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摘要：结合作者的教学实践，根据建筑类学生的特点，提出了在建筑类专业“建筑力学”的教学中，应提高学生的学习兴趣，建立基本的力学概念，掌握基本的计算方法。总结出建立力的可识性、了解力的可达性和掌握力的可解性等三大体会。
关键词：教学改革；建筑力学；教学；力学概念
一、引言
《建筑力学》是建筑学专业和城乡规划专业的重要专业基础课之一。课程内容多、符号多、体系庞杂，给教师的讲授和学生的学习都带来一定的难度。由于建筑类专业属于艺术和技术相结合的专业，学生注重形象思维，忽视逻辑思维，对力学和结构类课程往往不够投入，上力学课的老师往往觉得比较棘手。近年来，随着高校的扩招，学生人数急剧增加，有时不得不采用大班讲授。如何在本课程中既传授知识，又培养能力，成了教师施教中的难点。我们认为，应根据学生特点，采用由浅入深的办法，从提高学生的学习兴趣开始，逐步建立基本的力学概念，了解力的分析要点，掌握基本的计算方法，并把这三个要点归纳为力的“可识性、可达性和可解性”。下面结合我们的教学实践，谈谈我们的一点体会。
二、建立力的可识性概念
《建筑力学》一般安排在大二讲授，由于建筑类专业的学生大多对数学要求不高，大多数同学对他们认为属于“本专业”的专业基础课都很重视，也肯花气力，但不愿花太多精力在力学上，并且刚接触力学课程时，就容易被一大堆概念、公式所难倒，这就对力学课程的讲授提出了挑战。应该让学生明白，《建筑力学》恰恰是他们重要的专业基础课程，现实中空中楼阁是不存在的，大厦的高度，往往都取决于基础的深度。所以，从学专业开始就形成正确的力学概念是十分重要的。
对力的界定和识别是建立力学概念的第一步。未来的建筑师们往往憧憬在他们美妙的建筑方案之中，殊不知任何建筑都处于力的作用之中：地球的吸引力（重力），土壤的支持力（地基反力），空气流动产生的推力和吸力（风力），大地震动产生的惯性力（地震作用），人和家具产生的作用力等等，了解这些力的存在，识别这些力的作用及形式，是建筑设计者的一项基本功。
为了帮助学生认识力、理解力，形成力的概念，我们采取了从具体到抽象再到具体的方法，先介绍一些典型的工程实例，然后分析这些工程中的受力特点，引导学生进行思考，得出一般概念，再去分析类似的建筑，以达到触类旁通的效果。如介绍哥特式教堂的结构体系由石头的骨架券和飞扶壁组成。其基本单元是在一个正方形或矩形平面四角的柱子上做双圆心骨架尖券，四边和对角线上各一道，屋面石板架在券上，形成拱顶。采用这种方式，可以在不同跨度上作出矢高相同的券，拱顶重量轻，交线分明，减少了券脚的推力，简化了施工。飞扶壁由侧厅外面的柱墩发券，平衡中厅拱脚的侧推力。为了增加稳定性，常在柱墩上砌尖塔。由于采用了尖券、尖拱和飞扶壁，哥特式教堂的内部空间高旷、单纯、统一。装饰细部如华盖、壁龛等也都用尖券作主题，建筑风格与结构手法形成一个有机的整体。又如现代建筑的典范“流水别墅”，两层巨大的平台由几片高耸的片石墙支撑，一层平台向左右延伸，二层平台向前方大胆挑出，与溪水、山石、树木自然地结合在一起，达到一种平衡之美，利用的就是力学中悬挑的概念。这样，结合具体建筑介绍建筑方案和受力特点，提高了学生的学习兴趣。
三、了解力的可达性原理
建筑结构是在建筑物或构筑物中起骨架（承受和传递荷载）作用的主要物体。建筑力学的任务是通过研究结构的强度、刚度、稳定性；材料的力学性能；结构的几何组成规则，在保证结构既安全可靠又经济节约的前提下，为构件选择合适的材料、确定合理的截面形状和尺寸提供计算理论及计算方法。其中，强度（Strength ）是结构抵抗破坏的能力 ，刚度（Stiffness ）是结构抵抗变形的能力 ，稳定性（Stability ）是结构保持原有平衡形态的能力 。任何结构都要受到力的作用并完成预定的功能，在设计结构时，必须保证传力的通达性。学习力学，就要懂得结构的受力、传力和承力特性。轴心受力构件传力最直接，把所受的力直接传给支座。而受弯构件受到横向力作用时，通过本身的挠曲传给端支座。桁架可以看作格构式梁，通过弦杆和腹杆的拉压承受荷载，再传到两端支座。刚架则是通过刚节点来传递弯矩，从而使杆件纵向受力均衡。
