这样的一个安排,最开始会安排理论力学的“静力学”的基本知识,包括:受力分析,平衡条件运用求解支座反力。之后,就来到了材料力学部分,有的教材会简单的有材料力学入门的一些基本知识,有的则没有。然后就开始把四种基本基本变形每个变形安排一个章节,中间的章节可能会穿插一些截面几何性质以及应力分析的章节。最后就是组合变形、压杆稳定,有些是没有这两部分内容的。紧接着就是结构力学部分,最开始第一章是几何体系分析,然后就是静定结构梁、拱、刚架、桁架的内力分析,接下来是静定结构位移计算,最后是超静定结构的计算和影响线。大多数教材都是这样的内容安排。这样一来把三大基础力学主要的内容都涵盖了、但是在我们有限的课时安排里面,是不可能全部学完的,除非是安排两个学期。不然结构力学最多学两章。而且,对于每个章节的侧重点是绝对不一样的。那么如何选择教材就是一个很重要的问题,面对高职高专的学生本身的特点,有的内容和方法是要简化和舍弃的,所以,要根据自身教学大纲要求来合理的有选择的决定讲课内容。
(二)优化教学内容
如果抛开课时的限制,教师一定对三年制土建专业的学生学习的《建筑力学》在教学内容上有所选择和侧重,必要时是要舍弃的。例如:静力学基本知识里面有些知识和高中物理是重复的,在这里教师要注意弱化高中物理的一些方法,让学生自发的区分出建筑力学和物理的的不一样。还有,在“力系简化”这部分内容里面,把“力系简化”的意义给学生交代清楚,对于最后结果的讨论就不需要那么详尽。对于几个“静力学基本公理”教师要从实用的角度出发,着重从应用的目的结合实际讲解这些纯理论的东西,要尽力弱化理论,增加学生学习的积极性。还有在“材料力学”部分,我们土建类专科学生,重点是在“弯曲变形”这部分内容,所以对于“剪切”、“扭转”把基本的受力变形特点,以及基本的计算讲解清楚就可以了,没有必要去“深究”这两部分的一些复杂的计算,毕竟这和土建类的实际结合的太少。
(二)调整课程体系
前面提到过,我们所能见到的《建筑力学》教材把其中包含的“三大力学”是区分的很明显,这样导致有些内容衔接的不是特别好,有些内容又是重复的。所以有必要根据实际的教学情况来调整课程体系。例如:可以改变传统材料力学中以各种基本变形形式为主线展开的结构形式,而采用各种变形下杆件的内力、应力与强度计算、变形与刚度计算的新型结构形式,这样会使各种基本变形之间的联系和区别更加明显,既可以方便学习的时候融会贯通提高学习效果,还可以节约课时。还有,“材料力学”里面的“梁的弯曲”部分,和“结构力学”里面“静定梁内力分析”这两部分都是重复的,可以结合在一起学习。包括“材料力学”中个“梁弯曲位移计算”就可以和“结构力学”中的“静定结构位移计算”一起学习。这样也可以节约课时,还可以舍弃繁琐的计算方法直接学习简单直接的方法。
三、教学方法的的进一步改进
给高职高专学生讲好《建筑力学》并不容易。我们的学生大多数学的基础不是很好。所以,在教学方法上首先要关注那些和数学结合的比较紧密的内容都是要做到既能弱化数学部分,又能交代清楚逻辑因果关系。例如,我们在讲“梁的内力图”的时候,主要侧重的是“快速法绘制内力图”,把这其中的技巧和方法教给学生,让他们能够画得出内力图就达到了教学目的。至于这部分内容里一开始提到的“内力方程法”交代清楚即可,不用花太多精力让学生去掌握这种复杂又繁琐的方法。
四、激发学生学习兴趣
一直以来学生都觉得《建筑力学》不好学,学着学着就没兴趣了。所以,如何激发学生的学习兴趣就显得很有必要。
(一)正确认识课程重要性
在课程初始就介绍与实际工程结构有关术语,强化结构计算特别是支座、杆件的计算。使学生在学习之初就对建筑结构基本概念有所了解。明确建筑力学课程的学习任务和目的。强化课程与工程实际、后续课程的关系。特别是与今后要进一步提升学历以及与将来考取各种执业资格证书的关系。使学生认识到课程的重要性从而端正学习态度。
(二)结合实际案例、更新学科新内容
我们的力学教学不能一直停留在传统力学方法的讲授,必须结合先进的工程设计案例让学生们看到力学的本质问题,从而了解力学在实际工程中的积极指导作用。所以,在教学的同时,多结合著名的建筑成果,多介绍学科前沿的一些应用以及实际工程中的各种力学问题,对于激发学生的学习兴趣是很有帮助的。
五、结束语
在实际的教学过程中,要灵活的因材施教。不同学校可以按照自己的培养目标编写出适合本校学生学习的教材。教学方法要不断的创新改革,对学生也要严格要求,培养他们良好的勤奋的学习习惯才能学好知识。
参考文献:
[1]饶晓文.高职土建类专业“建筑力学”课程改革探析[J].教育与职业,2014,(24):131-133.
[2]杨晓飞.关于高职院校建筑力学教学方法改革的探讨[J].科技展望,2014,(20):53.
[3]金喜平.建筑力学课程改革设计案例[J].高等建筑教育,2012,(26):113-115.
[4]葛文璇.建筑学专业力学课程整合的研究与实践[J].课程教育研究,2014,(11):247.
高职建筑力学课程教学探讨 篇4
关键词:高职教育,建筑力学,课程体系改革
建筑力学是土建类专业的一门重要专业核心基础课程, 它既是后续专业课程的基础, 又在工程实际中有着独立的作用。因为是专业核心基础课, 教学内容就要受到专业课的影响和制约, 应该在保证“必须、够用”的前提下更好地服务并服从于专业技术教育要求。然而原有的教学内容与课程体系已经不能满足现代社会发展的需求, 为了迎合现代化社会发展对人才的需求, 作为专门培养高级专门应用型人才的高职院校急需对原有的课程内容与课程体系进行相应的改革, 以达到满足社会对人才的需求。
1 教学指导思想改革
建筑力学的教学目的是通过课程的学习, 使学生能对一般的建筑工程问题进行初步分析, 为学习建筑结构方面的专业课程提供一定的力学基础, 达到培养学生的结构分析能力和结构选型的能力。但由于高职院校学生自身的特点, 在具体教学中, 要加强突出理论联系实际的特点, 对刚刚进校的一年级的新生, 首先对其进行专业教育, 让他们对本专业的发展前景、现状、所需掌握的知识作一个系统的介绍, 同时部分专业课教师再根据课程特点设置一定的施工现场参观, 突出理论联系实际的特点, 让学生在这一系列安排中逐步树立起对本专业的兴趣, 应该说这些努力在一定程度上对帮助学生了解本专业相关知识起到了一定的作用, 然后再利用课堂教学逐步培养、提高学生的理论分析方法、分析技能以及综合分析的能力, 再形成一种能根据理论联系实际的整体分析和综合分析能力, 经过本课程的学习, 让学生逐步脱离高中阶段养成的过分依赖师教授的学习方式, 提高独立分析问题和解决问题的综合能力。
2 精选教学内容
现阶段, 我院学生的培养规格和目标是“基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高”的高级专门应用型人才。围绕这一目标, 我们要精选建筑力学的教学内容。目前具有科学体系的高职教材尚未形成, 目前许多高职教材基本上是本科教材的一种浅化、精简和压缩, 从本学科的理论体系考虑较多, 对专业的要求、课程之间的衔接、学生的实际情况考虑较少。这就需要我们根据专业特点和专业要求有方向性、针对性地选择内容。精选内容不是简单地删减, 更不是浓缩教学内容, 而是需要从培养目标、专业需要和学生实际情况全面考虑。建筑力学教材内容应围绕以掌握概念为基础, 以强化应用为重点, 以计算分析为手段的中心内容展开。教学时, 应在对现有教学内容进行合理取舍的基础上, 引入联系工程实际和有特色的例题、习题和思考题, 增加实验教学课时和力学大作业, 强化技能训练, 提高动手能力, 培养“应用型人才”。
3 教学方法的改革
传统的教学中教师处于教学的主体地位, 往往忽视了学生的需求, 使学生围绕着教师自认为合理的模式转, 不利于调动学生学习的主动性和积极性, 不利于学生能力的培养。所以, 在教学中要转变思想, 一切要以学生为中心, 教学为学生服务。教师应给学生创造一种宽松的学习环境, 与学生建立情感和谐的关系, 调动学生学习能动性。特别是对于力学课程的难点内容, 这种方法尤为重要。例如, 学生对于结构力学部分中“几何组成分析”这节内容比较难掌握, 教师就应在课堂上多花时间进行讲解, 学生似乎听懂但并不能很好地运用。通过多次反馈交流, 教师不断地根据反馈信息及时给予引导, 效果会比较显著。
在教学过程中, 真正以学生为中心, 强调学生学习的积极性、主动性以及教师的引导作用。过去将例题讲得过细以及重理论讲解的思想, 使得学生无需“消化”就“吸收”, 处于被动接受的地位。现在对于课程理论部分采取精讲, 相似例题仅讲解题思路, 同时在课堂上引人一些工程应用的具体实例和科学研究中抽象出来的理想力学模型等信息, 提高学生的学习积极性。再者采取多种形式的授课方式如座谈、讨论、课堂提问、学生上台讲解等, 并利用CAI、录相、模型等辅助教学手段, 这样有助于增强学生学习的主动性, 避免用死记硬背的方式去获取知识。采用多种教学模式, 确立学生在课堂教学中的主体地位, 培养其思维能力和分析解决问题的能力, 调动其学习的积极性和创造性, 培养其创新意识。
4 课程考核与考试的改革
传统的建筑力学课程考核与考试采用最原始的闭卷笔试, 在内容和形式上趋于定向化, 考察学生记忆的知识多, 体现不出学生的运用能力和实践动手能力, 不利于发挥学生的想象力和创造力, 严重制约着工程力学教学改革的发展, 因此, 必须对现行考试方法、考试内容和考试的命题加以全面改革。
首先, 在考核方式上, 实行学习阶段的全程性考核与督导, 变一次性、终结性考试为多阶段、多形式的考核与期末综合考试相结合, 即过程控制考核法。这样一方面有利于教师及时发现教学中的不足并加以改进, 另一方面更有利于加强对学生平时学习的考核与督促, 引导学生掌握良好的学习方法, 减少学习的功利性, 从根本上改变应试教育制约学风、考风建设的状况, 促进学生良好品质的形成, 还能全方位多角度准确地反映出一个学生的真实成绩和综合能力, 实现学生的学习过程与学习结果的统一, 知识与能力的统一。
其次, 在考核方法上, 变过去单一的闭卷笔试为开卷笔试、大作业、课堂笔记、课堂提问等多种形式相结合的考试方法, 有利于识别学生的运用能力、实践动手能力和创造能力。
第三, 在考试内容上, 变再现书本知识为考查学生运用知识解决实际问题的能力。在卷面上主要是出一些灵活性大, 知识面宽, 综合运用知识能力强的题目, 例如, 给定受力结构, 让学生为各构件选取材料及截面形状和尺寸, 并对该结构存在的问题谈自己的看法。这样的考试使学生思维很活跃, 更易激发创新意识。
参考文献
[1]杜庆华.力学与工程应用[C].北京:中国林业出版社, 1998:118-134.[1]杜庆华.力学与工程应用[C].北京:中国林业出版社, 1998:118-134.
