土木工程高層建筑結構教學改革范文

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摘要：為了合理規劃教學計劃，激發學生的學習興趣，提高學生的知識應用能力及解決實際工程問題的能力，文章分析了應用型高校土木工程專業高層建筑結構課程教學現狀和改革措施，措施包括明確教學目標；增加實驗教學課時，增強學生實操能力；精選教學內容；結合工程實例背景。

關鍵詞：應用型本科高校；土木工程專業；高層建筑結構

高層建筑結構是土木工程專業的一門專業課程，在土木工程專業學科知識體系中，這門課程專業性強，所需要的基礎知識點繁多，需要學生在掌握土木工程材料性質、建筑荷載計算傳遞、力學分析計算等準備知識的基礎上才能學好這門課程。隨著城市建設的發展，高層建筑也得到了快速發展，相比早期，近年來新建設的高層建筑體現出更加鮮明的特點[1]。針對近年來新建設的高層建筑的特點，基于應用型本科高校教學目標，筆者對現有的高層建筑結構課程教學改革淺談幾點思考。

一、高層建筑結構教學現狀

（一）教學目標定位不明確應用型本科高校教學宗旨是培養應用型人才，其教學目標在于培養的人才能夠在理解知識點的基礎上，根據具體工程實例對專業知識進行靈活應用[2]，其落腳點在于“應用”。土木工程專業服務于基礎建設產業，更加強調從業者擁有對專業知識正確應用的能力，契合應用型高校的教學宗旨。但由于“應用型高校”的理念近些年才提出，廣大教育從業者尚未完全理解、接受這一新的教學理念。故現有的大部分高校土木工程專業的高層建筑結構課程多存在教學目標定位不明，依然采用科研型本科高校的教學標準，教學大綱多沿襲早期材料，教學內容中多著重于理論知識的講解，而涉及對知識的應用則甚少。

（二）實踐教學不足，學生實操能力較弱現有的高層建筑結構課程教學重理論而輕實踐，存在學生普遍實操能力較弱的現象。基礎理論知識的教學固然有其在學科中的重要作用，但對于應用型本科高校而言，考慮到其教學目標在于對知識的應用，單純的重視理論而輕視實踐的教學不足以落實應用型本科高校的教學目標。現有的大部分高層建筑結構課程教學均對基本原理詳細講解，但對于基本原理的應用實操涉及教少，導致學生對部分知識的掌握只能停留在淺顯的認識程度上，不具備相應的應用能力。

（三）教學內容繁雜高層建筑結構課程涉及的理論知識及施工技術較多，主要包括高層建筑結構體系與結構布置、概念設計與抗震設計、荷載作用與結構計算原則、構件設計、構造要求及基礎設計等，涵蓋了高層框架、剪力墻、框架一剪力墻、簡體結構和組合結構等內容。同時，在高層建筑結構課程中，其理論計算還涉及結構力學、彈性力學、塑性力學等力學知識點。從整體上來看，教學內容繁雜，知識點冗繁，且偏重于計算，學生的掌握難度大，影響教學成效。（四）知識點缺少工程背景的結合現有的高層建筑結構課程教學中缺少對工程背景的結合。由于城市用地面積緊張，高層建筑結構在新建工程中的所占比例越來越大，高層建筑結構的工程實例越來越普遍，而在教學中所采用的工程實例依然是幾個陳舊的例子，諸如“上海金茂”“臺北101”“希爾斯”等，且多出現在緒論章節，而涉及具體知識點講解時又鮮有與工程實例結合。又如現在部分城市土地出讓文件中要求項目必須帶有一定數量的車位，這導致大部分的樓盤均采用大底盤地下室帶高層塔樓的結構形式，而現有的課程教學中缺少對這一工程背景的交代。

二、高層建筑結構課程教學改革實施策略

（一）明確教學目標針對定位為應用型本科高校的院校，教師應該深刻理解應用型高校培養能夠在理解知識點的基礎上，根據具體工程實例對專業知識進行靈活應用的人才的教學目標，具體到高層建筑結構課程上，即體現為培養能夠正確認識高層建筑結構體系、受力特點，重點掌握結構模型建立并計算、結構計算結果設計并繪制的人才。在此前提下高標準要求學生，培養學生對高層建筑結構這門學科的學習興趣，提高學生應用知識的能力。

