工程管理專業建筑力學課程教學實踐探索

梁穎晶++張永山++汪大洋++燕樂緯

[摘 要]建筑力學是工程管理專業的一門很重要但是難度較大的基礎課，探索適用的教學方法，使得課程教學能取得良好的教學效果具有重要的意義。當前教學中面臨諸多困難和挑戰，可以在教學內容、教學方法、考核方式等方面進行探索，并將這些方法運用到教學實踐中，能夠取得一定的教學效果。

[關鍵詞]工程管理專業；建筑力學；教學研究

[中圖分類號] G423 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）02-0088-02

工程管理專業的目標是培養具備土木工程技術及與工程管理相關的管理、經濟和法律等基本知識，獲得工程師基本訓練，具備較高的專業素養和較強實踐、創新能力的高級管理人才。開設建筑力學課程的目的是為后續的專業課程如建筑結構、建筑施工技術與組織、建設材料等提供必要的學科基礎，同時亦是使得該專業的學生具備初步的力學概念和土木工程技術基本理論方法，為其在工作中更詳盡地理解工程圖紙中所蘊含的設計構思，準確把握設計意圖，深入領會相關設計數據奠定專業知識基礎。

作為學科基礎課程的建筑力學是工程管理專業的先導課程，若教學效果不好，必將影響到其他課程的教學效果，甚至會制約更多的后續的專業課程（如建筑結構、工程估價、工程項目管理、房地產估價等）的開展。[1]在近三十多年的教學實踐中，相關教學工作者對該門課的教學方法等進行了一定的研究。[2-4]然而在隨著當今社會對于復合型人才和通才的要求不斷增加，對工程管理專業提出了新的要求，這也對工程管理專業的建筑力學課程的教學帶來了一系列問題和挑戰。本文根據筆者在該門課程中的教學實踐，淺談一些探索和體會。

一、當前教學中面臨的困難與挑戰

首先，工程管理專業開設建筑力學課程的目的與土木類、結構類專業的目的不同，需要對教學方案進行改革以適應該專業的人才培養需求。根據培養目標，工程管理專業的學生不需要通過熟練掌握詳盡的力學計算來進行工程結構構件的具體設計以及計算工作，其掌握力學概念的首要目的是要能夠“讀懂設計圖紙”，準確把握設計意圖；其次是能夠對主要結構構件的受力特點、常用的結構體系及其在施工過程中相關的受力特點有所了解。這就要求工程管理專業建筑力學有別于土木類、結構類專業力學課程的授課結構體系，不將時間過多放在力學公式的推導和計算上。

其次，由于工程管理專業的學生需要具備管理學、經濟學和土木工程技術的基本知識，這要求其人才培養方案涉及多門課程。作為基礎課程的建筑力學課程學時不多，涵蓋理論力學、材料力學和結構力學三門課程的內容，但由于這三門課程從體系上來說不完全連貫，前后的內容銜接偶有重合，三門課的研究對象不同，對于不同的研究對象所選取的力學模型也不盡相同，因此要在較短的學時內完成三門課程的學習有一定的難度。

再次，工程管理專業的學生理科思維水平參差。由于該專業是文理兼招專業，學生中有一半文科生一半理科生，他們在高中階段接受的數學、物理培訓不同，而進入大學后，僅通過了高等數學的課程學習，沒有通過大學物理的進一步學習，且學習效果參差。建筑力學課程承接了物理、高等數學等基礎，文科學生的高中數學和物理基礎較淺，理科思維相對薄弱，對于建設力學的課程學習有一定的難度，對建筑力學課程的公式推導和概念理解較困難。

最后，理論聯系實際較少，與工程實踐結合不夠緊密。由于建筑力學課程安排在大學第一年的第二學期，學生還沒有進行認識實習、生產實習和課程設計等教學環節，對于通過工程現象提煉出的力學模型在理解、接受以及掌握上都有一定的困難，很難將所學內容與工程現象有機結合起來或將所學的力學概念用于工程實際，這使得他們在課程的學習中僅將精力用于公式推導和力學計算，而不是關注力學模型的建立，不僅學生覺得枯燥無味，也背離了教學目的，教學效果欠佳。

二、教學實踐中的改革和嘗試

（一）根據教學目的，優化課程設計，精選教學內容

建筑力學這門課一般分為理論力學的靜力學、材料力學和結構力學三部分，這三部分包括的內容繁多，面臨著當前學時少，教學任務重、難度大的問題，我們根據教學目的優化課程設計，精選教學內容。建筑力學是后續專業課如建設結構、建設施工等學習的基礎，應根據后續課程的特點將其相關的力學知識詳細講解。譬如建筑結構課程涉及結構設計的基本原理、鋼筋混凝土結構、砌體結構、木結構、鋼結構、多層及高層框架結構、剪力墻結構等。無論任何結構形式都是以結構受力為核心的，其本質是從建筑物的實際結構體系抽象對應的力學模型，描述其受力——傳力——破壞過程，這樣建筑力學課程就必須包括靜力學的基本概念，平面力系及平衡條件，平面體系的幾何組成分析，靜定結構的內力計算，強度、剛度、穩定性計算，其中重點在靜定結構的內力計算，強度、剛度及穩定性計算。