建筑力学教案 篇5
(四)静定结构和超静定结构
建筑物中支承荷载、传递荷载并起骨架作用的部分叫做结构,例如在房屋建筑中由梁、板、柱、基础等构件组成的体系。前面,我们介绍了单个杆件的强度、刚度和稳定性问题。本章将要介绍结构的几何组成规则、结构受力分析的基本知识、不同结构形式受力特点等问题。
第一节结构计算简图
实际结构很复杂,完全根据实际结构进行计算很困难,有时甚至不可能。工程中常将实际结构进行简化,略去不重要的细节,抓住基本特点,用一个简化的图形来代替实际结构。这种图形叫做结构计算简图。也就是说,结构计算简图是在结构计算中用来代替实际结构的力学模型。结构计算简图应当满足以下的基本要求:
1.基本上反映结构的实际工作性能; 2.计算简便。
从实际结构到结构计算简图的简化,主要包括支座的简化、节点的简化、构件的简化和荷载的简化。
一、支座的简化
一根两端支承在墙上的钢筋混凝土梁,受到均布荷载g的作用(图10—1。),对这样一个最简单的结构,如果要严格按实际情况去计算,是很困难的。因为梁两端所受到的反力沿墙宽的分布情况十分复杂,反力无法确定,内力更无法计算。为了选择一个比较符合实际的计算简图,先要分析梁的变形情况:因为梁支承在砖墙上,其两端均不可能产生垂直向下的移动,但在梁弯曲变形时,两端能够产生转动;整个梁不可能在水平方向移动,但在温度变化时,梁端能够产生热胀冷缩。考虑到以上的变形特点,可将梁的支座作如下处理:通常在一端墙宽的中点设置固定铰支座,在另一端墙宽的中点设置可动铰支座,用梁的轴线代替梁,就得到了图10—16的计算简图。这个计算简图反映了:梁的两端不可能产生垂直向下移动但可转动的特点;左端的固定铰支座限制了梁在水平方向的整体移动;右端的可动铰支座允许梁在水平方向的温度变形。这样的简化既反映了梁的实际工作性能及变形特点,又便于计算。这就是所谓的简支梁。
假设某住宅楼的外廊,采用由一端嵌固在墙身内的钢筋混凝土梁支承空心板的结构方案(图10—20)。由于梁端伸入墙身,并有足够的锚固长度,所以梁的左端不可能发生任何方向的移动和转动。于是把这种支座简化为固定支座,其计算简图如图10—26所示,计算跨度可取梁的悬挑长加纵墙宽度的一半。
预制钢筋混凝土柱插入杯形基础的做法通常有以下两种:当杯口四周用细石混凝土填实、地基较好且基础较大时,可简化为固定支座(图10—3a);在杯口四周填入沥青麻丝,柱端可发生微小转动,则可简化为铰支座(图10一36)。当地基较软、基础较小时,图口的做法也可简化为铰支座。
支座通常可简化为可动铰支座、固定铰支座、固定支座三种形式。
二、节点的简化 结构中两个或两个以上的构件的连接处叫做节点。实际结构中构件的连接方式很多,在计算简图中一般可简化为铰节点和刚节点两种方式。
1.铰节点铰节点连接的各杆可绕铰节点做相对转动。这种理想的铰在建筑结构中很难遇到。但象图10—40中木屋架的端节点,在外力作用下,两杆间可发生微小的相对转动,工程 中将它简化为铰节点(图10—46)。
2·刚节点刚节点连接的各杆不能绕节点自由转动,在钢筋混凝土结构中刚节点容易实现。图10—5a是某钢筋混凝土框架顶层的构造,图中的梁和柱的混凝土为整体浇注,梁和柱的钢筋为互相搭接。梁和柱在节点处不可能发生相对移动和转动,因此,可把它简化为刚节点(图10—56)。
三、构件的简化
构件的截面尺寸通常比长度小得多。在计算简图中构件用其轴线表示,构件之间的连接用节点表示,构件长度用节点间的距离表示。
四、荷载的简化
在工程实际中,荷载的作用方式是多种多样的。在计算简图上通常可将荷载作用在杆轴上,并简化为集中荷载和分布荷载两种作用方式。关于荷载的分类及简化已在第一章中述及。这里不再重复。
在结构设计中,选定了结构计算简图后,在按简图计算的同时,还必须采取相应韵措施,以保证实际结构的受力和变形特点与计算简图相符。因此,在按图施工时,必须严格实现图纸中规定的各项要求。施工中如疏忽或随意修改图纸;就会使实际结构与计算简图不符,这将导致结构的实际受力情况与计算不符,就可能会出现大的事故。检查与回顾 1.结构计算简图应满足哪些基本要求?
2.结构计算简图的简化主要包括哪些内容?
新授课 第二节平面结构的几何组成分析
一、几何组成分析的概念
建筑结构通常是由若干杆件组成的,但并不是用一些杆件就可随意地组成建筑结构。例如图10—6a中的铰接四边形,可不费多少力就把它变成平行四边形(图。一6b),但这种铰接四边形不能承受任何荷载的作用,当然不能作为建筑结构使用。如果在铰接四边形中加上一根斜杆(图10—7),那么在外力作用下其几何形状就不会改变了。
图10—6 图110—7
从几何组成的观点看,由杆件组成的体系可分为两类:
1·几何不变体系 在荷载作用下,不考虑材料的应变时,体系的形状和位置是不能改变的
2·几何可变体系在荷载作用下,不考虑材料的应变时,体系的形状和位置是可以改变的(图10—6a)。
对结构的几何组成进行分析,以判定体系是几何不变体系还是几何可变体系,叫做几何组成分析。
显然,建筑结构必须是几何不变体系。
在体系的几何分析中,把几何不变的部分叫做刚片。一根柱可视为一个刚片;任一肯定的几何不变体系可视为一个刚片;整个地球也可视为一个刚片。
二、几何不变体系的组成规则(一)铰接三角形规则
实践证明,铰接三角形是几何不变体系。如果将图10—8口铰接三角形A船中的铰A拆开:AB杆则可绕曰点转动,AB杆上4点的轨迹是弧线①;4C杆则可绕C点转动,AC杆上的A点的轨迹是弧线②。这两个弧线只有一个交点,所以A点的位置是唯一的,三角形ABC的位置是不可改变的。这个几何不变体系的基本规则叫做铰接三角形规则。
如果在铰接三角形中再增加一根链杆仰(图10—86),体系ABCD仍然是几何不变的,从维持体系几何不变的角度看,AD杆是多余的,因而把它叫做多余约束。所以ABCD体系是有多余约束的几何不变体系,而铰接三角形ABC是没有多余约束的几何不变体系。
②
铰接三角形规则的几种表达方式
1·二元体规则在铰接三角形中,将一根杆视为刚片,则铰接三角形就变成一个刚片上用两根不共线的链杆在一端铰接成一个节点,这种结构叫做二元体结构(图10—9)。于是铰接三角形规则可表达为二元体规则:一个点与一个刚片用两根不共线的链杆相连,可组成几何不变体系。且无多余约束。
2·两刚片规则若将铰接三角形中的杆AB和杆日C均视为刚片,杆AC视为两刚片间的约束(图10—10),于是铰接三角形规则可表达为两刚片规则:两刚片间用一个铰和一根不通过此铰的链杆相连,可组成几何不变体系,且无多余约束。图10一ll a表示两刚片用两根不平行的链杆相连,两链杆的延长线相交于A点,两刚片可绕
图 10一10 图 10—11 A点做微小的相对转动。这种连接方式相当于在A点有一个铰把两刚片相连。当然,实际上在A点没有铰,所以把A点叫做“虚铰”。为了阻止两刚片间的相对转动,只需增加一根链杆(图10—11 b)。因此,两刚片规则还可以这样表达:两刚片间用三根不全平行也不全相交于一点的三根链杆相连,可组成几何不变体系,且无多余约束。
3.三刚片规则若将铰接三角形中的三根杆均视为刚片(图10—12),则有三刚片规则:三刚片用不在同一直线上的三个铰两两相连,可组成几何不变体系。且无多余约束。
总结
作业:P238 10-
1、10-2 检查与回顾 铰结三角形的表达形式 新授课
三、超静定结构的概念
简支梁通过铰A和链杆B与地球相连(图10—13a),是几何不变体系,且无多余约束。这种没有多余约束的几何不变体系叫做静定结构。静定结构的反力和内力可通过静力平衡方程求得。如果在简支梁中增加一个链杆(图10—13b),它仍然是几何不变体系,但有一个多余约束。有多余约束的几何不变体系叫做超静定结构。超静定结构的支座反力和内力不能由静力平衡方程式全部求得。例如图10—13b中的梁,在荷载和支座反力的作用下,构成一个平面一般力系,可列出三个独立的平衡方程,而未知的支座反力有四个,三个方程只能解算三个未知量,所以不能求出全部的反力,因而内力也无法确定。超静定结构的内力计算,除了运用静力平衡条件外,还要利用变形条件,这里不予介绍。.
