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摘要：
围绕能力培养这一核心目标，结合教学实践经验，总结了应用型人才培养模式下提高结构抗震设计课程教学质量，培养学生创新能力和工程实践能力的一些思考与经验，从提高学生兴趣、改进教学方法、加强实践环节、改革考核方式等方面进行了探索和实践。
关键词：结构抗震设计；能力培养；教学方法；实践环节
中图分类号：TU3-4 文献标志码：A 文章编号：
10052909（2014）02007004
地震是地球上的主要自然灾害之一，地震造成工程结构的破坏给人类带来了重大的灾难。就我国而言，近年来的多次地震造成了重大的损失，因此，工程结构的抗震问题再次引起社会的关注。为了防御地震灾害，减少地震造成的生命财产损失，必须重视结构抗震问题。结构抗震设计是高校土木工程专业的一门重要专业课程，主要介绍地震的基本知识、地震作用的计算以及各类工程结构的抗震设计与抗震构造。结构抗震设计课程涵盖的学科知识面广、内容丰富，与规范联系紧密，相对来说，学时较少，因此，在教学中教师对教学内容的侧重与取舍有较大自由，但也同时增加了教学的难度，近年来各高校也加强了对结构抗震设计课程的教学研究[1-4]。
应用型人才培养是适应于我国目前经济社会发展对人才实际需求的一种人才培养模式，这种人才培养模式的核心是注重对学生实践能力和创新意识的培养[5]。在这种教育模式下，对实践能力的培养应贯穿于实践性教学和课堂教学的整个过程。结构抗震设计作为一门综合性专业课程，在其教学过程中如何着眼于能力培养，既关系着结构抗震设计课程教学效果，也将直接影响结构抗震设计理论研究和实践应用的发展。
一、激发学习兴趣，为能力培养打下基础
抗震课程总体来说属于专业理论性较强的课程，学生容易产生
畏难情绪。这就要求课程的讲授必须保持一定的活跃性与趣味性，避免课堂沉闷。在引起学生的学习兴趣方面，第一堂课尤为重要。第一堂课中，可以首先通过大量的图片、视频等多媒体资料展示地震对工程结构所造成的巨大破坏及由此带来的损失，让学生切身体会抗震设防的重要性。在我国近期发生的几次地震中，都是农村地区的民居、学校等结构破坏严重，不少学生来自农村，熟悉的房屋结构倒塌破坏会引起他们强烈的共鸣，增强学生对地震灾害的感性认识。笔者利用查阅到的典籍文字、历史图片等资料，制作了中国地震历史回顾的PPT，从公元前780年的陕西岐山“西周三川皆震，是岁也，三川竭，歧山崩”的地震记载，到汶川地震、雅安地震，让学生从历史事件中纵向了解地震带来的巨大灾难，从而对如何抵御地震灾害产生强烈的求知欲，反响良好。在此基础上，适时告知学生，按照相关力学基本原理进行抗震设计是抵御地震的最有效途径。同时给学生介绍抗震课程的基本内容与框架，并明确课程学习的难点与重点，引导学生有针对性地复习和预习，为课程教学打下坚实基础。
二、采用多种教学手段培养学生的综合能力
（一）善用启发式教学，培养学生的思考能力
在“灌输式”的教学方式下，学生只是被动地接收，学习积极性不高。采用启发式教学，不但可以调动学生学习的积极性，提高学习效率，而且能充分培养其思考能力。例如，
在学习基本烈度的概念时，先让学生回忆之前学过的“基本风压”、“基本雪压”等概念，再引导学生思考：“同样是对设计标准的预测，如何考虑不同地区地震发生的可能性及地震影响的大小？”之后再给予答案，向学生介绍基本烈度的概念。在学习地震作用的计算时，可以先让学生思考：“在同样的场地、同样的地震输入下，质量相同但宽胖不同的结构其地震作用是否相同？”学生凭直觉可以猜到应该是不相同的，但不清楚原理。
此时，引导学生应用结构动力学的知识建立单自由度弹性体系的运动方程，并分析该非齐次微分方程的定解参数，发现在干扰项（即随时间变化的地面运动）一定的情况下，结构的反应与自身的动力特性（即自振频率和阻尼比）有关，质量相同而宽胖不同的结构，其刚度不同因而自振频率不同，地震反应自然也就不相同了。又如，在介绍不同结构的抗震设计和抗震措施时，先通过实例介绍不同结构的主要破坏特征和类型，然后启发学生思考：“针对其破坏特征，应该从哪些方面来加强抗震设防？”
