应用型高校建筑结构与选型教学方法改革探索

来源:用户上传      作者:董吉武

　　【摘要】针对应用型高校人才培养的需求及本门课程的特点，对建筑结构与选型课程的教学改革进行了讨论。需强化学生结构概念和结构意识，多方位提高学生学习兴趣，必须注重理论结合实际，学以致用，强化考核方式改革等。此外，需要教师发挥主观能动性，积极多渠道持续改进教学方法和手段。
　　【关键词】结构概念与意识 兴趣培养 理论结合实际 考核方式
　　【基金项目】合肥学院人才科研基金计划项目（14RC01）；安徽省教育厅2016年高校优秀中青年骨干人才国内外访学研修重点项目（gxfxZD2016218）。
　　【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）05-0224-02
　　近年来以教学为主的高校着眼于培养服务地方经济发展的应用型高校发展定位已得到广泛认可，涌现出来一批应用型高校。它们主要以培养适应现代化社会发展需要的高技能应用型人才为目标，以术学导向的“双师型”教师为学科队伍，以构建“双元制”的高校内涵建设的重点[1]。应用型高校人才的培养必须针对应用型专业、学生、课程等特点，采取有别于传统人才培养模式的人才培养机制，课程教学也须顺势改革，本文针对应用型高校建筑学专业建筑结构与选型课程的教学改革进行探讨。
　　1.课程特点
　　建筑结构与选型课程是建筑学的一门专业基础课，具有综合性强、涉及面宽、知识点多、理论性强，可视为土木工程专业课的集合。对于数学、力学基础薄弱的建筑学学生而言，显然是难度较大的一门课程。然而，建筑学学生自认为其主要任务是掌握建筑相关原理及相应专业知识，可针对不同环境类型提出相应的建筑设计方案即可。因此，学生认为本专业与结构无关。加之结构的知识和概念较为抽象，难以引起学生的重视和兴趣。此外，学习上的畏难情绪，考核方式简单等问题的存在[2]，也导致教学效果不够理想。因此，一直以来，建筑结构与选型课程对于建筑学专业学生和授课教师，都是较为困难的一门课程。
　　2.明确课程对于建筑设计的重要作用，强化学生结构概念和结构意识
　　首先需要阐明建筑、结构之间的关系以及建筑结构与选型课程对于建筑设计的支撑作用。笔者利用一张明星照片与人体骨骼图片对比直观、形象阐明地建筑与结构之间的关系，虽然存在一定的片面性，但还是能够说明结构在建筑物建造中至关重要性的地位，也加强了学生对结构的直观认识。因此，需利用课堂表现出建筑物中的结构、建筑设计无法独立存在，让学生意识到该门课程的必要性。为加强学生对建筑、结构、规划、施工等的相互联系，在课堂上播放权威媒体制作的典型地标性建筑物，如哈利法塔、上海中心大厦设计建造过程的纪录片等。给学生直接的听觉和视觉冲击，引起学生强烈反响，甚至可引发学生课间的激烈讨论，这种权威、专业性强纪录片的“解说”效果较课堂上反复强调更为明显。
　　建筑结构与选型课程主要是让建筑学学生掌握结构的基本概念和相关设计理念，使他们掌握一些建筑物设计中的全局性问题，了解一些基本的概算、估算方法[3]。对于应用型高校建筑学专业学生而言，该课程主要是为了培养学生具备基本的结构设计理念和相关基本概念，将来可服务于其建筑设计。因此，教学过程中需注重结构概念的阐述，强化不同结构体系，结构形式建筑物的特点及其结构布置、结构选型原则能力的培养。需要强化结构设计遵循“简单、规则、均匀、对称”的原则，结构设计要同时保证强度、刚度，稳定性等多个方面要求，需保证延性破坏特征，避免脆性破坏。钢筋应用于混凝土结构，不仅可提高结构的承载力，还可增强结构的延性，这也是当前钢筋混凝土结构大量存在的重要原因之一。这些基本结构设计相关的概念和思想，需要贯穿于日常教学的全过程，以逐步增强学生的结构概念和结构意识。
