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《建筑力学》教学新思路

2012-08-15严晓新

关键词:建筑力学力学想象力

严晓新

(华北水利水电学院土木与交通学院,河南郑州450011)

《建筑力学》教学新思路

严晓新

(华北水利水电学院土木与交通学院,河南郑州450011)

针对《建筑力学》课程开展创新课题活动,采用头脑风暴法,组织班组小型竞赛,培养学生的研究型学习能力和创新能力,使学生理解力与美的结合,培养学生良好的专业素质,为他们将来成为具有创新能力的建筑师打下坚实的基础。

建筑学;建筑力学;研究性;创新;头脑风暴法

一、教育的目的

什么是真正的教育?德国二百年前的教育宣言曾经说道:教育的目的,不是培养人们适应传统的世界,不是着眼于实用性的知识和技能,而要去唤醒学生的力量,培养他们自我学习的主动性,抽象的归纳力和理解力,以便使他们在目前无法预料的种种未来局势中,自我做出有意义的选择。教育是以人为最高的目的,接受教育是人的最高价值的体现。

1999年中共中央、国务院《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》指出“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神,普遍提高大学生的人文素养和科学素质”。创新思维的培养能使学生从中国制造到中国创造的变化。大学生创新精神和创业能力的培养是高校人才培养的战略性问题,关系到我们培养的人才是否具有创新创业能力、是否能适应经济社会发展、是否能够承担起振兴民族大业的重要课题。

创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。一个拥有创新能力和大量高素质人力资源的国家,将具备发展知识经济的巨大潜力;一个缺少雄厚科学储备和创新能力的国家将失去知识经济带来的机遇。21世纪的竞争是经济和综合国力的竞争,实际是科技和教育的竞争,归根到底是高素质人才的竞争。

二、《建筑力学》课程教学改革的探索及实践

《建筑力学》课是建筑类专业的专业基础课,课程的任务是使学生获得建筑设计与施工过程中所必须具备的应用性基础知识和技能。这门课程涉及的范围广,需要多门学科知识的支持和一定的实践操作能力。学生在学习过程中感到理论部分抽象枯燥,实际工程结构的力学模型简化又很难掌握,学习时有畏难情绪。教学内容是实现教学目标的载体,教学方法是保证教学效果的手段,要使该课程达到良好的教学效果,就要采用符合该课程特点和学生实际的教学方法和手段[1]。

(二)调整知识结构

建筑学专业的建筑力学教材,通常是把建筑结构工程专业三大力学(理论力学、材料力学和结构力学)教材加以删减、精简、浓缩、改写而成,却极少考虑两个专业学习目的、要求及培养方向的诸多不同。我们选用的教材是高等教育出版社出版的《建筑力学》(李前程等编)。教材的内容围绕以掌握概念为基础,以强化力学在结构中的实际应用为重点,以解析分析、计算为手段的中心内容展开。从建筑学专业的特点出发,将建筑力学教学重心转移到为后续的建筑结构选型做准备和铺垫上,并由此决定教学内容的轻重取舍和整合,将复杂的力学理论和工程问题用一些浅显易懂的生活经验和常识阐释出来。

《建筑力学》的教学改革需构建新的知识体系和教学思路,充分发挥学生的主观能动性,使他们积极参与到教学活动中,教师备课就显得尤为重要。备课不仅要对书本上的知识结构做适当调整、整合相近知识点、明确重点知识,还要紧跟社会发展实际和学生需求收集现实中的有关建筑教学的力学资源,更好的符合学生的认知特征和发展需要。

(二)改变教学理念和方法

从原来课堂上以教师为主体,改变成以学生为主体;以传播知识为主,改变到以教给学生学习方法为主。这就要求教师在备课时,不但要吃透教材,而且要尽量地搜集、制作与教材知识有关的教具,还要把握学生的心理,使学生能够与老师发生共鸣。教师不仅要传授知识,更重要的是要让学生掌握学习方法。一节课的内容,课本上应怎样引出并介绍知识,学生自己应该怎样总结知识点、掌握什么、怎样应用,教师要强调方法,激发学生学习的积极性,让每一个学生体验到会学学会的喜悦,增强他们自信心。多种教学方法并用能提高教学效果,所以要根据建筑基础课程各章节的特点和需要,多种教学方法并用,以取得较好的教学效果。

讲到有关的知识点时,应理论联系实际,将大量的结构破坏事故图片和事故分析穿插到教学中。使学生懂得建筑工程的设计与施工都离不开《建筑力学》的基本原理。如果不懂力矩平衡的要求就会造成阳台倾覆;不懂梁、板的内力分布,错误的配筋,就会引起楼梯折断、屋盖坍塌等;不懂得对温度应力问题的处理就会造成结构破坏。

根据思维的创新程度,将思维分为常规思维和创新思维。创新思维是指能够获得新知识并能产生新颖的思维成果的有创见的思维。当遇到现有的经验、常规的方法无法解决的问题时,人们往往会积极寻找新颖的、突破常规的解决途径,这是创新思维的原动力。课程教授过程中将创新思维贯穿始终。例如第五章平面体系的几何组成分析,让学生动手做几何不变体系,能使学生思维活跃,创新思路增多,学习的积极性提高[2]。

