工程結(jié)構(gòu)抗震課程教學(xué)改革與探索

唐月

摘要：文章首先闡述了工程結(jié)構(gòu)抗震課程的內(nèi)容體系，然后根據(jù)該課程的特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，在課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)隊(duì)伍、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行了改革與探索，并提出了合理安排授課內(nèi)容、加強(qiáng)與其他專業(yè)課程之間的銜接、緊密聯(lián)系最新結(jié)構(gòu)規(guī)范、理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合等課程建設(shè)與改革方案，以期提高教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)效果，培養(yǎng)出實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞：工程結(jié)構(gòu)抗震；課程特點(diǎn)；教學(xué)方法；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）34-0129-02

地震災(zāi)害是人類社會(huì)面臨的威脅較大的自然災(zāi)害之一，地震災(zāi)害的出現(xiàn)會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)建（構(gòu)）筑物造成巨大的破壞，并會(huì)帶來(lái)一定的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。為了減輕地震帶來(lái)的建筑破壞，避免人員傷亡，減少經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)土木工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防是目前抵御及減輕地震災(zāi)害最直接有效的途徑。因此，要求高校土木工程本科生必須具備基本的抗震理論知識(shí)和抗震設(shè)計(jì)能力。工程結(jié)構(gòu)抗震課程，在各高校均作為土木工程專業(yè)的專業(yè)必修課程，同時(shí)框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)成了諸多高校本科階段畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容[1]。

工程結(jié)構(gòu)抗震作為抗震設(shè)計(jì)原理的基礎(chǔ)課程，將工程地質(zhì)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)等多門專業(yè)基礎(chǔ)理論予以綜合，以研究工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防目標(biāo)、設(shè)計(jì)方法、抗震概念設(shè)計(jì)及相應(yīng)的抗震構(gòu)造要求等為主要內(nèi)容的專業(yè)主干課程[2]。

一、課程內(nèi)容體系

該課程內(nèi)容按教學(xué)性質(zhì)大致分以下三種類型：（1）理論知識(shí)型，包括地震基礎(chǔ)理論、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的三水準(zhǔn)目標(biāo)和兩階段方法、場(chǎng)地選擇、地基抗震措施及處理、地震反應(yīng)分析與抗震驗(yàn)算等。（2）實(shí)踐訓(xùn)練型，除地震作用計(jì)算外的構(gòu)造要求，還包含課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐性訓(xùn)練環(huán)節(jié)。（3）綜合應(yīng)用型，例如根據(jù)地震災(zāi)害經(jīng)驗(yàn)和工程要求，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震概念設(shè)計(jì)和綜合分析，確保結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性，等等。

二、課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀

1.學(xué)時(shí)較少、課程內(nèi)容多。工程結(jié)構(gòu)抗震課程目前為32學(xué)時(shí)，相對(duì)較少。從上述課程內(nèi)容體系不難看出，工程結(jié)構(gòu)抗震教學(xué)內(nèi)容較多[3]，包括地震基礎(chǔ)知識(shí)、場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)、地震反應(yīng)分析與抗震驗(yàn)算、建筑抗震概念設(shè)計(jì)、多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計(jì)等多個(gè)章節(jié)。因此，如何在有限教學(xué)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生充分掌握課程的重要知識(shí)點(diǎn)是授課的關(guān)鍵，也是一項(xiàng)不小的挑戰(zhàn)。

2.涉及面廣，與其他專業(yè)課程交叉重復(fù)較多。本校該課程排在大三下學(xué)期，原因主要在于該門課程涉及面比較廣，與先修理論課程有著緊密聯(lián)系，需要學(xué)生具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)。同時(shí)，該課程與相關(guān)專業(yè)課程間交叉重復(fù)內(nèi)容較多，如D值法、結(jié)構(gòu)布置原則等，如果不注重課程間的銜接，學(xué)生的知識(shí)體系就會(huì)很分散，教學(xué)質(zhì)量在一定程度上也會(huì)打折扣。所以，在教學(xué)過(guò)程中如何使學(xué)生掌握系統(tǒng)的、易于掌握且便于運(yùn)用的專業(yè)知識(shí)體系，是教學(xué)中需要解決的重要問(wèn)題。

3.規(guī)范條文多，理論與實(shí)踐結(jié)合少。工程結(jié)構(gòu)抗震課程中有較多的專業(yè)術(shù)語(yǔ)和計(jì)算公式，規(guī)范中的眾多條文及說(shuō)明略顯枯燥乏味，卻又至關(guān)重要。如何讓學(xué)生更好地理解晦澀的專業(yè)名詞及公式，提高教學(xué)的生動(dòng)性和趣味性值得關(guān)注。考慮增設(shè)抗震課程設(shè)計(jì)，同時(shí)加強(qiáng)該課程與后續(xù)實(shí)踐教學(xué)間的聯(lián)系，全面提高學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，是本課程教學(xué)改革探索的另一方向。

4.課程綜合性強(qiáng)、考核方式單一。工程結(jié)構(gòu)抗震課程綜合性強(qiáng)，主旨在于培養(yǎng)土木工程本科生結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與分析的綜合應(yīng)用能力，目前的考核方式采取紙質(zhì)版閉卷考試，結(jié)業(yè)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)（比例3∶7）組成，考核方式較單一，難以準(zhǔn)確地反映學(xué)生真實(shí)的綜合能力。

三、課程建設(shè)與改革方案

針對(duì)課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，可以從以下幾方面進(jìn)行課程教學(xué)改革與探索。

