探讨工程实例在建筑力学课程教学中的作用

探讨工程实例在建筑力学课程教学中的作用

杨怀

湖南科技大学土木工程学院

摘要：随着我国建筑业的不断发展，人们对建筑物质量要求越来越高。由于建筑工程本身具有施工复杂、技术含量较高等特点，所以对于建筑力学课程而言，将理论与实践相结合是提高教学质量的有效途径。而在实际建筑力学课程教学当中，采用工程实例教学可以增强学生学习兴趣和主动性，使其更好地理解相关知识内容。基于此，本文主要针对工程实例教学法在建筑力学课程教学中的作用进行了分析研究，旨在能够有效促进建筑力学教学效果提升。

关键词：工程实例；建筑力学课程；教学应用

引言

建筑力学是高校建筑学专业一门重要基础理论课，同时也是培养学生综合素质的重要途径之一。但是目前在很多高校当中，建筑力学课程仍处于传统教学模式下，导致学生普遍反映学习积极性不高，学习效果较差。而工程实例教学法就是将理论和实际相结合，并通过实践来验证所学知识，这种教学方式对于提高建筑力学教学质量具有非常积极的促进作用。因此，有必要加大对这一教学方法的探索力度，以期进一步完善建筑力学课程教学体系。

一、工程实例在建筑力学课程教学中的作用

（一）激发学习兴趣和创造力

工程实例在建筑力学课程教学中发挥着重要的作用，其中之一是激发学习兴趣。通过实际的案例，学生们可以看到建筑力学理论在真实工程项目中的应用和实际效果，这能够激发他们对课程内容的兴趣。与枯燥的理论知识相比，实例能够使抽象的概念具象化，让学生更容易理解和接受。此外，工程实例还能够培养学生的创造力。在实际工程项目中，往往需要解决各种各样的问题，这要求学生们具备创新思维和解决问题的能力。通过各种工程实例，他们可以从中学习到如何运用建筑力学原理创造出更加安全、稳定和高效的结构，了解到不同解决问题的方法和思路，培养他们的创造性思维，并激发他们对建筑力学前沿技术的探索欲望。

（二）便于进行案例实证教学

在建筑力学课程教学中，工程实例可以提供真实的案例背景和数据，便于学生进行具体问题的实证研究。通过详细的案例分析，学生们可以了解到实际工程中常见的挑战，如结构承载力分析、抗震性能设计等，有利于提升他们的分析思维能力。另外，工程实例还可以帮助学生进行实地观察和实验研究，以验证理论知识的正确性和实用性。通过实际参观工程项目或者进行相关实验，学生们能够亲身观察实例中的结构形态、构件使用等情况，并进行实验测试，验证所学的理论知识在实际情况下的可行性。这样的实地观察和实验研究能够帮助学生更好地理解建筑力学的原理，并培养他们的实践能力和实验探索精神[1]。

（三）增强理论学习的实践性

工程实例在建筑力学课程教学中发挥着重要的作用，其中之一是增强理论学习的实践性。通过实际的工程实例，学生们可以将抽象的理论知识与实际应用相结合，从而增强他们对建筑力学的理解能力。例如，学生可以通过分析一个具体的工程实例，计算和评估结构的承载能力，设计合适的结构构件，优化结构的性能等。此外，工程实例还可以提供实践环境，让学生亲身体验建筑力学的实际操作和应用过程。通过参与实际的建筑分析，他们可以进行真实的结构计算、施工图设计、工程监理等工作，从而加深对建筑力学的实际应用。这样的实践性学习能够帮助学生将理论知识转化为实际技能，并提升他们的问题解决能力。

二、工程实例在建筑力学课程教学中的具体应用

（一）建筑结构设计和优化

工程实例在建筑力学课程教学中的具体应用之一是建筑结构设计和优化。通过实际的工程实例，学生可以分析其中的结构荷载、约束条件和具体要求，运用所学的建筑力学知识进行结构分析和计算。然后，他们可以探索不同的结构形式、材料选择、构件尺寸等，通过建立数学模型和优化方法，寻求最佳的设计方案。例如，在设计一栋高层建筑时，学生们可以通过实例分析了解到不同结构系统对于抗震性能和经济性的影响。他们可以尝试优化不同参数和方案，如结构形式、材料选择、构件尺寸等，以达到最佳的结构性能和经济效益。通过实际的设计和优化过程，学生们能够实践理论知识，加深对建筑结构设计的理解，并培养他们的创新思维和解决问题的能力[2]。

