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摘要：基于教育部提出的“新工科”建設(shè)，應(yīng)滿足學(xué)生“求知、增能、成才”的需求。基于文獻統(tǒng)計法，以“建筑結(jié)構(gòu)”、“建筑結(jié)構(gòu)課程”為關(guān)鍵詞，獲取建筑結(jié)構(gòu)涉及內(nèi)容和課程改革方向。剖析了傳統(tǒng)工科建筑學(xué)專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)課程在教學(xué)過程中存在的問題，主要包括學(xué)生學(xué)習(xí)興趣缺乏、力學(xué)基礎(chǔ)薄弱、教學(xué)手段單一、傳統(tǒng)工程教育模式弊端等。結(jié)合智慧建筑與智能城市，提出了建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革方案，優(yōu)化課程內(nèi)容，豐富教學(xué)手段等，以期為建筑類專業(yè)工程教育教學(xué)改革提供借鑒。

關(guān)鍵詞：新工科；建筑結(jié)構(gòu)；教學(xué)改革；教學(xué)方法

2017年，教育部啟動了“新工科”發(fā)展研究工作[1-2]，強調(diào)把握人才培養(yǎng)工作新形勢，滿足學(xué)生“求知、增能、成才”需求，增加參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐及高質(zhì)量就業(yè)機會。隨著工業(yè)智能新技術(shù)的普及與應(yīng)用，智慧建筑與智能城市引領(lǐng)新的建筑方向、建筑設(shè)計和建筑理念轉(zhuǎn)變。同時，伴隨著學(xué)生培養(yǎng)目標改變，需培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實、知識面廣及實踐能力突出的技術(shù)性人才。建筑學(xué)作為傳統(tǒng)工科專業(yè)，工程實踐涉及面廣，為培養(yǎng)適應(yīng)新形勢下的技術(shù)人才，建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)教育必不可少。建筑結(jié)構(gòu)是面向建筑學(xué)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對完善學(xué)生知識結(jié)構(gòu)體系具有重要作用，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。同時，課程知識點作為建筑行業(yè)建造師、注冊結(jié)構(gòu)工程師的考試內(nèi)容，對學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)具有重要意義。建筑結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容涵蓋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識和結(jié)構(gòu)識圖等，學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件受力特性，研究建筑構(gòu)件設(shè)計類型、材料選擇、構(gòu)造要求等問題，使學(xué)生具有方案設(shè)計和建筑施工圖設(shè)計的初步能力。建筑結(jié)構(gòu)課程知識點涉及面廣、公式繁雜冗長、工程實踐性較強，學(xué)生普遍認為課程學(xué)習(xí)難度大，容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在重藝術(shù)、輕技術(shù)，重系統(tǒng)知識、輕專業(yè)需要的問題，違背了“新工科”人才培養(yǎng)理念。因此，有必要對建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方法進行改革，課程內(nèi)容應(yīng)以“必需，夠用”為度，密切聯(lián)系工程實際，學(xué)習(xí)建筑智能技術(shù)，提升工程應(yīng)用能力，使學(xué)生能夠較好地適應(yīng)新形勢下的崗位需求。

一、建筑結(jié)構(gòu)文獻統(tǒng)計分析

為對建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及存在問題達到理性認識，采用文獻統(tǒng)計方法對知網(wǎng)文獻數(shù)據(jù)庫中公開發(fā)表的論文進行檢索，直觀展示所選文獻資料的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)、學(xué)科分布和論文數(shù)量統(tǒng)計等。以“建筑結(jié)構(gòu)”為關(guān)鍵詞，檢索到期刊論文共66278篇，涉及高層建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、抗震性能與抗震設(shè)計等方面，論文內(nèi)容大多數(shù)與工程實際相關(guān)，包括建筑工程施工技術(shù)、多層框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計、BIM技術(shù)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用等。論文研究基礎(chǔ)與建筑結(jié)構(gòu)課程關(guān)聯(lián)度較大，運用建筑結(jié)構(gòu)課程知識較多，凸顯了建筑結(jié)構(gòu)課程在建筑工程應(yīng)用的重要性。以“建筑結(jié)構(gòu)課程”為關(guān)鍵詞，檢索到期刊論文共566篇，與建筑結(jié)構(gòu)課程相關(guān)的關(guān)鍵詞涉及教學(xué)改革、項目教學(xué)法、課程設(shè)計、土木工程專業(yè)、鋼結(jié)構(gòu)、高職院校等，文獻涵蓋了課程的開設(shè)群體、開設(shè)專業(yè)、課程內(nèi)容、教學(xué)方法及課程改革方向。其中，與教學(xué)方法及教學(xué)改革相關(guān)聯(lián)的論文占比例較大，反映了“新工科”背景下建筑結(jié)構(gòu)課程改革勢在必行。為了更好地分析建筑結(jié)構(gòu)課程存在的問題及改革方向，基于文獻統(tǒng)計法對開設(shè)學(xué)時、開設(shè)專業(yè)、學(xué)生類別及教學(xué)方法進行歸納分析，如表1所示。

