论文部分内容阅读
【摘 要】 文章在总结多年建筑安全专业建筑结构课程教学经验的基础上，分析了目前建筑安全专业建筑结构教材存在的不足，提出了建筑安全专业建筑结构课程教学应结合该专业学生的特点，从课程现状、教学改革及实践活动等方面对建筑结构课程的教学改革进行了探讨，并做了一些有益的尝试，取得了较好的教学效果。
【关键词】 建筑结构；教学改革；实践活动；建筑安全专业
【中图分类号】G642.12 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）33-0-02
引言：目前，我国经济建设保持着高速发展的势态，培养符合社会需要的高素质应用型人才已成了大学教学的重要任务之一。一方面，与研究型人才相比，应用型人才具有更强的实践技能和动手能力，能较快地适应岗位的需求，解决工作实际问题。这就需要高等教育教学增加更多的实践性教学内容。而另一方面，随着高等教育教学改革的深入，课程教学时数日益减少已是普遍存在的现象。因此，有必要在高等教育教学过程中对工程类课程进行合理地改革，以便在有限的授课时数下更好地完成教学任务，这对培养高素质应用型人才具有重要的现实意义。建筑结构是指在土木建筑工程中，由若干构件连接构成能承受荷载和其他作用的受力体系。建筑结构类课程就是以这一受力体系为研究对象而开设的一些课程。对于土木工程专业，一般以“混凝土结构”、“砌体结构”、“钢结构”、“高层建筑结构”、“基础工程”等多门课程分别开设，对于其他专业则多以“建筑结构”、“工程结构”或者“水工结构”等课程开设。本文建筑安全专业以建筑结构为研究对象。应用型及应用型向研究型过渡的本科院校中，涉及建筑结构类课程的专业主要有建筑学、给水排水、水利水电、建筑环境与设备工程、建筑安全专业、工程造价、工程管理、房地产经营与管理等。该类课程一般作为专业基础必修课开设，课程对学生的专业素质形成有着重要的影响。
1 课程现状
1.1教学大纲缺乏针对性
针对我校从应用型向应用研究型过渡的本科院校，建筑安全专业人才培养方案及课程教学大纲应能体现该专业实践技能和动手能力的培养，强调应用性、实用性，然而我校建筑安全专业专业人才培养目标定位不准确、缺乏特色，这势必导致难以制定出对本专业具有针对性的教学大纲，直接影响到本专业的课程教学效果。
1.2教材建设相对滞后
教材的编著者及出版社出于发行量的原因，往往把几个相近专业的建筑结构类教材合并编著出版，使得市面上鲜有针对性较强的专用教材，更不用说应用型教材[1]。另外，教材在内容上也有一定的滞后，较少体现新的技术、方法、工艺、新规范等内容。
1.3跨度大、综合性强
建筑结构类课程跨度大、综合性强。开设建筑结构类课程之前，学生一般要先经过“房屋建筑构造”、“建筑制图”、“建筑材料”、“建筑力学”、“建筑施工”等多门课程的学习。建筑结构类课程是对这些课程的综合，并涉及到结构可靠度设计理论。课程内容涉及面广、综合性强是该类课程的主要特点。
1.4课程实践性强
建筑结构的基本理论大多是以实验为基础的，而有的则是直接来源于对广泛工程实践经验的总结。国家颁布有相应的设计规范和规程，并会根据最新研究成果与工程实践经验适时修改。可见，该类课程实践性较强。
1.5教学课时数有限
课时数有限（建筑安全专业48学时）、内容多，又要注重培养学生的实践技能和动手能力，使得该门课程的教学难度加大，对教师的要求更高。
2 课程教学改革要点
2.1制订有针对性的教学大纲
编制定位准确的专业培养方案（计划），再根据专业培养方案（计划）制定出相应的课程教学大纲。具有针对性的课程教学大纲是课程教学及其改革的关键。应用型为主的本科院校建筑结构类课程教学大纲应体现实践技能和动手能力的培养，强调应用性、实用性。
2.2结合教材建设合理改革教学内容
