淺談《建筑力學(xué)》教學(xué)中的一些問題

段乘鵬

摘要：《建筑力學(xué)》融合了《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》中的部分內(nèi)容。公式多、抽象，職中學(xué)生基礎(chǔ)較弱，數(shù)學(xué)能力較差，這就增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)興趣 思維能力 ?學(xué)習(xí)方法

一、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣

“興趣是最好的老師”。那么如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣呢？創(chuàng)設(shè)“問題”情境，與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的一種好方法。在講授第一堂課《緒論》時(shí)，首先將迪拜塔、明石海峽大橋等建筑物的圖片在一體機(jī)上展示，讓學(xué)生感受建筑的魅力，從而激發(fā)對(duì)建筑專業(yè)的求知欲。之后，向同學(xué)講述建筑物經(jīng)歷年代和發(fā)展提出不同的問題。比如：迪拜塔塔身外部用的是玻璃幕墻，懸挑式可活動(dòng)陽(yáng)臺(tái)，高828米，人類如何把建筑物建造到近1000米高？日本的明石海峽大橋，橋拱跨度達(dá)3910米，至今已有近40年，在經(jīng)歷了大地震，多次海嘯之后，為何還能屹立不倒？通過(guò)以上的例子，給學(xué)生以啟示。如我們仔細(xì)觀察圖中的迪拜塔，可了解到迪拜塔屬于筒體結(jié)構(gòu)，穩(wěn)固的主體支持下，才能夠滿足各種懸挑結(jié)構(gòu)安全，這種設(shè)計(jì)符合力學(xué)原理，通過(guò)大量鋼結(jié)構(gòu)減輕了塔身重量。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷提高，現(xiàn)代化的建筑比比皆是。無(wú)論是古代建筑還是現(xiàn)代建筑，其設(shè)計(jì)與施工都離不開《建筑力學(xué)》的基本原理。通過(guò)介紹現(xiàn)代典型建筑，帶入情境從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性，使之對(duì)《建筑力學(xué)》產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心與求知欲。 二、運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

在教學(xué)中，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，最大限度的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，對(duì)于學(xué)好《建筑力學(xué)》這門專業(yè)基礎(chǔ)課具有重要作用。對(duì)于一些定理、公式的推導(dǎo)，教師可以啟發(fā)式教學(xué)，給出思路，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。例如，在講授《約束與約束反力》一節(jié)中，對(duì)于柔體約束這一概念，教師可以學(xué)生身邊熟悉的事物來(lái)加以分析。如天空中放飛的風(fēng)箏受到什么物體對(duì)它的約束？然后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出什么是柔體約束，最后讓學(xué)生分析柔體對(duì)物體的約束反力有什么特點(diǎn)，從而加深了學(xué)生對(duì)柔體約束這一概念的理解。這樣學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的過(guò)程中，從一個(gè)被動(dòng)接受知識(shí)的客體，變成主動(dòng)探索知識(shí)的主體。使學(xué)生積極思考，從而提高他們獨(dú)立解決問題的能力。

三、運(yùn)用直觀教具，豐富教學(xué)內(nèi)容

直觀教具的運(yùn)用可以使學(xué)生較快地接受所學(xué)知識(shí)，并對(duì)所學(xué)知識(shí)保持更深刻、持久的印象。學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解是通過(guò)思維實(shí)現(xiàn)的。只有在豐富的、典型的、正確的感性材料的基礎(chǔ)上才能更好地進(jìn)行比較、分析、綜合、抽象、概括、從而理解事物的本質(zhì)與規(guī)律。例如：在講到《剪切與擠壓》一章時(shí)，同學(xué)們對(duì)于剪切面和擠壓面的判斷感到困難，而剪切面和擠壓面的判斷正是本章的重點(diǎn)。工程中遇到的剪切變形常常發(fā)生在一些連接零件中，例如鉚釘、螺栓、銷釘?shù)取Ｒ虼宋覀兛梢宰鲆粋€(gè)用兩個(gè)鉚釘連接兩塊鋼板的模型，然后向同學(xué)演示在鋼板的兩端分別施加兩個(gè)大小相等、方向相反、作用線平行且距離很近的力。讓學(xué)生觀察發(fā)生的現(xiàn)象，總結(jié)出剪切變形的特征，從而正確判斷剪切面和擠壓面，最后計(jì)算出剪切面和擠壓面的大小。教師進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生總結(jié)出當(dāng)物體受到剪切和擠壓時(shí)，剪切面與擠壓面的特征。教師在教學(xué)過(guò)程中也可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容充分利用身邊的簡(jiǎn)單物體做教具。例如，在《梁的內(nèi)力圖——剪力圖和彎矩圖》一節(jié)中講到“在建筑工程中，習(xí)慣上把正剪力畫在軸的上方，負(fù)剪力畫在軸的下方;而把彎矩圖畫在梁的受拉側(cè)”。如何判斷梁的受拉側(cè)？教師可以讓每位同學(xué)將自己的直尺看作是一根梁，左手握住尺子的一端，組成一根懸臂梁，右手在直尺的另一端施加一個(gè)向下的集中力，學(xué)生很容易就觀察到梁的上部受拉，下部受壓。那么，彎矩圖就畫在梁的上部。

四、掌握學(xué)習(xí)方法，提高解題技巧

《建筑力學(xué)》公式較多且相對(duì)獨(dú)立，如何利用公式解決有關(guān)實(shí)際問題？其中，教給學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法是關(guān)鍵。

首先，先判斷。我們總共學(xué)習(xí)了構(gòu)件的四種變形：軸向拉伸和壓縮、剪切和擠壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲，每種變形所運(yùn)用的公式不同。所以一道題，先來(lái)判斷一下構(gòu)件屬于那類變形，然后確定計(jì)算公式。

其次，代公式。先從題目的問題入手，觀察公式中哪些量是已知的，哪些量是未知的，未知的量用哪些公式求解。只要有了清晰的解題思路，問題就會(huì)迎韌而解。

最后，善總結(jié)。在《軸向拉、壓桿的強(qiáng)度計(jì)算》一節(jié)中，學(xué)習(xí)了軸向拉、壓桿的強(qiáng)度條件：σ=n/a≤[σ]，根據(jù)強(qiáng)度條件可以解決工程實(shí)際中有關(guān)強(qiáng)度的三類問題，即：截面設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核、確定許用荷載。截面設(shè)計(jì)即求a。a≥n/[σ]，強(qiáng)度校核即σ=n/a≤[σ]，確定許用荷載即先求[n]。[n]≤a×[σ]，再根據(jù)靜力平衡條件確定許用荷載[p]。同樣，在《梁的正應(yīng)力及強(qiáng)度條件》一節(jié)中，記住材料的抗拉與抗壓能力相同時(shí)的正應(yīng)力強(qiáng)度條件σmax=mmax/wz≤[σ]，就可根據(jù)強(qiáng)度條件解決有關(guān)強(qiáng)度方面的三類問題：截面設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核、確定許用荷載。

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