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从《建筑力学》谈模块教学思想
作者：谭英俊
[关键词]]建筑力学 模块化教学
《建筑力学》是职高建筑类学生的一门专业基础课，也是建筑类的高考科目。其内容包括理论力学、材料力学、结构力学等各门课程，已经形成了相对稳定的课程体系，对于培养学生解决工程问题的能力及对其它后续课程的教学具有不可忽视的重要作用，并具有内容多、理论性强、计算量大的特点。有学生称“力学力学、老师难教、学生难学，”可见，其难度给学生心理造成了很大的压力，而那些基础稍差的学生的思想负担就更加沉重。因此，我校结合课改要求，对《建筑力学》课程进行了改革，使之既围绕完成大纲的教学任务，又能促进阶段性基础稍差的学生有所收获，还要兼顾部分可能升入高校学习的学生。因此，在教材处理上做到了少而精，且因人而异。同时，还将教材分成一些小专题、小课题来讲授、复习。这其实就是一种模块教学的思想，即以能力为基础，并对现行教材的模式进行改革的教育方法。给合多年的教学经验，笔者把《建筑力学》分成了几个模块来教学，这样，学生感觉书变薄了，学起来更轻松了，记忆更准确了，当然效果也就更好了，它与素质教育、快乐教育不谋而合。
一、平衡模块
真正理解了平衡二字，《建筑力学》的教学问题就解决了大部分，可以说平衡问题贯穿于整个力学的教学中。在理论力学中，平面汇交力系、平面平行力系、平面力偶系、平面一般力系等章节的方程式讲的都是平衡。在材料力学部分，轴力、剪力、扭矩、弯矩这四种内力的概念理论和计算等，也是根据平衡思想而直接求出的。上述内容中的计算，都可以从三个方面来考虑其平衡：水平方向的平衡，即投影方程ΣX=0；竖直方向的平衡，即投影方程ΣY=0；绕任一点转动的趋势为零，即力矩方程ΣM=0。当然，上述三个方程不是每一个题都会完全出现，有的如果显然平衡，就可以不写出来。实践证明，只要把以上三个平衡方程都理解透彻，并能熟练应用了，那在《建筑力学》中，支座的反力计算、内力计算就很容易了。
二、强度模块
《建筑力学》中的强度条件和稳定条件都可以表述为：工作应力≤许用应力，其中，许用应力一般为已知，而工作应力则是指根据平衡条计算出来的应力，它包括轴向拉（压）、剪切、扭转、平面弯曲、斜弯曲、偏心拉（压）及压杆等变形时截面的工作应力。应用强度条件均可解决工程中的三类实际问题，包括强度（稳定）校核、设计截面和确定许可荷载。只要熟练掌握了其中一种变形的计算，其它几种变形教学就容易多了。
三、“十”、“一”号模块
在《建筑力学》特别是在材料力学中，有许多正、负号的问题，并常有两套规律。一种是内力正负规定的规律，另一种是列平衡方程的规律。学生容易混淆，且难以记忆，但若分开来记，就容易多了。内力的正、负规定轴力的拉力为正，压力为负；弯矩左顺右逆为正，左逆右顺为负；剪力左上右下为正，左下右上为正（这里的左或右指内力截面在左或右端）；扭矩与右手螺旋法则一致为正，相反则为负。以上规定均是指截面处的内力。在列平衡方程时，应遵循平衡方程力的投影规律的规定。平衡方程中力的正、负规定力的投影与坐标轴的正方向一致为正，与坐标轴的正方向相反为负；力矩（包括弯矩）顺时针转动规定为正，逆时针转动规定为负。掌握了以上规律，就可以节省许多时间和精力，使学习效果成倍提高，学生在学习时感觉也更轻松了。
四、国际单位模块
《建筑力学》中有许多单位，在计算时只要按规律取单位运用，就不会出差错。在力学中，运用的许多国际单位都是千进制。首先，应记住同一种类的单位换算的关系。如：1m=1000mm，1GPa=103MPa=106KPa=109Pa，1Pa=1N/mm2，1KN=1000N。其次，在计算中，将剪力的单位化成N，弯矩、扭矩的单位化成N·mm，长度单位化成mm，面积、体积等与截面形状有关的单位化成mm的次方。通过以上单位转化，计算中就可以直接应用。
五、系数模块
《建筑力学》中有许多与截面形状有关的几何量，均可化成系数模块。常用的有惯性矩I，极惯性矩Ip，抗弯截面系数Wz，抗扭截面系数Wp。形式上需主要记忆矩形截面、圆形截面及空心圆轴的系数计算公式，这样，看似纷繁
复杂的系数就变得简单多了。
六、内力图模块
内力图是本教材的重点，也是一大难点，占有十分重要的地位，它既是解决强度问题的基础，也是今后深入学习《建筑力学》课程所必须具备的知识。它主要包括了轴力图、扭矩力、剪力图及弯矩图，只要记住了每一种内力图的规律，绘制起来就比较容易了。当然，还需要通过学生适当地练习、摸索，以总结出与教材中相似的规律，才能记忆深刻，实现灵活运用。
总之，模块教学是一种以培养能力为基础的、比较适用的教育思想，很受学生的欢迎，效果也很显著。去年，我校有16名建筑职高生参加高考，全部都被高校录取。其中，力学部分的成绩在90分以上的有11人，这不能不说与教改有很大的关系。在当前减负提质的形势下，如何进一步利用有限的时间，提高学生的综合能力，是每一位教师都应当思考的问题。
参考文献：
[1]范继昭.建筑力学[M].北京:高等教育出版社,2003.