教材作为教学内容的载体，是教学的主要工具，对学生的学习十分重要。该类课程内容涉及面广，加上教材的局限性，使初学者往往对各章节的学习目标和中心内容不明确，很难将各部分内容有机统一起来。因此，仅依靠教材进行授课很难使学生达到把知识点由点及线再提高到面的程度。要让学生融会贯通，还需发挥好教师作为教学组织者、指导者、促进者的作用，合理改革教学内容，组织好课堂教学。牢记教材只是教学的工具，不迷信教材、不把教材当做指挥棒，本人教授的安全工程专业学生没有学习过“房屋建筑构造”、“建筑制图”等课程，因此很多基本概念不清楚，有必要自编精品建筑结构教材，使得教学有所依据。在教学过程中，明确只要是符合教学大纲要求、有利于学生能力培养的就可以调整授课章节顺序或对教材教学内容进行选择性的增删。
2.3采用多元化教学方法
为更好地提高教学效率，根据課程内容及特点，采用多元化、多维度教学手段[2]。对于基本概念、材料性能、建筑构造及设计方法和计算步骤等叙述性内容的讲解采用PPT课件进行演示，归纳出学习目标和中心内容，加深学生对关键知识的学习理解。对于房屋构造组成、结构的荷载传递路线及各种基本构件的受力和破坏过程、破坏特征等内容，可采用多媒体课件动态模拟表达或者播放教学演示录像，引导学生进行形象思维。此法生动、直观，易于理解，既可获得其他方法无法取得的效果，又可节约授课学时。对教学内容中的门窗、楼梯、楼屋盖等的类型、组成与构造也可结合实物案例作现场讲解，通过现场参观实物并讲解可以使学生更直接地掌握课程内容，形成整体概念。对于教学内容中的重点和难点问题，如截面承载力计算基本公式推导等，则宜采用传统的板书方式，引导学生思考，使其参与具体推导过程，以加深理解。必要时还可以安排自学与组织课堂讨论，而且各种方法还可以综合运用，为更好地将理论与实践相结合，教师授课前应安排、指导学生进行实践认知学习，使学生有一个直观认识[3]。 2.4增加实践性教学环节
要激发建筑类专业学生学习建筑结构这门课的热情，就不能仅将学习局限在课堂范围内，而应该将其置于更为广阔的实践活动中去。除了平时的课后作业和习题课外，现场教学、课外调查和结构模型比赛等形式的实践活动对学生结构概念的培养和形成也是非常重要的。
其一，利用课余时间，引导学生主动观察学校内不同结构体系的建筑在荷载传递、建筑构造上的内在关系，分析不同结构形式的传力途径，帮助他们建立结构体系整体受力的概念。
其二，在可能的情况下，联系就近的工地，带领学生去现场参观，这有利于他们更好的理解施工工艺和结构荷载传力机制的相关关系，而不是只停留在书本和图纸上。
其三，鼓励学生参加学校组织的结构设计比赛，通过模型设计、模型制作、模型安装，在加载平台、模型加载等环节，锻炼学生的综合能力，激发学生学习课程的积极性。
3 教学改革的实践
3.1启发式教学法
研究如何开展启发式教学，加强学生思考能力和创新能力的培养，从重知识目标转向重智能目标上转变。课堂教学中在讲授新的知识时，宜采用启发誘导的方法，回顾以前学习的相关内容，设置新的疑问，引导学生在解决问题的过程中自然而然、不知不觉地接受新的知识，吸收新的思想，降低学习的难度。比如，在讲解梁的三种斜截面破坏形态时，我们在设计时要把梁设计成那种形态的梁，靠什么方法措施来保证是适筋梁及斜截面剪压破坏。
3.2生动形象的比喻教学法
研究怎样以生动形象的比喻阐释抽象的概念。教学语言是教师充分消化教材后，在课堂上向学生进行知识的口头传授，根据学生抽象思维弱于形象思维这一特点，教师应使用通俗易懂的语言，使抽象的概念形象化，帮助学生建立想象。在课堂上多运用恰当的比喻，可以促进学生对抽象概念的理解，增强学习的自信心。
3.3图示类比法
