郭恩平 陈稚文
(1.湖南科技学院土木与环境工程学院,湖南 永州 425000; 2.永州市建设工程质量安全监督站,湖南 永州 425000)
高层建筑结构课程教学改革探讨
郭恩平1陈稚文2
(1.湖南科技学院土木与环境工程学院,湖南 永州 425000; 2.永州市建设工程质量安全监督站,湖南 永州 425000)
针对高层建筑结构课程教育教学中存在的教学内容繁杂、教学过程枯燥、考核方式不合理等问题,提出了合理安排教学内容、调动课堂积极性等改革措施,以提高学生工程实践能力。
教学内容,教学方法,考核方式,改革
高层建筑结构已成为国家地区经济实力的象征,人类文明延续的有力证据,“世界第一高楼”的争夺也异常惨烈,世界排名前十的摩天大楼中国占据超过半数,可见对于工程技术人员,掌握高层建筑结构的理论知识及施工技术是重要的工程素质。高层建筑结构作为土木工程专业核心课程,是一门综合性强,难度大,应用广的专业课程[1]。高层建筑结构课程教学过程中存在诸多问题,为使学生更好的掌握本课程,进行教学改革迫在眉睫。
1)教学内容繁杂。高层建筑结构课程知识点冗繁,包括高层建筑结构特点与体系,结构布置,框架结构、剪力墙结构和框架剪力墙结构内力计算及构件设计,扭转计算,筒体结构等。涉及内容波及到多门专业课程,如钢筋混凝土结构,抗震工程结构,结构力学,材料力学,高等数学等。其中框架结构内力计算中竖向荷载作用下的分层法,水平地震荷载作用下的反弯点法和D值法在钢筋混凝土课程中重复,同时涉及到结构力学运用。框架结构构件设计是钢筋混凝土结构课程的重要内容。剪力墙结构及框架剪力墙结构内力计算推导过程在教材中占据很大篇幅,且过程繁杂难懂,涉及到材料力学、结构力学、高等数学相关知识的运用。在过去的教学过程中存在重点不突出,想要面面俱到的问题,但课程安排仅48课时,学生对学过的知识点不感兴趣,新的问题又难且没有足够时间理解,导致课题效果不理想,学生存在厌学现象。
2)教学过程枯燥。高层建筑结构课程由于其独特的特点,涉及到的专业基础课多且综合性强,存在很多理论推导过程,且结论都是用于计算内力及构件设计。大量的计算过程及例题导致在教学的过程中学生有枯燥无味的感觉,容易出现课堂走神的现象。在过去的教学中过于偏重理论推导的过程,且由于课时少内容多,不得不将很多计算内容压缩到课堂之上,使得学生有填鸭式的枯燥感。
3)教学方法守旧。多媒体与板书结合是现在常用的教学方法,多媒体教学可以弥补板书占用授课时间的问题,对于难点内容板书更利于学生理解。但由于课程自身的特点,多媒体内容仍旧偏重于计算,虽然在课件制作过程中插入了很多典型高层建筑结构的图片,但计算内容仍然占很大比重,无法改变课程特点,提高学生学习主动性。
4)考核方式不合理。课程考核方式采用传统的平时成绩与考试成绩结合,各占20%与80%。平时成绩根据作业完成情况及课堂表现综合评定。考试采用闭卷考试。考试题型由选择,填空,简答,名词解释,计算,综合题等组成。这种传统的考核方式可以检验学生掌握课堂知识的效果,但高层建筑结构是一门应用性很强的课程,掌握好本门课程对于学生今后从事设计工作起着至关重要的作用,理解并掌握本门课程,学生可以独立完成结构的设计,且在施工过程中可以利用所学知识发现图纸中存在的问题。但传统的考核方式达不到检验学生应用与实践的能力。
2)调动课堂积极性。改变传统的填鸭式教学的方法,调动学生课堂积极性。为激发学生学习兴趣,授课过程中补充典型高层建筑的实例,对其背景进行讲解,并对其施工过程以及先进技术进行介绍。如世界排名前十的超高层建筑中“台北101”大厦楼高508m,因应高空强风及台风吹拂造成的摇晃,台北101设置了风“阻尼器”,是在88楼~92楼层挂置一个重达680t的巨大钢球,利用摆动来减缓建筑物的晃幅。电梯有两部,为观景台使用,从1楼直达89楼观景台只需37s。课下可以让学生观看其视频介绍,增强学生对现在先进技术的了解,与时俱进。另外还有其他超高层建筑每次课前进行简单介绍,课下学生去搜索资料了解,从
而调动学生学习主动性。在框架结构的讲解过程中可以穿插讲解施工工艺及现在先进的抗震措施,比如设置隔震支座,阻尼支撑,摇摆构件等。在课堂中引入专业领域的新知识,不仅可以提高学生学习兴趣,同时能让学生与时代同步,同时将课堂内容与实践相结合,未来工作中能学以致用,符合应用型人才培养要求。另外根据课时合理安排每节课的内容。教材中理论推导内容过多,针对应用型大学生培养要求,可以简化此部分内容,只对思路进行梳理,具体的计算步骤进行详细讲解。
