基于典型結(jié)構(gòu)的建筑力學(xué)知識(shí)點(diǎn)信息化教學(xué)改革

劉曉玲

[摘? ? ? ? ? ?要]? 建筑力學(xué)屬于理論性學(xué)科，其涵蓋內(nèi)容廣，課程公式多，邏輯理論強(qiáng)，少趣味性和實(shí)踐性且課時(shí)少，而建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型多樣化。探討利用信息化手段將繁瑣的理論學(xué)科細(xì)化成一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn)，將典型結(jié)構(gòu)所需要的力學(xué)知識(shí)點(diǎn)制作成微課，形成一個(gè)信息化與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合的教學(xué)體系。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 建筑力學(xué);教學(xué)改革;典型結(jié)構(gòu);信息化;微課

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）36-0017-03

一、建筑力學(xué)在專業(yè)教學(xué)中的定位

“建筑力學(xué)”是一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，包括理論力學(xué)的靜力學(xué)部分和材料力學(xué)及部分結(jié)構(gòu)力學(xué)內(nèi)容，廣泛應(yīng)用于建筑、市政、水利工程。建筑力學(xué)課程是本校建筑工程技術(shù)專業(yè)與建設(shè)工程管理專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程起到承上啟下的作用。在開(kāi)設(shè)該課程之前，首先得先學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、建筑材料等基礎(chǔ)課程，學(xué)習(xí)完本課程之后，為后設(shè)的建筑結(jié)構(gòu)、建筑工程技術(shù)、建筑工程項(xiàng)目管理、建筑工程質(zhì)量安全與管理等課程奠定基礎(chǔ)[1]。

二、建筑力學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

盡管“建筑力學(xué)”課程的教學(xué)改革一直在進(jìn)行，但由于建筑力學(xué)涵蓋內(nèi)容廣，課程公式多，邏輯理論強(qiáng)，少趣味性和實(shí)踐性，收效甚微[2]。本校人才培養(yǎng)方案為“2+1”模式，其中“2”指在學(xué)校學(xué)習(xí)時(shí)間為2年，以修夠?qū)W分為合格，而其中的“1”指的是學(xué)生去工作單位頂崗實(shí)習(xí)1年，以至于課程都?jí)嚎s在前2年，課時(shí)大幅度減少，由原來(lái)的84節(jié)縮減到42節(jié)，而高職學(xué)生理科基礎(chǔ)普遍薄弱，且70%以上的學(xué)生是文科畢業(yè)。很多學(xué)生從一開(kāi)始就被復(fù)雜的公式和抽象的理論嚇住，從而產(chǎn)生抵觸、厭學(xué)的消極情緒。現(xiàn)有高職教材不符合高職特點(diǎn)，其內(nèi)容和知識(shí)體系與本科教材一樣，只是刪除其中的一些知識(shí)點(diǎn)而已。教師在教學(xué)時(shí)很難合理取舍教材內(nèi)容和調(diào)整講授順序，從而導(dǎo)致講授的知識(shí)零碎、缺少連貫性與主線[3]。由于課時(shí)少，課程篇幅大，課程本身屬于工科較難學(xué)科，如何讓學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握最基本的知識(shí)點(diǎn)，能夠與實(shí)際相結(jié)合，同時(shí)讓學(xué)生對(duì)課程產(chǎn)生興趣，不感覺(jué)枯燥是該課程改革的核心。