　　3.切实提高学生学习兴趣
　　对于该门课程的教学，目前主要的问题在于如何提高学生学习兴趣，建议从以下几个方面着手：
　　3.1 设法让学生意识到自身的不足
　　从教几年的经验可知，可能是由于建筑学学生思维相对活跃，个性较强，或多或少存有不服管理的心态，或兼存几分傲气，内心较抵触结构出身的老师。因此，需要以问题导向的方式入手，让学生意识到自身的不足。比如让学生指出学校教学楼、宿舍楼等公共建筑存在的建筑和结构方面的问题。通常学生仅能指出少量次要的建筑方面问题，很难指出结构方面问题。笔者利用这样的机会，将存在的主要建筑、结构问题一一指出，经过讲解，学生均表示认可，这样就做到了“以理服人”。通过这种方式，也能让学生明白这样的道理——作为结构出身的老师具备相关建筑知识，作为建筑学专业学生也理应掌握一定的结构知识，建筑与结构是相辅相成的关系，絕非对立关系。
　　3.2 注重理论结合实际
　　需要用心，善于发现现实生活、实际工程涉及到的结构问题，理论联系实际进行讲解，让学生领会该门课程的实际意义[4]。或就教室为例，介绍结构的基本概念以及荷载传递等知识，结合实物进行展示，有利于增强学生的感性认识，提高理论知识的实际应用能力。结构设计强调“安全第一”的原则，因而通常建筑物均为超静定结构，可以校园内常见的千足虫为例讲解超静定结构（相对静定结构）的特点：结构承载力更强，安全系数更高，形变更小。今年初某市一公交站牌在暴雪中倒塌，主要是由于顶棚与立柱之间连接处过于薄弱，导致顶棚断裂伤人。后来施工方利用方形钢管对顶棚外侧进行了加固，终于经受住了第二场暴雪的考验。公交站牌属于连续多跨梁结构，典型的超静定结构，加固后结构超静定次数增加，整体的安全性能也会显著提高。此外在进行钢结构柱承载力讲解时，以工地塔吊为例说明钢结构受压构件稳定性问题，随着楼体高度的增加每隔一定高度，塔吊需设置伸臂连接到楼体，以降低其顶部的自由高度，提高其整体稳定性。笔者在讲授这样问题的时候，学生注意力均能高度集中。这些基本结构知识在实际生活、工程中的应用，都是能激发学生学习兴趣的重要动力。当然在选择此类实例的时候，需尽量挑选新近发生的，学校及周边的建筑物等，这样学生认可度更高，提升学习兴趣的效果会更明显。 　　3.3 应该保持轻松活跃的课堂气氛，课堂语言要幽默、风趣
　　该门课程本身整体相对建筑学专业其他课程较为枯燥，内容相对繁杂，对待建筑学专业的学生，应尽量营造宽松、活跃的课堂环境，适时增加一些趣味性互动。必要时，采用激励机制，对于参与课堂讨论发表见解，表现较突出的同学，当场给予增加平时成绩的奖励。课堂教学语言组织应尽量采用轻松、幽默的方式，适时恰当地采用网络流行语如“萌新、老铁、吃瓜群众”等的使用，尽量采用学生之间流行的交流语言，亲近学生，这也是能提高学生学习兴趣的重要途径。
　　3.4多媒体资源的灵活运用
　　利用多媒体手段的优势在于可以利用海量网络电子资源，利用多媒体丰富课堂教学内容和形式。对于能反映出结构、构件、支撑等概念以及具有吸引力外观的建筑物以图片、动画、或教学视频形式展现出来，然后当堂讲解，有助于学生理解和接受相关知识。对于建筑学学生而言，采用视觉、听觉冲击手段总是比枯燥的理论讲解更为有效，在提升学生学习兴趣的同时，也能让学生更加信服。此外，当前理论课普遍存在课时压缩情况，多媒体的合理使用，可有效提高课堂效率，节约有限的课堂教学时间。当前学生电脑普及率较高，对于时长较大或无法占用太多课堂教学时间的视频资料，可采用课前学生自行学习，课堂讨论和讲解的方式进行。
