浅谈《建筑力学》的教学
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作者: 王文华
[摘要]：职业中专的《建筑力学》融合了《静力学》、《材料力学》、《结构力学》中的重要内容。计算公式多、抽象，职业中专的学生基础相对较弱，这就增加了学生的学习难度。学生由学不会而不愿学，不愿学则更学不会，从而形成恶性循环。
[关键词]：学习兴趣 思维能力 直观教具 学习方法
一、创设“问题”情境，激发学习兴趣
爱因斯坦曾说过：“兴趣是最好的老师”。那么如何激发学生的学习兴趣呢？创设“问题”情境，是激发学生学习兴趣的一种好方法。在讲授第一堂课《绪论》时，首先将大雁塔、赵州桥等建筑物的图片投放到屏幕上，使学生在轻松愉快的环境中欣赏美，感受美，从而激发对建筑专业的热爱。其次，在向同学讲述建筑物历史的同时提出不同的问题。比如：大雁塔塔身全部用砖石材料，七层楼阁式，高64.517米，一千多年来历经多次大地震，为什么至今完好无损？河北赵县城南的赵州桥，桥拱跨度达37.37米，至今已有1300多年，为何坚固耐用？最后，给学生以启示。如我们仔细观察图中的赵州桥，可看到大拱两端上方各有两个小拱，这种设计符合力学原理，它减轻了桥身重量和对桥基的压力。随着生产力的发展，科学技术的不断提高，现代化的建筑比比皆是。但是，无论是古代建筑还是现代建筑，其设计与施工都离不开《建筑力学》的基本原理。通过创设“问题”情境这一方法从而激发了学生的学习兴趣，调动了学习积极性、主动性，使之对《建筑力学》产生强烈的求知欲。
二、运用启发式教学，培养学生的思维能力
“给我一个支点，我能撬起整个地球”。这是一位伟大科学家鼓荡着诗人般的激情发出的仰天长啸。其实，学生的心灵空间的建构同样需要支点。在教学中，充分发挥学生的主体作用，最大限度的调动学生的学习积极性，培养学生的思维能力，对于学好《建筑力学》这门专业基础课具有重要作用。对于一些定理、公式的推导，教师可以运用启发式教学，给出思路，步步引导学生得出结论。例如，在讲授《约束与约束反力》一节中，对于柔体约束这一概念，教师可以以学生身边熟悉的事物来加以分析。如天空中放飞的风筝、教室内的日光灯，受到什么物体对它们的约束？然后引导学生总结出什么是柔体约束，最后让学生分析柔体对物体的约束反力有什么特点，从而加深了学生对柔体约束这一概念的理解。这样就会使学生在不断发现问题、思考问题、解决问题的过程中，从一个被动接受知识的客体，变成主动探索知识的主体。使学生在鼓励、信任的目光中积极思考，从而提高他们独立解决问题的能力。因为是学生熟知的事物，比较容易引起学生的学习兴趣，更易于理论知识的掌握。
三、运用直观教具，丰富教学内容
《中国大百科全书》对直观教具的解释是“教具是为学生提供感知材料的实物、模型、图表等教学用具”。直观教具的运用可以使学生较快地接受所学知识，并对所学知识保持更深刻、持久的印象。学生对知识的理解是通过思维实现的。只有在丰富的、典型的、正确的感性材料的基础上才能更好地进行比较、分析、综合、抽象、概括、从而理解事物的本质与规律。例如：在讲到《剪切与挤压》一章时，同学们感到比较抽象，特别是对于剪切面和挤压面的判断感更到困难，而剪切面和挤压面的判断正是本章的重点。工程中遇到的剪切变形常常发生在一些连接零件中，例如铆钉、螺栓、销钉等。因此我们可以做一个用两个铆钉连接两块钢板的模型，然后，向同学演示在钢板的两端分别施加两个大小相等、方向相反、作用线平行且距离很近的力。让学生观察发生的现象，在教师的引导下总结出剪切变形的特征，从而正确判断剪切面和挤压面，最后计算出剪切面和挤压面的大小。在此基础之上教师进一步启发学生总结出当物体受到剪切和挤压时，剪切面与挤压面的特征。再如，《直梁弯曲》历来是教学中的重点和难点章节。在讲到梁的正应力分布规律时，可先让学生观察梁的变形。用橡胶做一根矩形截面的梁，在梁的表面画上与梁轴平行的纵向线及垂直与梁轴的横向线，将其支承在支座上，将模型展示给同学们并向同学们演示在梁的中间施加一个向下的集中力，观察梁的变形情况，教师根据在材料的弹性受力范围内，正应力与纵向应变成正比，引导学生得出梁的横截面上正应力的分布规律与各点的变形规律一样。教师在教学过程中也可以根据教学内容充分利用身边的简单物体做教具。例如，在《梁的内力图――剪力图和弯矩图》一节中讲到“在建筑工程中，习惯上把正剪力画在轴的上方，负剪力画在轴的下方；而把弯矩图画在梁的受拉侧”。如何判断梁的受拉侧？教师可以让每位同学将自己的直尺看作是一根梁，左手握住尺子的一端，组成一根悬臂梁，右手在直尺的另一端施加一个向下的集中力，学生很容易就观察到梁的上部受拉，下部受压。那么，弯矩图就画在梁的上部。然后，再让学生在直尺的一端施加一个向上的集中力，再进行观察。从而使学生在轻松愉快的学习气氛中掌握所学内容。
四、掌握学习方法，提高解题技巧
《建筑力学》公式教多且相对独立，如何利用公式解决有关实际问题？其中，教给学生科学的学习方法是关键。
首先，先判断。我们总共学习了构件的四种变形：轴向拉伸和压缩、剪切和挤压、扭转、弯曲，每种变形所运用的公式不同。所以拿到一道题，先来判断一下构件属于那类变形，然后确定计算公式。
其次，代公式。先从题目的问题入手，题目需要解决什么问题，用到哪些公式，再回到题目给出的已知条件，观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。只要有了清晰的解题思路，问题就会迎韧而解。而学生也会从中体会到解题的乐趣，品尝到成功的喜悦。
最后，善总结。在讲《平面力系的平衡与合成》时，学习了平面汇交力系的平衡方程、平面平行力系的平衡方程、平面一般力系的平衡方程，通过学习会发现平面汇交力系和平面平行力系是平面一般力系的特殊情况，因此只需记住平面一般力系的计算公式。在《轴向拉、压杆的强度计算》一节中，学习了轴向拉、压杆的强度条件：σ=N/A≤[σ]，根据强度条件可以解决工程实际中有关强度的三类问题，即：截面设计、强度校核、确定许用荷载。截面设计即求A。A≥N/[σ]，强度校核即σ=N/A≤[σ]，确定许用荷载即先求[N]。[N]≤A×[σ]，再根据静力平衡条件确定许用荷载[P]。这样，只需记住轴向拉压杆的强度条件公式，遇到实际问题时灵活运用即可。同样，在《梁的正应力及强度条件》一节中，只需记住材料的抗拉与抗压能力相同时的正应力强度条件σmax=Mmax/Wz≤[σ]，就可根据强度条件解决有关强度方面的三类问题：截面设计、强度校核、确定许用荷载。
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