四、几何组成分析的实例
几何不变体系的组成规则,是进行几何组成分析的依据。对体系重复使用这些规则,就可判定体系是否是几何不变体系及有无多余约束等问题。运用规则对体系分析时,可先在体系中找到一个简单的几何不变部分,如刚片或铰接三角形,然后按规则逐步组装扩大,最后遍及全体系;也可在复杂的体系中,逐步排除那些不影响几何不变的部分,例如逐步排除二元体,使分析对象得到简化,以便于判别其几何组成。
例10—1试对图10—14中的体系做几何组成分析。
解铰接三角形是几何不变体系(图中的阴影部分),在此基础上不断增加二元体,最后可遍及整个桁架。将整个桁架视为一个刚片,地球视为另一个刚片,依据两刚片规则,它们之间用铰A与不通过铰A的支座链杆B相连,组成了没有多余约束的几何不变体系。
结论体系是几何不变的,且无多余约束。‘
C
例10一2试分析图10一15中体系的几何组成。
解整个体系可分为左右两个部分:左边的AC可视为刚片,在刚片上增加二元体ADF;右边的CB可视为刚片,在刚片上增加二元体GEB。左、右两部分均可视为刚片,它们之间用铰C和链杆DE相连(两刚片规则),形成一个大刚片。这个大刚片与地球用铰A和链杆B相连,构成一个没有多余约束的几何不变体系。
现在从另一角度进行分析:左边的AD、AC、DF可视为三刚片,它们通过不在同一直线上的三个铰A、D、F相连,组成了一个几何不变体系;右边的CB、BE、GE可视为三刚片,它们通过不在同一直线上的三个铰G、E、B、相连,也组成了一个几何不变体系。左、右两部分用铰C和链杆册相连,组成了一个没有多余约束的几何不变体系,然后再与地球相连。
结论体系是几何不变的,且无多余约束。
例10—3试分析图10—16中体系的几何组成。
解图10—16中的杆AB可视为刚片工,杆BC可视为刚片II,地球为刚片III。三刚片通过铰A、B、C两两相连,但这三个铰在同一直线上,不符合三刚片规则。现在分析在这种情况下会出现的问题。
B点是杆AB及BC的公共点。对AB杆而言,B点可沿以AB为半径的圆弧线①运动;对嬲杆而言,B点可沿以BC为半径的圆弧线②运动。由于A、曰、C三点共线,两个圆弧在B点有公切线。所以,在图示的瞬时,B点可沿公切线做微小的运动,即体系在这一瞬时是几何可变的。但是,B点经过微小的位移后,A、B、C三点就不再共线,B点的位移不能再继续增大。这种本来是几何可变的体系,经过微小的位移后又成为几何不变的体系,叫做瞬变体系。瞬变体系不能作为结构使用,任何接近于瞬变体系的构造,在实际建筑结构中也不允许出现。图10—17中,A、B、C三铰虽不共线,但在e角很小时,链杆的轴力将很大;当日角趋近于零时,体系趋近瞬变状态,链杆的轴力将趋于无穷大。
结论体系是瞬变体系,不能作为结构使用。
例10-4试对图中的体系作几何组成分析。
解 曲杆AC、CB和直杆通过不在同一直线上的三个铰A、B、C两两相连,组成了几何不变体系且没有多余约束。体系的两端通过铰A、B与基础相连,显然多了一个约束。
分析:曲杆AC、CB和地基可视为三刚片,它们通过不在同一直线上的铰A、C相连,组成了几何不变体系,因此,链杆衄可视为多余约束。结论体系是几何不变的,且有一个多余约束。
建筑结构可分为平面结构和空间结构。如果组成结构的所有杆件的轴线菇在同一个平而Ⅱ为平面结构,否则,便是空间结构。严格说来,实际建筑结构 ‘多场合下,根据结构的组成特点及荷载的传递途径,在实际许可的进五磊主 内,把它们分解为若干个独立的平面结构,可简化计算。
高职建筑力学 篇6
关键词:五年制高职 建筑力学 改革 创新
学习动机是推动学生进行学习活动的内在动力[1]。然而,在五年制高职学生中,目前普遍存在着学习动机缺失的现象。《建筑力学》一般开设在第五学期,是一门理论性很强的学科,而且该门学科的重要性不允许教师在教学过程中掉以轻心,在教学中,我们往往称之为“一座桥”,具有承上启下的作用。也就是说,学好《建筑力学》能为后续专业课的应用和拓展奠定了很强的理论基础,但一直以来没有什么较好的方法来提高学生的学习兴趣。本文作者结合自身的教学经验,认为提高学生学习《建筑力学》兴趣可以从以下几个方面着手。
1.教学内容的改革
《建筑力学》一般包括三部分内容:理论力学﹑材料力学﹑结构力学。一般来说理论力学与实际工程接轨不紧密,所以它包含的内容很理论,学生一看到书本内容是就对书本里的公式或者概念产生厌恶从而产生学习动机的缺失,而教师在依照课本内容进行教学时也会使学生感觉非常枯燥,枯燥的入门学习直接导致学生失去了该门课程学习的兴趣。然后,理论力学是学习建筑力学的保证,学习不好直接影响到后面两部分内容的学习,后面两部分与实际接轨很密切,但是学生在之前就失去了学习兴趣,想要继续提起学生的学习兴趣非常困难,或者是有的学生提起了兴趣但是因为前面理论力学功底不好最终导致有兴趣而听不懂的后果。
国内很多刊物中都有关于材料力学和结构力学教学内容改革的创新性文章[2][3],但是很少有关于理论力学教学内容改革的,或者有也是关于阐述理论力学某些理论的重要性或是关于怎么讲解该理论让学生能听懂的文章[4][5]。笔者认为提高学生学习《建筑力学》兴趣可以从理论力学教学内容出发,所谓万事开头难,只要头开好了,后面的学习就能轻松很多。主要可以从下面两个方面着手:
1.1书本内容改革
目前五年制高职采用的书籍都是和普通大专学校用的书籍一致。但研究发现五年制高职的学生基本功和普通大专生相比有一定的差距,他们是初中毕业过来的学生,而普通大专生一般是高中毕业生[6]。所以可以专门针对五年制高职编制实用性书籍,如避免那么繁琐的公式推导,直接给出公式推导的结果;书本可以多加注些生活中常见的力学实例比如怎么样运用力学原理进行拔河,怎么样用扳手省力等;可以多插入些彩色插图使书本变得丰富等等,提高学生对书本的兴趣,而达到学习的兴趣。
1.2教学方式的改变
传统的教学方式是老师教学生听,很多地方把这种方式称为“灌输式”教学,这对大多数学生来说产生了一种思维定势,国内许多著作多论述了这种方式的弊端。所以要提高学生的兴趣可以让学生参与到课程中来,例如上课时让学生谈谈对这门课程的看法,或者让学生说出该门课程要怎么讲解等,这样在上课前教师可以收集学生的意见,改变一些教学方法,而达到提高学生兴趣的目的。
2.教学方法的改革
五年制高职学生一般抽象思维较弱,所以教学中如果采用原始的方法讲解各类公式和概念,会使学生听起来比较空洞,最终使学生失去兴趣。所以在教学过程中可以采用生活实例导向法,或是通过多媒体教学的动画模拟导向法对学生进行导向性教学,让学生在学习某个公式或某个概念之前对它的产生有个印象,然后教师引出其中所含的力学知识,最后把知识进行拓展,最后达到一个良好的教学效果。例如,在讲到摩擦力的时候,可以通过生活实例拔河比赛入手,在开课前先提问学生对拔河比赛的看法,怎么样才能取得比赛胜利,这样充分的把学生的兴趣调动到课程的学习中来,然后教师在说明在比赛中运用到的力学知识(摩擦力),再拓展出摩擦力的含义﹑作用等,最后学习完后教师再总结出拔河比赛胜利的关键所在,这样学生在以后的生活中会自然的联想到这方面知识从而达到良好的教学效果。
3.教学环境的创新
教师可以配合教学内容,有目的地引导学生扩展课堂知识,使学生深刻地认识到《建筑力学》的基本理论是力学工作者在建筑力学发展长河中的创造性成果,这就意味着在学习中可以接受到前辈们发现与创新的成果,通过科学家的故事和科技新成就的教育,激发学生的学习兴趣。在上绪论课时教师可以巧妙地设计教案,把力学科学史、科学家传记和科学新成就介绍给学生,使学生对力学由陌生进而产生兴趣。例如:阿基米德创立机械学和流体力学、如何发现杠杆定律、北京奥运场馆的建设,三峡工程和西部大开发等。这样可缩短学生和《建筑力学》的距离,激发他们学习《建筑力学》的兴趣,更能激发学生学习的豪情壮志。
4.结束语
《建筑力学》的教学关键在于结合学生的自身情况激发学生的学习兴趣,而学生学习兴趣关键在于开好头,这就要教师在教学过程中合理的运用教学方法和手段引导学生主动的探索﹑学习力学的真谛,为后续的专业课程学习打下坚实的基础。
参考文献:
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高职院校建筑力学课程改革探讨 篇7
一课程教学中存在的问题
1. 教材内容偏重理论, 针对性不强
教材是教师讲授课程的根本和重要依据, 也是学生学习知识的主要资源, 选好教材对提高教学质量是非常重要的。目前, 在高职院校中同一院系的不同专业对于同一门课程中大都使用同一本教材, 这就忽视了高职学生就业渠道多样性的特点, 也忽视了学生基础水平参差不齐的特点。此外, 很多版本的教材都偏重理论逻辑性, 强调结构严谨, 忽略了高职教学侧重工程实际的应用, 工程实例介绍得不多, 不利于培养学生分析和解决实际问题的能力。
2. 课时安排不足, 实践教学缺乏
以平顶山工业职业技术学院建筑专业为例, 根据2.5+0.5的学制安排, 建筑力学课程每学期的学时数基本在60学时左右 (若个别学期短时, 再除去假期甚至只有50个学时) , 按这个学时来安排授课内容, 经常是基本理论要讲完都很紧张, 更别说安排实践内容了。而事实上, 理论源于实践, 课程中的基本理论知识都是前人对大量工程实践经验的总结, 实践课程的缺失会在一定程度上直接导致学生失去对本课程理论原理学习的兴趣。