3)改进教学方法。传统的教学方法是利用好课堂45min,由于高层建筑结构课程的特点,需要让学生走出教室,走入施工现场去了解不同的结构体系,不同构件的配筋及其作用。如在框架结构内容讲解过程中,课下组织学生去施工现场了解其主要构件,并对梁、柱配筋进行讲解,对其构造结合JGJ3—2010高层建筑混凝土结构技术规程[3]进行讲解,并现场提问了解掌握程度。不仅对学生今后步入工作岗位有利,也对学生今后参加行业考试有很大帮助。高层建筑结构课程将专业基础课程综合串联起来,学完本门课程在理论上要求能独立进行框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构的设计。因此可以将本门课程与毕业设计相结合。本门课程开在第七学期,可以提前进行毕业设计开题工作,并对学生进行指导,从而让学生学以致用,加强对所学内容的理解及运用。另外计算机软件在土木工程中的运用已经普及,在学生掌握理论知识的同时,还需要掌握行业软件,如PKPM,在课堂中可以将所涉及到的参数进行讲解,从而加深学生的理解的同时提高其用软件进行结构设计的能力,并能对软件计算结果进行判断。
4)改革考核方式。传统的考核方式只能考核学生是否记住课堂内容,无法考核其对所学内容的理解程度及应用能力,为达到应用型人才的培养要求,需要改变考核方式。可以参照注册结构工程师考试的方式对学生进行考核,带着规范去考试,加强了学生对规范的理解程度。考试题型不再局限于传统题型,可以给学生自由发挥的空间,比如让学生论述对新技术,新工艺的了解,让学生时刻关注行业发展。平时成绩可以加大比重,在平时成绩中计入学生在施工现场的表现等。
高层建筑结构课程是一门理论性、综合性、实践性很强的课程,同时也是土木专业重要的必修课程。在教学过程中对内容、教学方法、考核方式等进行改革,提高教学效果,使学生掌握理论的同时具有实践能力,达到应用型人才培养的要求。
[1] 何淅淅.高层建筑结构设计课程改革的实践与思考[J].高等建筑教育,2007,16(1):69-72.
[2] 包世华,张铜生.高层建筑结构设计和计算[M].北京:清华大学出版社,2013.
[3]JGJ3—2010,高层建筑混凝土结构技术规程[S].
Exploration of teaching reform in the course of theStructuralofHigh-RiseBuilding
Guo Enping1Chen Zhiwen2
(1.CivilandEnvironmentalEngineeringInstitute,HunanUniversityofScienceandEngineering,Yongzhou425000,China;2.YongzhouConstructionEngineeringQualitySafetySupervisionStation,Yongzhou425000,China)
According to the existing complicated teaching contents, boring teaching process, unreasonable assessment methods and other problems of course teaching reform of high-rise building structure, put forward the reasonable arrangement of teaching contents, to mobilize the enthusiasm of classroom and other reform measures, in order to improve the students’ ability of engineering practice.
teaching content, teaching method, assessment method, reform
2015-03-10
郭恩平(1987- ),女,硕士,助教; 陈稚文(1987- ),男,硕士,助理工程师
1009-6825(2015)14-0232-02
G642
A