1.全面整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)專業(yè)課程之間的聯(lián)系與銜接。根據(jù)最新規(guī)范規(guī)程及實(shí)踐性教學(xué)反饋，結(jié)合本校學(xué)生特點(diǎn)，對(duì)本課程內(nèi)容重新梳理整合，教學(xué)重心調(diào)整為抗震概念設(shè)計(jì)、地震反應(yīng)分析及框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。強(qiáng)調(diào)課程重點(diǎn)，關(guān)注課程難點(diǎn)；從多角度闡述基本概念與理論，注重課程前后知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)專業(yè)課程之間的銜接，引導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)的知識(shí)體系。比如，教材第五章，采用D值法計(jì)算水平地震作用下框架內(nèi)力，D值法在先修的混凝土課程中已有涉及；再如第四章，概念設(shè)計(jì)的許多內(nèi)容與高層建筑結(jié)構(gòu)課程有交叉重復(fù)，梳理整合后對(duì)課程內(nèi)容做進(jìn)一步優(yōu)化，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生掌握得更連貫、更全面。

2.打造精干教學(xué)隊(duì)伍，強(qiáng)化教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)。成立結(jié)構(gòu)抗震課程組，讓具有較強(qiáng)理論水平和科研能力的教師，通過(guò)“老帶新”的模式，幫助引導(dǎo)青年教師更好更快地完成自我定位，以便后期進(jìn)行強(qiáng)有力的自我塑造。課程組內(nèi)部定期召開課程研討會(huì)相互交流學(xué)習(xí)，促進(jìn)青年教師積極提高教學(xué)水平和科研能力。成立抗震教學(xué)資源庫(kù)并設(shè)專人管理，在資源庫(kù)里共享學(xué)科資料，如與最新規(guī)范對(duì)應(yīng)的上課課件、經(jīng)典案例、歷年來(lái)大地震的圖片和音像資料、往屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽的試題與獲獎(jiǎng)模型、有限元分析軟件結(jié)構(gòu)模型、結(jié)構(gòu)工程師考試經(jīng)典試題、生產(chǎn)實(shí)習(xí)畢業(yè)實(shí)習(xí)中施工現(xiàn)場(chǎng)看到的抗震相關(guān)圖、最新規(guī)范主要內(nèi)容等，形成濃厚的教研氛圍。教學(xué)資源庫(kù)可考慮以網(wǎng)盤的形式，簡(jiǎn)單易操作，學(xué)生輸入提取密碼后便可觀摩學(xué)習(xí)。

3.教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革。首先，充分利用多媒體教學(xué)手段，將PPT與板書結(jié)合，同時(shí)融入項(xiàng)目教學(xué)法等多元化教學(xué)方法，積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，在鼓勵(lì)學(xué)生多問(wèn)“為什么”，多思考“怎么辦”的同時(shí)，重視培養(yǎng)學(xué)生課下查閱規(guī)范資料的自學(xué)能力。其次，針對(duì)不同性質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容，如理論知識(shí)部分，利用大量的圖片和實(shí)例呈現(xiàn)歷年來(lái)大地震給人類的生命和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)帶來(lái)的不可估量的損失，讓學(xué)生更直觀感性地認(rèn)識(shí)地震。在地震動(dòng)動(dòng)力特性及地震反應(yīng)分析講解過(guò)程中，利用有限元軟件模擬地震反應(yīng)動(dòng)態(tài)圖，幫助學(xué)生更好地理解地震反應(yīng)過(guò)程及結(jié)構(gòu)薄弱層等專業(yè)術(shù)語(yǔ)，讓乏味的專業(yè)課程形象生動(dòng)起來(lái)[4]。

應(yīng)用實(shí)踐部分，結(jié)合《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》[5]、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》等專業(yè)規(guī)范講授教學(xué)內(nèi)容，以規(guī)范條文為紅線，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全責(zé)任制的認(rèn)知。同時(shí)將理論教學(xué)與畢業(yè)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽等實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，通過(guò)數(shù)值模擬，促使學(xué)生真實(shí)了解不同構(gòu)件、結(jié)構(gòu)在模擬現(xiàn)實(shí)地震情況下的反應(yīng)，全面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，深化學(xué)生對(duì)抗震理論的理解。

4.改革考核方式，建立長(zhǎng)效考核機(jī)制。多年來(lái)抗震課采用的是傳統(tǒng)的閉卷考試的考核方式，可能會(huì)造成學(xué)生在考前死記硬背知識(shí)點(diǎn)的情況，使學(xué)生在一定程度上缺乏對(duì)理論知識(shí)的深度思考?，F(xiàn)有的改革方式將地震計(jì)算作業(yè)計(jì)入平時(shí)成績(jī)，在傳統(tǒng)課程結(jié)業(yè)考試基礎(chǔ)上，可以要求學(xué)生以應(yīng)急避難場(chǎng)所等作為主題，寫一篇不少于3000字并有格式排版要求的抗震小論文，這樣有助于提高學(xué)生查閱規(guī)范、閱讀文獻(xiàn)和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力，與學(xué)校的應(yīng)用型人才培養(yǎng)方向一致。考核方式由平時(shí)成績(jī)和閉卷考試成績(jī)（比例3∶7）的模式，調(diào)整為30%平時(shí)成績(jī)（含考勤+小作業(yè)）+20%小論文成績(jī)+50%閉卷考試成績(jī)的模式。

四、結(jié)語(yǔ)

工程結(jié)構(gòu)抗震是一門綜合性較強(qiáng)的課程，需結(jié)合現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范，整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)隊(duì)伍、教學(xué)方法和手段、考核方式等方面進(jìn)行積極改革與探索，努力提高課堂教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)效果，當(dāng)然還有許多地方需要進(jìn)一步改進(jìn)，今后也會(huì)進(jìn)一步充實(shí)自己，提高教學(xué)水平和科研能力，進(jìn)一步推動(dòng)課程教學(xué)改革。

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