基于典型結構的建筑力學知識點信息化教學改革

劉曉玲

[摘? ? ? ? ? ?要]? 建筑力學屬于理論性學科，其涵蓋內容廣，課程公式多，邏輯理論強，少趣味性和實踐性且課時少，而建筑結構類型多樣化。探討利用信息化手段將繁瑣的理論學科細化成一個個知識點，將典型結構所需要的力學知識點制作成微課，形成一個信息化與傳統教學方法相結合的教學體系。

[關? ? 鍵? ?詞]? 建筑力學;教學改革;典型結構;信息化;微課

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）36-0017-03

一、建筑力學在專業教學中的定位

“建筑力學”是一門專業基礎課，包括理論力學的靜力學部分和材料力學及部分結構力學內容，廣泛應用于建筑、市政、水利工程。建筑力學課程是本校建筑工程技術專業與建設工程管理專業的專業基礎課程，該課程起到承上啟下的作用。在開設該課程之前，首先得先學習高等數學、建筑材料等基礎課程，學習完本課程之后，為后設的建筑結構、建筑工程技術、建筑工程項目管理、建筑工程質量安全與管理等課程奠定基礎[1]。

二、建筑力學教學中存在的問題

盡管“建筑力學”課程的教學改革一直在進行，但由于建筑力學涵蓋內容廣，課程公式多，邏輯理論強，少趣味性和實踐性，收效甚微[2]。本校人才培養方案為“2+1”模式，其中“2”指在學校學習時間為2年，以修夠學分為合格，而其中的“1”指的是學生去工作單位頂崗實習1年，以至于課程都壓縮在前2年，課時大幅度減少，由原來的84節縮減到42節，而高職學生理科基礎普遍薄弱，且70%以上的學生是文科畢業。很多學生從一開始就被復雜的公式和抽象的理論嚇住，從而產生抵觸、厭學的消極情緒?，F有高職教材不符合高職特點，其內容和知識體系與本科教材一樣，只是刪除其中的一些知識點而已。教師在教學時很難合理取舍教材內容和調整講授順序，從而導致講授的知識零碎、缺少連貫性與主線[3]。由于課時少，課程篇幅大，課程本身屬于工科較難學科，如何讓學生在較短的時間內掌握最基本的知識點，能夠與實際相結合，同時讓學生對課程產生興趣，不感覺枯燥是該課程改革的核心。

三、課程教學改革思路

對內容多，學時少，理論知識點深奧，學生基礎薄弱，概念抽象難以與實踐相結合的課程，我們需要通過調研，基于典型結構針對不同專業、不同崗位學生所學的深度做課程知識點規劃，形成知識點體系，通過微課將核心知識點更加形象地展現出來，進一步深化理論與實際的融合。微課（micro-lecture），指的是微型視頻網絡課程。2008年美國學者戴維·彭羅斯首先提出了微課的概念，他設計了1～3分鐘的視頻或音頻，供學生學習并指導學生完成課后任務。教學視頻短小精悍，在學生注意力最集中的時間內講解知識并解決問題，非常受學生歡迎。彭羅斯認為微課既可以作為一種知識挖掘的工具，也可以作為知識脈沖[4]。根據彭羅斯的說法，微課設計包括5個步驟：（1）將傳統時長為1小時左右的課程所涵蓋的主要內容或概念羅列出來，這些將是微課的核心內容。（2）歸納出15～30秒的介紹和結論，為微課的核心概念提供背景。（3）用攝像頭將上述內容記錄下來，時長不超過3分鐘。（4）設計微課的后續任務，引導學生通過一系列活動對相關概念做進一步的探索。（5）結合書面作業使學生對所學內容進行鞏固[5]。

四、課程教學改革實施

（一）建筑結構分類

建筑結構分類有很多種分法，按材料來分，按組成建筑結構的主體結構形式劃分，按組成建筑結構的主要建筑材料劃分為鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼結構、木結構;按組成建筑結構的主體結構形式劃分為框架結構、框架剪力墻結構、框支剪力墻結構、剪力墻結構、筒體結構、桁架結構、拱形結構、鋼索結構。

