建筑学专业力学课程整合的研究与实践

2022-03-09 08:14:53 | 浏览次数：

【摘要】本文基于培养应用型人才作为实现建筑学高等教育的培养目标，阐述了南通大学建筑工程学院建筑学专业建筑力学课程整合的研究与实践，从删除不必要的重复、三大力学优化重组、调整课程体系、加强实践环节等方面构建起适应专业特色的建筑力学教学框架。

【关键词】建筑学课程整合力学

【基金项目】南通大学教学研究项目（2012B048）。

【中图分类号】TU13 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）11-0247-02

一、引言

建筑力学是建筑学专业一门专业基础课，目的是使学生掌握力学基础知识，在建筑构思与设计时能够选择受力合理的结构体系和结构布置方案，对后续专业课程教学有着至关重要的作用，并对学生的未来职业发展具有重要影响。[1][2]建筑学专业对力学的教学涵盖了理论力学、材料力学和结构力学。目前课程之间存在内容重复、关联性差等问题，本文就建筑力学课程整合提出自己的看法，以期更加有效的利用课时资源。

二、建筑力学课程现状

建筑学专业是一个应用型复合型专业，是研究建筑物及其环境的学科，它旨在总结人类建筑活动的经验，以指导建筑设计创作，构造某种体形环境等等。建筑学的内容通常包括技术和艺术两个方面。课程设置主要体现在“工程技术”和“美学艺术”上，不仅要注重美学艺术类课程，而且要学习工程技术方面的基本课程。建筑力学课程就是工程技术类专业基础课，为后续课程《建筑结构》、《结构选型》等准备必要的理论基础。可见，力学课程的学习是非常重要的。

（一）学时缩减

在高校课程学时都在缩减的大环境下，建筑力学学时也被压缩了三分之一。在面临课时减少的同时，授课教师还必须完成大纲教学要求，所以打破课程之间的界限，大力调整课程的内容编排，提高建筑力学课程的整合力度和教学效果是我们当前的紧迫任务。[3]

（二）教学内容重复

高校里不同课程由不同的教师授课，当教师之间缺乏沟通，课程之间就会出现内容重复。在理力中，力学物理基础与大学物理课程相关内容重复，有些同学习惯于用老方法解题，从而出现新知识无法消化吸收。再如理力中的桁架、材力中的单位荷载法以及简单超静定结构都与结力有重复。这样在已被缩减的学时中人为的造成了学时浪费。

（三）三大力学各自为阵

虽然理力、材力和结力都有教学大纲作指导，但基本上由任课教师自行把握内容的深度和侧重点，为教而教致使三大力学之间无法形成有效的知识链，学生只能就题解题，根本谈不上联合运用三大力学知识来解决问题。这样的教学无法提高学生的综合能力。

（四）课程体系不尽合理

理力的教学进程大多以“平面汇交力系、平面力偶系、平面任意力系、空间力系”为主线，且每种力系都是按“力系简化、平衡条件、平衡方程”的次序讲解。这种知识体系重复内容多，花费学时多，不利于融会贯通、举一反三。材力、结力教学进程中也存在同样问题。

（五）实践环节薄弱

实践环节不断压缩，只剩下4学时材力实验，大大削弱了学生实践动手能力，且都是理论验证性实验，没有综合性、设计性实验。建筑学专业实践环节安排了很多软件的学习运用，但就是没有安排力学软件的实践。实践环节的削弱，致使学生模型做的漂亮，但在结构上根本站不住脚。

三、建筑力学课程整合研究与实践

（一）删除不必要重复

对建筑力学与前续课程内容进行审视，不必要的重复予以删除。如大学物理中已介绍过力的定义、效应、三要素等概念，在理力中可以不讲或少讲。三大力学课程之间也要重新审视，如理力和结力中都有桁架计算，我们选择在理力中全面学习，结力中直接运用。

（二）三大力学优化重组

在三大力学内部优化重组。以往教学中发现，由于学生不懂几何组成，在理力和材力解题时往往不够科学，且较繁琐。于是我们将结力中几何机动分析放在静力学之前，通过运用几何组成规则，来理解约束种类和对结构稳定性影响，再进行约束反力计算。这样可以对静定结构支座反力计算和杆系结构的分析计算更加深入透彻。

（三）调整课程体系

理力中将空间力系与平面力系结合，作为平面力系的延伸，并将物体重心等内容放到材力平面图形几何性质中统一学习。改变传统材力中以各种基本变形形式为主线展开的结构，而采用各种变形下杆件的内力分析、应力与强度计算、变形与刚度计算的新结构。结力中把梁的变形和结构位移计算放一起，将挠曲线方程计算结构位移和图乘法计算结构位移联系在一起，精简学时。以上做法节省的学时可以进行力学史、科学家传记的教育，这样可以缩短学生和力学的距离，激发学习兴趣。

（四）加强实践环节

加强实践环节，增加动手机会，增设力学软件学习。例题讲解与实际结构结合，由工程实例引入基本概念这样有利于学生对所学理论实际意义的了解，有利于培养学生建立力学模型的能力，也有利于与专业课接轨，更有利于做毕业设计。

四、建筑力学课程整合注意点

（一）正确认识课程重要性

在建筑力学课程初始就介绍与建筑结构有关术语，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，课程与工程实际的关系，与后续课程的关系，与毕业设计的关系，正确认识建筑力学课程的重要性。

（二）结合注册建筑师考试大纲

建筑学专业学生毕业后，都会参加国家注册建筑师执业资格考试，而其中力学、结构部分一向是难点。[4]因此，针对学生未来的需要，平时例题、习题可以直接取自注册考题，让学生切身体会建筑力学的重要。

（三）分层次教学

虽然学时缩减，但仍分三层次教学。第一层次为基础好，学习能力较强学生；第二层次为基础一般，学习能力一般学生；第三层次为学习有困难学生。对第三层次学生进行扶持，使之可以顺利完成教学大纲最基本要求；对第二层次学生进行强化，要求对知识理解要有深度，可以熟练运用；对第一层次学生进行优化，对知识可以灵活运用，注重提升发展空间。实际教学中通过布置额外提高作业来完成对第二层次学生的强化；对第一层次学生通过开设选修、讲座和竞赛辅导来实现优化。

（四）增加学科新内容

在节省出的学时中增设现代科技成果的内容，如鸟巢、水立方等现代建筑，从力学角度介绍，不仅可以拓宽学生视野和思路，还可增加学习兴趣。建筑学专业培养的是建筑师，所以增加建筑力学与建筑艺术关系的内容是非常必要的。

五、建筑力学课程整合效果分析

从建筑力学课程考试成绩来看，课程整合实行以来，不及格率明显降低，优良率提升，年级平均成绩逐步提高。

建筑力学任课教师课堂感受良好，学生较易形成知识链，对所学知识整体把握明显强于整合之前。

从后续课程任课教师及毕业生工作后调查的反馈信息来看，建筑力学课程知识结构合理，内容实用。

从就业率和升学率来看，建筑学专业连年实现100%就业，考研上线率逐年上升。

实践表明，建筑力学课程整合是成功的。根据今后后续课程的变化和工程一线的需求，我们会把建筑力学课程整合研究继续下去，不断提高人才培养质量，以达到最大效益的服务社会。

参考文献：

[1]李广李等.课时危机下建筑学专业建筑力学课程教学改革研究与实践[J].改革与探索，2010 （10）：118.

[2]夏江涛.建筑学专业建筑力学课程教学设计探讨[J].黑龙江教育，2010（11）：74-76.

[3]葛文璇等.工程管理专业力学课程整合探讨[J].高等建筑教育，2011（4）：125-127.