職業(yè)本科建設工程管理專業(yè)“工程力學”課程教學改革探索

摘要：本文圍繞基于建筑施工現(xiàn)場管理視角下，就職業(yè)本科建設工程管理專業(yè)“工程力學”課程教學改革該如何開展的問題，闡述了南京工業(yè)職業(yè)技術大學建筑工程系在“工程力學”教學改革中的思路和實踐，探索了一些基本經(jīng)驗，為其他職業(yè)本科高校及高職類院校進行課程教學改革和教學質(zhì)量提高提供了一定的參考。

關鍵詞：職業(yè)本科；工程力學；教學改革；教學質(zhì)量；探索

“工程力學”課程是建設工程管理專業(yè)的基礎課程，按照學科類別劃分，分成理論力學靜力學部分以及材料力學部分。該課程旨在培養(yǎng)學生掌握工程力學的基本理論及方法，能夠應用相關理論及方法去分析和解決一些簡單的工程實際問題，具備實際工程力學模型簡化能力、計算能力及抽象化能力［1］。在實際教學中發(fā)現(xiàn)，學生普遍認為該課程難度較大且實用性不強，與本專業(yè)的契合度不高，從而導致學生學習的興趣不高，教學效果較差［2］。針對于此，本文從建筑施工現(xiàn)場管理視角下出發(fā)，以南京工業(yè)職業(yè)技術大學（以下簡稱“我校”）為例，在建設工程管理專業(yè)“工程力學”課程教學開展中，從教材選擇、教學內(nèi)容及課時、教學方法、考核方式等方面進行了改革探索［3］。

1建筑施工現(xiàn)場管理崗位能力要求

筆者從建筑施工現(xiàn)場管理崗位與“工程力學”課程內(nèi)容相關性方面去總結歸納施工現(xiàn)場管理崗位的能力要求。本文所談的施工現(xiàn)場管理崗位指施工員、安全員、項目技術負責人、項目經(jīng)理等崗位，筆者認為施工現(xiàn)場管理者務必具備以下幾方面的能力要求：

1.1具備編制施工組織設計、施工方案的能力

施工組織設計包括三方面內(nèi)容：“一圖、一案、一表”。其中“一圖”指施工平面布置圖，“一案”指主要施工方案，“一表”指施工進度計劃表。從上述內(nèi)容看，施工方案是非常重要的。編制施工方案需要具備“工程力學”的相關知識。例如，深基坑專項方案、高支模專項方案、腳手架專項方案、起重吊裝專項方案、拆除工程專項方案等，都需要管理者具備運用“工程力學”課程的相關知識去解決具體工程專項施工方案的力學計算問題。

1.2具備分析總結各種結構構件受力特點的能力

房屋建筑從土方開挖、基坑支護、基礎施工、主體結構（鋼筋混凝土）施工到二次結構施工的過程中，管理者會遇到各種各樣的結構構件施工。結構構件施工中，涉及模板工程、腳手架工程、鋼筋工程以及混凝土工程施工。特別是鋼筋工程施工中，例如板構件施工中長方向鋼筋、短方向鋼筋的位置關系；地下室外墻及剪力墻構件施工中豎向鋼筋、水平鋼筋的位置關系；梁柱構件施工中鋼筋的錨固位置關系；板、梁、柱、墻、基礎施工中鋼筋的連接位置；梁、柱構件施工中箍筋加密區(qū)位置；等等。這些結構構件的施工，其質(zhì)量把控和安全把控均需要管理者具備較強的力學概念知識。