为了让学生充分认识概念设计的重要性，在课程中应当突出强调地震的随机性，包括设防烈度和地震参数的设定、场地的影响、计算模型的简化等都存在不确定性，因此，抗震计算并不能唯一保证结构的抗震安全性。
讲解时应结合一些工程实例，引导学生从结构选型、平立面布置、延性设计等方面分析在实际地震中的不同震害表现，并适时总结概念设计的基本原则。总之，通过层层设问、启发引导式的教学，吸引学生的注意力，让学生在问题面前积极思考，学会寻找解答问题的途径与方法。
（二）利用网络资源，培养学生查阅资料和自学的能力
结构抗震设计课程内容多，涉及面广，在有限的学时内学好所有的课程内容非常困难。网络信息资源丰富，为学习提供了另一个广阔的宝库。在结構抗震设计课程的教学中，安排一定的学习主题，引导学生利用网络资料有目的地自主学习。一方面可以培养锻炼学生查阅资料、阅读理解、综合概况的能力，另一方面也可以扩展学生的视野，培养其学习兴趣。例如，在学习地震场地时，采用灌输式教学，学生可能不理解场地分类的意义与必要性，而事先布置主题任务，要求学生查阅资料文献，了解不同场地上结构震害的调查情况、场地对地表地震波特性及结构地震反应的影响，并提出自己的结论性意见。学生通过自学，了解场地的地震效应，从而对设计谱按场地分类进行区别。同理，在桩基的水平抗震设计方面，一般的结构抗震设计教材讲得较少，而学生又比较感兴趣，则可以给学生提供一些综述性的资料文献作引导，继而布置学习主题让学生查询有关地震中桩基破坏的资料，在课堂上让学生讨论桩基的水平抗震问题。建议学生利用业余时间浏览《土木工程学报》《建筑结构学报》《地震工程与工程振动》等专业期刊和相关专业论坛，使学生了解专业的科研动态和发展趋势，扩展学生的视野。利用网络资源辅助学生形成自学习惯，将使学生终身受益。
围绕能力培养这一核心目标，结合教学实践经验，总结了应用型人才培养模式下提高结构抗震设计课程教学质量，培养学生创新能力和工程实践能力的一些思考与经验，从提高学生兴趣、改进教学方法、加强实践环节、改革考核方式等方面进行了探索和实践。
关键词：结构抗震设计；能力培养；教学方法；实践环节
中图分类号：TU3-4 文献标志码：A 文章编号：
10052909（2014）02007004
地震是地球上的主要自然灾害之一，地震造成工程结构的破坏给人类带来了重大的灾难。就我国而言，近年来的多次地震造成了重大的损失，因此，工程结构的抗震问题再次引起社会的关注。为了防御地震灾害，减少地震造成的生命财产损失，必须重视结构抗震问题。结构抗震设计是高校土木工程专业的一门重要专业课程，主要介绍地震的基本知识、地震作用的计算以及各类工程结构的抗震设计与抗震构造。结构抗震设计课程涵盖的学科知识面广、内容丰富，与规范联系紧密，相对来说，学时较少，因此，在教学中教师对教学内容的侧重与取舍有较大自由，但也同时增加了教学的难度，近年来各高校也加强了对结构抗震设计课程的教学研究[1-4]。
应用型人才培养是适应于我国目前经济社会发展对人才实际需求的一种人才培养模式，这种人才培养模式的核心是注重对学生实践能力和创新意识的培养[5]。在这种教育模式下，对实践能力的培养应贯穿于实践性教学和课堂教学的整个过程。结构抗震设计作为一门综合性专业课程，在其教学过程中如何着眼于能力培养，既关系着结构抗震设计课程教学效果，也将直接影响结构抗震设计理论研究和实践应用的发展。
一、激发学习兴趣，为能力培养打下基础
抗震课程总体来说属于专业理论性较强的课程，学生容易产生
