| 标题 | 《建筑力学》与《建筑结构》深度融合的教学研究 |
| 范文 | 段丽萍 [摘 要] 打破了《建筑力学》《混凝土结构》和《砌体结构》三门课程相对独立，各学科分开教学的传统模式，将其教学内容进行按需优化、系统整合，解决了课程分离、知识分散的问题。 [关 键 词] 建筑力学；建筑结构；深度融合；教学改革 [中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）03-0158-02 为培养社会所需的零距离上岗的技术型、应用型人才，高职院校积极大胆地尝试各种教学改革。努力摆脱传统学科型教学模式的影响，积极探索学科本位向能力本位、职业本位的转变；教学计划以实操能力为核心，课程设置突出应用性、实践性。在这种改革大潮下，针对建筑工程技术专业仍存在的教学内容与工作过程脱节，各学科各自为政的问题，我们积极探索学科间的优化整合，尝试将《建筑力学》与《建筑结构》进行深度融合，以解决分别讲授带来的知识连贯性差，学生不会主动应用力学知识去学习、解决建筑结构问题的现状。 《建筑力学》与《建筑结构》深度融合的目标是：以理论适度、易于掌握为原则，以建筑结构所需基本理论知识框架为出发点，构建新的教学模块、教学内容构架。《建筑力学》与《建筑结构》深度融合的基本做法是在深入分析《建筑力学》与《建筑结构》内在联系的基础上，遵循由简单到复杂的基本学习规律，打破原有《建筑力学》与《建筑结构》内容排序规律，结合实际应用情况，将力学内容融合入结构中。具体融合安排如表1、表2所示： 由表对比可见，将两门课合并后总学时量减少了28，其中理论学时减少了42时，实训则增加了18学时且增加了单层工业厂房的内容。这与高职理论知识“必需、适度”强化实践动手能力培养原则一致。 融合的重点、难点在于两门课内容如何揉在一起？我们的切入点是以基本构件为模块。每个模块将所需力学的内力、应力、强度及变形计算融入钢筋混凝土构件中。以表1中“轴心受拉构件”为例具体说明改革变化情况及其可行性。改革后轴心受拉构件教学用12学时，较传统的钢筋混凝土结构轴心受拉构件教学用时（2学时）大幅增加，这里增加的学时量，实质上是将原建筑力学轴心受力构件的内力、应力、强度、变形知识与建筑结构轴心受拉构件承载力计算融合到一起。试点实验讲授中具体安排为：首先讲解训练轴心受拉构件用到的力学基础知识，包括杆件的基本变形（杆件拉伸、压缩、弯曲、扭转及剪切的概念等）、轴向拉压杆内力与内力图概念、轴力计算与轴力图绘制知识，理论教学结合实训共用6个学时。由于以上内容内含各种结构构件基本知识、内力概念、内力计算基本方法、内力图概念、内力图画法及注意事项等，在此用最简单的轴心受拉构件做铺垫讲解训练到位，故此安排学时量较多。接下来安排轴心受拉构件的强度计算及其应用共用4学时，该部分内容知识点包括力学的应力概念、容许正应力的知识，拉压杆件的强度控制知识。剩余2学时仍用于钢筋混凝土轴心受拉构件的教学。 为贯彻重视理论公式应用，理论与实践相结合的基本思想，试验教学处理方式总结为三大步骤：（1）给出公式。（2）结合力学知识分析公式内涵。（3）结合工程实例讲解公式应用。如以下三个典型例题讲解不同结构轴心受拉构件正截面承载力控制问题。 例1：用两根钢索吊起一扇平面闸门。已知闸门的启门力共为60kN，钢索材料的容许拉应力[σ]=160MPa，钢索直径d=14mm，试求：（1）校核钢索的强度；（2）若钢索强度不满足要求，求钢索所需的直径d。 例2：某轴心受压墙体，墙高4米，上部2米高墙段为370mm，已知该墙体材料的抗压强度墙[σ]墙=1.2MPa，容重？酌=16kN/m3；地基的容许压应力地[σ]地=0.5MPa。试求墙上段每米长度上的容许荷载q及下段墙的最小厚度。 例3：某钢筋混凝土屋架下弦，为轴心受拉构件，最大拉力设计值为N=365KN，矩形截面尺寸b*h=200mm*400mm，采用混凝土C25，HRB335钢筋。试进行该构件的设计。 以上三个实例显见：例1是钢结构轴心受拉构件强度控制问题，应用公式为：σ=≤f；例2为砌体结构轴心受拉构件强度控制问题，应用公式为：Nt≤ftA；例3为钢筋混凝土结构轴心受拉构件强度控制问题，应用公式为：N≤Asfy。表面看公式各不相同，但分析可知三种公式的基本工作原理仍是相同的，即σmax=≤[σ]对应不同材质的具体应用而已，也即受拉构件的承载力问题最终都是力学强度问题在不同类型受拉构件中的应用。这样融合后，既能起到知识的反复灵活应用，又能达到举一反三、事半功倍的效果。最后安排轴心受拉构件的变形计算（2学时），同样将力学应变、结构构件变形控制知识融合在了一起。 由于轴心受拉构件相对简单，但其设计控制过程（内力计算、强度计算、变形验算）与其他构件相同，为给其他构件的学习奠定基础，也为学生适应这种新的学习方法，为此该部分内容我们给定的时间相对较长，实践证明学生接受这部分知识没有困难，是可行的。 受弯、受压构件采用相同的方法，结合工程实际中构件梁、柱为载体进行教学训练，同样取得了成功。经过实际教学试点检验，我们得出的结论是，这种将力学内容融合到结构构件计算内容中是可行的。这种教学不但实现了学校课堂学习与工程实际的直接结合，而且能引导锻炼学生分析问题解决问题的能力。 经過一年多的试点试验，《建筑力学》与《建筑结构》融为一体的教学研究达到了预期效果，取得了令人满意的结果，构建的知识框架有较大的突破和创新。不但打破了《建筑力学》《混凝土结构》和《砌体结构》各自为政、各学科分开教学的传统模式，也实现了老师期待的将《建筑力学》《混凝土结构》和《砌体结构》按需优化整合，与实际工作直接接轨的问题《建筑力学》与《建筑结构》进行深度融合是可行的。 取得成功的同时也暴露出了一些问题和不足。首先目前完成的《建筑力学》与《建筑结构》整合工作，主要还是宏观层面内容的分块整合，细部知识点的整合还需在今后的教学实践中继续研究探索。其次，进行《建筑力学》《建筑结构》深度融合，对教师的知识水平、综合教学水平等综合素质要求较高，大面积普遍应用是否可行尚需进一步研究。 参考文献： [1]《华北高等职业教育教学创新研究》编委会.华北高等职业教育教学创新研究[M].北京：地震出版社，2004. [2]孙成林.建筑教育改革理论与实践[M].4卷.武汉：武汉理工大学出版社，2002. |
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