(三)在教学中发展学生的发散思维,丰富其想象力

爱因斯坦曾经说过:“想象力比知识更重要。因为知识是有限的,而想象力概括着世界的一切,推动着进步……严格地说,想象力是科学研究中的实在因素。”因此,培养创新精神应先从发展想象力开始,特别是创造想象力,这样创造力才能得到较好地发展。在教学中发展学生的发散思维采用头脑风暴法。头脑风暴法是由美国创造学家奥斯本在1939年提出来的,也称“智力激励法”、“畅谈讨论法”、“集思广益法”等。这种方法的特点是:克服心理障碍,思维自由奔放,打破常规,激发创造性的思维活动,获得新观念,并创造性地解决问题。

头脑风暴法这种方法和形式,能够产生互相激励的作用,激发参与者的兴趣和求知欲,促进每个参与者想象力和发散性思维的发展。要使这种方法取得效果,还要注意遵守以下的游戏规则。

1.提倡自由畅谈,任思路到处拓展,随意发挥,想法越古怪越好。因为有时看上去很"荒唐"的设想,但很可能很有价值,所以要抛开头脑中的框框,甚至要故意去做那些违背传统、逻辑的思考。使这种与传统、逻辑不符的想法对他人产生启发,引发他人思维的火花。

2.畅谈中不得阻挡别人古怪的言论,即使自己认为是错误的、荒诞离奇的发言,也不要去驳斥、嘲笑,要创造一种宽松的气氛,调动每个人思维的积极性,真正打开每个人思维的闸门。

3.大家所畅谈的解决问题的方案越多越好,多多益善。在讨论中先不对对错进行判断,结论留到以后得出。

4.要善于利用别人的想法来开拓自己的思路,这是头脑风暴法的关键。每个人都要有积极地从别人的设想中激发自己的想象力的意图,或补充他人的设想,或将他人的设想合并起来提出新的设想。不要只听别人说,自己的大脑机器不开动,思维不激发,坐享其成。

将头脑风暴法引入到教学中,第一、三、五、十二、十五章每章选出一个题,分组讨论,集思广义。

三、创新课题的设计

在几年的《建筑力学》教学中,教师设计了几个创新课题。

例如要求学生用一次性筷子做桥的课题。

材料:模型胶一瓶,棉线两米,图钉四只,细铁丝,一次性筷子八双。

分组:学生自由组合,推选组长,不参加活动的不计成绩。

讨论过程要有记录,要有设计草图,制作过程要留照片。

每组制作一个ppt,推选一名学生进行汇报。

对桥逐级加载,比较承载力。

总结得与失。

学生自由组成小组,采用头脑风暴法,每组讨论选定一个桥类型,每个成员都有分工,小组成员在一起探讨,共同发表意见。每个学生开动脑筋,积极思考,努力寻求解决问题的多种办法,越新颖越好。强调产生想法的数量,鼓励别人改进想法。参与的每个人都敞开思想的大门,暴露思维的过程,相互启发,通过思维的碰撞,产生新的思想火花,想出新的解决办法。

每个小组自定组长,给小组的成果起名字,起名字的过程使思维发散,如有小组起名:振翅惊鸿——力学桥体设计。学生还把设计的桥做成了动画,说明学生的创造力和学习能力的潜质。

教育和引导大学生增强创新意识、树立创业精神,凭借知识、智慧和胆识去开创能发挥个人所长的事业。使广大学生认识到,要适应新时代的要求,就必须强化自身的创新意识和创业精神。

四、结语

通过这次创新课题活动,对于增强创新意识,锻炼和提高观察力、思维力、想象力和动手操作能力都是十分有益的。开始学生感觉时间紧有难度,有畏难情绪,但在老师的引导下,每个小组都将桥做成并来参加竞赛。在本次模型制作中,发挥了团队创造力;通过制作模型,学习了很多力学知识,也对自身的创新能力提出了新的要求。

创新课题不宜过难、过复杂,应多给学生成功的体验。在教学中,要对学生的提问或回答保持充分肯定的态度,让学生体验到成功的愉悦。实践最能锻炼和培养一个人的才能,只有在实践中多看、多思、多问、多记,反复检验,反复调查,不断总结,吸取教训,才能从实践中摸索出真知。

[1]刘洁.运用课堂教学提高教学质量[J].呼伦贝尔学院学报,2002,(5).

[2]杨寿堪.从教与学的关系看大学创新人才的培养[J].北京师范大学学报(人文社会科学版),2002,(3).

New Ideas of Building Mechanics Teaching

YAN Xiao-xin

(Civil And Transportation Academy,North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power,Zhengzhou 450011,China)

Through developing topic research on architectural mechanics courses,using brainstorming methods,and organizing diminutive contests in classes and teams,we can foster students’capability of inquiry learning and innovating.In this way students can be able to understand power and beauty,cultivate their nice professional quality,and lay a basis for them being excellent architects with innovation capability.

Architectonics;Architectural mechanics;Inquiry learning;Innovation

G40-012

A

1008—4444(2012)01—0175—03

2011-10-10

严晓新(1960—),女,北京市人,华北水利水电学院土木与交通学院副教授。

(责任编辑:董红克)

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