畏难情绪。这就要求课程的讲授必须保持一定的活跃性与趣味性，避免课堂沉闷。在引起学生的学习兴趣方面，第一堂课尤为重要。第一堂课中，可以首先通过大量的图片、视频等多媒体资料展示地震对工程结构所造成的巨大破坏及由此带来的损失，让学生切身体会抗震设防的重要性。在我国近期发生的几次地震中，都是农村地区的民居、学校等结构破坏严重，不少学生来自农村，熟悉的房屋结构倒塌破坏会引起他们强烈的共鸣，增强学生对地震灾害的感性认识。笔者利用查阅到的典籍文字、历史图片等资料，制作了中国地震历史回顾的PPT，从公元前780年的陕西岐山“西周三川皆震，是岁也，三川竭，歧山崩”的地震记载，到汶川地震、雅安地震，让学生从历史事件中纵向了解地震带来的巨大灾难，从而对如何抵御地震灾害产生强烈的求知欲，反响良好。在此基础上，适时告知学生，按照相关力学基本原理进行抗震设计是抵御地震的最有效途径。同时给学生介绍抗震课程的基本内容与框架，并明确课程学习的难点与重点，引导学生有针对性地复习和预习，为课程教学打下坚实基础。
二、采用多种教学手段培养学生的综合能力
（一）善用启发式教学，培养学生的思考能力
在“灌输式”的教学方式下，学生只是被动地接收，学习积极性不高。采用启发式教学，不但可以调动学生学习的积极性，提高学习效率，而且能充分培养其思考能力。例如，
在学习基本烈度的概念时，先让学生回忆之前学过的“基本风压”、“基本雪压”等概念，再引导学生思考：“同样是对设计标准的预测，如何考虑不同地区地震发生的可能性及地震影响的大小？”之后再给予答案，向学生介绍基本烈度的概念。在学习地震作用的计算时，可以先让学生思考：“在同样的场地、同样的地震输入下，质量相同但宽胖不同的结构其地震作用是否相同？”学生凭直觉可以猜到应该是不相同的，但不清楚原理。
此时，引导学生应用结构动力学的知识建立单自由度弹性体系的运动方程，并分析该非齐次微分方程的定解参数，发现在干扰项（即随时间变化的地面运动）一定的情况下，结构的反应与自身的动力特性（即自振频率和阻尼比）有关，质量相同而宽胖不同的结构，其刚度不同因而自振频率不同，地震反应自然也就不相同了。又如，在介绍不同结构的抗震设计和抗震措施时，先通过实例介绍不同结构的主要破坏特征和类型，然后启发学生思考：“针对其破坏特征，应该从哪些方面来加强抗震设防？”
为了让学生充分认识概念设计的重要性，在课程中应当突出强调地震的随机性，包括设防烈度和地震参数的设定、场地的影响、计算模型的简化等都存在不确定性，因此，抗震计算并不能唯一保证结构的抗震安全性。
讲解时应结合一些工程实例，引导学生从结构选型、平立面布置、延性设计等方面分析在实际地震中的不同震害表现，并适时总结概念设计的基本原则。总之，通过层层设问、启发引导式的教学，吸引学生的注意力，让学生在问题面前积极思考，学会寻找解答问题的途径与方法。
（二）利用网络资源，培养学生查阅资料和自学的能力
结构抗震设计课程内容多，涉及面广，在有限的学时内学好所有的课程内容非常困难。网络信息资源丰富，为学习提供了另一个广阔的宝库。在结構抗震设计课程的教学中，安排一定的学习主题，引导学生利用网络资料有目的地自主学习。一方面可以培养锻炼学生查阅资料、阅读理解、综合概况的能力，另一方面也可以扩展学生的视野，培养其学习兴趣。例如，在学习地震场地时，采用灌输式教学，学生可能不理解场地分类的意义与必要性，而事先布置主题任务，要求学生查阅资料文献，了解不同场地上结构震害的调查情况、场地对地表地震波特性及结构地震反应的影响，并提出自己的结论性意见。学生通过自学，了解场地的地震效应，从而对设计谱按场地分类进行区别。同理，在桩基的水平抗震设计方面，一般的结构抗震设计教材讲得较少，而学生又比较感兴趣，则可以给学生提供一些综述性的资料文献作引导，继而布置学习主题让学生查询有关地震中桩基破坏的资料，在课堂上让学生讨论桩基的水平抗震问题。建议学生利用业余时间浏览《土木工程学报》《建筑结构学报》《地震工程与工程振动》等专业期刊和相关专业论坛，使学生了解专业的科研动态和发展趋势，扩展学生的视野。利用网络资源辅助学生形成自学习惯，将使学生终身受益。