建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革與研究

程怡

摘 要：建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是陽(yáng)光學(xué)院土木工程專業(yè)課之一，在培養(yǎng)土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才中起到關(guān)鍵作用。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程建設(shè)要以服務(wù)崗位需求和提高職業(yè)能力為導(dǎo)向，以行業(yè)企業(yè)共同開(kāi)發(fā)課程資源為渠道，產(chǎn)教融合，構(gòu)建緊貼實(shí)戰(zhàn)的教學(xué)內(nèi)容，深化教學(xué)改革，突出“兩性一度”，促進(jìn)建筑信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，從而提高課程教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì);BIM;教學(xué)改革

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是陽(yáng)光學(xué)院土木工程專業(yè)課之一，該課程綜合學(xué)生已掌握的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及相關(guān)結(jié)構(gòu)工程知識(shí)，引入抗震設(shè)計(jì)概念，使學(xué)生了解地震的基本概念、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展及其重要性，熟悉結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析方法、多高層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的震害與構(gòu)造措施等重點(diǎn)知識(shí)，掌握天然地基及基礎(chǔ)的抗震驗(yàn)算原則、驗(yàn)算內(nèi)容以及框架結(jié)構(gòu)水平地震作用計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)。該課程能靈活運(yùn)用于實(shí)際工程中框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，并為學(xué)生學(xué)習(xí)框架結(jié)構(gòu)減隔震內(nèi)容打下基礎(chǔ)。簡(jiǎn)而言之，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程既可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)建筑物的抗震防災(zāi)意識(shí)，又為其學(xué)習(xí)PKPM工程應(yīng)用技術(shù)軟件提供基本的設(shè)計(jì)技能，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，在培養(yǎng)土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才中起到關(guān)鍵作用。

一、課程改革背景

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程有32個(gè)學(xué)時(shí)，不但內(nèi)容多、理論綜合性強(qiáng)、概念定義及知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，而且與建筑行業(yè)常用規(guī)范緊密結(jié)合。由于建筑行業(yè)常用規(guī)范平均每十年做一次大的調(diào)整和修訂，所以該課程知識(shí)更新很快。根據(jù)這幾年的教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生反映的情況，筆者發(fā)現(xiàn)單靠多媒體課件為主、板書(shū)為輔的教學(xué)形式，取得的教學(xué)效果并不理想。由于課程理論綜合性強(qiáng)，學(xué)生難以理解，不好掌握;由于各章節(jié)內(nèi)容公式多、涉及的規(guī)范條文多，學(xué)生感到枯燥乏味，不知如何記憶;由于概念定義及知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，學(xué)生需要有針對(duì)性的訓(xùn)練。因此，如何提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程的教學(xué)效果，使學(xué)生學(xué)以致用，從而培養(yǎng)出素質(zhì)高、能力強(qiáng)的土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才是一個(gè)急需解決的難題。

課程基本建設(shè)階段。教師注重制作課程配套PPT并加強(qiáng)PPT的動(dòng)畫效果。教師在課堂教學(xué)中主要采用板書(shū)與PPT相結(jié)合的方式，輔以工程視頻、經(jīng)典案例講解，嘗試運(yùn)用啟發(fā)式、案例分析式等教學(xué)方法提高課堂效率。

課程快速發(fā)展階段。學(xué)院通過(guò)培訓(xùn)任課教師，讓教師在企業(yè)掛職，監(jiān)督教師考取BIM建筑信息技術(shù)資格證書(shū)的方式全力打造雙師型師資隊(duì)伍。教師將產(chǎn)業(yè)需求與職業(yè)能力接軌，產(chǎn)教融合，利用BIM軟件構(gòu)建實(shí)際工程三維模型，運(yùn)用真實(shí)案例培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)的能力。

課程改革創(chuàng)新階段。一是教師建立超星學(xué)習(xí)通線上課程，進(jìn)行課程的解構(gòu)與重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程系統(tǒng)化。二是教師將課程內(nèi)容與真實(shí)工作任務(wù)對(duì)接，體現(xiàn)課程“兩性一度”的特點(diǎn)?！皟尚砸欢取奔锤唠A性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度。高階性指深化產(chǎn)教融合，對(duì)接產(chǎn)業(yè)需求，運(yùn)用真實(shí)案例培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)的能力，提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。創(chuàng)新性指革新教學(xué)方法，尋求“翻轉(zhuǎn)課堂”等新型教學(xué)模式，將其與建筑行業(yè)常用規(guī)范相融合，實(shí)現(xiàn)課程與職業(yè)能力接軌。教師引入BIM建筑信息技術(shù)，促進(jìn)學(xué)生在“學(xué)中做，做中學(xué)”。挑戰(zhàn)度指綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生運(yùn)用綜合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，需要教師在備課環(huán)節(jié)收集大量工程案例，并在課后制作相關(guān)視頻。