2基于崗位能力的課程教學改革

基于崗位能力方面的要求，我校在建設工程管理專業(yè)“工程力學”課程教學中，從教材選擇、教學內(nèi)容及課時、教學方法、考核方式等方面進行了改革探索。

2.1教材方面的改革

我校建設工程管理專業(yè)只開設一門“工程力學”課程，后續(xù)均無其他力學課程開設。基于建筑施工現(xiàn)場管理崗位能力要求方面的考量，按照結構構件劃分，學生需要掌握板、梁、柱、墻等結構構件的內(nèi)力計算及受力特點等知識點。根據(jù)研究對象的劃分，理論力學研究的對象是剛體，使學生掌握物體的受力分析、力系的等效替換、物體的平衡條件等知識點，從而使學生具備解決剛體約束反力的能力；材料力學研究的對象是單根桿件組成結構的變形體，使學生掌握軸向拉壓問題、扭轉(zhuǎn)問題、彎曲問題的內(nèi)力計算、應力計算、強度計算、變形計算、變形能計算等知識點，從而使學生具備解決單根桿件組成結構的強度、剛度、穩(wěn)定性問題；結構力學研究的對象是多根桿件組成結構的變形體，使學生掌握靜定或者超靜定多跨連續(xù)梁、剛架、三鉸拱，以及組合結構的內(nèi)力計算、強度計算、變形計算等知識點，從而使學生具備解決多根桿件組成結構的強度、剛度、穩(wěn)定性問題；彈性力學研究的對象是板、殼、墻等結構構件，使學生掌握板、殼、墻等構件的內(nèi)力、應力分布特點等知識點，從而使學生具備板、殼、墻等結構構件施工中鋼筋連接、錨固、位置關系的分析判斷能力。“工程力學”包括理論力學的靜力學部分及材料力學部分。鑒于一門《工程力學》教材無法解決學生們的崗位勝任能力。我校從原先的一本教材增加到“3+1”本經(jīng)典教材，其中“3”指《理論力學（Ⅰ）》（第8版）（哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室編）經(jīng)典教材、《材料力學（Ⅰ）》（第6版）（孫訓方等編）經(jīng)典教材、《結構力學Ⅰ》（第4版）（龍馭球、包世華、袁駟編）經(jīng)典教材；“1”指《彈性力學（上）》（第5版）（徐芝綸編）。教材內(nèi)容上能涵蓋整個崗位能力方面的要求。

2.2教學內(nèi)容及課時方面的改革

之前的教學內(nèi)容，我校完全按照《工程力學》教材內(nèi)容，從理論力學的靜力學部分講授到材料力學的四種基本變形（軸向拉壓、圓軸扭轉(zhuǎn)、剪切、彎曲變形），課時為32學時。由于課時較少，上課時只對基本概念進行講解，具體力學計算涉及較少。材料力學的后續(xù)內(nèi)容，例如：超靜定、組合變形及連接件實用計算方法、應力狀態(tài)及強度理論、壓桿穩(wěn)定等內(nèi)容，均無法講授到。加上力學難度大、較抽象，因此，導致學生無法利用工程力學知識解決工程實際問題。職業(yè)本科建設工程管理專業(yè)培養(yǎng)的是高層次的技術技能管理復合型人才［4］，基于崗位能力方面的要求，我校對“工程力學”課程內(nèi)容、課時進行調(diào)整及擴展，具體見表1。

2.3教學方法方面的改革

之前我校工程管理專業(yè)“工程力學”課程教學方法主要采用講授法及直接演示法，教學手段采用ppt課件+板書方式。自2020年后，建設工程管理專業(yè)成為我校職業(yè)本科專業(yè)。職業(yè)本科建設工程管理專業(yè)培養(yǎng)的是高層次的技術技能管理復合型人才，以后的工作崗位主要是進行項目管理。基于崗位能力方面的要求，筆者主要從實際工程——我校樂業(yè)樓框架結構出發(fā)，化實際工程結構構件為力學模型，把“工程力學”課程內(nèi)容分成十二大章節(jié)，每一章節(jié)用一個或者多個力學模型來對應教學內(nèi)容。整個教學內(nèi)容采取以實際工程結構案例模型為載體，以解決實際工程問題為能力目標，主要采用案例教學法、任務驅(qū)動法、講授法、直接演示法進行授課。結合教學內(nèi)容，具體教學方法、教學手段見表2。表2中案例模型主要出自我校樂業(yè)樓框架結構圖紙。根據(jù)授課內(nèi)容的需要，其余部分模型出自其他工程結構。

根據(jù)表2所示，具體授課步驟如下：（1）明確授課內(nèi)容。（2）找出實際框架結構中的授課內(nèi)容的力學原型，解釋實際結構為什么與力學模型相一致。（3）明確實際工程案例需解決的問題，進一步轉(zhuǎn)化成力學模型。（4）通過講授課程內(nèi)容知識點，和學生一起去解決實際工程問題。（5）根據(jù)工程問題的解決，確定學生的能力目標（能進行各種力學模型的內(nèi)力計算、應力計算、強度計算；了解變形計算、變形能計算；具備分析鋼筋分布特點、鋼筋連接位置、截斷位置、錨固位置的能力）。（6）歸納總結各種力學模型的內(nèi)力（彎矩、剪力、扭矩）分布特點、應力分布特點、變形圖與彎矩圖之間的關系。（7）布置對應力學模型的具體工程問題作為作業(yè)，進一步鞏固學生們解決實際工程問題的能力。