（二）典型結構建筑力學對應的基本知識點體系

建筑力學分由理論力學和材料力學以及結構力學組合而成，建筑力學課程知識體系包括基礎部分和拓展部分如圖4所示，其中基礎部分為學生著重掌握部分，拓展部分為學生提升部分不要求掌握。而對高職高專的學生主要是要掌握前面兩大力學基礎部分。對不同建筑結構力學知識點有所差異，其中以框架結構為例（如圖5），進行構件拆分，形成框架結構力學分析知識點體系，從而舉一反三，對所有框架結構按這樣進行拆分與分析。學生學習更加有目的性能在腦海形成基本結構的分析思路和知識點體系。

（三）將典型結構知識點錄制為微課

通過調研和整理出來的數據，我們對現代社會主流的典型結構所對應的知識點進行微課錄制，微課錄制需要的材料非常多，需要對知識點進行細化并搜素素材結合動畫來講解。微課是講解知識點最好的表現形式，它能通過短短的幾分鐘濃縮大量的素材和動畫，把抽象的知識點講透。因為微課的直觀性和高效性，所以微課的制作對一門理論課程的授課至關重要。用微課把一門課所有的知識點展現出來，雖然需要花費教師巨大的精力，但對學生來說是一筆寶貴的財富，對教師后期的授課也是如虎添翼，教學效果提高顯著。圖6～圖8是作者最近幾年就建筑力學這門課程所做的幾個微課，分別參加了廣西區教育廳和中國南方現代林業教育集團微課比賽。

（四）用PPT結合微課講解理論知識點

教學方法的改進對授課效率有直接影響，我們不能只用傳統的“PPT+黑板、粉筆”來授課，因為建筑力學理論性非常強，需要空間想象能力的同時還需要對建筑結構的受力破壞過程非常理解，而力是一個看不見也摸不著的東西，猶如電一樣，固然需要剖析結構內部的力，需要我們通過制作微課把理論知識形象化，讓學生從根本上去理解并加以應運。用PPT結合微課講解知識點是一種現代化教學手法，也是教學的趨勢，能使授課效率和效果大大提升，學生學習興趣也會明顯提高。

（五）結合典型案例分析理解知識點

在項目教學法中，根據具體的工作任務引入相應的實際工程案例，將工程案例進行剖析，從力學的角度解析需要用到的知識點，利用所學知識點對案例進行分析、開展討論，實現師生互動，加深學生對所學知識點的理解，從而理解如何從力學角度分析問題，提高動手能力。

（六）校本教材的研究與撰寫

現在市場上課程教材五花八門，建筑力學教材有的知識點太過繁瑣，理論推導過多，內容太過深奧，不適合高職高專的學生，有的太過簡單，知識點沒有講解透徹，沒有和實際案例結合。教材選擇太多，反而很難找到一本最適合的教材。所以，通過調研和整合，能夠編訂一本校本教材，與現代實際工程理論相結合，讓學生學起來更加輕松，精準，老師上課也更加熟練，可以節省更多時間去研究和改進教材。

五、結語

通過教學改革，本校建筑力學課程的教學取得了一定的成效。學生從剛開始的拒絕，到開始接受，到最后的熱愛，學生的聽課效率得到明顯改善。但對高職高專的學生，由于其底子本身就差，在教學中雖然通過知識整合結合微課可視化，聽課積極性明顯提高，但學生理解還是比較慢。本課程的教學改革仍然任重道遠，知識點的細化、案例的精選以及校本教材的研究與撰寫、教師團隊的優化、教學方法的多樣化等都需要團隊老師和學生共同努力，并進一步促進教師教學改革及課程研究的積極性，不斷完善課程改革方案，提高學生的學習積極性與參與度，使學生能學好扎實的本領，為社會做出更大的貢獻。

參考文獻：

[1]郭詩惠.應用型本科高校建筑力學課程教學改革研究[J].南陽師范學院學報，2011，10（3）：116-118.

[2]魏德敏，張敏.IEET背景下工程造價專業建筑力學的教學改革[J].教育現代化，2018，5（49）：106-108.

[3]陶莉，戴慶斌.高職《建筑力學與結構》課程教學改革初探[J].成人教育，2012，32（9）：105-106.

[4]趙慧，蔣挺.基于微課的“翻轉課堂”在高校教學中的應用[J].中國成人教育2017（1）：97-99.

[5]梁樂明，曹俏俏，張寶輝.微課程設計模式研究：基于國內外微課程的對比分析[J].開放教育研究，2013（2）.

◎編輯 趙瑞峰