課程持續(xù)建設(shè)計(jì)劃。學(xué)院建設(shè)虛擬仿真項(xiàng)目，模擬地震作用下的各類結(jié)構(gòu)破壞情況，使學(xué)生直觀、立體地感受到作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的責(zé)任之重，以及應(yīng)堅(jiān)守的抗震設(shè)計(jì)原則——小震不壞、中震可修、大震不倒。

二、課程改革措施

（一）突出成果導(dǎo)向，引入“兩化”

基于“兩化”教改項(xiàng)目，學(xué)院以教學(xué)案例為課程的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，以真實(shí)工作任務(wù)為載體，進(jìn)行課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化，不僅制定突出職業(yè)能力和素質(zhì)培養(yǎng)的課程標(biāo)準(zhǔn)，改革教學(xué)方法和手段，完善課程評(píng)價(jià)，而且將課程與職業(yè)考試進(jìn)行對(duì)接，提高學(xué)生的職業(yè)能力。教師在教學(xué)過(guò)程中設(shè)置三個(gè)學(xué)習(xí)情境，分別為單層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、多層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)及高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。教師教學(xué)采用企業(yè)真實(shí)案例，讓學(xué)生在其中扮演結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的角色，與業(yè)主、甲方、建筑師、施工方等進(jìn)行溝通，并根據(jù)甲方要求、建筑的美觀獨(dú)特性及安全、適用、耐久性的設(shè)計(jì)原則，利用尹建科、BIM、CAD、天正等設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

（二）產(chǎn)教融合，建立工作場(chǎng)景

學(xué)院充分利用民辦高校的集團(tuán)優(yōu)勢(shì)與資源，深入開(kāi)展校企合作，產(chǎn)教融合，共建土木工程產(chǎn)業(yè)學(xué)院。集團(tuán)不僅在實(shí)際工程案例提供、企業(yè)導(dǎo)師共同授課等方面給予大力支持，而且將學(xué)生分配到陽(yáng)光城旗下各單位實(shí)習(xí)培訓(xùn)。具體措施如下。

學(xué)生食宿及實(shí)習(xí)生活補(bǔ)貼。各單位均為學(xué)生提供食宿、床上用品，學(xué)生實(shí)習(xí)生活補(bǔ)貼按50元/天發(fā)放，實(shí)習(xí)期間保險(xiǎn)由學(xué)院購(gòu)買。

實(shí)行導(dǎo)師培養(yǎng)制度。實(shí)習(xí)單位按照每名學(xué)生安排一位崗位導(dǎo)師和一位職業(yè)導(dǎo)師的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行導(dǎo)師選配。

崗位導(dǎo)師選拔。實(shí)習(xí)單位優(yōu)先選擇責(zé)任心強(qiáng)、工作能力突出且工作三年以上的優(yōu)秀員工作為崗位導(dǎo)師。崗位導(dǎo)師重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生日常崗位工作技能，按照本專業(yè)、本崗位具體工作制定培養(yǎng)方案，做到有計(jì)劃、有針對(duì)性地培養(yǎng)。崗位導(dǎo)師應(yīng)切實(shí)發(fā)揮自己在本項(xiàng)工作中的作用，并對(duì)學(xué)生的施工日記、學(xué)習(xí)成效等情況進(jìn)行考核。此外，崗位導(dǎo)師每周至少與學(xué)生溝通交流一次并做好相關(guān)記錄。

職業(yè)導(dǎo)師選拔。職業(yè)導(dǎo)師必須為分公司班子成員或項(xiàng)目班子成員，除學(xué)生本人或?qū)熣{(diào)離所在單位等特殊情況外，實(shí)習(xí)培訓(xùn)過(guò)程中不允許學(xué)生更換職業(yè)導(dǎo)師。職業(yè)導(dǎo)師應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的職業(yè)發(fā)展、管理能力水平等，并在階段培訓(xùn)后對(duì)學(xué)生進(jìn)行勝任能力評(píng)估，提出輔導(dǎo)建議及下一步培養(yǎng)計(jì)劃。職業(yè)導(dǎo)師每月與學(xué)生面談一次，并做好面談?dòng)涗洝?/p>