2.4考核方式方面的改革

我校“工程力學”課程原先采用的是“6+4”考核模式，“6+4”指60%的末考成績和40%的平時成績。平時成績主要考查作業(yè)、考勤以及課堂積極性。這種考核模式雖然較全面，但是基于崗位能力方面的考核較少，主要考查學生“工程力學”的理論功底。基于職業(yè)本科建設工程管理專業(yè)培養(yǎng)目標的要求，我校對“工程力學”課程考核方式做以下改革：

（1）仍然采用“6+4”考核模式，在末考成績考核中，改變考核內(nèi)容。把原先“工程力學”試題數(shù)量減少，題型改成以實際工程問題為載體的案例題型，注重實際工程管理中遇到的質(zhì)量、安全等全過程問題，從力學模型簡化、荷載簡化、內(nèi)力計算、力學概念指導施工再到具體工程問題解決。整個試卷以3～4個案例模型為考題，高度注重實際問題的解決。

（2）改變作業(yè)內(nèi)容。原先作業(yè)主要布置教材后習題，課后習題主要針對授課理論知識而設置的題目，大多數(shù)題目是經(jīng)過簡化后給出力學模型、荷載，讓你計算內(nèi)力、應力、變形等問題。其實，力學模型簡化、荷載簡化也是實際工作的一部分。基于崗位能力方面的要求，平時作業(yè)改成以具體工程問題為載體，注重實際工程質(zhì)量問題、安全問題的全過程解決。

（3）在平時40%的成績中，增設力學實訓（實驗）考核。實訓教學是人才培養(yǎng)的重要教學環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生動手能力的主要方式［5］。我校主要針對實際結構常見力學模型作為實訓對象。從實訓過程中，讓學生更加形象直觀地感受理論與實踐的區(qū)別與聯(lián)系，從而加深對實際工程具體問題的深層次理解。

（4）加強課堂師生互動、生生互動。在實際授課中，增加師生互動環(huán)節(jié)，對回答問題的學生計入平時成績；另外，增加生生互動環(huán)節(jié)，讓學生們以小組為單6qRp39LUMAhIzPvsTmhasw==位，以案例模型為載體，以小組解決實際工程問題為目標，根據(jù)小組的積極性計入平時成績。

改革后，各種成績的占比如下：末考成績?yōu)?0%，平時作業(yè)成績?yōu)?5%，平時實訓成績10%，課堂積極性10%，平時考勤成績5%。

結語

基于建設工程管理崗位能力需求考量的“工程力學”課程教學，將實際工程項目拆分成工程力學模型案例，以實際工程問題為載體，以解決工程實際問題為能力目標；改善教學方法及考核方式；注重教材的全過程崗位覆蓋；增設實訓考核；加強課堂師生互動、生生互動環(huán)節(jié)；使枯燥的“工程力學”課程教學變成學生感興趣的課程教學，不但使學生學習“工程力學”課程的積極性得到提高，而且使學生解決實際工程問題的能力得到了加強［6］。

參考文獻：

［1］蔡俊清，劉娟.高職汽車類專業(yè)《工程力學》課程教學改革探索——以陜西機電職業(yè)技術學院為例［J］.時代農(nóng)機，2020（5）：9497.

［2］張智聰，吳丹.“工程力學”的教學現(xiàn)狀與改革探索［J］.文山學院學報，2020（6）：8688.

［3］張鵬.高職院校《工程力學》課程教學模式探討［J］.科技創(chuàng)新導報，2016（17）：162164.

［4］段慧珍，汪永超.職業(yè)本科背景下“工程力學”課程實踐化教學改革探究［J］.科技風，2022（11）：133135.

［5］王瑞，趙耐麗，李仁鎖，等.應用型本科人才培養(yǎng)模式下工程力學課程教學改革探索［J］.科教文匯，2021（3）：7475.

［6］張速.基于大學生力學競賽的工程力學課程教學模式探究［J］.安徽工業(yè)大學學報（社會科學版），2017（6）：6869.

作者簡介：曹禎記（1987—），男，漢族，江蘇南京人，碩士，講師，研究方向：結構工程、建筑施工技術、裝配式施工技術。