3. 学生基础差, 教师教法落后
近几年, 高职院校单独招生学生数量猛增, 甚至成为部分高职院校学生的主体, 这就造成学生基础水平参差不齐。此外, 学生容易受到力学难学、难过关的传言影响, 造成一定的心理压力, 存在抵触心理, 影响学习效果。教师方面, 长期以来一直都习惯于“粉笔+黑板”的教学模式, 教学方法基本上采用“灌输式”, 课堂上讲得很多、很细, 但缺乏新意, 没有融入新的教学手段和方法, 没有给学生留出充分的思维空间, 不能有效地调动学生学习的兴趣和积极性, 有时甚至会出现教师自问自答的尴尬场面。
4. 考核方式单一
考核是教学环节重要的一种反馈形式, 是检验教师教学质量及学生学习效果的一个环节。目前, 高职院校中的建筑力学考试仍多采用闭卷笔试, 以期末试卷成绩定学生的优劣。学生为了应付考试, 把主要希望寄托在教师最后一节课的考点复习上, 把主要精力放在死记硬背课本和笔记内容上, 这样难以衡量学生的真正水平, 还容易出现作弊等违纪现象, 也不利于教师教学水平的提高, 没有充分发挥考试的导向和反馈作用。
二教学改革措施
针对上述教学中存在的诸多方面问题, 笔者经过不断地探索与实践, 在此提出以下几点改革措施:
1. 整合教材, 精选教学内容
高职院校培养的是技术应用型人才, 因此, 选用教材需要从培养目标、专业需要和学生实际情况等方面全面考虑。教材内容太深, 会增加学习难度;内容太浅, 无法形成连贯的知识体系, 因此必须结合实际选用合适的教材。
以我院为例, 每年暑假期间, 教师都会进入现场学习培训, 培训结束后结合当前现场情况更新知识, 然后结合专业所需内容并加入现场视频、图片等汇编成讲义, 以讲义形式进行授课, 可以说讲义本身就是一本以够用为度、贴近实际的教材。教师编写讲义, 一方面可以统筹规划教学内容, 避免出现知识内容分散、重复的现象;另一方面, 更多地与工程实际相联系, 充分地保障了学以致用。在汇编讲义时要注意将所讲知识进行归纳汇总成系统, 比如, 在讲力系的合成与平衡时可以先从平面任意力系的合成与平衡入手, 把平面汇交力系、平行力系和力偶系等作为平面任意力系的特殊情况来处理。在讲述材料力学部分时, 可将四种基本变形统一在一起以“内力分析→应力分析→变形分析→强度条件及刚度条件应用”为主线的教学内容体系来讲授, 这样就避免了每种基本变形讲授内容出现小循环的重复。此外, 还要注意利用实践所得知识多引入密切联系工程实际和有特色的例题, 例题讲解时要贴近现场, 要有工程特色。比如可以结合现场施工用塔吊的平衡问题讲解力系的平衡方程应用;学习弯曲时应力时, 通过将一根矩形截面的木杆平放和侧放, 计算两种情况的许可载荷, 总结材料的安全与经济的问题;在讲压杆稳定时可以结合施工搭设的脚手架实例进行讲解, 通过比较施工现场有扫地杆和无扫地杆的搭设形式来比较两种情况下压杆的临界应力, 指出扫地杆的重要性等。
2. 合理利用有限学时, 加强实践环节
建筑力学课程实践环节不仅是对力学原理的验证, 而且是理论知识向工程实际应用的中间环节。实践课程是最好的调动学生学习兴趣、顺利掌握理论知识的途径。在有限的学时下, 可以通过整合教学内容, 安排适量的实践学时。要充分利用学院内的实训教学基地, 参观结构构件的实体结构模型, 培养学生的动手能力。如材料力学性能测定实验, 首先, 利用计算机模拟有关实验过程, 开放实验室, 让学生能利用课外时间熟悉仪器设备及实验程序, 然后再上机操作。这样既可缓解设备不足的矛盾, 也可减少试验材料的消耗。学生通过动手实验得到材料σ—ε曲线这样第一手的感性材料后, 再经教师启发和讲授, 能够很好地促进理论知识的理解, 学习的积极性和教学效果会明显提高。此外, 锻炼学生自己动手设计制作力学模型。从工程实际受力构件中抽象简化出力学模型, 选取模型结构计算简图, 既要反映实际结构的主要性能, 又要尽量简化, 以便于计算。通过杆件简化、节点简化和支座的简化, 计算分析结构内力, 绘制出结构内力图, 并讨论结构优化方案。在整个过程中, 让学习到的整个力学知识变得系统化。
通过力学实践环节将建筑力学抽象的理论变成一个个具体的力学实验实训, 建立理论与实践的桥梁, 减少学生对力学概念、原理理解的难度, 同时通过实践教学环节也提高了学生的学习兴趣, 引导学生积极主动地观察思考, 增加学习的信心。
3. 改革授课方式, 调动学生学习的积极性
在教学中要转变思想, 一切以学生为中心。可采用引导归纳法、问题教学法、自学讨论法相结合的多种形式的教学模式, 确立学生在课堂教学中的主体地位, 培养学生的思维能力和分析解决问题的能力, 调动学习的积极性和创造性, 培养创新意识。
一切研究探索都是从提出问题开始的, 在教学中要注意提出问题, 才能激发学生的思考能力和求知欲。每个内容讲授前要先根据生活知识提出问题, 让学生带着问题主动来学习。如生活中右手提一较重物体时, 身体向右倾斜, 人感到吃力, 可把物体分成两半, 分别用两只手提, 人感到比较轻松, 这是为什么?接着就可以引入平面力系的合成与平衡问题了。在讲授轴向拉压部分时, 引入学生经历过的拔河比赛的例子, 双方争取胜利时绳索受怎样的力?比赛时每个人应该怎样用力才能发挥最大的作用?接触到压杆稳定问题时, 可以根据建筑工地上井架四周立有钢管, 组成承重体系, 中间起吊建筑材料, 这是为什么?通过提出问题, 使学生愿意主动思考, 培养学生分析问题和解决问题的能力。此外, 在教学过程中要多利用现代化教学手段, 将工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前, 帮助学生解决力学模型建立的问题。用动画将抽象难懂的内容形象地表达出来, 以达到简化教学难点、缩短学生认知过程的目的。同时, 多媒体视频教学的新颖性、趣味性和多样化可以吸引学生的注意力, 激发学生的学习兴趣。教师在授课的同时, 还可以穿插介绍力学学科中所蕴含的丰富的人文知识和人文精神:介绍力学学科发展中优秀科学家献身真理的感人事迹, 介绍力学学科中与当前国计民生密切相关的知识, 以激发学生产生崇高的正义感与社会责任感, 激发学生造福人类与社会的热情。
4. 改革考核方式, 提高学生综合素质
学生平时学习中普遍存在浮躁情绪, 临到期末时往往采用突击死记硬背的方法应付考试, 甚至存在侥幸心理企图采用作弊通过考试, 为改变这种现象, 可采用课堂提问、实验操作、读书报告、开卷考试等多种方式相结合, 采取符合课程内容特点的考核方式, 注重提升学生的创造力和实际操作能力, 而不只是考学生的记忆力。
在评价方式上, 改革标准答案式的成绩评价办法, 注重考查学生的解题思路和综合分析、解决问题的能力。在考试中可以出一些灵活的、综合运用知识能力强的题目, 让学生通过分析谈一谈自己的看法, 这样的考试能活跃学生思维, 激发学生的创新意识, 不仅减少了学生作弊现象的发生, 还起到了促进学习的作用。同时还要加强对学生平时学习的考核与督促, 增加平时成绩在总成绩中所占的比重。平时的考核可以采用作业、课堂提问、小组讨论、实验操作、实验报告以及阶段性测验等多种形式, 学生平时的查阅、收集和利用有关资料的技能也可进行考核, 这样更有利于提高学生自学、分析、归纳、综合解决问题的能力。学生学习后的成绩评定采取平时成绩占60%, 期末考试成绩占40%的全程性考核方法。
三结束语
建筑力学课程改革, 是一项长期而又必要的任务, 为了适应高职教育的需要, 提高教学质量和效率, 改革应该分层次、分阶段、有针对性地进行, 在授课内容、课时安排、教学方法、考核方式等方面进行探索并不断总结经验, 逐步完善, 充分调动学生的学习积极性, 培养学生理论联系实际、解决工程实际问题的能力, 以达到提高教学效果的目的。
摘要:建筑力学是建筑类专业学生必修的一门技术基础课程。该课程内容理论性、逻辑性强, 而高职学生普遍理论基础较差, 无法激发学习兴趣, 导致教学效果不理想。本人在长期从事该课程教学研究的基础上, 分析了教学过程中存在的问题, 探讨课程改革的内容和方式, 收到了良好的效果。
关键词:建筑力学,课程改革,教学方法,教学内容
参考文献
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高职建筑力学 篇8
《建筑力学课程》是土建类建筑学、城市规划、交通工程等专业的重要技术基础课[1], 其目的在于使学生掌握变形体力学分析中最基本的概念、原理和方法及其在工程设计中的应用, 通过课堂教学和实践环节训练, 使学生掌握构件的受力、变形的基础理论, 培养学生判断工程中强度、刚度和稳定性问题的能力。高职高专建筑工程技术专业的毕业生, 一般作为施工、监理等一线技术人员出现在工作单位, 由于工作的需要经常要做一些施工方案, 很多时候这些刚毕业的学生会感到无从下手, 既不知怎样取计算简图, 也不知荷载传递路径怎样, 更不知如何选择材料的品种和截面面积。为了培养学生解决实际施工中力学问题的能力, 使其理论联系实际, 加强应用能力的培养, 将力学原理应用于工程实际, 特别是将施工中的各种问题转化为简单的力学问题来进行求解是高职教育的重要责任, 因此, 《建筑力学》课程教学改革迫在眉睫。