二、建筑力學(xué)課程教學(xué)存在的問題

建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)質(zhì)量影響因素較多，既有外界因素，又包括教師因素、學(xué)生因素等。本文基于文獻統(tǒng)計匯總建筑結(jié)構(gòu)課程教授過程中存在的問題，結(jié)合近兩年面向建筑學(xué)專業(yè)、房地產(chǎn)開發(fā)與管理專業(yè)授課情況，闡述影響建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)質(zhì)量的因素。

（一）力學(xué)基礎(chǔ)薄弱，識圖能力差

建筑結(jié)構(gòu)課程是在建筑力學(xué)課程基礎(chǔ)上開設(shè)的一門專業(yè)課[3-4]，涉及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)軸心/偏心受力構(gòu)件承載力、受彎構(gòu)件正截面/斜截面承載力、受扭構(gòu)件承載力和構(gòu)件裂縫與變形等內(nèi)容，其中知識點中公式及力學(xué)計算偏多（撓度、轉(zhuǎn)角），要求學(xué)生有較好的力學(xué)基礎(chǔ)。建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)普遍較差，在學(xué)習(xí)建筑力學(xué)過程中不能較好理解公式推導(dǎo)及應(yīng)用。另外，建筑結(jié)構(gòu)涉及較多建筑構(gòu)件布置圖，如鋼筋布置、柱/梁空間布置等，要求學(xué)生具備一定的空間思維和構(gòu)圖能力；學(xué)生雖有一定繪圖功底，但僅僅停留在建筑物外觀設(shè)計層次上，不具備現(xiàn)場工程識圖能力。

（二）缺乏興趣，課程重要性體現(xiàn)不足

興趣是學(xué)習(xí)的動力，興趣不足導(dǎo)致課程重視程度下降。學(xué)習(xí)興趣不足的部分原因是學(xué)生沒有明確的人生規(guī)劃，學(xué)習(xí)過程中抱有“學(xué)了用不到”的心態(tài)，學(xué)習(xí)積極性不高。另一部分原因是教師雖具備扎實的理論功底，但不具備建筑學(xué)專業(yè)實踐背景，無法將建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)計及工程實例相結(jié)合，授課僵化、呆板，講解知識點應(yīng)用偏少，很難引起學(xué)生興趣。

（三）教材不合適，實用性不足

建筑結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容涵蓋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識和結(jié)構(gòu)識圖等，課程內(nèi)容應(yīng)以“必需、夠用”為原則，突出應(yīng)用性和實用性。一些教材重點不突出，章節(jié)銜接不充分，課程體系的整體性不強。同時，課程內(nèi)容編寫忽視了專業(yè)培養(yǎng)目標，理論知識推導(dǎo)與講解過多，缺少工程實例，不利于學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

（四）教學(xué)手段單一，學(xué)生參與度低

教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)手段相關(guān)聯(lián)，合適的教學(xué)手段可提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，把抽象問題簡單化，從而提高教學(xué)質(zhì)量。目前，教師過多的采用傳統(tǒng)教學(xué)方法（提問-講解教材-例題演示-布置作業(yè)），學(xué)生參與度較低，無法有效調(diào)動學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)的興趣和積極性，影響教學(xué)質(zhì)量。

（五）課時少、內(nèi)容多，重理論、輕實踐

建筑結(jié)構(gòu)課程知識點涉及面廣，教學(xué)內(nèi)容抽象，授課過程占時較長，而培養(yǎng)方案制定的課程學(xué)時較少，授課教師為應(yīng)付教學(xué)計劃，出現(xiàn)趕進度現(xiàn)象，造成學(xué)生無法理解授課內(nèi)容及知識的應(yīng)用。同時，授課中重視定量分析，忽視定性分析，過分強調(diào)學(xué)生的計算能力和解題技巧，忽略了建筑結(jié)構(gòu)與工程實際的聯(lián)系。

（六）教學(xué)實驗實訓(xùn)平臺偏弱

建筑結(jié)構(gòu)課程工程應(yīng)用性強，課程內(nèi)容涵蓋混凝土軸心受壓、間接法劈裂試驗及鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變曲線等。教學(xué)實驗內(nèi)容較多，實踐、實訓(xùn)平臺偏弱，學(xué)生只能借助教材完成知識點學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效率較低。

三、教學(xué)改革探討

（一）注重興趣培養(yǎng)，上好第一節(jié)課

為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，要講好緒論課，明確課程的重要性，尤其是突出對未來職業(yè)能力的影響。從工程實例出發(fā)，明確建筑結(jié)構(gòu)課程不是枯燥的力學(xué)公式羅列和推導(dǎo)，更多的體現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)在日常生活中的應(yīng)用，喚起學(xué)生求知欲望，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

（二）優(yōu)化教材內(nèi)容，加強職業(yè)技能培養(yǎng)