三、課程教學(xué)改革思路

對(duì)內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少，理論知識(shí)點(diǎn)深?yuàn)W，學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，概念抽象難以與實(shí)踐相結(jié)合的課程，我們需要通過(guò)調(diào)研，基于典型結(jié)構(gòu)針對(duì)不同專業(yè)、不同崗位學(xué)生所學(xué)的深度做課程知識(shí)點(diǎn)規(guī)劃，形成知識(shí)點(diǎn)體系，通過(guò)微課將核心知識(shí)點(diǎn)更加形象地展現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)一步深化理論與實(shí)際的融合。微課（micro-lecture），指的是微型視頻網(wǎng)絡(luò)課程。2008年美國(guó)學(xué)者戴維·彭羅斯首先提出了微課的概念，他設(shè)計(jì)了1～3分鐘的視頻或音頻，供學(xué)生學(xué)習(xí)并指導(dǎo)學(xué)生完成課后任務(wù)。教學(xué)視頻短小精悍，在學(xué)生注意力最集中的時(shí)間內(nèi)講解知識(shí)并解決問(wèn)題，非常受學(xué)生歡迎。彭羅斯認(rèn)為微課既可以作為一種知識(shí)挖掘的工具，也可以作為知識(shí)脈沖[4]。根據(jù)彭羅斯的說(shuō)法，微課設(shè)計(jì)包括5個(gè)步驟：（1）將傳統(tǒng)時(shí)長(zhǎng)為1小時(shí)左右的課程所涵蓋的主要內(nèi)容或概念羅列出來(lái)，這些將是微課的核心內(nèi)容。（2）歸納出15～30秒的介紹和結(jié)論，為微課的核心概念提供背景。（3）用攝像頭將上述內(nèi)容記錄下來(lái)，時(shí)長(zhǎng)不超過(guò)3分鐘。（4）設(shè)計(jì)微課的后續(xù)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)一系列活動(dòng)對(duì)相關(guān)概念做進(jìn)一步的探索。（5）結(jié)合書(shū)面作業(yè)使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鞏固[5]。

四、課程教學(xué)改革實(shí)施

（一）建筑結(jié)構(gòu)分類(lèi)

建筑結(jié)構(gòu)分類(lèi)有很多種分法，按材料來(lái)分，按組成建筑結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)形式劃分，按組成建筑結(jié)構(gòu)的主要建筑材料劃分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu);按組成建筑結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)形式劃分為框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框支剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、拱形結(jié)構(gòu)、鋼索結(jié)構(gòu)。

（二）典型結(jié)構(gòu)建筑力學(xué)對(duì)應(yīng)的基本知識(shí)點(diǎn)體系

建筑力學(xué)分由理論力學(xué)和材料力學(xué)以及結(jié)構(gòu)力學(xué)組合而成，建筑力學(xué)課程知識(shí)體系包括基礎(chǔ)部分和拓展部分如圖4所示，其中基礎(chǔ)部分為學(xué)生著重掌握部分，拓展部分為學(xué)生提升部分不要求掌握。而對(duì)高職高專的學(xué)生主要是要掌握前面兩大力學(xué)基礎(chǔ)部分。對(duì)不同建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)點(diǎn)有所差異，其中以框架結(jié)構(gòu)為例（如圖5），進(jìn)行構(gòu)件拆分，形成框架結(jié)構(gòu)力學(xué)分析知識(shí)點(diǎn)體系，從而舉一反三，對(duì)所有框架結(jié)構(gòu)按這樣進(jìn)行拆分與分析。學(xué)生學(xué)習(xí)更加有目的性能在腦海形成基本結(jié)構(gòu)的分析思路和知識(shí)點(diǎn)體系。

（三）將典型結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)錄制為微課

通過(guò)調(diào)研和整理出來(lái)的數(shù)據(jù)，我們對(duì)現(xiàn)代社會(huì)主流的典型結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行微課錄制，微課錄制需要的材料非常多，需要對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化并搜素素材結(jié)合動(dòng)畫(huà)來(lái)講解。微課是講解知識(shí)點(diǎn)最好的表現(xiàn)形式，它能通過(guò)短短的幾分鐘濃縮大量的素材和動(dòng)畫(huà)，把抽象的知識(shí)點(diǎn)講透。因?yàn)槲⒄n的直觀性和高效性，所以微課的制作對(duì)一門(mén)理論課程的授課至關(guān)重要。用微課把一門(mén)課所有的知識(shí)點(diǎn)展現(xiàn)出來(lái)，雖然需要花費(fèi)教師巨大的精力，但對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一筆寶貴的財(cái)富，對(duì)教師后期的授課也是如虎添翼，教學(xué)效果提高顯著。圖6～圖8是作者最近幾年就建筑力學(xué)這門(mén)課程所做的幾個(gè)微課，分別參加了廣西區(qū)教育廳和中國(guó)南方現(xiàn)代林業(yè)教育集團(tuán)微課比賽。