教学原则:高职高专《建筑力学》课程应强调基本概念、弱化公式推理、注重工程应用。为了达到良好的教学效果, 要求教师把握高职《建筑力学》课程的特点及教学原则, 让学生在掌握建筑学理论知识的同时又能运用基本理论分析和解决实际工程技术问题。同时还要培养学生的创造性思维能力, 使其能根据工程的实际情况解决实际中各种不同的力学问题。在教学原则方面, 首先应该把握教师主导作用与学生主体性相结合的原则, 这一原则就是要求确保学生在教学中的主体地位, 充分调动学生的主动性, 引导学生主动自觉的学习与发展。其次, 应注意直观性与抽象性相统一的原则, 这要求教师在教学时应采用各种直观手段, 使学生能通过各种具体的形式来感知和学习。最后, 应该强调理论与实际相联系的原则。这就要求教师了解教材与实际生活和工作中的问题之间的关系, 将教学内容的讲授与实际需要相联系, 使学生正确而深刻地掌握理论知识;除此之外, 教师还要引导学生了解现实, 培养其提出和解决问题的能力, 这体现在重视实验、实习和练习等实践环节中。
教学内容改革:根据教育部在2006年“关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见”, 就高等职业院校的特点, 《建筑力学》课程的教学不仅要为后续课程的教学服务, 更要培养学生解决施工中力学问题的能力。为此, 我们将后续课程与《建筑力学》课程的联系以及施工中常常会碰到的力学问题列表进行了分析 (见表一) [2]。表一为高职高专《建筑力学》课程教学内容与应用力学问题对比表。
建筑力学课程教学内容
后续课程应用力学问题施工中常遇到的力学问题1、结构计算简图选取原
则1、施工实际问题转化为简单力
第一章绪论学问题
2、各类力学原理的适用
范围2、计算简图选取原则
第二章力系的平衡1、力学计算的基础1、力学计算的基础
通过上表分析可知, 《建筑力学》课程中的内容作为本专业的基础课, 不仅是结构设计的主要基础知识, 在施工过程中也经常要用到。我们对现行的《建筑力学》课程教学内容进行改革, 将教学内容进行一定的精简, 同时引入相关的工程问题作为例题、习题或者思考题, 将施工中遇到的力学问题放入相应的章节。为了更好地把后续专业课程和施工中应用到的力学问题紧密联系起来, 使教材更加贴近实际, 我们编写了校内讲义《建筑力学》及《建筑力学实验指导书》, 该讲义将《建筑结构》、《建筑施工》等课程中要应用到的力学问题或施工过程中要应用到的力学问题根据上述列表一一按照培养学生实际技能的方式, 以保证我们使用的教材不再是本科教材的一种精简和压缩, 不再强调本学科的理论体系, 着重考虑对专业的要求和课程之间的衔接、学生的实际情况等, 突出培养学生的技能和提高动手能力, 培养应用型人才。为了更好地规范教学要求, 培养应用型人才, 我们又重新编写了《建筑力学》课程教学大纲, 该大纲以全国高职高专教育土建类专业教学指导委员会和土建施工类专业指导分委员会编制的《建筑工程技术专业教育标准和培养方案及主干课程教学大纲》作指导, 同时又强调实践教学的重要性, 着重培养学生的实际应用能力, 对每一章节的教学提出了相应的要求, 便于每位任课教师能准确地把握每个内容的重点。
教学方法改革:对建筑工程技术专业《建筑力学》教学方法进行改革, 要强调因材施教, 以调动学生学习的激情, 提高学生学习的主动性, 提高学习效率、加强学生的自学能力为宗旨。可采取启发式教学法、案例教学法、施工现场教学法、利用多媒体技术教学法等多种方法。
1.启发式教学法。善于向学生提出问题, 启发学生发现问题。一切研究、探索都是从提出问题开始的, 只有在教学中注意引发问题, 才能激发学生的思考能力。教师要下大力气吃透教材, 确定教学过程的具体办法和手段, 授课要层次分明, 脉络清晰, 一环扣一环, 引人入胜。例如在采取去掉多余约束法判断平面体系几何组成时, 要保证每去掉一个多余约束后, 剩余部分必须保证是几何不变体系, 为什么不能同时去掉多个多余约束?同时去掉多个多余约束后, 再来分析剩余部分的几何组成分析会有什么结果?根据实例让同学们自己去分析, 然后得到结论, 这样启发学生思考问题, 加深了记忆, 增强了理解, 达到了培养学生分析问题和解决问题能力的目的。
2.案例教学法。《建筑力学》课程不同于数学等基础课程, 有很强的工程背景, 且工程应用性强。在教学中, 应注重引进工程案例进行讲授, 如讲授压杆稳定时, 引入施工中脚手架设计、现浇混凝土大梁模板支撑系统失稳等案例, 引导学生结合所学的理论知识处理工程实际问题。由于学生对案例分析很有兴趣。一旦发现今后工作中的问题能够自己解决, 将极大地提高学生的自信心与学习积极性, 从而主动去查阅相关资料, 通过自学加强对本课程的理解。既培养了学生工程意识、分析问题、解决问题的能力, 又加强了理论知识在工程实际中的应用能力。
3.施工现场教学法。现场教学有助于激发学生学习的积极性和创造性, 有利于培养学生应用力学基本理论进行工程分析的能力, 有利于学生基本素质的提高。例如, 在讲到桁架的内力计算时, 带领学生参观钢屋架、桁架式吊篮等施工现场, 并在现场分析哪些杆件是拉杆、哪些杆件是压杆, 参观完后, 回到课堂再对所参观的对象进行力学分析, 当讲至结构位移计算时就带学生看现场钢屋架、现浇混凝土大梁模板的起拱, 并提出这是为什么?返回到课堂, 边讲课边带领学生对现场的所提实际问题进行分析。这样, 同学们上课兴致很高, 积极思考, 感觉到基本理论和工程实践真正融为一体, 教学效果好。
4.利用多媒体技术教学法。建筑力学课程有很强的工程背景, 我们在教学过程中利用多媒体技术, 将一些工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前, 增强感性认识, 帮助学生解决力学模型建立的问题。用形象生动, 赏心悦目的动画将抽象难懂的内容形象地表达出来, 以达到化解教学难点、缩短学生认知过程的目的。还可以通过屏幕将繁琐的板书内容投影出来, 加大课堂信息量, 有利于提高课堂节奏和教学效率, 从而提高课程的教学质量。
通过对高职建筑工程技术专业《建筑力学》课程的研究, 《建筑力学》课程的教学更加理论联系实际, 使高职建筑工程技术专业的学生在学习《建筑力学》时, 能够将所学力学原理应用于工程实际, 加强了应用能力的培养, 特别是对于施工中的各种力学问题, 在课程学习时都有所接触, 为零距离上岗准备了必要的力学知识和力学应用能力, 为今后的就业与发展做好充分的准备。
参考文献
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高职《建筑力学》教学改革与实践 篇9
职业教育在我国正处在探索发展阶段, 温家宝总理在全国职业教育工作会议上强调:中国特色的职业教育必须符合社会主义现代化建设, 着力培养适应经济社会发展的高素质劳动者和技能型人才。《建筑力学》是工程类专业的一门专业基础课, 旨在培养学生应用力学的基本原理去分析和研究建筑结构和构件在各种条件下的强度、刚度、稳定性问题的能力。高职院校建筑工程类专业的毕业生在走上工作岗位之后一般作为建筑工程项目管理、施工、监理等一线技术人员出现在工作单位, 而这些岗位对工作人员都要求具有扎实的力学知识, 因此对于建筑工程类专业的学生来说建筑力学课程的重要性不言而喻。
1 建筑力学教学中存在的问题
《建筑力学》主要由《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》三门课程有机结合而成, 教材的理论性非常强, 概念多、内容抽象、逻辑性、实践性强, 要求学生有较好的高等数学和物理的基础。但是高职院校的学生通常底子较差, 学习和自控能力较弱, 进入大学后又有部分受各种诱惑而缺乏学习的动力, 在学习上没有明确的目标。在学习建筑力学时, 没有将重点放到理解和掌握基本概念、基本定理和公式的内涵上, 只一味的乱套公式。而老师在教学的过程中由于很多老师常年的局限于这一门课, 没有接触实际工程的经验, 导致理论教学不能很好的联系实际, 纯粹的用理论教学的方法无法激起学生学习的兴趣, 甚至会让学生对这门课程失去信心。建筑力学的改革势在必行。
2 建筑力学教学改革探讨
2.1 教学内容的改革
建筑力学教材通常过于强调理论性, 和工程实际联系不够紧密, 学生缺乏必要的工程实际知识的教育和训练, 这就要求在教学时要合理地处理教学内容, 对于三大力学中相互关联的章节进行重新组织, 使其更具合理性和系统性。
如:可以在绪论部分引入结构计算简图的介绍, 使学生在开始学习时就对工程结构到力学模型的简化过程有清楚的了解, 明确建筑力学的任务及其与工程结构设计、管理等方面的联系, 从另外的方面引起学生对该课程的兴趣, 调动学生的学习积极性。又比如在刚体静力学部分, 可以对结构力学中的平面体系的几何组成分析的内容进行适当介绍, 这样做的好处是能使学生较早认识工程中的静定结构和超静定结构, 从而可对建筑工程中常见的各种静定结构的反力计算以及杆件间相互作用力的计算讲解到位。精简甚至删除公式推导过程, 着重阐明公式物理意义及其应用, 精讲、精练、少理论、多应用;减少定量计算, 增加定性判断内容, 把理论融入实例当中, 结合工程实例分析, 增加学生感性认识, 使其更容易理解和接受。
