高层建筑施工课教学内容和方法改革

孙洪伟，王 坦，窦立军，王德君，张 华，曲祖光，王 锐

（长春工程学院土木工程学院，长春 130012）

高层建筑施工课教学内容和方法改革

孙洪伟，王 坦，窦立军，王德君，张 华，曲祖光，王 锐

（长春工程学院土木工程学院，长春 130012）

结合高层建筑施工技术的发展状况，吸纳现代高层施工通用技术纳入教学内容;探索与技术相匹配的教学方法。从而提升学生对技术的认知水平和应用技能，培养学生高层建筑施工现场技术管理的基本能力，满足企业的需求。

高层建筑;现代施工技术;教学内容和教学方法改革

一、引言

高层建筑施工课程（以下简称“课程”）讲授的是现代高层建施工技术。我国《民用建筑设计通则》GB 50352规定：10层以上的住宅及总高度超过24m的公共建筑及综合建筑为高层建筑;《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045界定：总高度超过100m以上的建筑为超高层建筑。高层建筑充分利用城市的地上空间，居住容积率高，占地面积小，节约城市用地。我国人口众多，土地资源紧缺，建设高层建筑有很大的现实需求和前景。但高层建筑高度高、体量大，其施工技术科技含量高、综合性强，难度大。如：“超深基坑开挖”、“大体积混凝土裂缝控制”、“接力提升”、“逆作法”等技术已超越了常规施工技术理念。掌握高层建筑施工技术是施工企业核心竞争力的体现。高校为企业输送人才，开设的高层建筑施工课应吸纳现实和具有前瞻性的高层建筑现代施工技术作为教学内容。探索有效的教法，培养学生技术能力，满足企业的需求。

二、课程内容应选择现代高层建筑施工技术，突出技术的通用性

课程为专业技术应用课，教学目的旨在培养学生高层建筑施工（简称“高层施工”）技术的应用能力。课程内容选择应面向工程实际，选择现代高层施工技术［1］，兼顾施工企业现实和长远需求，考虑技术的前瞻性、应用的普遍性和适用性，兼顾国家扶持推广的重点技术纳入教学内容，突出技术的普遍性和时代特点。课程内容选择具体应考虑以下方面：第一，主要参考施工企业高层施工技术状况和发展趋势，选择先进和应用普遍（通用性强）的技术纳入教学内容。第二，符合国家在施工领域的技术导向。综合以上思考，兼顾有限的授课时间，选择以下施工技术纳入教学内容。并设定合理授课时间：

①高层建筑测量技术;（高层建筑形体控制通用技术;6学时）

②高层建筑深基坑支护技术;（保证深基坑施工稳定安全通用技术;22学时）

③高层建筑大体积混凝土、泵送技术;（保证结构强度、耐久性和施工效率通用技术;7学时）

④高层建筑脚手架技术;（保障高空作业供应和施工安全通用技术;5学时）

⑤高层钢结构安装技术。（最具前瞻性的结构组拼常用技术;2学时），总计42学时。

就以上技术在国内施工企业的应用状况进行抽样调查，结果如下表1。

调查结果表明，国内不同地区的大中型施工企业对以上技术应用率为94．5%，并呈上升趋势。另外，查阅国家住建部公布的施工新技术重点推广名录，以上技术是名录中鼓励推广的技术。课程内容选择的技术是现阶段和未来高层建筑施工应用频率高，生命力较强的技术。以上技术纳入课程内容，符合企业施工技术状况和国家产业政策。

设定科学合理的教学时间是保证教学质量的前提，也是基本教学规律。经几轮教学验证，按以上授课时数授课，学生对高层施工技术的认知效果较好。

表1 课程选择的高层建筑施工技术内容应用状况调查表

三、教学方法应针对现代高层建筑施工技术特点制定，务求实效

高层施工技术涉及施工经验、地质学、土力学、热学和工程力学、钢筋混凝土、钢结构、建筑材料、项目管理等多学科专业知识。某施工技术的解决，常综合运用以上学科知识和工程经验。如：高层深基坑土钉墙支护施工设计，需综合类似工程经验、土压力作用分析、荷载组合、钢筋混凝土构件设计理论等专业知识进行设计。显见，高层技术综合性强，技术复杂。此外，脚手架和模板、大体积混凝土、高层钢结构安装等技术也有类似特点。

