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《建筑力学与结构》教学方法手段研究

2017-07-20

四川水泥 2017年6期
关键词:轴心力学构件

(内蒙古建筑职业技术学院 内蒙古 呼和浩特 010070)

《建筑力学与结构》教学方法手段研究

段丽萍 牛少儒

(内蒙古建筑职业技术学院 内蒙古 呼和浩特 010070)

本文基于将项目教学法应用于建筑力学与结构课程,打破了传统的《建筑力学》、《混凝土结构》和《砌体结构》自成一体各学科分开教学的模式,将课程整合为建筑力学与结构课程后,带来的教学方法方面的问题展开研究,提出传统教学模式与现代教学模式相结合的教学理念。调动学生自主学习的积极性,达到对学生职业能力培养的目标。

教学方法;教学手段;课程融合

一、研究背景

针对我们建筑工程技术专业仍存在的教学内容与工作过程脱节,还没有完全摆脱学科型课程体系影响的问题,我们决定摈弃传统的各学科自成体系的教学模式,以工作过程为导向,积极探索学科间的优化整合,以缩短学生从学校到工作岗位的距离。故此我们尝试打破传统的《建筑力学》、《建筑结构》各成体系分别讲解的教学模式,将《建筑力学》与《建筑结构》深度融合,整合为《建筑力学与结构》,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。课程的调成整合对原有的教学方法、教学手段也提出来新的要求。

二、课程融合带来的教学手段、方法的变化

课程改革带来的一个突出问题是课堂教学难度加大,教学过程中我们遇见的一个尖锐问题是:由于教授知识不再是经典的自成体系的学科型知识体系,知识融合度加大,讲课难度大大增加,讲课更需做到概念清楚、重点突出、板书工整、图文并茂。如板书问题,这里的板书量较传统教学相比有很大的区别,这里的板书除遵循传统的课堂教学精髓所在(一定是需要学生多看、多思考、需要理解记忆的重要内容)内容外,还需增加各部分知识的异同点。相同的内涵及不同结构应用时的不同情况,板书必须工整陈列。另外由于这种融合造成的直接结果是,课堂教学知识容量加大,这就要求教学准备要非常精细,如多媒体的内容准备仅能限定在图片类及录像类工程实例内容及例题条件的给出,理论教学中的公式用多媒体呈现则不合适。

由于这种深度融合,力学、结构内容不再单一,知识的专业性、应用性更强,从提高课堂教学效率、积极调动学生自主学习 “让学生流汗”入手进行试点,在训练学生专业知识的同时将教学重点放在对学生能力的培养。如进行每一模块教学前,采用“任务驱动教学法”“项目教学法”先给学生布置实训任务,让学生带着任务、带着问题去查找收集资料,带着问题进入课堂听课;理论学习到一定程度,具有一定计算能力时,要求学生完成相应的计算内容,每一模块实训进入一定阶段采用“四步教学法”教学方法进行教学,学生间、小组间互动提问、检查,学生老师解答、检查;实训项目中涉及到的构造做法等内容,则完全交予学生去查找资料,自主分析确定合理做法,动手绘制完成施工图,学生自主学习为主,老师则完全是答疑解惑的角色。教学效果不错。

由于所进行的项目实训内容来源于实际工程,学生在学习过程中,从始至终都能感觉到应用型学科的学习特点——即学习的目的是直接服务于工程实际。这样的实训能实实在在训练学生理论联系实际的思想意识,训练学生发现问题的思想意识,提高学生解决实际工程问题的能力。此外在小组完成任务的过程中,还锻炼了学生的组织能力、交流合作能力、以及信息处理与加工能力等。这种新的教学方式,不仅提高了学生主动学习、互相合作的积极性,提高其自学能力,而且真正培养了学生发现问题解决问题的能力。

三、教学实例

下面以轴心受拉构件为例具体说明改革后教学设计、教学方法。

改革后轴心受拉构件教学包括《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了一起。教学过程细化安排为:首先安排讲解训练轴心受拉构件用到的力学基础知识。包括杆件的几何特性、杆件的基本变形(拉伸、压缩、弯曲、扭转及剪切概念)、轴向拉压杆的内力与内力图、轴力与轴力图及平面静定桁架的内力计算。接下来安排轴心受拉构件的强度计算及其应用,知识点包括力学的应力概念、容许正应力的知识,亦包括拉压杆件的强度控制知识。该强度公式的应用反应到实际受拉构件即是各类建筑结构轴心受拉构件(钢结构、混凝土结构、砌体结构等)正截面承载力控制问题,该部分内容则是传统的建筑结构轴心受拉构件正截面承载力设计计算内容。

教学处理方式建议为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。

教学过程中,我们采用项目教学法和任务驱动法,给出如下三个典型例题:例1:如图-1所示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: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。

图-1

图-2

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bXh=200mmX400mm,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,例2为砌体结构轴心受拉构件强度控制问题,例3为钢筋混凝土结构轴心受拉构件强度控制问题,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,是强度公式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。

讲解中,公式及公式内涵讲解我们主要采取板书的教学方式,采用讲解为主的教学方法。公式应用采用项目教学法和任务驱动法开展教学,布置任务,充分调动学生的积极性,去分析任务、收集资料、解决任务,完成对理论知识的理解和应用。

[1]华北高等职业教育教学创新研究〔M〕/《华北高等职业教育教学创新研究》编委会·—北京:地震出版社,2004.8 ISBN7-5028-2560-6

[2]建筑教育改革理论与实践(第4卷)〔M〕/孙成林主编·—武汉:武汉理工大学出版社,2002.6 ISBN7-5629-1804-X

G322

B

1007-6344(2017)06-0340-01

内蒙古自治区高等教育科学研究“十二五”规划课题一般项目(NGJGH2014006)。

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