首页 -> 2007年第8期

《建筑力学》教学方法浅析

作者:石祚明




  摘要:本文针对建筑专业《建筑力学》课程的具体特点,介绍了几种切实有效的教学方法,从而增强了学生学习的兴趣,提高了力学课程教学的质量。
  关键词:建筑力学;教学方法;增强兴趣
  
  《建筑力学》课程由理论力学、材料力学、结构力学三部分组成。它是建筑专业的一门重要的专业基础课。由于该课程理论性强,概念抽象,再加上其计算内容较多,连贯性强,与其他课程相比有一定的难度。因此,建筑类专业的学生普遍感到该课程难学、难懂。笔者多年从事该课程的教学工作,深深体会到要使学生学好《建筑力学》这门课程,关键在于教师在教学过程中应注意采用多种灵活的教学方法。
  
  选用图形表格归纳总结
  
  《建筑力学》课程涉及的名词、术语较多,概念抽象。为便于学生掌握,在教学过程中,可以把书本上的理论知识通过图形表格表达出来。通过图形表格的区分和对比,找出异同,从而使学生加深对概念的理解和认识。例如,在介绍平面力偶时,与熟悉的力加以比较而列成表(见表1):
  
  通过比较,便可清楚地把理论力学中的两个基本要素区别开来,便于学生掌握。
  又如,在介绍四种基本变形内容时,在教授某种基本变形知识时,都及时通过和前面已授的基本变形知识进行对比(见表2)。
  
  通过对比,可以使学生将四种基本变形的有关知识串联起来,一方面可以加深对新授知识的理解和掌握;另一方面可以对已授知识进行复习和巩固。
  在建筑力学教学中,类似的比较还有很多,如力与力矩、内力与应力、强度与刚度、刚架与桁架、静定结构与超静定结构、力法和位移法等等,在此不一一列举。
  
  讲练结合
  
  众所周知,建筑力学中计算内容较多。为了使学生迅速掌握有关计算要领,在教学中应注意讲练结合。所谓讲练结合,就是把教师讲授和学生练习有机地结合起来,使讲练互相促进,相得益彰,迅速而有效地实现教学目标。例如,我在介绍力矩的计算,即力F使物体绕O点的转动效应M0(F)=±Fd这部分内容时,常常发现学生有两个问题容易疏忽,从而导致力矩计算结果错误:一是不注意公式中的d是指矩心O到力F作用线的垂直距离;二是不注意力矩的正负规定。针对以上两个问题,在介绍完力矩的计算公式后,接着出了四道求力矩的小题目,让学生练习。
  题目1:直接标明矩心O到力F作用线的垂直距离d。
  题目2:不直接标明矩心O到力F作用线的垂直距离d,
  而仅标注一个斜向距离。
  题目3:力F使物体绕O点作逆时针方向转动。
  题目4:力F使物体绕O点作顺时针方向转动。
  解答提示:第1题直接求解;第2题应注意将题中所标注的斜向距离先化为垂直距离d,然后再求解;第3题应注意结果取正值;第4题应注意结果取负值。通过这样四道小题目的练习,学生真正掌握了力矩的计算。
  在运用讲练结合教学方法教学时,应注意“精讲”和“多练”。“精讲”就是指教师要讲清、讲透每一节课的重点和难点。“多练”就是指在课堂教学中,教师应多给学生练习的机会,并加以指导,达到理解、巩固所学知识和培养学生分析问题、解决问题能力的目的。
  
  充分利用工程中典型构件和典型做法为学习媒介
  
  在教学过程中,时时听到学生抱怨:《建筑力学》这么难学,学了有什么用?学生对学习这门课程的作用有所怀疑。众所周知,建筑力学源自于建筑工程。大部分学生对建筑工程中典型构件和典型做法往往比较了解,如果教师在教学过程中充分利用建筑工程中典型构件和典型做法作为学习媒介,做到让力学知识和实际运用相结合,那么学生的学习目的必然会进一步明确,学习的动力会进一步增强。在这方面我做了两点尝试:第一是让学生用所学知识进行有关典型构件的计算。例如,在介绍了平面平行力系的平衡条件后,让学生考虑工程中常用机械塔式起重机在空载(不吊重物)时及满载(起吊最大重量)时会不会倾翻?在介绍了摩擦力的计算后,让学生考虑工地上常用工具砖夹为什么能将四个砖块夹起?在介绍了梁的正应力计算之后,让学生考虑工程中常见的矩形截面梁为什么截面的高度通常大于截面的宽度等等。第二是让学生用所学知识解释工程中的有关典型做法。例如,阳台挑梁中的受拉钢筋为何配置在其上部?而像教室等地方用的简支梁中受拉钢筋却配置在其下部?脚手架搭设时为何要设置斜撑?钢筋砼结构在工程中为何得到了广泛运用?通过这两个方面的尝试,活跃了课堂气氛,更重要的是让学生切切实实地体会到了学有所用,收到了很好的教学效果。
  
  充分利用课堂实验
  
  孔子说:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者。”可见,学生乐学的重要。心理学家也指出:“兴趣是最好的老师。”为了激发学生学习力学的兴趣,加深对概念的理解,我在平时的教学过程中,十分注意利用课堂实验这一教学手段。例如,在介绍提高梁弯曲强度措施时,教材中讲到:在条件许可时,可以将梁上集中荷载变成分布荷载,通过降低梁内的最大弯矩值而提高梁的弯曲强度。众所周知,梁内最大弯矩值的增减,学生看不见、摸不着。为了让学生更好地理解这句话,我在教学中设计了一个实验。将全班学生分成若干个小组,每组学生将一块精心准备过的长100cm,宽17cm,厚1cm的木板两端搁置在凳子上,便其净跨为72cm,然后,分别在木板上满铺13块红砖和在跨中集中搁置13块红砖。实验时,让学生观察在这两种情况下,木板的加载变形情况。学生做完分组实验后得出如下结论:13块红砖在木板上满铺(均布荷载)时,木板变形较小;而13块红砖在木板跨中集中搁置(集中荷载)时,木板变形较大,有的小组甚至出现木板因变形过大而发生断裂现象。通过这一实验,学生对荷载不同作用方式对梁弯曲强度的影响终身难忘。
  以上介绍了几种力学教学方法。总之,不管采取何种形式,均应以增强学生的学习兴趣,提高教学质量为目的。
  
  作者简介:
  石祚明(1968—),江苏如东人,江苏省如东县建筑工程学校中学一级教师。