学生实践经验少、工程感性认识不足、综合应用能力弱［3］。传统的教法难达到理想效果。创新教法是提升学生认知效果的有效途径。本课程探索的“原理法”、“案例法”等教法，经课堂教学检验，有较明显的教学效果。

（一）原理法

提炼技术和相关理论的原理，引导学生理解原理，运用原理解决实际工程技术问题。

如：高层测量施工的轴线控制技术［6］，控制要求是各层轴线平面定位准确，竖向轴线在建筑全高内保持垂直。原理是建立轴线引测的平面基准线和竖向投测的铅垂基准线，依据基准线原理进行轴线定位施工。授课时，重点讲解轴线定位原理，让学生掌握原理，鼓励用原理的思想方法，“举一反三”地解决高层轴线投测的共性问题。

原理教学，意义在于锤炼学生运用科学技术原理解决实际工程问题，养成科学的思维模式。对学生能力提高有明显的作用。

（二）案例法

案例将综合复杂的技术进行有机集成，诠释技术在实际工程上的应用过程和要领，对学生系统地理解技术实效性较强。是提高教学效果的重要手段。

如：高层建筑深基坑支护桩施工设计［6］，由构造设计、方案比选、水土压力和内力计算、配筋设计和强度校核、施工方法设计等诸多过程。涉及施工技术经验、工程地质、土力学和结构力学、钢筋混凝土结构等学科知识，知识间既独立又相关。教学中若逐一宏观讲解，学生认识离散，理解缺乏完整性，掌握效果欠佳。若用类似工程案例讲解效果较好。如：借鉴京城大厦与沈阳中山大厦等超高层建筑深基坑支护桩施工实例，整合改编成涵盖支护桩实际设计内容的集成案例，讲解时，在案例中对总体设计方法逐一诠释，使学生真实体味到设计要领，效果较好。

图1 高层建筑竖向轴线投测原理图

（三）情景法

工程技术类课程情景性强，用语言描述不能很好地再现意境。如高层建筑现场施工，使用各类材料设备和工具、在不同时间和空间、按不同施工技术在不同环境下建造，情景性强。学生头脑中不易想象出全息的技术方法和时空顺序情景，限制思维活动，不益于理解。教学实践证明，课堂上恰当地再现技术应用背景的“情景法”，对学生全息理解技术有明显效果。教师课前应收集和提炼技术应用的工程情景资料，必要时自行设计情景，运用多媒体、挂图、模型、动画、板书、照片、图片、资料、文献、视频等情景表现手段［4］，再现技术应用情景。在情景下讲解技术，为学生营造身临其境的氛围，直观体味技术原理和方法的应用过程，从形象观察到微观原理分析，形成从情景到内涵的认知学习过程［2］。可见，“情景法”对提升学生工程技术的学习质量有突出的作用。

（四）研讨法

教学中适当运用“研讨法”，针对重点知识问题组织学生研讨，是巩固知识的较好手段。如：教师启发引导学生针对重要技术、原理、方法、概念和应用问题开展研讨分析，引导学生进行积极深入的分析思考，各抒己见，表达自己的观点。如：鼓励学生到讲台上通过讲解和演示等手段表述自己的观点，吸收老师和同学的质疑或补充，使观点和方法趋于正确。学生由被动听课到主动研讨成为学习的主体，对锤炼学生主动运用知识和建立自信心很有益。正确观点的形成基于学生的思考，师生的“集思广益”。研讨教学法能提高学生瞬时思维判断能力，激发学习的主动性，对知识的理解巩固作用明显。