（二）建筑负荷分析和计算

在建筑力学课程教学中，通过工程案例，学生们可以学习如何确定不同类型的负荷，如重力荷载、风荷载、地震荷载等，以及如何进行负荷分析和计算。例如，分析一个大型商业建筑的设计。首先，学生们要了解该建筑的结构类型、建筑高度、地理位置等信息，并确定不同类型的负荷，如建筑物自重、活载（行人和家具重量）等。接下来，学生们可以运用所学的建筑力学原理和计算方法，进行负荷计算。例如，对于自重荷载，他们可以计算出建筑各部位的重力，然后通过合理分布，确定每个构件受到的重力荷载；对于活载荷载，可以根据实例中的使用情况和预计负荷，计算出合适的活载强度。可见，工程案例分析使学生在实际工程项目中能够准确评估和设计建筑结构的承载能力，确保建筑的安全可靠性。

（三）建筑安全监测和评估

工程实例在建筑力学课程教学中的另一个具体应用是建筑安全监测和评估。通过实际的工程实例，学生们可以学习到不同监测方法和技术的应用。例如，他们可以了解使用传感器进行结构振动监测，通过探测器检测裂缝的发展情况，或者利用无损检测技术评估隐蔽部位的状态。通过参与实际的安全监测工作，他们可以掌握数据采集与分析的方法，理解结构健康状况的判断与评估。在进行建筑安全评估方面，学生们可以运用所学的建筑力学知识，对结构进行强度计算、稳定性分析和抗震性能评估。通过实例分析实际的结构参数、荷载情况和设计规范，学生们可以了解结构各构件的承载能力，并根据设计要求和建筑规范评估其安全性。这样的实践性学习使学生们能够更加准确地评估建筑结构的安全性，并在工程实践中保证建筑性能稳定[3]。

（四）建筑故障分析和修复

在建筑力学课程教学中，通过分析工程实例中的建筑结构类型、使用年限以及出现的故障状况，学生们可以学习如何分析建筑结构故障的原因，并运用建筑力学知识进行修复。首先，学生们可以通过观察实例中的故障现象，如裂缝、变形、漏水等，结合所学的力学原理和分析方法，来判断故障的可能原因。例如，对于一个出现变形问题的结构，学生们可以通过计算应力、应变等力学参数，判断是否超过了结构的承载能力，从而找出引起变形的原因。接着，学生们可以根据故障的原因和性质，设计出符合工程实际的修复措施。例如，对于一个地基不稳定导致的故障，学生们可以设计合理的地基加固方案，如灌注桩、土钉墙等。通过实际的故障分析和修复实例，学生们能够将理论知识应用到实际工程中，培养他们问题解决的能力和实践操作的技巧。

结语

工程实例在建筑力学课程教学中发挥着重要的作用。通过分析和解决真实的工程案例，学生们能够加深对理论知识的理解，并提升应用能力。实例中所涉及的具体问题和复杂情况，能够让学生们更好地理解建筑力学原理，并通过具体操作的方式掌握相关技能。同时，工程实例的引入还能够激发学生们的学习兴趣，并增加他们对建筑行业实际情况的了解。因此，应积极结合工程实例来组织与开展建筑力学课程教学活动，以培养出符合社会需求的应用型人才，为未来的工程实践做好充分的准备。

参考文献：

[1]徐志军，原方.工程实例在建筑力学课程教学中的应用[J].力学与实践，2018，40（06）：700-703.

[2]林辉成.结合工程实例分析高层建筑给排水施工技术[J].建筑技术开发，2016，43（11）：70-71.

[3]陈翠英.结合工程实例谈PDCA循环法在建筑施工管理中的应用[J].福建建材，2014（09）：100-101+118.