2.2 教学过程与手段改革
(1) 将力学小实验引入课堂。因为建筑工程实际的各种构件体积大、重量重, 无法搬到教学现场, 即使在教学现场, 也无法模拟工程实际受力进行说明和讲解。所以我们要做小实验, 选用适当的材料模拟结构的构造、模拟构件的受力与变形、模拟构造的原理。把构件与受力缩小, 把变形放大, 进行单一模拟和实验, 既能说明其原理, 又能直观展现其受力与变形, 学生从抽象的思维中回到现实来, 增加课堂趣味性, 激发学生学习兴趣, 加强动手, 转变学习观念, 激活学生的创新动机, 培养学生能力。
例如:开始讲力矩之前, 教师可以准备一根两端都可以点燃的蜡烛, 中间穿一根针, 架在两个水杯上。在蜡烛没有点燃之前, 它是保持平衡的, 然后教师分别点燃蜡烛的两头, 这个时候可以看到蜡烛像跷跷板一样来回摆动。这是为什么呢?于是老师开始解惑, 告诉学生这是由于蜡烛两端燃烧的情况不平衡, 烛泪带走的质量就不同, 左右两端蜡烛的重量不同, 对中间轴的力矩也不同, 所以蜡烛就会摆动起来, 这就是力对点产生力矩, 力矩会使物体转动, 也就是即将要讲的内容。在讲荷载的时候, 也可以通过一根链条去讲解静荷载、动荷载及线荷载这样本身比较枯燥的概念。通过这样类似游戏的小实验让学生对这个课怀有好奇心, 产生兴趣, 高高兴兴学习, 乐于动手参与。通过教师的愉快教学, 学生无需有意识的努力就能保持注意力和快乐的学习兴趣, 积极主动投入课堂学习中, 日久天长, 学生就会形成对学习的“持久兴趣”。
(2) 采用多媒体技术辅助教学。积极采用现代化教学手段, 用多媒体展现工程实例, 解决教学难点, 提高教学效率和效果。建筑力学课程有很强的工程背景, 我们在教学过程中利用多媒体技术, 将一些工程实例通过屏幕生动地展现在学生而前, 可以达到化解教学难点、缩短学生认知过程的目的。以“约束与约束反力”、“刚体的平而运动”等知识点为例, 这些知识点的抽象概念较多, 学生很难理解, 需要的图形和图片数量较多, 如果用传统的粉笔加黑板进行教学, 学生的学习效果很差, 但利用多媒体课件辅助教学, 通过实体模型的真实性、形象性和生动性, 学生接受起来就很容易, 这就大大地提高了这些知识点的课堂教学效率和效果。
2.3 课程考核方法的改革
传统的考核是仅仅靠期末考核, 这样容易造成两个问题, 一是学生临到期末时采用突击死记硬背的方法应付考试而根本不去理解真正的意义, 二是存在侥幸心理企图采用作弊通过考试。因此, 传统考试的弊端是显而易见的。
为了确保课程的基本要求, 使学生真正把知识学到手, 改革传统考试方法就显得十分必要。
具体做法如下:
(1) 平时成绩占50%。其中平时成绩包括考勤 (10%) 、回答问题和提出问题 (10%) 、课后和随堂作业 (10%) 、上课纪律和态度 (10%) 、上课讨论情况 (10%) 。
(2) 小实验考核占10%。其中实验态度 (2%) , 实验操作 (4%) , 实验报告 (4%) 。
(3) 期末考试占40%。试卷减少以再现书本知识为主的考核, 加强学生对知识的理解和应用, 特别是综合性、创造性地应用知识能力的考核。这样的考试, 使学生思维更活跃, 更易激发学生的创新意识, 培养学生综合运用知识的能力, 从而使考试真正成为进一步深化学习的重要教学环节, 不再被学生视为沉重的负担。
3 结语
《建筑力学》是一门理论性、实践性较强的专业基础课, 建筑力学课程改革是一项长期而又艰巨的任务, 不可能一墩而就, 要积极稳妥、循序渐进地进行, 教师要努力提升自身素质, 在教学过程中不断探索, 不断总结经验, 逐步完善。
参考文献
[1]康凌.《建筑力学》教学中学生能力的培养浅探[J].中国科教创新导刊, 2003 (13) :132-133.
[2]王丽梅.高职《工程力学》课程的改革与创新[J].边疆经济与文化, 2009 (9) :124-125.
高职建筑力学课程教学改革探讨 篇10
关键词:建筑力学,教学改革,教学现状
2014年6月23日全国职业教育工作会议在北京召开, 李克强总理指出:我们要用大批的技术人才作为支撑, 让享誉全球的“中国制造”升级为“优质制造”。近年来, 我国的高职教育得到了飞速发展, 但是与目标还有较大的差距。为缩小差距实现目标, 关键一条是提高教学质量。《建筑力学》是进一步学习后续课程《建筑结构设计》《土力学与地基基础》《钢结构工程》《建筑施工技术》等的基础[1]。建筑工程技术专业是我校建筑工程学院的重点专业, 《建筑力学》作为建筑工程技术专业的专业类基础课, 重要性是显著的, 地位是十分突出的。然而, 《建筑力学》课程内容十分的抽象和难懂, 对基础扎实的高等学府学生都要学五六个学期, 我们高职学生只安排一个学期的学时, 可见教学难度不是一般的大。因此, 教学改革应以学生为本, 符合学生的实情, 才能有效的提高高职教学的质量, 才能更快的实现我国高职教育的目标。
1 教学目标要求
建筑工程技术专业培养的主要是建筑工程设计、工程施工和工程管理方面的人才, 其职业岗位主要为施工员 (为主) , 设计员, 监理员, 安全员, 资料员, 材料员, 质检员, 预算员。通过本课程的教学, 使学生基本达到专业 (职业) 岗位的要求:首先达到岗位对《建筑力学》课程在专业能力、方法能力与社会能力方面的要求;其次, 培养学生严肃认真的学习态度和严谨科学的学习作风, 使学生能够善于理论联系实际, 将所学知识运用到实际的工程中;同时培养学生分析问题和解决问题的能力, 为毕业后从事本专业岗位工作打下坚实的基础。
2 教学现状
2.1 学生现状分析
近几年, 高等教育入学比率不断上升, 职业教育的生源素质随之有很大幅度的下降, 高职学生的基础相对之前普遍较差, 逻辑思维能力不强。建筑力学不同于物理学, 而又依赖于物理学, 以其为基础。对初学者来说, 既陌生又熟悉, 大多概念很抽象, 而学生的工程实践体验较少, 因此对很多力学概念不太理解。从中学进入高职, 环境和制度发生很大改变, 大部分学生没有明确的目标, 进校后注意力转移, 沉迷于网络, 学习能力和自控能力较弱, 抱着混日子拿文凭的思想, 过一天是一天, 严重缺乏学习动力。
2.2 教师现状分析
我们学院的一些教师一辈子只讲授《建筑力学》, 有些教师刚从大学毕业, 他们都很容易忽略以学生为本这一原则, 总是拿着不变的标尺 (以以往时期的学生或以自己当初读书时的基础、心态和能力) 去度量不同时代、不同素质的学生, 抱着不变的理念和方式去教育当下的高职学生, 对学生要求太高, 讲课、练习和考试中以难度大为准, 而不是以实用为准, 在这过程中, 学生容易失败, 没有成就感, 容易感到灰心, 从而对学习失去信心。教师讲课时完全依照教材的章节顺序, 在备课上花费时间太少, 对复杂的公式和推导及理论性较强或数理要求较高的内容千篇一律的讲授, 不作任何取舍, 不进行任何整合, 致使学生学习越来越难有收获。
2.3 教材现状分析
目前大多数的《建筑力学》教材还是按高等教育的学科体系来编写的, 没有考虑学生的实情, 过分重视教材内容的严密性和完整性, 强调解题技巧和计算能力。而学时分配又严重不足, 忽视了知识在工程实际中的应用性。多数学生产生了学习《建筑力学》课程无用的错误想法, 更别谈运用力学知识去解决工程实际问题了, 这样的教材不利于高职学生职业能力的培养。针对这种现象, 目前也出现了大量面向高职的建筑力学教材, 但是质量不高, 教材内容重点不突出, 条理比较紊乱, 错误比较多, 只是在形式上区别于高等教材, 但内涵并没有改变。
2.4 环境现状分析
虽然目前国家对职业教育比较重视, 但是与高等教育还是有非常大的差距, 特别是在资金的投入上, 而且资金的投入方式和途径还不是很完善, 根据举办职业教育成果比较好的国家的经验总结, 要想办好职业教育, 必须加大资金投入, 至少要达到普通高等教育资金投入的2.5倍。十多年来, 我国的高等职业教育在不断的发展, 全国高职学校的数目已经超过普通高等教育学校的数目, 但是在发展上具有很大的盲目性和低质性, 高职教育的办学质量的提升速度却远远跟不上规模扩张的速度。高职教育的特点决定了高职教师的双重属性, 即高职教师需具备“双师素质”。我国也在大力提倡发展“双师型”教师队伍, 但在双师教师的数量和质量上还远落后于高职教育发展的实际需要[2]。
3 教学对策
针对目前的高职教育现状, 应采取相应的措施, 以提高高职教育质量, 适应社会对人才的实际需要。结合近几年笔者的教学经验和学院课程改革的实践情况, 对《建筑力学》课程的教学改革进行如下几个方面的探讨。
3.1 提高教师教学水平