（四）用PPT結(jié)合微課講解理論知識(shí)點(diǎn)

教學(xué)方法的改進(jìn)對(duì)授課效率有直接影響，我們不能只用傳統(tǒng)的“PPT+黑板、粉筆”來(lái)授課，因?yàn)榻ㄖW(xué)理論性非常強(qiáng)，需要空間想象能力的同時(shí)還需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的受力破壞過(guò)程非常理解，而力是一個(gè)看不見(jiàn)也摸不著的東西，猶如電一樣，固然需要剖析結(jié)構(gòu)內(nèi)部的力，需要我們通過(guò)制作微課把理論知識(shí)形象化，讓學(xué)生從根本上去理解并加以應(yīng)運(yùn)。用PPT結(jié)合微課講解知識(shí)點(diǎn)是一種現(xiàn)代化教學(xué)手法，也是教學(xué)的趨勢(shì)，能使授課效率和效果大大提升，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣也會(huì)明顯提高。

（五）結(jié)合典型案例分析理解知識(shí)點(diǎn)

在項(xiàng)目教學(xué)法中，根據(jù)具體的工作任務(wù)引入相應(yīng)的實(shí)際工程案例，將工程案例進(jìn)行剖析，從力學(xué)的角度解析需要用到的知識(shí)點(diǎn)，利用所學(xué)知識(shí)點(diǎn)對(duì)案例進(jìn)行分析、開(kāi)展討論，實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解，從而理解如何從力學(xué)角度分析問(wèn)題，提高動(dòng)手能力。

（六）校本教材的研究與撰寫(xiě)

現(xiàn)在市場(chǎng)上課程教材五花八門(mén)，建筑力學(xué)教材有的知識(shí)點(diǎn)太過(guò)繁瑣，理論推導(dǎo)過(guò)多，內(nèi)容太過(guò)深?yuàn)W，不適合高職高專的學(xué)生，有的太過(guò)簡(jiǎn)單，知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有講解透徹，沒(méi)有和實(shí)際案例結(jié)合。教材選擇太多，反而很難找到一本最適合的教材。所以，通過(guò)調(diào)研和整合，能夠編訂一本校本教材，與現(xiàn)代實(shí)際工程理論相結(jié)合，讓學(xué)生學(xué)起來(lái)更加輕松，精準(zhǔn)，老師上課也更加熟練，可以節(jié)省更多時(shí)間去研究和改進(jìn)教材。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)教學(xué)改革，本校建筑力學(xué)課程的教學(xué)取得了一定的成效。學(xué)生從剛開(kāi)始的拒絕，到開(kāi)始接受，到最后的熱愛(ài)，學(xué)生的聽(tīng)課效率得到明顯改善。但對(duì)高職高專的學(xué)生，由于其底子本身就差，在教學(xué)中雖然通過(guò)知識(shí)整合結(jié)合微課可視化，聽(tīng)課積極性明顯提高，但學(xué)生理解還是比較慢。本課程的教學(xué)改革仍然任重道遠(yuǎn)，知識(shí)點(diǎn)的細(xì)化、案例的精選以及校本教材的研究與撰寫(xiě)、教師團(tuán)隊(duì)的優(yōu)化、教學(xué)方法的多樣化等都需要團(tuán)隊(duì)老師和學(xué)生共同努力，并進(jìn)一步促進(jìn)教師教學(xué)改革及課程研究的積極性，不斷完善課程改革方案，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與參與度，使學(xué)生能學(xué)好扎實(shí)的本領(lǐng)，為社會(huì)做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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◎編輯 趙瑞峰