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摘要：基于教育部提出的“新工科”建设，应满足学生“求知、增能、成才”的需求。基于文献统计法，以“建筑结构”、“建筑结构课程”为关键词，获取建筑结构涉及内容和课程改革方向。剖析了传统工科建筑学专业建筑结构课程在教学过程中存在的问题，主要包括学生学习兴趣缺乏、力学基础薄弱、教学手段单一、传统工程教育模式弊端等。结合智慧建筑与智能城市，提出了建筑结构课程教学改革方案，优化课程内容，丰富教学手段等，以期为建筑类专业工程教育教学改革提供借鉴。
关键词：新工科；建筑结构；教学改革；教学方法
2017年，教育部启动了“新工科”发展研究工作[1-2]，强调把握人才培养工作新形势，满足学生“求知、增能、成才”需求，增加参与创新创业实践及高质量就业机会。随着工业智能新技术的普及与应用，智慧建筑与智能城市引领新的建筑方向、建筑设计和建筑理念转变。同时，伴随着学生培养目标改变，需培养基础理论扎实、知识面广及实践能力突出的技术性人才。建筑学作为传统工科专业，工程实践涉及面广，为培养适应新形势下的技术人才，建筑结构技术教育必不可少。建筑结构是面向建筑学专业开设的专业基础课程，对完善学生知识结构体系具有重要作用，为后续课程学习奠定基础。同时，课程知识点作为建筑行业建造师、注册结构工程师的考试内容，对学生职业能力培养具有重要意义。建筑结构课程内容涵盖钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、建筑结构抗震基本知识和结构识图等，学习建筑结构基本构件受力特性，研究建筑构件设计类型、材料选择、构造要求等问题，使学生具有方案设计和建筑施工图设计的初步能力。建筑结构课程知识点涉及面广、公式繁杂冗长、工程实践性较强，学生普遍认为课程学习难度大，容易产生厌学情绪。传统教学过程中存在重艺术、轻技术，重系统知识、轻专业需要的问题，违背了“新工科”人才培养理念。因此，有必要对建筑结构课程的教学方法进行改革，课程内容应以“必需，够用”为度，密切联系工程实际，学习建筑智能技术，提升工程应用能力，使学生能够较好地适应新形势下的岗位需求。
一、建筑结构文献统计分析
为对建筑结构课程教学内容、教学方法及存在问题达到理性认识，采用文献统计方法对知网文献数据库中公开发表的论文进行检索，直观展示所选文献资料的关系网络、学科分布和论文数量统计等。以“建筑结构”为关键词，检索到期刊论文共66278篇，涉及高层建筑、结构设计、钢筋混凝土结构、钢结构、抗震性能与抗震设计等方面，论文内容大多数与工程实际相关，包括建筑工程施工技术、多层框架房屋结构设计、BIM技术在装配式建筑结构设计应用等。论文研究基础与建筑结构课程关联度较大，运用建筑结构课程知识较多，凸显了建筑结构课程在建筑工程应用的重要性。以“建筑结构课程”为关键词，检索到期刊论文共566篇，与建筑结构课程相关的关键词涉及教学改革、项目教学法、课程设计、土木工程专业、钢结构、高职院校等，文献涵盖了课程的开设群体、开设专业、课程内容、教学方法及课程改革方向。其中，与教学方法及教学改革相关联的论文占比例较大，反映了“新工科”背景下建筑结构课程改革势在必行。为了更好地分析建筑结构课程存在的问题及改革方向，基于文献统计法对开设学时、开设专业、学生类别及教学方法进行归纳分析，如表1所示。
二、建筑力学课程教学存在的问题
建筑结构课程教学质量影响因素较多，既有外界因素，又包括教师因素、学生因素等。本文基于文献统计汇总建筑结构课程教授过程中存在的问题，结合近两年面向建筑学专业、房地产开发与管理专业授课情况，阐述影响建筑结构课程教学质量的因素。
（一）力学基础薄弱，识图能力差
建筑结构课程是在建筑力学课程基础上开设的一门专业课[3-4]，涉及钢筋混凝土结构轴心/偏心受力构件承载力、受弯构件正截面/斜截面承载力、受扭构件承载力和构件裂缝与变形等内容，其中知识点中公式及力学计算偏多（挠度、转角），要求学生有较好的力学基础。建筑学专业学生数理基础普遍较差，在学习建筑力学过程中不能较好理解公式推导及应用。另外，建筑结构涉及较多建筑构件布置图，如钢筋布置、柱/梁空间布置等，要求学生具备一定的空间思维和构图能力；学生虽有一定绘图功底，但仅仅停留在建筑物外观设计层次上，不具备现场工程识图能力。
（二）缺乏兴趣，课程重要性体现不足
兴趣是学习的动力，兴趣不足导致课程重视程度下降。学习兴趣不足的部分原因是学生没有明确的人生规划，学习过程中抱有“学了用不到”的心态，学习积极性不高。另一部分原因是教师虽具备扎实的理论功底，但不具备建筑学专业实践背景，无法将建筑结构与建筑设计及工程实例相结合，授课僵化、呆板，讲解知识点应用偏少，很难引起学生兴趣。
（三）教材不合适，实用性不足
建筑结构课程内容涵盖钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、建筑结构抗震基本知识和结构识图等，课程内容应以“必需、够用”为原则，突出应用性和实用性。一些教材重点不突出，章节衔接不充分，课程体系的整体性不强。同时，课程内容编写忽视了专业培养目标，理论知识推导与讲解过多，缺少工程实例，不利于学生综合能力和创新能力培养。
（四）教学手段单一，学生参与度低