在《建筑力学》的讲授中，建立了力的概念之后，要训练学生分析力的传递规律，各种静定结构内力图的绘制就是一种强化训练。物体受到外力的作用后，在物体的各部分之间会产生相互作用的内力，内力图便是反映力在物体内部的传递方式和规律，而支座反力则是通过受载物体转换后向支撑体传力的量度。受力、传力和承力是一个相互联系、相互依存的连续过程，对这一过程的理解是设计人员的一项基本功。一个安全的建筑传力必定是合理的，一个美观的建筑传力一定是流畅的。如古希腊万神庙最突出的特点，是圆形大殿的地面到顶端的高度与穹窿的跨度均为43米，穹顶分为5层，每层28个方形藻井逐层上升并减小，最后与穹顶中央直径为8.9米的圆形采光天窗相接，在构造组织上巧妙地利用几何原理分解了圆顶上部的荷载重量又给人以更加高深的感觉，达到了力学和美学的高度统一。
四、掌握力的可解性方法
识别力，分析力和求解力是力学中三大主题。《建筑力学》教学内容中无论是理论力学部分，还是材料力学、结构力学部分都要解决力的可解性问题。训练学生掌握力的可解性方法，是《建筑力学》教学的重点。这里所依据的原则很简单：一是静力平衡，一是变形协调。对静定结构的约束力和杆件内力的计算，都可以在受力分析的基础上应用静力平衡方程求解。超静定结构在工程实际中很常见，但其内力分析要比静定结构复杂。超静定结构有多的余约束，内力和反力仅由静力平衡条件无法全部求出，还必须考虑变形条件。其内力分析是以静定结构的内力分析和位移计算为基础的，利用变形协调条件求出多余约束的内力，就变成静定结构的内力计算问题了，所以关键在于解决多余约束的内力。
明确上述思路后，我们在《建筑力学》教学中以静力学部分为重点，反复训练学生应用静力平衡条件求解未知力的方法，而对于后面超静定部分，主要在讲清思路的基础上，让学生自己去体会和练习，充分调动学生的学习积极性，达到较好的效果。
五、小结
《建筑力学》课程内容多、符号多、体系庞杂、学时有限，在施教过程中有一定难度。我们根据学生特点和教材内容，作了一些探索。以建立力的概念为先导，强化力的分析为重点，训练力的求解为难点，循序渐进，逐步深入，使建筑类学生初步奠定力学基础，为今后的专业发展创造了条件。在这一探索中，对教师也提出了更高的要求，需要老师对教学有更多的投入，不仅是力学知识，还要懂得结构工程和建筑学的专业知识，把力学-结构--建筑有机地结合起来，才能达到预期的效果。
参考文献
[1]吴良镛，再论建筑学的未来，建筑学报，1998，No.1。
[2]杨昌鸣，面向21世纪建筑教育的改革，建筑学报，1998，No.2。
[3]马成松，国外建筑教育及其对我们的启示，高等建筑教育，2004，No.2。
[4]李前程，建筑力学，高等教育出版社，2004。
关键词：教学改革；建筑力学；教学；力学概念
一、引言
《建筑力学》是建筑学专业和城乡规划专业的重要专业基础课之一。课程内容多、符号多、体系庞杂，给教师的讲授和学生的学习都带来一定的难度。由于建筑类专业属于艺术和技术相结合的专业，学生注重形象思维，忽视逻辑思维，对力学和结构类课程往往不够投入，上力学课的老师往往觉得比较棘手。近年来，随着高校的扩招，学生人数急剧增加，有时不得不采用大班讲授。如何在本课程中既传授知识，又培养能力，成了教师施教中的难点。我们认为，应根据学生特点，采用由浅入深的办法，从提高学生的学习兴趣开始，逐步建立基本的力学概念，了解力的分析要点，掌握基本的计算方法，并把这三个要点归纳为力的“可识性、可达性和可解性”。下面结合我们的教学实践，谈谈我们的一点体会。
二、建立力的可识性概念
《建筑力学》一般安排在大二讲授，由于建筑类专业的学生大多对数学要求不高，大多数同学对他们认为属于“本专业”的专业基础课都很重视，也肯花气力，但不愿花太多精力在力学上，并且刚接触力学课程时，就容易被一大堆概念、公式所难倒，这就对力学课程的讲授提出了挑战。应该让学生明白，《建筑力学》恰恰是他们重要的专业基础课程，现实中空中楼阁是不存在的，大厦的高度，往往都取决于基础的深度。所以，从学专业开始就形成正确的力学概念是十分重要的。
对力的界定和识别是建立力学概念的第一步。未来的建筑师们往往憧憬在他们美妙的建筑方案之中，殊不知任何建筑都处于力的作用之中：地球的吸引力（重力），土壤的支持力（地基反力），空气流动产生的推力和吸力（风力），大地震动产生的惯性力（地震作用），人和家具产生的作用力等等，了解这些力的存在，识别这些力的作用及形式，是建筑设计者的一项基本功。