　　4.注重考核方式方法改革，加大理论结合实际能力考查力度
　　课程考核环节设置，题目类型要灵活，平时课堂教学过程中，涉及到相关问题，应尽可能采用教室、校内体育馆、图书馆等学生熟知的建筑物为例进行讲解。课堂教学需紧扣实际工程问题，这种理论结合实际题目占卷面40%以上，更加注重对知识点理解能力及灵活运用能力。本门课程笔者不再采取“一考定终生”的方式，而是更加注重过程考核，其占总成绩的比重为50%，期末卷面成绩仅占40%，课程笔记占10%，且要求各单项均满足不小于60%得分率。这样更加注重平时的考核，让学生彻底打消期末靠死记硬背，临时突击蒙混过关的想法。其中的过程考核方式不局限形式，可以是针对某问题开展的课堂讨论，或课堂测试、课后作业等。考核的题目应多切合实际，可结合建筑学专业前修课程建筑构造、中国建筑史等，综合型、应用性特征明显的题目，如巴黎圣母院大教堂为欧洲代表性建筑物，请简述其主要结构特点。砌体结构采用底层框架承重方案，地下一层作业停车场。但考虑到这种结构对于抗震不利，应如何改进等。
　　5.倾听学生建议和意见，加强对外交流与学习，始终保持课程教学持续改进的动力
　　任何事物都不能一成不变，教学改革也是如此，教师需要发挥主观能动性，积极争取多渠道、全方位提升教学方法和手段，保持教学改革持续改进的渠道畅通。建议从以下几个方面着手：一是倾听学生的意见和建议，可分别在期初和期末采用无记名方式让学生把对课程的建议和意见收集起来，大部分同学都能客观提出见解，具有较显著的参考意义。而且学生从自身出发，针对该门课程的特点及自身的需求提出，具有较明显的针对性。二是利用国内建筑学专业结构类课程的相关教学研讨会或直接向国内同行请教教学经验。三是研读相关教学研讨论文，深刻领会先进的教学思想和教学方法。四是加强学习，了解本行业的相关最新行业动态，及时融入到课堂教学中，如当前较为热门的BIM技术的应用情况[5]。
　　6.结语
　　建筑学专业建筑结构与选型课程存在涉及面广、内容多、概念杂、教学难度大、学生重视程度不足等客观情况，教师应根据应用型高校人才培养要求，首先需明确建该课程的地位，强化学生结构概念和结构意识。注重理论结合实际，主要是通过采用幽默风趣的课堂语言组织教学，多媒体教学手段的灵活运用等措施多种途径提高学生学习本门课程的兴趣，加大考核方式的改革力度，注重理論结合实际能力的考查。当然教师还需要发挥主观能动性，保持课程教学持续改进的动力。
　　参考文献：
　　[1]钟秉林.人才培养模式改革是高等学校内涵建设的核心[J]. 高等教育研究， 2013（11）： 71-76.
　　[2]潘毅，李彤梅，黄云德等.建筑类建筑结构课程教学改革探讨与尝试[J]. 高等建筑教育， 2010（6）： 119-121.
　　[3]邓雪松， 周云. 建筑学专业建筑结构与选型课程教学方法探讨[J]. 高等建筑教育， 2001（1）： 52-53.
　　[4]张金红， 李作龙. “建筑结构” 教学方法改革探讨[J].中国电力教育： 下， 2014（2）： 87-89.
　　[5]侯学良， 杨思佳. BIM技术在工程结构课程教学中的应用[J]. 高等建筑教育， 2017（6）： 129-132.
　　作者简介：
　　董吉武（1981-），男，安徽长丰人，博士，讲师，研究方向为混凝土结构工程。
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