新工科視域下“砌體結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)改革探索

摘"要：“砌體結(jié)構(gòu)”是土木工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程。目前該課程存在課程地位下降、教學(xué)形式單一和課程內(nèi)容陳舊?；谛鹿た茖?duì)土木工程專業(yè)提出的新要求，旨在培養(yǎng)具有應(yīng)用型、創(chuàng)新型和復(fù)合型能力的人才。本研究探討了優(yōu)化教學(xué)知識(shí)體系、調(diào)整靈活的課程結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、建立多元化的課程評(píng)估體系、構(gòu)建動(dòng)態(tài)績(jī)效管理模式以及有機(jī)統(tǒng)一德育和智育的策略，以期滿足國家和社會(huì)對(duì)培養(yǎng)具有強(qiáng)大實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，以及高素質(zhì)和國際視野的新型復(fù)合人才的需求。

關(guān)鍵詞：新工科；土木工程；砌體結(jié)構(gòu)；教學(xué)探索

中圖分類號(hào)：TB"文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.13.091

0"引言

新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革背景下，國家提出全面推進(jìn)“新工科”建設(shè)，以支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國制造2025”、鄉(xiāng)村振興等一系列國家戰(zhàn)略。在全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興這一宏大的歷史進(jìn)程中，改善農(nóng)民居住條件既是農(nóng)村整體環(huán)境改善的重要組成部分，也是農(nóng)民個(gè)人改善生活的內(nèi)在需要。砌體結(jié)構(gòu)是我國發(fā)展最早、建設(shè)量最大的建筑結(jié)構(gòu)類型，在我國既有房屋建筑中存量巨大，且在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)仍會(huì)大量存在，尤其是鄉(xiāng)村地區(qū)，其性能和安全直接關(guān)系到廣大人民群眾的住房安全與生活的改善。砌體結(jié)構(gòu)課程作為傳統(tǒng)工科專業(yè)——土木工程專業(yè)的重要專業(yè)課程，其傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式已無法滿足新工科建設(shè)人才培養(yǎng)的要求，即培養(yǎng)國家和社會(huì)需要的具備較強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、具有高素質(zhì)和國際視野的新型復(fù)合人才。

本文立足“新工科”建設(shè)目標(biāo)，在分析砌體結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題的基礎(chǔ)上，從教學(xué)內(nèi)容建設(shè)、教學(xué)方法設(shè)計(jì)、教學(xué)評(píng)價(jià)體系構(gòu)建、思政元素融入等方面進(jìn)行教學(xué)改革探索，推動(dòng)砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展，培養(yǎng)滿足社會(huì)需求和國家要求的新時(shí)代復(fù)合型土木工程人才。

1"“砌體結(jié)構(gòu)”課程內(nèi)容與特點(diǎn)

砌體結(jié)構(gòu)課程作為土木工程專業(yè)一門重要的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類課程，其課程內(nèi)容涉及面廣，主要涉及4個(gè)方面：（1）砌體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)：包括砌體結(jié)構(gòu)類型、特性及應(yīng)用范圍；砌體材料及其力學(xué)性能。（2）砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法：包括設(shè)計(jì)方法、原則、國內(nèi)外砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。（3）砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)：包括無筋/配筋砌體墻、柱設(shè)計(jì)及其構(gòu)造措施。（4）施工技術(shù)：不同類型砌體結(jié)構(gòu)的施工工藝、施工材料的選擇和管理等。通過課程學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生建立牢固的砌體結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析的能力，幫助學(xué)生掌握實(shí)際操作技能。

砌體結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容的廣泛性，使其具有如下特點(diǎn)：

（1）砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式復(fù)雜抽象。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)形式多樣、復(fù)雜、抽象的砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件很難產(chǎn)生較為形象的認(rèn)識(shí)，例如墻梁構(gòu)造、無筋砌體中梁端下設(shè)墊梁的構(gòu)造、砌體與鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻中鋼筋的布置、樓（屋）蓋與承重墻體的連接形式等。難以建構(gòu)準(zhǔn)確形象的結(jié)構(gòu)形式使得學(xué)生很難理解相應(yīng)的知識(shí)。