（二）增加實驗教學課時，增強學生實操能力現今的高層建筑結構課程以理論授課為主，可相應增加實驗教學課時，同時對部分偏理論性的內容進行刪減，降低相關內容的考核要求，將識記量較大的內容改為認知，同時在保證總課時不變的情況下將所減少的理論課時轉為實驗課時，增加實驗教學課時。以某應用型高校土木工程專業為例，現有的高層建筑結構課程安排40個課時，全部以理論授課的形式進行，其中剪力墻結構、框架-剪力墻結構的近似計算這部分的內容占用了6個課時，可將這部分的理論授課減少為2個課時，另增加4個課時的上機實操課時。上課地點調整到機房實驗室，課前可安排學生進行軟件程序教學視頻預習觀看，在課堂上采用學生動手操作，教師針對性輔導的方式進行，發現問題及時反饋，增加師生互動，增強學生實操能力。

（三）精選教學內容高層建筑結構課程是一門理論性、系統性、科學性較強的專業課，鑒于行業的發展，有必要根據學生的培養層次，精選教學內容。為了符合應用型人才培養要求，在選擇教學內容時，可以以《高層建筑結構》(呂西林主編，武漢工業大學出版社)這本教材為主線，加入有關常用軟件應用等實踐性較強的內容。在此基礎上，還要引入專業領域的新知識，增加電算建模、工程實例平法施工圖認知兩項內容。另外，可以簡化框架、結構、側移、計算這部分的內容，確保教學內容簡明扼要、通俗易懂、重點突出，以增強教學效果。

（四）結合工程實例背景現有的高層建筑結構課程教學中對工程實例的介紹主要出現在緒論部分，且以概念介紹為主，較少有涉及具體的知識點和以工程實例為背景的應用，知識點沒有工程實例作為依托論述起來相對比較晦澀，故此應加強在知識點教學時結合工程實例背景。在進行結構規則性判斷時，通過采用實例高層建筑柱網平面圖，對其柱網進行分析，判斷諸如剪力墻間距、剪力墻截面長寬比、翼緣寬度等取值是否合理，提高學生解決實際問題的能力。在進行框架結構、剪力墻結構設計時，通過采用實例框架結構或剪力墻結構，逐條闡述相應理論知識點。工程實例背景的引入，能夠使學生對知識有更直觀的認識，理解起來也更容易，同時在一定程度上也能相應地增加工程經驗。具體而言，通過讓學生上機建模實際工程項目，觀察結構質心和剛心的位置并查看結構的扭轉效應，驗證教材中質心與剛心盡量重合的闡述是否合理可行。另外，對于工程實例中經常會出現的一些關鍵數據，鼓勵學生熟悉記憶。再者，由于已出現多起因基礎結構設計不當導致的工程事故[3]，教師可選擇典型事故案例，進行基礎失效導致的工程事故案例分析，強調高層建筑結構基礎設計的重要性。

三、結語

本文基于現今所采用的高層建筑結構課程教學方案，提出了教學方案中存在的教學目標定位不明、實踐教學不足，學生實操能力較弱、教材內容更新不及時、知識點缺少工程背景的結合等問題，并針對問題提出相應的明確教學目標、增加實驗教學課時，增強學生實操能力、改革教學內容、結合工程實例背景等教學改革措施，其目的在于合理規劃教學計劃，激發學生的學習興趣，提高學生的知識應用能力及解決實際工程問題的能力，宗旨在于培養土木工程專業應用型人才。

參考文獻：

[1]呂西林.高層建筑結構[M].武漢:武漢工業大學出版社,2001.

[2]吳曉義,唐曉鳴.應用型本科高校的發展定位、指導思想與校本特色[J].廣東培正學院論叢,2008(1):16-20.

[3]張志德.高層住宅樁基礎施工質量事故的分析及處理[J].有色金屬設計,2010,37(4):33-38.

作者：郭金龍 單位：福建江夏學院工程學院