淺談中職《建筑力學》課程對比教學法的有效應用

徐桂蘭

摘 要：《建筑力學》作為中職學校建筑類專業中必須要學習和掌握的一門專業基礎課程，它在中職學校建筑類專業的培養目標中占有極其重要的位置。隨著中等職業教育課程改革的不斷深入，《建筑力學》的教學內容和教學方法也在不斷地更新和改善。本文主要圍繞中職建筑工程管理專業的培養目標，分析了對比教學法在中職《建筑力學》中應用的必要性和可行性，并對中職《建筑力學》中對比教學法的有效應用進行了重點闡述，以期為中職《建筑力學》教學水平和質量的提高提供參考和建議。

關鍵詞：中職建筑工程類專業 建筑力學 對比教學法 有效應用

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）04（a）-0195-02Z

《建筑力學》是中職學校建筑類專業中必須要學習和掌握的一門專業基礎課程，它不僅是建筑工程類專業學生學好《土力學與地基基礎》《建筑施工技術》以及《建筑結構》等后續專業課程的先行課程，同時對于物理、數學知識的應用提升也具有重要意義，因此，這門課程起著承上啟下的作用[1]。近年來，隨著新課改的不斷深入，中等職業教育課程改革的不斷深入，《建筑力學》的教學內容和教學方法也在不斷的更新和改善。對比教學法作為一種重要的思維方式和教學方式的結合體，它能夠極大的提高學生分析問題和解決問題的能力。

1 對比教學法在中職《建筑力學》中應用的必要性和可行性

中職學校建筑工程類專業的《建筑力學》課程內容主要包括三個部分，分別為材料力學、結構力學以及靜力學，這是一門與概念、計算、實踐都有著密切聯系的課程，中職教師在教學設計中應該將對基本概念和公理的理解以及對基本公式的掌握作為教學的重點內容，使學生掌握力學知識的建筑施工工程中的重要作用和有效應用，以達到指導施工的目的。然而由于大多數中職學生的基礎比較薄弱，在他們看來，《建筑力學》是一門抽象、難學的課程，并且對于未來的工作也不能提供有效的幫助，因此大多數學生會對課程產生抵觸和畏難等情緒，不能很好的適應建筑力學的學習，這就導致了《建筑力學》的教學質量一直處于停滯的狀態[2]。但是從中職學校人才培養的目標來看，中職學校建筑工程類專業的學生必須要掌握《建筑力學》這門課程的知識要點和操作技能，進而完善本專業的理論學習和工作實踐。在傳統的教學中主要是“以教師為中心”對學生進行理論知識點的灌輸，忽略了教學方法對于學生學習的重要意義。對比教學法作為新型的一種教學理念，它主要是對所教學內容中的相關知識從某一角度進行相同點和不同點的對比，這種方式的教學能夠使學生更加直截和明了的認識和掌握相關的理論知識，并且印象也比較深刻，直觀性比較強，不僅對促進學生掌握和鞏固教學內容，完成教學目標具有重要意義，同時還有有利于開拓學生思維、培養學生能力[3]。通過對比，可以引導學生發現概念、規律的內在聯系，不僅使學生對所學知識有更深刻的理解，更能提高學生的觀察能力和歸納總結能力。另外，通過對比，還能鍛煉學生發現問題、解決問題的能力。

2 中職《建筑力學》中對比教學法的有效應用

2.1 《建筑力學》新知識和舊知識之間的比較

任何一門學科其知識都是在不斷的學習中得到更新，在新知識的接受過程中，往往會在一定程度上受到原有知識的影響，同時也會依賴已經掌握的知識內容。因此，在《建筑力學》的教學過程中，教師可以根據教學內容進行新知識和舊知識之間聯系和區別的比較，促進學生知識結構的完善[4]。在學生學習《建筑力學》所講授的知識之前，他們已經從中學物理課程中學習過一些與力學有關的知識，教師可以將這兩者進行比較，使學生能夠更好的理解和掌握《建筑力學》的教學內容。比如在學習平面匯交力系這個知識點時，教師可以先利用中學物理中三角形關系的計算方法進行計算，再采用三個力的平面匯交力系的力學計算方法進行計算，學生會發現兩種計算方法的結果是一樣的，這個時候教師就可以提出如果有四個或者四個以上的力組成的匯交力系問題，再采用這兩種方法進行計算，他們的結果會不會還是一樣的呢？學生在計算過后會發現是不一樣的。通過這樣的聯系和比較，學生頭腦中的新知識和舊知識得到了有效的銜接、融合和完善，他們能夠充分理解采用列方程的方法來計算平面匯交力系的原因，那么在以后的學習和實踐中就不會再單純的依靠三角形關系進行平面匯交力系問題求解了。