建筑结构课程中公式较多，且公式复杂，每个公式都有自己相对应的适用条件。如果不能很好的理清这些公式之间的区别与联系，而是死记硬背这些公式，即使勉强记住了，也很难自如运用，容易张冠李戴。例如正截面承载力计算，包括单筋矩形截面梁、双筋矩形截面梁、T型截面梁的承载力计算三种类型的截面，T型又分为第一类T型截面和第二类T型截面，每一类型又包括承载力设计和截面设计。因此，有8种类型的题目，每种类型所采用的基本公式不尽相同，每组公式都有自己相对应的适用条件。如果将这几种情况下的公式、适用条件、截面及等效应力图，进行类比，找出他们的相同的部分和不同的部分，将能更好的帮助学生理解记忆和应用。
3.4理论联系实际教学法
研究如何把理论结合实际，寓基本概念于实例中，讲解概念时举例说明。如讲解受压构件时，结合实际工程，讲解哪些为轴压柱，哪些是单向偏心，哪些是双向偏心。再如讲解砌体局部受压概念时，可举例砖混结构中梁搁置在墙上属砌体局部受压等。
3.5采用直观教学及多种媒体互补的教学手段
针对于学生抽象思维能力差，借助客观存在的实物、图例、照片、模型以及CAD三维配筋图形、CAI课件及形象的语言等，可以获得生动的表象和概念，从而比较全面、深刻的掌握知识[4-6]。
（1）工程照片。主要是在全国各地拍摄大量工程照片，并进行分类整理和说明，逐步在教学过程中应用，使教学过程理论联系实际，通过生动的照片将书本上枯燥的知识形象化，增强学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，帮助学生更好地理解有关知识的含义。
（2）工程图纸。主要是为了增强学生的识图、绘图能力，在学习阶段对实际工程的设计有初步接触，培养工程观念。根据本专业的特点，收集、制作、整理部分实际工程的图纸，通过对专业图纸内容的介绍，结合对工程图纸的识读和课程设计，逐步提高学生的识图和绘图能力，以提高学生的技术素质，满足专业技术人员的岗位需要。
（3）模型。为满足形象化教学的需要，添置教学模型若干，在教学中运用。如当没有条件去工地参观时，可以制作钢筋骨架模型，结合模型进行讲解，也可以达到直观的效果。同时，结合课外科技活动和竞赛，指导学生制作结构模型，以加深学生对所学知识的理解。
（4）各种构件的钢筋施工模拟效果图。各种构件配筋图及其节点的构造配筋，仅靠学生抽象思维能力，难以想象的很明白，在教学过程中，如果配以钢筋施工模拟效果图，可以给学生更加直观的视觉效果。
（5）CAI课件。根据课程特点和内容，制作精美、实用的CAI课件辅助教学，将枯燥的知识活化，形象地呈现在学生面前。课件将包括课程主要的知识点，以图文并茂的方式说明有关的知识。
（6）flash动画。对于某些构件的破坏过程及某些工艺的施工过程等知识点，如果仅凭教师用语言来描述，同学们接受起来比较困难，但是如果用flash动画的形式将整个过程演示出来，将变得非常直观容易接受。如适筋梁破坏过程属于延性破坏，首选是受拉区混凝土出现裂缝，接着受拉钢筋屈服，中和轴上升，受压区高度减少，混凝土受压应力急剧增加，混凝土被压碎，梁宣告破坏。仅凭我们的描述，同学们未必明白，但是通过flash动画将这个过程演示出来，不仅可以理解，同时也可激发同学们的兴趣。
3 结束语
除了教学内容及教学方法的改革外，立足于建筑安全专业学生结构知识体系的构建，以建筑结构与其他相关课程内容有机联系，对于提升教学效果，拓展学生的工程能力，效果明显。但如何将必要的结构素养与建筑安全专业培养目标有机结合，尚需进一步的探讨。
参考文献
[1]潘懋元.什么是应用型本科？[J].高教探索，2010，（1）：10-11.
[2]程来秀.基于应用型人才培养的《混凝土结构》课程教学改革研究[J].广东建材，2009，（6）：316-318.
[3]谢守勇.非电类工科专业《电子技术》课程教学改革的探究[J].西南农业大学学报（社会科学版），2006，（4）：288-290.
[4]史美东.建筑结构教学中多种媒体组合式教学法的探索[J].高等建筑教育，2007，16（1）：73-77.