高职教育不同于高等教育, 从而对教师水平的要求也就不同。高等教育对教师的要求主要是专业理论水平深厚, 能把自己知道的告诉学生就行。然而高职教师却不同, 不仅要有深厚的专业理论知识, 还必须具备一定的专业技能和紧跟时代的工程背景知识。由于学生的情况和高等教育的学生有很大不同, 基础差, 自学能力差, 领悟能力也相对较差, 就需要教师在讲课的方式方法和手段上多下功夫, 以学生乐意和容易接受的方式将知识传递给学生。要求教师能把握重点, 深入浅出。高职教师要时刻注意分析掌握学生的特点, 包括基础和心理, 抓住一切机会下企业、下工地进行锻炼, 不断提高自己的专业实践水平, 扩展自己的知识面, 注意教学方法和手段的多样化, 加强所授知识与工程实际的结合, 加强与学生的互动, 从而提高教学效果和质量。
3.2 精简整合教学内容
建筑工程类高职学校培养的目标是:学生毕业后能从事初级管理类, 技术技能类的工程岗位, 而不是从事科研工作。其培养目标不同于高等教育, 因此在课程系列和教材内容的选择上要与高等教育相区别, 并且与高职培养目标相吻合。而不能在提口号上很理想, 在实际操作中完全照搬高等教育的模式, 换汤不换药, 这样就背离了我们举办高职教育的宗旨。必须依据学情和岗位需要对我们高职的专业教材进行精简整编, 拎出重点, 剔除其中无用、繁琐的部分, 要多运用工程图片, 语言也要简洁易懂, 不能太抽象。当然这也不是一蹴而就的事, 要注意学生的反馈, 教师团队的资源整合, 不断改进提高的过程。
3.3 激发学生学习兴趣
对于知识的获取, 兴趣很重要, 尤其是定力和基础都较差的高职学生, 因此在教学过程中应注意激发学生的兴趣点。《建筑力学》课程有很强的工程背景, 在教学中, 应将理论与工程实际联系, 如讲物体受力分析, 可以在上课之初播放一段视频或图片 (工程施工、试验等) , 提出几个问题让学生去思考。学生对书本不感兴趣, 但是对实物和视频比较感兴趣, 而且对相对比较简单的未知问题愿意进行摸索思考。即使得不到准确的答案, 也会急不可耐的去听老师接下来的讲解, 而且也容易理解和记忆。从而增加以后学习的信心和兴趣。这样的教学让学生觉得:可学、有用、易学、易记。甚至在以后的学习和工作中, 学生会善于去发现问题, 并且能进行分析和解决。对于我们的高职学生来说, 这点很重要, 与我们的培养目标也相吻合。
3.4 改革教学方法手段
《建筑力学》课程的教学改革, 应注重强调因才施教和因岗施教, 以调动学生学习的激情和主动性, 加强学生自学能力。只有了解了岗位对能力有怎样的需求, 才能明确教学重点, 只有了解了学生是什么样的“才”, 才能采取相应的教学方法和手段。建筑力学教学改革要转变传统的方法 (教师是导演, 学生是演员, 教师教什么, 学生被动地学什么) , 代之以启发式的方法 (学生是顾客, 教师是设计师, 顾客需要什么样的商品, 设计师就应设计什么样的产品) 。传统的教学靠板书和语言来传授知识, 不但抽象, 而且费时。可多利用多媒体等现代教学手段, 在课堂上演示实际的工程案例, 使课堂带有一定的趣味性和实践性, 并能在有限的时空内传递更多、更新的知识 (黑板上无法表达的知识) 给学生。有机会的话可以带学生去工地实地体验, 使学生直观的认识为什么要学建筑力学, 重点学哪些, 怎么学。教师在课堂上传递的知识应是重点, 解决问题的方法应尽量单一, 而不能一味的主张问题的难度和解决方法的多样化。应在学生能采用简单方法解决基本问题的基础上去引导学生创新解决问题的方法。因此作为高职教师要善于站在学生的角度去思考教学的方法和手段, 并不断进行创新改革, 才能真正提高教学的质量。
3.5 改革考核评价方法
准确的检验教师教学成果和学生学习效果需要有良好的考核评价手段, 传统的考核方式是一张期终的考试卷子, 这种考核方式很难准确衡量教学成果, 不能体现高职学生实践能力, 与高职教育的培养目标不一致。必须进行适当的改革, 可将考核分解为不同的小项目, 每个项目的设定分别对应考核学生的不同能力 (动手能力、探究能力、自学能力、创新能力) , 最后加权得到总成绩。
4 结语
建筑力学来源于工程实际, 服务于工程实际。高职建筑力学的教学改革是一个不断摸索的过程。应本着“以生为本, 以岗位为本”的原则, 不断加强理论知识和实际工程应用相结合的教学模式, 采用灵活多样的教学手段, 培养学生掌握“必要、实用”的建筑力学知识与解决建筑工程结构中简单力学问题的能力, 为他们学习后续课程和工作做好充分的准备。
参考文献
[1]宫素芝.高职建筑力学教学改革[J].山西建筑, 2009, 35 (25) :221-222.
高职建筑力学 篇11
关键词:土力学与地基基础教学方法体会
0引言
《土力学与地基基础》是高职建筑工程类专业的一门主要的专业基础课程,占有重要的地位。其突出特点是内容丰富,具有较强的理论性和实践性,房建、水利和道路桥梁等工程的兴建都离不开它。作为任课教师,必须具备丰富的理论知识和实践经验,才能讲授好该门课程,使学生达到课程要求的学习目的和要求。现就本人在《土力学与地基基础》课程教学的实践,谈谈自己在教学方面的一些体会。
1教材的选用
教材的选用非常重要。目前针对不同层次的《土力学与地基基础》教材很多。有本科层次的,有高职高专的,有中职学校用的。即便是高职用的,针对专业不一样所采用教材也应不一样。针对建筑工程类专业,要求教材具有的特点是理论讲述尽量简化,内容主要是土力学中的基本理论和地基基础工程设计和施工中常见的技术问题,阐述一些典型的基础工程、岩土工程经验,再辅以部分工程实例。
2基本概念的教学
《土力学与地基基础》教学的主要任务是要求学生掌握基本的土工知识,并能运用它去分析和解决实际中的工程技术问题。为此,在讲授时要把基本概念讲透。《土力学与地基基础》中的基本概念较多,讲解时必须注意方法,否则学生听起来会感到头绪多而零乱,运用时不知从何下手。比如,土的物理性质指标共有十几个,采取由感性认识上升到理性方法,使学生充分理解和牢固记忆。在讲土的饱和度时,先说明土中存在水和气体,即具有孔隙性,若把干土放在水中会观察到气泡从水中冒出。而饱和度是指土体饱水的程度,是反映土的吸水性和容纳水的持水性的间接指标。土要吸水和容纳水必须有土以外的水存在,它吸水后只能存在土的孔隙中,因此饱和度定义公式中只能牵涉到构成土的孔隙体积以及水的体积,故定义为土中水的体积和孔隙体积之比。
对易于混淆的概念要讲清楚概念建立的客观条件。如土的重度定义为单位体积土所受的重力,但为什么分天然重度、干重度、饱和重度和有效重度呢?这是因为土在不同环境条件下有不同的状态,其重力和体积之比也不同。一般有潮湿状态、烘干状态和饱和状态之分,也就有天然重度、干重度和饱和重度,但有效重度怎么会存在呢?因为土位于水中会因水的浮力作用而降低其有效重力。这些重度的区别还可以从应用方面去理解。比如干重度主要应用于评价土坝渗透性和压缩性等方面,有效重度主要应用于土的强度计算等方面,饱和重度应用于地下水位以下方面等。
3基本实验教学
《土力学与地基基础》中几个常规实验一定要做,并且与课堂内容同步走。实验的主要目的是使学生掌握实验方法和技能,同时又反过来对基本概念和经验公式加深理解。土工实验有其特殊性,方法尽管简单,程序也不多,但应是很严谨的,必须持科学的态度,这一点教师应反复强调,切莫为统一结果而随意更改数据,因为同一地方的土也不可能是均质的,或者取土导致扰动性不同,实验数据不同理所当然。这样使学生养成尊重事实、尊重科学的良好习惯。
4基本计算教学
《土力学与地基基础》中计算公式较多,掌握它的关键在于学生对公式的理解程度,包括公式的推导和应用。因此,讲授时应着重这两方面。公式的推导无外乎借用理论力学、材料力学、弹性力学等,这一点必须给学生讲清楚。依学生的基础一般涉及到理论力学、材料力学的内容都按静力平衡原理或材料的基本组合变形来推导。在计算方面必须说明其适用条件和范围,如果补充其计算思路过程,效果会更好些。如地基附加应力计算一节为教学重点和难点,计算公式多,学生运用起来经常混淆,引导学生正确应用公式的方法是补充计算思想图。
基本应用包括分析问题和解决问题能力的培养两方面,这是本课程的焦点,不可缺少。通过这方面的训练,学生能学以致用。很多学生提出来要求教师增加这方面的教学内容,但限于学时数,课堂上是无法进行的。与本课程有关的土体工程常见的挡土墙的设计、斜坡稳定性验算、地基承载力确定和基础设计及处理措施的选择,作为教师应充分收集有关资料,利用学生所掌握的理论知识精心组织教学。
《土力学与地基基础》这门课程一般学生不会重视,要想达到良好的教学效果教师是关键。教师要善于启发和开导学生从而提高学生的兴趣,讲课很重要。要想讲好这门课程,必须备好课。备课未必采用死板方法写在教案上,可全记在脑子里,但要做到心里有数。一次课首先确定教学重点和难点,以及哪些内容是需要掌握的、哪些内容是需要了解的,并且合理安排每个内容需讲授的时间。讲授要注意前后内容的连贯性,板书内容不必多但要条理化,这样即使少数学生课堂上没听懂的,课后看笔记进一步钻研也可弄懂。另外适量的辅导也必不可少。
5教学方法的改进
作为高职专业,《土力学与地基基础》课时并不多,其中的基本概念、基本理论和重点内容,可采用教师讲解为主教学;而其它内容,则可采用学生自学为主的教学方法。
课程中一些专业术语和基本原理,例如“土压力”、“沉井基础”等,学生以前从未听过,单纯让学生自主学习,肯定会降低学习效率、影响授课进度。以教师讲解为主,引导学生进入学习本门课的最佳状态,不失为一种好的教学方法。