为了帮助学生认识力、理解力，形成力的概念，我们采取了从具体到抽象再到具体的方法，先介绍一些典型的工程实例，然后分析这些工程中的受力特点，引导学生进行思考，得出一般概念，再去分析类似的建筑，以达到触类旁通的效果。如介绍哥特式教堂的结构体系由石头的骨架券和飞扶壁组成。其基本单元是在一个正方形或矩形平面四角的柱子上做双圆心骨架尖券，四边和对角线上各一道，屋面石板架在券上，形成拱顶。采用这种方式，可以在不同跨度上作出矢高相同的券，拱顶重量轻，交线分明，减少了券脚的推力，简化了施工。飞扶壁由侧厅外面的柱墩发券，平衡中厅拱脚的侧推力。为了增加稳定性，常在柱墩上砌尖塔。由于采用了尖券、尖拱和飞扶壁，哥特式教堂的内部空间高旷、单纯、统一。装饰细部如华盖、壁龛等也都用尖券作主题，建筑风格与结构手法形成一个有机的整体。又如现代建筑的典范“流水别墅”，两层巨大的平台由几片高耸的片石墙支撑，一层平台向左右延伸，二层平台向前方大胆挑出，与溪水、山石、树木自然地结合在一起，达到一种平衡之美，利用的就是力学中悬挑的概念。这样，结合具体建筑介绍建筑方案和受力特点，提高了学生的学习兴趣。
三、了解力的可达性原理
建筑结构是在建筑物或构筑物中起骨架（承受和传递荷载）作用的主要物体。建筑力学的任务是通过研究结构的强度、刚度、稳定性；材料的力学性能；结构的几何组成规则，在保证结构既安全可靠又经济节约的前提下，为构件选择合适的材料、确定合理的截面形状和尺寸提供计算理论及计算方法。其中，强度（Strength ）是结构抵抗破坏的能力 ，刚度（Stiffness ）是结构抵抗变形的能力 ，稳定性（Stability ）是结构保持原有平衡形态的能力 。任何结构都要受到力的作用并完成预定的功能，在设计结构时，必须保证传力的通达性。学习力学，就要懂得结构的受力、传力和承力特性。轴心受力构件传力最直接，把所受的力直接传给支座。而受弯构件受到横向力作用时，通过本身的挠曲传给端支座。桁架可以看作格构式梁，通过弦杆和腹杆的拉压承受荷载，再传到两端支座。刚架则是通过刚节点来传递弯矩，从而使杆件纵向受力均衡。
在《建筑力学》的讲授中，建立了力的概念之后，要训练学生分析力的传递规律，各种静定结构内力图的绘制就是一种强化训练。物体受到外力的作用后，在物体的各部分之间会产生相互作用的内力，内力图便是反映力在物体内部的传递方式和规律，而支座反力则是通过受载物体转换后向支撑体传力的量度。受力、传力和承力是一个相互联系、相互依存的连续过程，对这一过程的理解是设计人员的一项基本功。一个安全的建筑传力必定是合理的，一个美观的建筑传力一定是流畅的。如古希腊万神庙最突出的特点，是圆形大殿的地面到顶端的高度与穹窿的跨度均为43米，穹顶分为5层，每层28个方形藻井逐层上升并减小，最后与穹顶中央直径为8.9米的圆形采光天窗相接，在构造组织上巧妙地利用几何原理分解了圆顶上部的荷载重量又给人以更加高深的感觉，达到了力学和美学的高度统一。
四、掌握力的可解性方法
识别力，分析力和求解力是力学中三大主题。《建筑力学》教学内容中无论是理论力学部分，还是材料力学、结构力学部分都要解决力的可解性问题。训练学生掌握力的可解性方法，是《建筑力学》教学的重点。这里所依据的原则很简单：一是静力平衡，一是变形协调。对静定结构的约束力和杆件内力的计算，都可以在受力分析的基础上应用静力平衡方程求解。超静定结构在工程实际中很常见，但其内力分析要比静定结构复杂。超静定结构有多的余约束，内力和反力仅由静力平衡条件无法全部求出，还必须考虑变形条件。其内力分析是以静定结构的内力分析和位移计算为基础的，利用变形协调条件求出多余约束的内力，就变成静定结构的内力计算问题了，所以关键在于解决多余约束的内力。
明确上述思路后，我们在《建筑力学》教学中以静力学部分为重点，反复训练学生应用静力平衡条件求解未知力的方法，而对于后面超静定部分，主要在讲清思路的基础上，让学生自己去体会和练习，充分调动学生的学习积极性，达到较好的效果。
五、小结
《建筑力学》课程内容多、符号多、体系庞杂、学时有限，在施教过程中有一定难度。我们根据学生特点和教材内容，作了一些探索。以建立力的概念为先导，强化力的分析为重点，训练力的求解为难点，循序渐进，逐步深入，使建筑类学生初步奠定力学基础，为今后的专业发展创造了条件。在这一探索中，对教师也提出了更高的要求，需要老师对教学有更多的投入，不仅是力学知识，还要懂得结构工程和建筑学的专业知识，把力学-结构--建筑有机地结合起来，才能达到预期的效果。
参考文献
[1]吴良镛，再论建筑学的未来，建筑学报，1998，No.1。
[2]杨昌鸣，面向21世纪建筑教育的改革，建筑学报，1998，No.2。
[3]马成松，国外建筑教育及其对我们的启示，高等建筑教育，2004，No.2。
[4]李前程，建筑力学，高等教育出版社，2004。