2.2 《建筑力學》理論計算簡圖和實際構件之間的比較

進行結構力學分析之前，應首先將實際結構進行抽象和簡化，使之既能反映實際的主要受力特征，同時又能使計算大大簡化。這種經合理抽象和簡化，用來代替實際結構的力學模型叫做結構的計算簡圖。計算簡圖是《建筑力學》課程中所有計算過程的基礎內容，同時也是這門課程的難點內容。其中教師在教學中最需要注意的是計算簡圖與實際構件之間的差別，在簡化實際構件的時候，必須要保留其主要特征，在這種情況下采用對比教學法對于幫助學生理解計算簡圖具有事半功倍的效果[5]。如對剛結點、鉸結點的教學中，剛結點其變形特征和受力特點是匯交于各結點的各桿段之間不發生相對轉動，剛結點處不但能承受和傳遞力，而且能承受和傳遞力偶；鉸結點匯交于各結點的各桿段之間可以繞結點自由轉動，在鉸結點處，只能承受和傳遞力，而不能傳遞力偶。教學時給出剛結點、鉸結點的計算簡圖和實際構件，讓學生動一動、看一看、想一想，其理解起來會也就更加透徹。

2.3 《建筑力學》各課程部分之間內容相同點和不同點的比較

《建筑力學》是中職學校建筑類專業中必須要學習和掌握的一門專業基礎課程，它是建筑工程類專業學生學好《土力學與地基基礎》《建筑施工技術》以及《建筑結構》等后續專業課程的先行課程，起著承上啟下的作用。其中平面力系在這些學科中都占有重要的比例，需要學生重點學習和掌握。而在《建筑力學》中，通過對課程內容相同點和不同點作對比，可以使學生更系統、準確地掌握理論知識，了解不同知識點的內在聯系，發現知識的系統性和規律性；同時，通過對比，學生還能找出知識的不同點，更清晰的了解概念、規律的差異，避免相似概念、規律的混淆和濫用。比如在進行力偶與力矩的學習中，學生往往會將兩者的概念混淆，做題中也總是在具體應用和表達式的書寫中犯錯。教師可以將這兩個概念放在一起進行教學，讓學生對兩者的異同點進行思考，這對于幫助學生抓住事物的本質，搞清楚力偶與力矩這兩個概念的區別和聯系，進而構建更為清晰、完善的知識體系。因此，在《建筑力學》的教學過程中，教師要時常組織學生概括、歸納所學過的有內在聯系的知識點，通過對知識的橫向對比、縱向對比，發現知識的共性和個性，以強化對所學知識的理解和掌握，提高對知識的應用能力。

2.4 對比應用實例

在教學過程中，教師還可以通過現實中常見的物體設置一定的疑問，對學生的學習理論知識過程進行指導，使他們能夠從實踐中尋找答案，比如在講授壓桿穩定性的時候，這個知識點是學生很難理解的一個學習難點，教師可以選擇準備一些還沒有開啟的易拉罐，將其置于講臺上，然后請兩位學生到講臺前面，讓他們進行比賽，比賽的內容是將易拉罐一個疊一個的壘起來，誰壘的高誰就獲勝。在壘的過程中學生就會發現，易拉罐不能一個疊一個的壘起來，那么這是為什么呢，是不是因為強度不夠呢。通過這樣的疑問的產生，能夠激發學生探究的興趣，然后對答案進行探索，并得到結論。在這個過程中，學生將課程的理論學習與實際生活有效的結合在了一起，對知識的掌握得到了鞏固，思維能力也得到了訓練。