教师应根据课程内容的特点,确定适合干自学为主的内容,例如“地基处理”一章,浅显易懂,鼓励学生不仅阅读教材相关知识,而且运用图书馆和网络教学系统自主学习。通过网络学习,学生不仅可以拓宽知识面,还能充分把握学习的主动权,及时掌握学科的最新动态,并在获取知识的过程中,逐步培养他们的探索意识和自学能力。
在教学中还应贯穿工程实例教学、启发式教学等方法。实例教学是理论联系实际的需要,是实现教学目的的需要。例如在讲授“土坡稳定分析”时,紧扣所讲知识,恰当引用工程实例。在教学过程中鼓励学生用所学的知识分析和解决平时所能见到的岩土工程问题,引导启发学生从专业的角度思考问题,培养他们分析问题、解决问题的能力。
将启发式教育贯穿于教学全过程,给学生必要的启发,引导学生积极思维,培养学生科学的学习方法和创造性思维能力。即使是精讲为主的内容,也不意味着教师从上课不停地讲到下课,满堂灌,不顾学生的反映与接受程度,而是要想办法给学生积极思维创造条件,引导启发他们积极思考所学知识,主动接受所讲内容,变被动接受为主动学习。
高职建筑力学 篇12
关键词:职业教育,人才培养,教学方法
职业教育在我国正处在探索、发展阶段, 职业教育人才的培养, 符合社会发展的需要。国务院总理温家宝同志在全国职业教育工作会议上强调:中国特色的职业教育, 必须服务于社会主义现代化建设, 着力培养适应经济社会发展的高素质劳动者和技能型人才。近几年来我国的职业教育正在蓬勃发展。随社会需求的不断变化和提高, 学校在专业和课程设置方面也随之发生了很大的改变。社会对职业教育培养的人才要求, 越来越注重职业技能和综合素质的培养, 为了满足社会对所需人才提出的新要求, 作为建筑类专业基础课的《建筑力学》, 应构建以培养学生创新思维、实践能力和创新能力为目标的教学方法, 逐步探索出适应社会发展、满足专业结构体系需求的教学方式。
传统的教学方式, 习惯于一种模式, 即: (复习上次内容) 提问— (引出新问题) 讲解教材—例题演示—布置作业, 传统的教材也往往为适应这种教学而着眼于, 概念、原理、公式推导。我国的教学改革, 随着社会的发展也进一步得到了深化, 但职业教育教材的编写和内容, 还没有和高职院校的培养目标紧密结合, 未能充分的体现职业教育的特色。经过这些年的实践, 职业教育从教材到教学过程, 都正在发生深刻地变化, 特别是教学过程;由原来的重理论转变成了重实践、重实用。由于理论教学时间的压缩, 理论教学的内容应以“够用为度”为原则, 进行大的删减。作为学校教学主体的教师, 必须解放思想, 要有创新意识。教师作为知识的传授人, 不仅要完成传授知识的基本任务, 更要带领学生在学习中学会如何学习, 也要引导学生不断地更新思维方式。
1 引导入门、激发学习兴趣
教育家斯多惠说:“一个坏教师对学生奉送真理, 一个好的教师则教学生发现真理。”第一句话描述了“填鸭式”教学:奉送真理;第二句话描述了“启发式”教学:发现真理。上好引导课, 这是课堂讲授的头一个环节, 在学期开始的第一讲, 向学生说明本学科的教学计划、教学目的和任务, 研究对象和方法, 所用教材和参考书, 完成作业, 考试方法等。特别要重视绪论课的讲授, 使学生对本课程基本理论的轮廓产生初步的印象, 清楚本课程的内容及内容之间的相互关系;与专业课的关系及在专业课中的应用。例如:要设计梁的截面尺寸和确定梁的配筋量 (专业课研究) , 是以梁内的内力变化为依据的, 而内力又是由外力产生的 (建筑力学研究) 。在讲每一个新的章节之前, 要讲清楚本章节与前后章节的联系。在讲学生比较难理解的关于“平面图形的几何性质”这一章内容前, 首先讲清本章涉及到的惯性矩、静矩、惯性半径等几何量是影响构件强度、刚度、稳定性的重要因素, 并举例说明:建筑结构中最常见的矩形截面梁, 为什么都是“立”着放而不“平”着放呢?通过讲解, 对惯性矩这个抽象的几何量就有一个直观的认识, 为什么学习惯性矩及其他的几何性质也就清楚了。紧接着再讲其定义及计算方法, 学生就很愿意也很容易接受。在讲每一个新内容都尽可能的注意和实际相联系, 让学生对所学的知识始终抱有极大的兴趣, 有利于激发他们自觉思考、自觉学习的能力, 主动的把已学到的知识, 与现实生活中的现象和实际相联系 , 这样会使学过的知识经常在脑海里出现, 继而能加深对已学知识的理解和巩固。
2 阅读为先、指导消化内容
阅读、预习教材, 强调阅读训练, 是课堂讲授的第二个环节。阅读是获取知识的“门户”, 开始阅读时, 由于学生不习惯或困难较多, 教师必须做到以下几点:一是教师布置预习时, 要对学生提出具体要求, 这实际是一种学习指导。同时为适应我国高职院校学生大多数阅读能力较低的实情, 在保持教材本身严密、系统的前提下, 适量作些说明性解释, 文字要通俗简练, 问题的论证及阐述应适当减小“台阶”高度, 尽量为学生独立阅读创造条件。这样处理不是降低了教材的水平, 而是根据实际情况, 实事求是地引导学生走上自学之路的必经途经。二是一定要对学生的预习进行检查, 可以在课堂上指定学生质疑、答疑, 这是为了确切了解学生独立学习的能力和他们对教材的理解程度。这是教师深入学生学习过程的活动, 可以发现和集中学生预习中存在的问题。三是要针对学生预习中存在的问题进行教学, 决定讲课内容的主次详略, 使课堂教学不在由教师单方面向学生灌输, 而是教师与学生对阅读材料的理解和交流。四是进行有针对性教学时, 在解决问题的过程中一定要继续发挥学生的自学能力, 凡是他们能解决的问题就让他们自己去解决。可以在讲课中插进一些小讨论, 形成“串讲”, 引导学生把书读透。例如:在研究构件四种基本变形的问题中, 有一个共同的内容, 即每种基本变形都要研究强度、刚度, 而强度的计算又都是“三类问题”的研究—强度校核、截面设计、确定许用荷载。这样前后内容归纳、比较着讲, 学生就会把那些看起来似乎凌乱而不相关的内容“串联”起来, 形成整体, 书就会越读越“薄”。要使学生找到如何看书, 如何研究《建筑力学》的方法和途径, 这就要求教师根据教材内容的难易、类型、区分出阅读教材, 并配以必要的引导题、检查题, 帮助学生抓中心、抓重点。
3 启发思考、讨论课上重纠错
讨论就是议论、研究和发展, 它对促进学生思维的发展起关键的作用。它既可以是一个独立的课型, 也可以穿插在预习阅读、讲授、答疑、作业、小结等各个课型当中, 也可以通过“类比—联想—预见”, 从已有知识的矛盾中孕育新概念。这就要求教师结合教材找一批步步设疑、层层诱导、能启发学生不断探索, 不断深入的讨论问题和思考问题。这对激发学生思维、深化所学知识是必不可少的。当然, 在讨论中还会暴露出一些错误的认识、理解和概念, 这是很正常的, 这时, 教师应该因势利导, 抓住问题的本质, 找出错误的根源, 把问题讲深、讲透。
4 精讲细解、注重联系实际
“讲”是解惑、总结和提高, 是在学生阅读、探究的基础上进行的, 要针对学生阅读、探究中带来的疑难和争论, 进行引导性讲解, 鼓励学生提出问题、参加讨论。当然, 教师首先“吃透”教材, 精心组织授课内容, 讲教材的知识结构和分析问题的方法, 讲那些容易被学生忽略而隐藏着的问题, 讲那些最基本而必须掌握的内容, 改变普遍存在的一节不漏, 满堂灌的局面。比如, 关于公式推导就应该精讲解疑, 将其来龙去脉、物理意义、理论根据、推导思路、适用条件讲清楚, 而其冗长的数学计算完全可以一带而过, 课堂要讲的例题, 要结合专业, 尽可能的选一些应用型的实例, 例如:在讲梁横截面上应力的分布及应力计算公式时, 可根据应力分布情况及计算公式, 解释在受弯构件中采用工字形截面的合理性。这样既突出了重点, 又解决了难点。
5 前后贯通、系统小结
除了教师选择一些单元或专题作示范性小结外, 要鼓励学生归纳一个单元或某个专题的内容, 整理单元的知识体系, 总结规律和方法。小结的过程, 实际上是一个充分联想, 反复提炼的一个过程, 将一件件事例, 放进完整的结构体系中去理解, 使繁祥的资料, 得到最简约的表达形式。学生的思维在小结中得到了发展, 学生的记忆, 在小结中得到了加强。
6 灵活多样, 注重平时考查
传统的考试方法, 只注重理论知识的掌握, 不重视智能发展的考查, 而往往是一卷定论, 带有一定的偶然性, 促成学生突击强记应考, 造成学生负担过重, 扼杀学习兴趣, 加速两极分化, 影响全面发展。考试的主要目的在于检验课程实施之后, 其课程目标实现的效果如何, 高职课程突出的是能力目标, 在考核的方式上自然就有考虑到如何体现“能力目标”的检测。紧张严肃的考试方式, 不是检查教学效果的唯一方式, 考查也可以在一种较为轻松的气氛中进行, 可以组织一些智力竞赛式的《建筑力学》答题竞赛, 出一些考查学生灵活运用概念和思维敏捷性的选择题、填空和改错题, 在几分钟的时间内集中答题。
也可以出一些运用单元知识的小结题和综合题, 让学生在课外答题。这不仅及时复习巩固了有关知识, 激发了学习的主动性和竞争性, 而且促进了观察、思维、判断能力的发展, 也为教师及时收到“反馈”, 为以后改进教学方法、全面正确地评定学生的学习成绩提供了依据。