（二）教學內容與工程實踐結合

鑒于學生的工程實際經驗不足，對力學概念應用于解決工程實際問題較為困難，我們就將教學內容與工程實踐結合，讓學生認識到所學的力學知識不僅是書本上抽象的定理、公式，而是通過工程實際抽象而來，能夠用于解決工程實踐的具體問題。

首先，教學內容的每個新的知識點都采用工程實際例子引入，進而建立力學模型，抽象力學概念、公式定理，再進行公式推導，求解。例如，講解彎曲概念的時候，直接向學生展示當地著名的橋梁結構的受彎構件的受力、變形特點，形象地引入彎曲的概念，再通過該實際的工程實例抽象彎曲力學概念，建立力學模型，進而求解。

再次，精心選擇例題的講解，對于每道例題的力學模型都有相對應的工程實際問題，重視概念的物理現象解釋，求解結果的現實現象分析。例如，講解剪切、擠壓力學概念的時候，選取軸與齒輪的鏈接平鍵的強度計算作為例題，通過動畫和三維給學生展示該機械結構的組成和傳力原理，進而提取例題的力學模型，對該模型進行求解，最后將求得的結果在實際工程上怎么應用進行充分分析。

最后，適當引入相應力學理論的發展史，從該力學概念或者理論的發現、發展的工程原因出發，講述其發展歷史，進而講解該理論的現狀。例如講解壓桿穩定性的時候，從加拿大魁北克橋的垮塌事故開始講解，這是一起強調強度設計而未知壓桿失穩造成的悲慘教訓，該事故使得橋梁等結構壓桿穩定的試驗和研究迅猛發展。

（三）激發學生學習興趣，充分調動學生的學習積極性和熱情

興趣和熱情是最好的老師，應在第一節建筑力學課程中就將學生的學習熱情和興趣調動起來，讓他們了解力學的重要性和趣味性，通過多個現實生活、身邊的例子、熱點問題的力學模型進行趣味分析，既對課程進行介紹亦不讓學生覺得枯燥乏味。在隨后的教學環節，在適當的章節處讓學生自己對最有興趣的工程問題進行力學分析，引導他們通過查閱文獻資料自主學習，同時老師進行點評，保持學生對力學的興趣和熱情。

（四）采用多媒體教學，充分利用動畫、視頻等手段

由于學生的實際經驗不足，通過精心準備課件，采用多媒體教學，充分利用動畫、視頻、力學計算軟件等手段將實際建筑結構，結構力學模型，結構的傳力形式，變形形態等直觀、形象地展現在學生面前，增強感性認識，使學生將課堂與工程實際聯系在一起。如講解平面彎曲桿件的受力、強度、變形等內容時，就通過動畫等的形式對橋梁、房屋結構的彎曲構件進行實際結構與力學模型對照分析，通過力學分析軟件ANSYS實現顯示構件的變形、內力、應力的分布特征講解，使得原來抽象的知識變得形象直觀。

（五）注重平時成績及過程考核

總評成績由平時成績和期末考試成績構成。這個平時成績不流于形式，注重過程考核，主要包括平時作業、課堂提問、討論、報告等內容。由于建筑力學課程是邏輯性及系統性較強的課程，如果其中有一個環節內容沒有掌握就勢必影響后續內容的學習，通過過程考核情況實現對教學效果的實時反映以便可以根據學生的情況隨時調整教學的具體內容和形式。同時，通過過程考核使得學生能跟緊教學進度，能夠自測出是否有落下知識點以便及時補上。在過程考核中，老師應預留出一定的時間用于教學答疑環節，以便收到更好的教學效果。

三、結語

建筑力學是工程管理專業的一門很重要的基礎課，是后續專業課的基礎，如何進行有效的課程教學，是非常重要的。本文主要在教學內容、教學方法、考核方式等方面進行了一定的探索，并將這些方法運用到教學實踐中，學生的學習熱情有所增加，考試成績有所提升。在學校組織的匿名教學評價體系中，學生對本課程的教學評價亦比較高，他們認為課程生動有趣，收獲頗豐，可見該方法取得了一定的教學效果。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 魏德敏. 建筑力學[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2009.

[2] 陳飛昕. 工程管理專業《建筑力學》教學實踐探索[J]. 時代教育（教育教學版），2008：220-218.

[3] 王光榮. 工程監理專業《建筑力學》教學之我見[J]. 考試周刊，2012：161.

[4] 亢磊磊. 在《建筑力學與結構》課程教學工作中的探索[J]. 考試周刊，2010：197.

[責任編輯：鐘 嵐]