[5]罗福午.建筑结构的任务和建筑结构教学内容的改革[J].中国建设教育，2009，（1）：49-51.
[6]何益斌.建筑结构[M].北京：建筑工业出版社，2007.
【关键词】 建筑结构；教学改革；实践活动；建筑安全专业
【中图分类号】G642.12 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）33-0-02
引言：目前，我国经济建设保持着高速发展的势态，培养符合社会需要的高素质应用型人才已成了大学教学的重要任务之一。一方面，与研究型人才相比，应用型人才具有更强的实践技能和动手能力，能较快地适应岗位的需求，解决工作实际问题。这就需要高等教育教学增加更多的实践性教学内容。而另一方面，随着高等教育教学改革的深入，课程教学时数日益减少已是普遍存在的现象。因此，有必要在高等教育教学过程中对工程类课程进行合理地改革，以便在有限的授课时数下更好地完成教学任务，这对培养高素质应用型人才具有重要的现实意义。建筑结构是指在土木建筑工程中，由若干构件连接构成能承受荷载和其他作用的受力体系。建筑结构类课程就是以这一受力体系为研究对象而开设的一些课程。对于土木工程专业，一般以“混凝土结构”、“砌体结构”、“钢结构”、“高层建筑结构”、“基础工程”等多门课程分别开设，对于其他专业则多以“建筑结构”、“工程结构”或者“水工结构”等课程开设。本文建筑安全专业以建筑结构为研究对象。应用型及应用型向研究型过渡的本科院校中，涉及建筑结构类课程的专业主要有建筑学、给水排水、水利水电、建筑环境与设备工程、建筑安全专业、工程造价、工程管理、房地产经营与管理等。该类课程一般作为专业基础必修课开设，课程对学生的专业素质形成有着重要的影响。
1 课程现状
1.1教学大纲缺乏针对性
针对我校从应用型向应用研究型过渡的本科院校，建筑安全专业人才培养方案及课程教学大纲应能体现该专业实践技能和动手能力的培养，强调应用性、实用性，然而我校建筑安全专业专业人才培养目标定位不准确、缺乏特色，这势必导致难以制定出对本专业具有针对性的教学大纲，直接影响到本专业的课程教学效果。
1.2教材建设相对滞后
教材的编著者及出版社出于发行量的原因，往往把几个相近专业的建筑结构类教材合并编著出版，使得市面上鲜有针对性较强的专用教材，更不用说应用型教材[1]。另外，教材在内容上也有一定的滞后，较少体现新的技术、方法、工艺、新规范等内容。
1.3跨度大、综合性强
建筑结构类课程跨度大、综合性强。开设建筑结构类课程之前，学生一般要先经过“房屋建筑构造”、“建筑制图”、“建筑材料”、“建筑力学”、“建筑施工”等多门课程的学习。建筑结构类课程是对这些课程的综合，并涉及到结构可靠度设计理论。课程内容涉及面广、综合性强是该类课程的主要特点。
1.4课程实践性强
建筑结构的基本理论大多是以实验为基础的，而有的则是直接来源于对广泛工程实践经验的总结。国家颁布有相应的设计规范和规程，并会根据最新研究成果与工程实践经验适时修改。可见，该类课程实践性较强。
1.5教学课时数有限
课时数有限（建筑安全专业48学时）、内容多，又要注重培养学生的实践技能和动手能力，使得该门课程的教学难度加大，对教师的要求更高。
2 课程教学改革要点
2.1制订有针对性的教学大纲
编制定位准确的专业培养方案（计划），再根据专业培养方案（计划）制定出相应的课程教学大纲。具有针对性的课程教学大纲是课程教学及其改革的关键。应用型为主的本科院校建筑结构类课程教学大纲应体现实践技能和动手能力的培养，强调应用性、实用性。
2.2结合教材建设合理改革教学内容