（三）融入思政內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程結(jié)合“三全育人”思想，以實(shí)際工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析為抓手，旨在培養(yǎng)學(xué)生的抗震意識(shí)、創(chuàng)新能力及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，一方面使學(xué)生能夠運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)概念分析和解決問(wèn)題，另一方面促進(jìn)學(xué)生增強(qiáng)抗震防災(zāi)意識(shí)，掌握建筑物抗震的基本原理，從而在災(zāi)害發(fā)生時(shí)減少損失。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程不僅介紹建筑抗震的重要性分類、設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)及抗震設(shè)計(jì)基本要求，還培養(yǎng)學(xué)生恰當(dāng)運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)原則，合理進(jìn)行設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)的能力。比如，教師通過(guò)展示汶川大地震、日本關(guān)東大地震、臺(tái)灣集集大地震等真實(shí)案例，讓學(xué)生參與話題討論，增強(qiáng)防震減災(zāi)的意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和專業(yè)責(zé)任感，使學(xué)生明白做好抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既是土木工程師的職責(zé)所在，也是法律的要求。

（四）構(gòu)建新課程體系

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程引入CDIO項(xiàng)目教學(xué)法，開(kāi)發(fā)BIM+建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的新課程體系。教師從CDIO角度設(shè)計(jì)課程結(jié)構(gòu)和順序，圍繞建筑信息化專業(yè)群的總體建設(shè)目標(biāo)，制定新的教學(xué)大綱。

（五）教學(xué)激勵(lì)

學(xué)院設(shè)立專項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金激勵(lì)學(xué)生，同時(shí)，設(shè)置淘汰制，即每學(xué)期末成績(jī)排在最后三位的學(xué)生失去分配資格。

（六）重視過(guò)程考核與多元性評(píng)價(jià)

多元性評(píng)價(jià)=平時(shí)成績(jī)（占總成績(jī)的30%）+期末考試成績(jī)（占總成績(jī)的70%）。其中，平時(shí)成績(jī)由課后作業(yè)、線上討論、競(jìng)賽、線上簽到、實(shí)際案例分析等環(huán)節(jié)的成績(jī)構(gòu)成，考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、設(shè)計(jì)基本抗震結(jié)構(gòu)的能力、溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力等。比如，三個(gè)學(xué)習(xí)情境分別對(duì)應(yīng)三種不同結(jié)構(gòu)，每完成一個(gè)學(xué)習(xí)情境，學(xué)生都要設(shè)計(jì)出相應(yīng)結(jié)構(gòu)的施工圖，教師根據(jù)施工圖的安全性、經(jīng)濟(jì)性、合理性進(jìn)行考核與評(píng)價(jià)。期末考試采用閉卷考試方式，卷面成績(jī)滿分為100分。期末試卷中的填空題和選擇題側(cè)重考查學(xué)生對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本知識(shí)的掌握情況，簡(jiǎn)答題和判斷題側(cè)重考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題的能力，計(jì)算題側(cè)重考查學(xué)生的計(jì)算能力及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

三、課程改革成果

第一，通過(guò)課程解構(gòu)與重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程系統(tǒng)化，學(xué)生切實(shí)掌握設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)的方法，真正做到學(xué)以致用，具備解決實(shí)際問(wèn)題的能力。第二，學(xué)院已建立超星學(xué)習(xí)通線上課程，可以靈活進(jìn)行線上資料查詢、實(shí)際工程案例教學(xué)、教學(xué)競(jìng)賽、小組討論、分組互動(dòng)、評(píng)選最佳課堂筆記等教學(xué)活動(dòng)，還可以完善圖紙、實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)更新數(shù)據(jù)。第三，學(xué)院與一線生產(chǎn)企業(yè)接軌，產(chǎn)教融合。雙聘博士進(jìn)課堂，有利于開(kāi)闊學(xué)生的視野，提高學(xué)生的實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力。第四，學(xué)院運(yùn)用BIM建立框架結(jié)構(gòu)模型，讓學(xué)生更加形象地認(rèn)識(shí)框架結(jié)構(gòu)抗震思想，有效實(shí)現(xiàn)可視化模擬教學(xué)。

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程改革要以符合崗位需求和提高職業(yè)能力為導(dǎo)向，以行業(yè)企業(yè)共同開(kāi)發(fā)課程資源為渠道，產(chǎn)教融合，設(shè)定緊貼實(shí)戰(zhàn)的教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，突出“兩性一度”，從而提高課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)更多的土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才。

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責(zé)編：紅 茶