（2）砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造繁多。砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)繁多的砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造均做出了相應(yīng)要求，如挑梁埋入砌體最小長(zhǎng)度；圈梁設(shè)置、最小尺寸及配筋；墻體結(jié)構(gòu)布置等。繁冗的構(gòu)造與構(gòu)造要求使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中極易發(fā)生混淆。

（3）砌體結(jié)構(gòu)課程各知識(shí)點(diǎn)相互交叉、緊密聯(lián)系。砌體結(jié)構(gòu)課程所涉內(nèi)容涵蓋從材料到構(gòu)件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各部分內(nèi)容聯(lián)系緊密。如進(jìn)行無筋砌體設(shè)計(jì)時(shí)，涉及各類砌體的強(qiáng)度值及針對(duì)不同情況所進(jìn)行的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值調(diào)整。

（4）砌體結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容與實(shí)際工程聯(lián)系緊密。砌體結(jié)構(gòu)課程知識(shí)最終都將應(yīng)用于實(shí)際工程的設(shè)計(jì)與施工，如砌體結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算、抗震構(gòu)造措施規(guī)定、構(gòu)件承載力驗(yàn)算等。

2"“砌體結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

砌體結(jié)構(gòu)課程作為土木工程專業(yè)一門重要的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類課程，隨著課程改革的不斷深入，通過對(duì)課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的深入分析，發(fā)現(xiàn)其在課程設(shè)置、教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容上存在以下幾個(gè)主要問題。

2.1"課程地位不斷降低

砌體結(jié)構(gòu)環(huán)保效益差、工效低、抗震性能弱等缺點(diǎn)限制了其實(shí)際應(yīng)用與發(fā)展，亦導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)課程在高校土木工程專業(yè)本科教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要性不斷降低。統(tǒng)計(jì)12所雙一流建設(shè)（A-及以上）高校砌體結(jié)構(gòu)課程開設(shè)情況發(fā)現(xiàn)，部分高校將砌體結(jié)構(gòu)這一獨(dú)立課程與混凝土結(jié)構(gòu)或木結(jié)構(gòu)課程合并進(jìn)行講授，更有部分高校已不再開設(shè)砌體結(jié)構(gòu)課程，如表1所示。

2.2"教學(xué)形式單一，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)缺失

目前，砌體結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)仍主要采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，如講授理論知識(shí)和進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算演練，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)缺失，學(xué)生無法實(shí)地考察具體的砌體結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目。這可能導(dǎo)致學(xué)生對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用理解不足，妨礙他們將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程中的能力，同時(shí)降低了學(xué)生對(duì)砌體結(jié)構(gòu)課程的興趣。

2.3"重視構(gòu)件計(jì)算，輕視構(gòu)造要求，規(guī)范敏感性低

在砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中，教學(xué)重點(diǎn)更多傾向于相關(guān)構(gòu)件的計(jì)算，如無筋砌體和配筋砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計(jì)算上，而構(gòu)件設(shè)計(jì)既包括相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，亦包含其構(gòu)造要求。重計(jì)算輕構(gòu)造使得學(xué)生無法具備完整的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。

2.4"忽視構(gòu)件間的相互聯(lián)系，缺乏結(jié)構(gòu)體系概念

近些年高校新進(jìn)教師普遍存在學(xué)歷高、重科研、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏的特點(diǎn)，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺失使其很難厘清所授知識(shí)的結(jié)構(gòu)體系，對(duì)教學(xué)重點(diǎn)的把握不足，從而影響學(xué)生聽課的積極性。此外，砌體結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件重點(diǎn)、如挑梁、墻梁、圈梁、墻、柱等，各構(gòu)件的連接復(fù)雜，常規(guī)的板書和多媒體教學(xué)形式很難生動(dòng)地將上述構(gòu)件的相關(guān)關(guān)系在教學(xué)過程中呈現(xiàn)，學(xué)生難以獲得良好的感性認(rèn)識(shí)，降低教學(xué)效果。