教材作为教学内容的载体，是教学的主要工具，对学生的学习十分重要。该类课程内容涉及面广，加上教材的局限性，使初学者往往对各章节的学习目标和中心内容不明确，很难将各部分内容有机统一起来。因此，仅依靠教材进行授课很难使学生达到把知识点由点及线再提高到面的程度。要让学生融会贯通，还需发挥好教师作为教学组织者、指导者、促进者的作用，合理改革教学内容，组织好课堂教学。牢记教材只是教学的工具，不迷信教材、不把教材当做指挥棒，本人教授的安全工程专业学生没有学习过“房屋建筑构造”、“建筑制图”等课程，因此很多基本概念不清楚，有必要自编精品建筑结构教材，使得教学有所依据。在教学过程中，明确只要是符合教学大纲要求、有利于学生能力培养的就可以调整授课章节顺序或对教材教学内容进行选择性的增删。
2.3采用多元化教学方法
为更好地提高教学效率，根据課程内容及特点，采用多元化、多维度教学手段[2]。对于基本概念、材料性能、建筑构造及设计方法和计算步骤等叙述性内容的讲解采用PPT课件进行演示，归纳出学习目标和中心内容，加深学生对关键知识的学习理解。对于房屋构造组成、结构的荷载传递路线及各种基本构件的受力和破坏过程、破坏特征等内容，可采用多媒体课件动态模拟表达或者播放教学演示录像，引导学生进行形象思维。此法生动、直观，易于理解，既可获得其他方法无法取得的效果，又可节约授课学时。对教学内容中的门窗、楼梯、楼屋盖等的类型、组成与构造也可结合实物案例作现场讲解，通过现场参观实物并讲解可以使学生更直接地掌握课程内容，形成整体概念。对于教学内容中的重点和难点问题，如截面承载力计算基本公式推导等，则宜采用传统的板书方式，引导学生思考，使其参与具体推导过程，以加深理解。必要时还可以安排自学与组织课堂讨论，而且各种方法还可以综合运用，为更好地将理论与实践相结合，教师授课前应安排、指导学生进行实践认知学习，使学生有一个直观认识[3]。 2.4增加实践性教学环节
要激发建筑类专业学生学习建筑结构这门课的热情，就不能仅将学习局限在课堂范围内，而应该将其置于更为广阔的实践活动中去。除了平时的课后作业和习题课外，现场教学、课外调查和结构模型比赛等形式的实践活动对学生结构概念的培养和形成也是非常重要的。
其一，利用课余时间，引导学生主动观察学校内不同结构体系的建筑在荷载传递、建筑构造上的内在关系，分析不同结构形式的传力途径，帮助他们建立结构体系整体受力的概念。
其二，在可能的情况下，联系就近的工地，带领学生去现场参观，这有利于他们更好的理解施工工艺和结构荷载传力机制的相关关系，而不是只停留在书本和图纸上。
其三，鼓励学生参加学校组织的结构设计比赛，通过模型设计、模型制作、模型安装，在加载平台、模型加载等环节，锻炼学生的综合能力，激发学生学习课程的积极性。
3 教学改革的实践
3.1启发式教学法
研究如何开展启发式教学，加强学生思考能力和创新能力的培养，从重知识目标转向重智能目标上转变。课堂教学中在讲授新的知识时，宜采用启发誘导的方法，回顾以前学习的相关内容，设置新的疑问，引导学生在解决问题的过程中自然而然、不知不觉地接受新的知识，吸收新的思想，降低学习的难度。比如，在讲解梁的三种斜截面破坏形态时，我们在设计时要把梁设计成那种形态的梁，靠什么方法措施来保证是适筋梁及斜截面剪压破坏。
3.2生动形象的比喻教学法
研究怎样以生动形象的比喻阐释抽象的概念。教学语言是教师充分消化教材后，在课堂上向学生进行知识的口头传授，根据学生抽象思维弱于形象思维这一特点，教师应使用通俗易懂的语言，使抽象的概念形象化，帮助学生建立想象。在课堂上多运用恰当的比喻，可以促进学生对抽象概念的理解，增强学习的自信心。
3.3图示类比法
建筑结构课程中公式较多，且公式复杂，每个公式都有自己相对应的适用条件。如果不能很好的理清这些公式之间的区别与联系，而是死记硬背这些公式，即使勉强记住了，也很难自如运用，容易张冠李戴。例如正截面承载力计算，包括单筋矩形截面梁、双筋矩形截面梁、T型截面梁的承载力计算三种类型的截面，T型又分为第一类T型截面和第二类T型截面，每一类型又包括承载力设计和截面设计。因此，有8种类型的题目，每种类型所采用的基本公式不尽相同，每组公式都有自己相对应的适用条件。如果将这几种情况下的公式、适用条件、截面及等效应力图，进行类比，找出他们的相同的部分和不同的部分，将能更好的帮助学生理解记忆和应用。
