紧扣设计实践需求 重构建筑力学教学范式 ——探寻课程教学与设计应用融合路径

建筑力学是建筑学、建筑环境与设备工程专业的一门专业基础课，属必修课性质，包括理论力学、材料力学和结构力学几部分。通过学习，要求学生掌握一般建筑结构的组成方式与受力性能的基本概念及必备基础知识，具备对结构内力和位移进行分析计算的初步能力。然而，当前建筑力学课程教学中，力学理论内容抽象、计算复杂，许多学生难以理解其与后续建筑设计实践的直接关联。进入设计课程阶段，由于学生运用力学原理进行分析的能力不足，导致设计方案在结构合理性与可行性上有所欠缺。基于此，本文将探寻推动建筑力学课程教学内容与建筑设计实践深度融合的具体路径，力求为培养具备扎实技术功底与创新设计能力的复合型人才提供教学策略方面的参考，助力学生成长。

在力学教学中引入真实设计案例

教师可从各类建成项目中选取典型范例，在讲解梁的弯曲理论时，重点展示某一实际建筑中梁的尺寸与跨度关系，帮助学生理解设计师选择特定高度和宽度的梁的原因。讲解时，先说明建筑的用途、造型特点及场地条件，再指出其在结构上存在的难题，引导学生运用所学的力学知识，分析结构的受力状态与变形趋势。最后，结合实际工程采用的结构方案，解释设计师如何通过调整构件尺寸、改变支撑方式或选用特殊材料解决这些问题，进而助力学生将抽象的计算能力转化为具体的设计能力。

不同教学阶段应匹配不同复杂程度的案例，初期学习基础概念时，选取结构简单的小型建筑，便于学生理解基本受力关系，后期则引入大型公共建筑案例。通过这样的阶梯式训练，学生能逐步学会以力学思维审视建筑问题，在设计课程中主动考量结构可行性。当学生看到力学知识真正解决了现实中的建筑难题，对课程价值的认同感会显著提升。

重点讲解设计规范背后的力学原理

教师在建筑力学课上讲解设计规范时，应让学生明白规范中的每一条要求都源于基本的力学原理，并帮助他们透彻理解这些原理。

例如，规范中对混凝土梁最小配筋率的要求，其原理在于混凝土自身抗拉能力较弱、易开裂，而钢筋具有良好的抗拉性能。配置足够的钢筋后，即便混凝土发生开裂，梁也不会突然断裂。教师应讲清楚这一规定主要是为了防范哪种危险情况，从而让学生真正认识到，设计规范是基于科学原理保障建筑安全的重要工具。

再举个课程案例，有关规范规定楼板不得过薄，这背后关联着楼板作为一块薄板在受力时的弯曲变形理论：楼板过薄会导致刚度不足，既影响使用功能，也威胁结构安全。讲解时，教师可适当结合实际工程案例，说明不按规范施工可能引发的严重后果。长此以往，学生既能自觉遵守规范以保障安全，又能在需要进行创新设计时清晰把握安全边界。

教授方案阶段适用的简化估算方法

在建筑力学课程中，估算方法基于力学基本原理，但经过合理简化处理，能帮助学生快速抓住结构受力的主要特征和关键限制条件。

对于常见的梁、柱、楼板，教师可教学生运用跨度与高度的比例关系，快速估算其所需的高度或厚度。对于框架结构，可通过层高与层间变形的大致比例，初步判断结构抵抗侧向力是否充足。教学中，教师需清晰说明这些简化方法的适用场景及误差范围。学生只有理解了其中的基本原理，才能在方案推敲过程中真正运用力学知识进行思考。

教师应指导学生如何依据初步设计构想选择适宜的估算方法，以及如何通过解读估算结果判断方案的合理性。若估算得出的梁高远超出建筑允许的高度，则表明当前的结构布置存在不合理之处，需要进行调整。

同时，要让学生明白结构可行性应该在设计一开始就考虑进去，估算的结果是影响设计形态的重要依据。反复练习，学生就能逐渐学会在设计初期运用力学知识去判断和避免明显的结构问题，从而做出更合理、更可行的方案。

协调力学课程与设计课程的教学进度与内容

协调建筑力学课程与设计课程，需确保两门课程的关键知识点在时间安排上相互呼应。当设计课程即将引导学生思考空间布局与初步结构体系时，力学课程应同步讲解结构体系的基本类型及其主要受力特点与适用场景。当设计课程进入方案深化阶段，学生需初步确定主要构件的尺寸与位置时，力学课程则应同步讲授梁、板、柱等基本构件在简单荷载作用下的受力行为。两门课程的协同配合，能够确保学生在设计实践中遇到具体问题时，恰好具备或正在学习解决该问题所需的基础力学知识与实用工具，从而显著提升知识应用的时效性与有效性。

建筑力学课程的教学内容还需优先强化与建筑设计直接相关的核心概念，包括荷载传递路径、关键构件受力状态等，适度简化对方案初期影响较小的复杂理论推导与精确计算。

同时，力学课程应积极引入设计课程中正在或即将使用的结构案例、设计任务书中的边界条件，有意识地引导学生运用正在学习的力学知识来思考设计的合理性，从而真正理解结构逻辑对建筑设计的作用。

建筑力学课程教学内容与建筑设计实践结合，需要在力学教学中引入真实建筑设计案例、重点讲解设计规范背后的力学原理，教授学生方案阶段适用的简化估算方法，协调力学课程与设计课程的教学进度与内容，从而提升建筑力学课程教学实效性，以及学生设计方案的合理性与可行性。后续可探讨如何更有效地将数字化工具引入教学，辅助学生进行快速结构性能模拟与方案优化，从而提升学生的实践能力与创新思维。

文章来源：《中国改革报》 https://www.zzqklm.com/w/qt/35708.html