2.5"課程內(nèi)容陳舊，缺乏對(duì)砌體結(jié)構(gòu)新材料、新技術(shù)、新方法的覆蓋

目前，砌體結(jié)構(gòu)課程教材相對(duì)陳舊，未能充分涵蓋新技術(shù)和行業(yè)發(fā)展的內(nèi)容。雖然目前的教材內(nèi)容已隨著新規(guī)范的更新而不斷改進(jìn)，但主體內(nèi)容仍聚焦于傳統(tǒng)的砌體結(jié)構(gòu)形式，如砌體結(jié)構(gòu)墻體布置中所述“橫墻、縱墻、縱橫墻承重方案”主要用于早期的預(yù)制混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)或現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)中，而目前砌體結(jié)構(gòu)房屋大多為底部框架承重方案。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和工程建設(shè)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，新材料、新技術(shù)、新工藝在砌體結(jié)構(gòu)中不斷出現(xiàn)，規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)也在不斷更新與調(diào)整，同時(shí)人們對(duì)砌體結(jié)構(gòu)在使用功能上的需求不斷提高，這都要求學(xué)生需要具備更高的專業(yè)能力和更廣的知識(shí)面。課程內(nèi)容的陳舊導(dǎo)致課堂教學(xué)與工程應(yīng)用的脫節(jié)，進(jìn)一步降低了學(xué)生對(duì)砌體結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)興趣。

3"“砌體結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)改革探索

3.1"優(yōu)化教學(xué)知識(shí)體系，靈活課程結(jié)構(gòu)

針對(duì)砌體結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容陳舊的問題，通過定期關(guān)注砌體結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的最新研究成果、技術(shù)進(jìn)展和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，精心設(shè)計(jì)、整理和更新課程內(nèi)容，使其更符合學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì)以及新工科視域的要求，確保課程內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展同步。同時(shí)，利用BIM技術(shù)，結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和計(jì)算機(jī)輔助軟件等數(shù)字化教學(xué)工具，將真實(shí)的砌體結(jié)構(gòu)工程案例引入課堂教學(xué)，通過案例分析使學(xué)生獲得直觀的認(rèn)識(shí)，更好地理解理論知識(shí)在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用。

3.2"強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生實(shí)踐能力

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，在教學(xué)活動(dòng)中，設(shè)計(jì)一些基于實(shí)際工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)類項(xiàng)目，如某地區(qū)兩層砌體結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)，要求學(xué)生在小組中合作解決砌體結(jié)構(gòu)相關(guān)問題。通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，使學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際情境中，提高他們解決問題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。同時(shí)，結(jié)合學(xué)校認(rèn)知實(shí)習(xí)課程，安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)地考察，參觀砌體結(jié)構(gòu)工地或相關(guān)項(xiàng)目，幫助學(xué)生更直觀地理解砌體結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中的應(yīng)用，解決學(xué)生在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中面對(duì)的問題，提高學(xué)生實(shí)踐能力。

3.3"構(gòu)建多元化課程考核體系，建構(gòu)成績(jī)動(dòng)態(tài)管理模式

傳統(tǒng)的考試方式僅能反映學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的掌握情況，無法有效體現(xiàn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的運(yùn)用能力。因此，通過構(gòu)建多元化的課程考核體系，完善“知識(shí)”與“能力”“理論”與“實(shí)踐”的全面考核，將課程成績(jī)由“一考終局”轉(zhuǎn)變?yōu)槌煽?jī)動(dòng)態(tài)管理，激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的素質(zhì)發(fā)展和能力的培養(yǎng)。首先，在考試題目的設(shè)置上，結(jié)合工程實(shí)例靈活設(shè)置考試題型，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握以及針對(duì)某一具體工程問題是否具有獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。其次，在考核方式上，應(yīng)突出過程考核在整個(gè)課程考核體系中的重要性。過程考核既能反映學(xué)生在課程開展各階段對(duì)課程內(nèi)容的掌握情況，其反饋信息亦可幫助任課教師在教學(xué)活動(dòng)開展過程中不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式；過程考核形式的多樣性可以同時(shí)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況、實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。最后，通過對(duì)過程考核結(jié)果和期末考試結(jié)果的分析評(píng)價(jià)，在教學(xué)活動(dòng)形成全過程的動(dòng)態(tài)調(diào)整，不斷提高課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)優(yōu)秀全面的土木工程類人才。