3.4理论联系实际教学法
研究如何把理论结合实际，寓基本概念于实例中，讲解概念时举例说明。如讲解受压构件时，结合实际工程，讲解哪些为轴压柱，哪些是单向偏心，哪些是双向偏心。再如讲解砌体局部受压概念时，可举例砖混结构中梁搁置在墙上属砌体局部受压等。
3.5采用直观教学及多种媒体互补的教学手段
针对于学生抽象思维能力差，借助客观存在的实物、图例、照片、模型以及CAD三维配筋图形、CAI课件及形象的语言等，可以获得生动的表象和概念，从而比较全面、深刻的掌握知识[4-6]。
（1）工程照片。主要是在全国各地拍摄大量工程照片，并进行分类整理和说明，逐步在教学过程中应用，使教学过程理论联系实际，通过生动的照片将书本上枯燥的知识形象化，增强学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，帮助学生更好地理解有关知识的含义。
（2）工程图纸。主要是为了增强学生的识图、绘图能力，在学习阶段对实际工程的设计有初步接触，培养工程观念。根据本专业的特点，收集、制作、整理部分实际工程的图纸，通过对专业图纸内容的介绍，结合对工程图纸的识读和课程设计，逐步提高学生的识图和绘图能力，以提高学生的技术素质，满足专业技术人员的岗位需要。
（3）模型。为满足形象化教学的需要，添置教学模型若干，在教学中运用。如当没有条件去工地参观时，可以制作钢筋骨架模型，结合模型进行讲解，也可以达到直观的效果。同时，结合课外科技活动和竞赛，指导学生制作结构模型，以加深学生对所学知识的理解。
（4）各种构件的钢筋施工模拟效果图。各种构件配筋图及其节点的构造配筋，仅靠学生抽象思维能力，难以想象的很明白，在教学过程中，如果配以钢筋施工模拟效果图，可以给学生更加直观的视觉效果。
（5）CAI课件。根据课程特点和内容，制作精美、实用的CAI课件辅助教学，将枯燥的知识活化，形象地呈现在学生面前。课件将包括课程主要的知识点，以图文并茂的方式说明有关的知识。
（6）flash动画。对于某些构件的破坏过程及某些工艺的施工过程等知识点，如果仅凭教师用语言来描述，同学们接受起来比较困难，但是如果用flash动画的形式将整个过程演示出来，将变得非常直观容易接受。如适筋梁破坏过程属于延性破坏，首选是受拉区混凝土出现裂缝，接着受拉钢筋屈服，中和轴上升，受压区高度减少，混凝土受压应力急剧增加，混凝土被压碎，梁宣告破坏。仅凭我们的描述，同学们未必明白，但是通过flash动画将这个过程演示出来，不仅可以理解，同时也可激发同学们的兴趣。
3 结束语
除了教学内容及教学方法的改革外，立足于建筑安全专业学生结构知识体系的构建，以建筑结构与其他相关课程内容有机联系，对于提升教学效果，拓展学生的工程能力，效果明显。但如何将必要的结构素养与建筑安全专业培养目标有机结合，尚需进一步的探讨。
参考文献
[1]潘懋元.什么是应用型本科？[J].高教探索，2010，（1）：10-11.
[2]程来秀.基于应用型人才培养的《混凝土结构》课程教学改革研究[J].广东建材，2009，（6）：316-318.
[3]谢守勇.非电类工科专业《电子技术》课程教学改革的探究[J].西南农业大学学报（社会科学版），2006，（4）：288-290.
[4]史美东.建筑结构教学中多种媒体组合式教学法的探索[J].高等建筑教育，2007，16（1）：73-77.
[5]罗福午.建筑结构的任务和建筑结构教学内容的改革[J].中国建设教育，2009，（1）：49-51.
[6]何益斌.建筑结构[M].北京：建筑工业出版社，2007.