建筑結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容選取應(yīng)符合專業(yè)培養(yǎng)目標，結(jié)合專業(yè)特點及學(xué)生情況，以工程實例及結(jié)構(gòu)設(shè)計為出發(fā)點，融“產(chǎn)-學(xué)-研”為一體，夠用實用為主，刪減部分偏深、偏難內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建結(jié)構(gòu)模型和解決實際問題能力。以建筑學(xué)專業(yè)為例，課程教學(xué)內(nèi)容整合為五大模塊：建筑基礎(chǔ)知識，包括建筑材料基本性能、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、抗震設(shè)計基本知識；結(jié)構(gòu)設(shè)計包括鋼筋混凝土受彎（扭）構(gòu)件正截面、斜截面承載力設(shè)計、鋼筋混凝土軸向構(gòu)件承載能力設(shè)計及構(gòu)件變形和裂縫寬度計算等；常用多高層建筑結(jié)構(gòu)體系包括混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系的介紹；平法施工圖識讀；工程實例分析，包括建筑工程主體結(jié)構(gòu)工程常見質(zhì)量通病及防治措施、混凝土工程施工流程及冬季施工注意事項。

（三）改革教學(xué)手段，提升教學(xué)質(zhì)量

為提高教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)方法與教學(xué)手段必須改革，提高學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極主動思考。

1.提高教師教學(xué)水平

課程質(zhì)量很大程度上取決于教師的教學(xué)水平，教學(xué)水平不僅取決于教師知識儲備情況，而且與表達能力關(guān)聯(lián)。因此，需注重教師能力培養(yǎng)，了解、熟悉建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)相關(guān)知識點，用形象思維和邏輯思維相結(jié)合的方法進行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和課堂教學(xué)實踐。同時，提高教師素質(zhì)，積極參加學(xué)術(shù)研討會，提高教學(xué)水平。

2.應(yīng)用多種教學(xué)方法

建筑結(jié)構(gòu)課程教授過程中應(yīng)根據(jù)講解內(nèi)容采取不同的教學(xué)方法，提倡多種教學(xué)方法并用。講解混凝土材料性能時，采用直觀教學(xué)法，充分利用實物照片，使抽象問題直觀化，復(fù)雜問題簡單化。講解鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計算時，采用啟發(fā)式教學(xué)法，結(jié)合正截面承載力計算方法引導(dǎo)學(xué)生對斜截面承載力計算進行分析，培養(yǎng)獨立分析和解決問題能力。采用典型案例教學(xué)法用于施工現(xiàn)場內(nèi)容教學(xué)，通過施工案例講解提升學(xué)生職業(yè)技能。

3.利用多媒體與動畫功能

建筑結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容理論性強，知識點較為抽象，傳統(tǒng)的教學(xué)模式無法滿足教學(xué)需求。理論教學(xué)環(huán)節(jié)采用多媒體及flash動畫教學(xué)，課件配有工程實例圖片，將工程實例融入理論教學(xué)。通過動畫教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，節(jié)約教學(xué)時間，教學(xué)效果顯著。

4.推廣實驗教學(xué)，加強校企合作

建筑結(jié)構(gòu)課程工程實踐性強，教學(xué)內(nèi)容較為抽象，為了培養(yǎng)學(xué)生動手能力和提升職業(yè)技能，教學(xué)方式應(yīng)與工程實例相結(jié)合。加強校企合作，利用課余時間安排學(xué)生到施工場地參觀學(xué)習(xí)，如觀察鋼筋綁扎、混凝土澆筑、剪力墻中分布鋼筋布置等，將抽象的理論概念與實物相結(jié)合，加深對概念的理解。加強實驗教學(xué)，通過現(xiàn)場實驗操作、觀察，更好地理解低碳鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線，加深構(gòu)件變形特征印象。

5.應(yīng)用輔助軟件及學(xué)習(xí)網(wǎng)站

為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及培養(yǎng)職業(yè)技能，利用學(xué)習(xí)網(wǎng)站（知網(wǎng)、小木蟲論壇、Soopat專利查詢）、微信公眾號（輕松學(xué)土木、工程施工聯(lián)盟）進行教學(xué)活動。為輕松學(xué)土木公眾號推送的學(xué)習(xí)材料，知識點表達生動，促進學(xué)生對知識點的理解。加大仿真實訓(xùn)軟件（ANSYS、Abaqus、BIM）的應(yīng)用力度，讓學(xué)生在虛擬的施工場景中掌握各種常見結(jié)構(gòu)形式、材料性能、施工工藝、構(gòu)造特點等。

6.參與大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽

開展結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽對提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和增強綜合能力具有重要意義，有助于加強學(xué)生間互動交流，培養(yǎng)團隊協(xié)作意識[5]。同時，考察學(xué)生對建筑結(jié)構(gòu)基本知識的理解與應(yīng)用，從外觀設(shè)計到內(nèi)部構(gòu)件承載力計算，最大限度發(fā)揮想象力和創(chuàng)新能力。從形式單一的課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樾问截S富多樣、內(nèi)容生動具體的課余實踐活動，有利于學(xué)生職業(yè)技能的提升。

參考文獻：

[1]吳愛華，侯永峰，楊秋波，等.加快發(fā)展和建設(shè)新工科主動適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

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[5]劉問，胡雨村，羅璐.利用大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽促進土木工程學(xué)科實踐教學(xué)改革[J].中國林業(yè)教育，2014，32（4）：11-13.

作者:賈傳洋 單位:臨沂大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院