3.4"思政與專業(yè)有機(jī)融合，德育與智育的有機(jī)統(tǒng)一

高校對(duì)于人才的培養(yǎng)，既要培養(yǎng)其具備完成本專業(yè)工作所必需的專業(yè)能力，又要培養(yǎng)其精益求精的大國工匠精神和投身祖國建設(shè)的家國情懷與擔(dān)當(dāng)。在教學(xué)活動(dòng)中，基于砌體結(jié)構(gòu)課程特點(diǎn)，將思政新理念、新思想、新理論、新戰(zhàn)略有機(jī)的融入課程各章節(jié)中。比如在介紹砌體結(jié)構(gòu)房屋作為我國發(fā)展最早、建設(shè)量最大的建筑結(jié)構(gòu)類型，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)仍會(huì)大量存在，學(xué)生在建立這一認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的解讀，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到砌體結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)對(duì)以后投身祖國建設(shè)具有十分重要的作用。通過課程思政內(nèi)容的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)德育與智育的有機(jī)統(tǒng)一，使學(xué)生在具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，形成強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感和使命感、良好的職業(yè)素質(zhì)、正確的價(jià)值觀等德育能力。

4"結(jié)語

傳統(tǒng)的教學(xué)思路已無法滿足國家對(duì)培養(yǎng)具備綜合素養(yǎng)的全面人才的要求。本文在剖析砌體結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容與特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析了砌體結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，目前砌體結(jié)構(gòu)課程存在許多亟須解決的問題。課程地位的不斷降低、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)缺失、重計(jì)算輕構(gòu)造、規(guī)范敏感性低、缺乏知識(shí)結(jié)構(gòu)體系概念、課程內(nèi)容陳舊。針對(duì)以上問題，提出一些切實(shí)可行的解決方法，如優(yōu)化教學(xué)知識(shí)體系，靈活課程結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生實(shí)踐能力、構(gòu)建多元化課程考核體系，建構(gòu)成績(jī)動(dòng)態(tài)管理模式、思政與專業(yè)有機(jī)融合，德育與智育的有機(jī)統(tǒng)一。通過一系列的教學(xué)改革措施，真正培養(yǎng)出滿足社會(huì)需求和國家要求的新時(shí)代復(fù)合型土木工程人才。

參考文獻(xiàn)

［1］教育部高教司.教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知[Z].教高司函〔2017〕6號(hào).

[2]鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動(dòng)[J].高等工程教育研究，2017，（3）：16.

[3]徐曉飛，丁效華.面向可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的新工科人才培養(yǎng)模式改革探索[J].中國大學(xué)教學(xué)，2017，（6）：610.

[4]熊慶旭.教學(xué)創(chuàng)新的基礎(chǔ)、特點(diǎn)和途徑[J].中國大學(xué)教學(xué)，2021，（8）：7378.

[5]王強(qiáng).土木工程應(yīng)用型本科《砌體結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)改革研究[J].教育教學(xué)論壇，2016，（38）：8889.

[6]陳保亞，余德江.知其師則知其學(xué)：多維成績(jī)?cè)u(píng)定方式的迫切性與必要性[J].中國大學(xué)教學(xué)，2022，（1）：914.

[7]徐夢(mèng)秋.從高校名師課程看課程思政的要素與特征[J].中國大學(xué)教學(xué)，2021，（7）：9396.