教学质量与教学手段相关联，合适的教学手段可提高学生学习兴趣，把抽象问题简单化，从而提高教学质量。目前，教师过多的采用传统教学方法（提问-讲解教材-例题演示-布置作业），学生参与度较低，无法有效调动学习建筑结构的兴趣和积极性，影响教学质量。
（五）课时少、内容多，重理论、轻实践
建筑结构课程知识点涉及面广，教学内容抽象，授课过程占时较长，而培养方案制定的课程学时较少，授课教师为应付教学计划，出现赶进度现象，造成学生无法理解授课内容及知识的应用。同时，授课中重视定量分析，忽视定性分析，过分强调学生的计算能力和解题技巧，忽略了建筑结构与工程实际的联系。
（六）教学实验实训平台偏弱
建筑结构课程工程应用性强，课程内容涵盖混凝土轴心受压、间接法劈裂试验及钢筋应力-应变曲线等。教学实验内容较多，实践、实训平台偏弱，学生只能借助教材完成知识点学习，学习效率较低。
三、教学改革探讨
（一）注重兴趣培养，上好第一节课
为培养学生学习兴趣，要讲好绪论课，明确课程的重要性，尤其是突出对未来职业能力的影响。从工程实例出发，明确建筑结构课程不是枯燥的力学公式罗列和推导，更多的体现建筑结构在日常生活中的应用，唤起学生求知欲望，激发学习兴趣。
（二）优化教材内容，加强职业技能培养
建筑结构课程内容选取应符合专业培养目标，结合专业特点及学生情况，以工程实例及结构设计为出发点，融“产-学-研”为一体，够用实用为主，删减部分偏深、偏难内容，培养学生构建结构模型和解决实际问题能力。以建筑学专业为例，课程教学内容整合为五大模块：建筑基础知识，包括建筑材料基本性能、建筑结构设计原理、抗震设计基本知识；结构设计包括钢筋混凝土受弯（扭）构件正截面、斜截面承载力设计、钢筋混凝土轴向构件承载能力设计及构件变形和裂缝宽度计算等；常用多高层建筑结构体系包括混凝土结构、预应力混凝土结构、钢结构、砌体结构等结构体系的介绍；平法施工图识读；工程实例分析，包括建筑工程主体结构工程常见质量通病及防治措施、混凝土工程施工流程及冬季施工注意事项。
（三）改革教学手段，提升教学质量
为提高教学质量，教学方法与教学手段必须改革，提高学生兴趣，引导学生积极主动思考。
1.提高教师教学水平
课程质量很大程度上取决于教师的教学水平，教学水平不仅取决于教师知识储备情况，而且与表达能力关联。因此，需注重教师能力培养，了解、熟悉建筑设计与结构相关知识点，用形象思维和逻辑思维相结合的方法进行教学内容设计和课堂教学实践。同时，提高教师素质，积极参加学术研讨会，提高教学水平。
2.应用多种教学方法
建筑结构课程教授过程中应根据讲解内容采取不同的教学方法，提倡多种教学方法并用。讲解混凝土材料性能时，采用直观教学法，充分利用实物照片，使抽象问题直观化，复杂问题简单化。讲解钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算时，采用启发式教学法，结合正截面承载力计算方法引导学生对斜截面承载力计算进行分析，培养独立分析和解决问题能力。采用典型案例教学法用于施工现场内容教学，通过施工案例讲解提升学生职业技能。
3.利用多媒体与动画功能
建筑结构课程内容理论性强，知识点较为抽象，传统的教学模式无法满足教学需求。理论教学环节采用多媒体及flash动画教学，课件配有工程实例图片，将工程实例融入理论教学。通过动画教学，提高学生学习兴趣，节约教学时间，教学效果显著。
4.推广实验教学，加强校企合作
建筑结构课程工程实践性强，教学内容较为抽象，为了培养学生动手能力和提升职业技能，教学方式应与工程实例相结合。加强校企合作，利用课余时间安排学生到施工场地参观学习，如观察钢筋绑扎、混凝土浇筑、剪力墙中分布钢筋布置等，将抽象的理论概念与实物相结合，加深对概念的理解。加强实验教学，通过现场实验操作、观察，更好地理解低碳钢应力-应变曲线，加深构件变形特征印象。
5.应用辅助软件及学习网站
为提高学生学习兴趣及培养职业技能，利用学习网站（知网、小木虫论坛、Soopat专利查询）、微信公众号（轻松学土木、工程施工联盟）进行教学活动。为轻松学土木公众号推送的学习材料，知识点表达生动，促进学生对知识点的理解。加大仿真实训软件（ANSYS、Abaqus、BIM）的应用力度，让学生在虚拟的施工场景中掌握各种常见结构形式、材料性能、施工工艺、构造特点等。
6.参与大学生结构设计竞赛
开展结构设计大赛对提高学生学习兴趣和增强综合能力具有重要意义，有助于加强学生间互动交流，培养团队协作意识[5]。同时，考察学生对建筑结构基本知识的理解与应用，从外观设计到内部构件承载力计算，最大限度发挥想象力和创新能力。从形式单一的课堂教学转变为形式丰富多样、内容生动具体的课余实践活动，有利于学生职业技能的提升。
参考文献：
[1]吴爱华，侯永峰，杨秋波，等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.
[2]朱正伟，周红坊，李茂国.面向新工业体系的新工科[J].重庆高教研究，2017，5（3）：15-21．
[3]刘持林．建筑结构教学改革的若干问题分析[J].商业文化，2008（7）：171．
[4]任宜春，张杰峰.建筑学专业建筑结构课程教学改革的探索[J].中外建筑，2010（8）：103-104．
[5]刘问，胡雨村，罗璐.利用大学生结构设计竞赛促进土木工程学科实践教学改革[J].中国林业教育，2014，32（4）：11-13.
作者:贾传洋 单位:临沂大学土木工程与建筑学院