（五）答辩法

学生掌握知识和成绩考核的又一方法是在恰当的教学环节组织“答辩教学”［3］。答辩环节宜设定在学习效果薄弱的相关知识章节。如：高层建筑施工课各章是相互独立的专项施工技术，针对学生学习效果，寻找薄弱章节作为答辩的重点;也可在课程教学结束对课程全部知识的薄弱环节进行总体答辩。即可对某个章节的独立知识体系答辩，也可对整个课程知识体系答辩。若教学时间紧，可抽查答辩，抽查选平时学习态度和学习效果欠佳或听课出勤率差的学生为答辩对象。答辩时间应事先确定告知学生且留有余地，督促学生通过事先学、问、思、练等学习活动，加强自修［2］，学懂弄通应掌握的知识，通过答辩得以强化，答辩可测量学生知识掌握程度和应变能力，为客观地评定学生成绩提供依据。答辩对后进学生有警示和威慑作用，是督促学习的有效方法。

（六）综合法

“综合法”是各教法的有机融合。高层施工技术多样，背景复杂，经验性强，需不同专业知识和工程经验解决。要教会学生掌握技术，单一教法有时效果不佳，需要不同的表现手法。教学实践证实，综合运用各教法的“综合法”对提升教学效果有明显的作用。

如：高层脚手架施工技术［7］，有构造设计、施工荷载汇集、架体杆件的内力分析、杆件抗力安全稳定校核、脚手架安装施工工艺和安全技术措施等要点。若用传统的介绍讲解方式，不易建立脚手架施工方法的时空顺序情景，不益于学生理解技术。而其构造设计、杆件上的荷载传递和内力分析计算涉及施工经验性原理和力学计算原理，不讲清原理，学生不易理解。教学尝试采用“情景教学”和“原理教学”结合的“综合法”讲解技术，学生理解较好。如使用挂图、多媒体或动画展现脚手架杆件体系的空间构造情景配合讲解，即“情景法”展示脚手的空间构造形式和搭设要点，增强学生直观感性认识;在此基础上讲解杆件的荷载作用和内力计算原理。即“情景法”和“原理法”并用的“综合法”，使学生对脚手架技术的认识和理解产生质的提升［5］。

综合法强调各教法的有机融合，非简单的“罗列”或“叠加”。应探究各教法融合后教学效果的有效性，有效性应以学生的学习效果加以判别。

综上，教法是为有效表达教学内容服务的。高层施工技术的综合性、复杂性决定了相应教法的多元性。应针对教学内容和专业技术发展和生源素质的变化，致力于教法研究，创新优化教法。这是决定教学效果的关键。

四、结语

高层建筑施工课是重要的专业课。课程教学内容应及时吸纳现代高层建筑施工技术，同企业现实和长远的应用技术接轨。探索有效传授技术的教学方法，提升学生对技术的认知水平和应用技能。培养学生高层建筑施工现场技术管理的基本能力，满足企业的需求。

［1］ 吴之乃，等．建筑业10项新技术及其应用［M］．北京：中国建筑工业出版社，2001：3－6．

［2］ 谢安邦，唐安国．高等教育学［M］．北京：高等教育出版社，1999：216－219．

［3］ 伍新春．高等教育心理学［M］．北京：高等教育出版社，1998：189－201．

［4］ 孙洪伟．关于土木工程施工课的教学研究［J］．长春工程学院学报：社科科学版，2005（4）：18，24，52 －54．

［5］ 周周．教材内容升华与补讲的基本方法［J］．长春工程学院学报：社科科学版，2005（4）：20，24，58 －60．

［6］ 张厚先．高层建筑施工［M］．北京：北京大学出版社，2008：2－336．

［7］ 应惠清．土木工程施工［M］．北京：中国建筑工业出版社，2008：2－266．

Improvement of course teaching content and method in high-rise building construction

SUN Hong － wei，et al．
（Department of Civil Engineering，Changchun Institute of Technology，Changchun130012，China）

By combining with the developing status of construction technology about high-rise building，this article absorbs modern construction general technology of high-rise building into the teaching content;and explores teaching methods matching the technology．

high-rise building;modern construction technology;improvement of teaching content and methods

G64

A

1009-8976（2013）01-0114-03

10．3969/j．issn．1009-8976．2013．01．035

2012－11－11

长春工程学院教研项目（项目编号：2010［82］号）;长春工程学院教研项目（项目编号：2012．14［9］号）

孙洪伟（1963—），男（汉），吉林，副教授主要研究土木工程施工教学。