教學過程中，將工程實例引入課堂，與抽象的力學概念進行對比教學，不僅能加深學生對概念的理解，更能培養學生應用力學基本概念和基本理論進行工程分析的能力。材料力學是《建筑力學》中的一個重點內容，它主要學習的是以剪切、扭轉、直梁彎曲、軸向拉伸（壓縮）等基本變形，以及變形中各種應力分布規律和計算、強度條件、剛度條件、內力計算還有變形計算等，是工程建筑過程中選料以及對材料合理應用時必須要掌握的內容。在材料力學中講到軸向拉力的時候，教師可以先讓學生回憶在生活中比較常見的拉力器、三角架等，將學習與生活聯系在一起。然后教師可以針對材料力學的主要內容中的剪切、扭轉、質量彎曲以及軸向拉伸等方面的基本變形概念、內力計算、變形計算、剛度條件、強度條件還有應力分布規律和計算等，采用對比的方式進行教學：從受力特點比較來說，剪切的受力特點是兩個力相距很近、強度相等且方向相反，扭轉的受力特點是兩個力的作用面與物體的軸線具有垂直的關系，且這兩個力強度相等、方向相反，直梁彎曲的特點是所受力在縱向對稱的平面內，與軸線相垂直，軸向拉壓的受力特點是兩個力方向與軸線的方向相同，且這兩個力強度相等、方向相反；從變形特點比較來看，剪切的變形特點是沿著剪切面相互錯開，扭轉的變形特點是以軸線為中心圍繞其進行相互轉動，直梁彎曲的變形特點是以中性軸為中心圍繞其進行轉動，軸向拉壓的變形特點是沿著軸線方向縮短或者伸長；從橫截面應力比較來看，剪切的橫截面應力分布比較復雜，實用公式為τ=V/A，扭轉的橫截面應力分布在任意點上，計算公式為τk=Tp/Ip，直梁彎曲的橫截面應力也呈現復雜分布，其計算公式為σ=My/Iz，軸向拉壓的橫截面應力分布比較均勻，σ=N/A；從內力方面比較來看，剪切的內力計算方式為V=P，扭轉的計算方式為T=Σm一側，直梁彎曲的計算方式為V=ΣP一側，Mk=ΣMk（F），軸向拉力的計算方法為N=ΣP一側；從強度條件比較來看，剪切的強度條件為T=V/A≤[T]，扭轉的強度條件為τmax=Tmax/Wt≤[τ]，直梁彎曲的強度條件為σmax=Mmax/Wz≤[σ]τmax≤[τ]，軸向拉力的強度條件為σ=N/A≤[σ]；從變形計算方面比較來看，扭轉的變形計算方法為Φ=TL/GIP，其中GIP表示的是抗扭剛度，軸向拉力的變形計算方法為△I=NL/EA，ε=σ/E，其中EA表示的是抗拉剛度。通過這樣對比比較的方式，學生能夠對剪切、扭轉、直梁彎曲、軸向拉伸（壓縮）等基本變形，以及變形中各種應力分布規律和計算、強度條件、剛度條件、內力計算還有變形計算等有準確的掌握，同時也能幫助學生強化對知識的理解和記憶。這樣通過實例對比教學，不僅進行了方法和理論知識的教學，還根據工程實例提出問題，以課堂互動的形式，對于工程問題采取教師引導，讓學生用建筑力學理論進行分析，找出解決問題的方法[6]。

3 結語

新時期的課程改革為教育事業提供了更高的要求和更明確的發展方向，新形勢下的中職教育改革也對中職院校的教育工作提出了更高的要求，中職院校的教師應該緊跟時代的步伐，努力鉆研中職教學理論和專業知識，將對比教學法應用于《建筑力學》的教學設計中，積極探索，勤于實踐，為社會培養出全面發展的高素質專業技能人才。

參考文獻

[1] 李春.淺談《建筑力學》的教學改革[J].新課程研究（中旬刊），2010（9）：98-99.

[2] 夏江濤.建筑學專業建筑力學課程教學設計探討[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2010（11）：45-46.

[3] 徐曉雨.高職《建筑力學》課程教學改革淺析[J].新課程研究（中旬刊），2009（11）：83-84.

[4] 李春光.高職“建筑力學”課程教學與實踐[J].中國電力教育，2011（4）：105-106

[5] 夏江濤.建筑學專業建筑力學課程教學設計探討[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2010（11）：59-60.

[6] 張文巧.建筑力學課程教學改革[J].中國冶金教育，2013（2）：26-28.