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摘要：基于教育部提出的“新工科”建設，應滿足學生“求知、增能、成才”的需求。基于文獻統計法，以“建筑結構”、“建筑結構課程”為關鍵詞，獲取建筑結構涉及內容和課程改革方向。剖析了傳統工科建筑學專業建筑結構課程在教學過程中存在的問題，主要包括學生學習興趣缺乏、力學基礎薄弱、教學手段單一、傳統工程教育模式弊端等。結合智慧建筑與智能城市，提出了建筑結構課程教學改革方案，優化課程內容，豐富教學手段等，以期為建筑類專業工程教育教學改革提供借鑒。
關鍵詞：新工科；建筑結構；教學改革；教學方法
2017年，教育部啟動了“新工科”發展研究工作[1-2]，強調把握人才培養工作新形勢，滿足學生“求知、增能、成才”需求，增加參與創新創業實踐及高質量就業機會。隨著工業智能新技術的普及與應用，智慧建筑與智能城市引領新的建筑方向、建筑設計和建筑理念轉變。同時，伴隨著學生培養目標改變，需培養基礎理論扎實、知識面廣及實踐能力突出的技術性人才。建筑學作為傳統工科專業，工程實踐涉及面廣，為培養適應新形勢下的技術人才，建筑結構技術教育必不可少。建筑結構是面向建筑學專業開設的專業基礎課程，對完善學生知識結構體系具有重要作用，為后續課程學習奠定基礎。同時，課程知識點作為建筑行業建造師、注冊結構工程師的考試內容，對學生職業能力培養具有重要意義。建筑結構課程內容涵蓋鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼結構、建筑結構抗震基本知識和結構識圖等，學習建筑結構基本構件受力特性，研究建筑構件設計類型、材料選擇、構造要求等問題，使學生具有方案設計和建筑施工圖設計的初步能力。建筑結構課程知識點涉及面廣、公式繁雜冗長、工程實踐性較強，學生普遍認為課程學習難度大，容易產生厭學情緒。傳統教學過程中存在重藝術、輕技術，重系統知識、輕專業需要的問題，違背了“新工科”人才培養理念。因此，有必要對建筑結構課程的教學方法進行改革，課程內容應以“必需，夠用”為度，密切聯系工程實際，學習建筑智能技術，提升工程應用能力，使學生能夠較好地適應新形勢下的崗位需求。
一、建筑結構文獻統計分析
為對建筑結構課程教學內容、教學方法及存在問題達到理性認識，采用文獻統計方法對知網文獻數據庫中公開發表的論文進行檢索，直觀展示所選文獻資料的關系網絡、學科分布和論文數量統計等。以“建筑結構”為關鍵詞，檢索到期刊論文共66278篇，涉及高層建筑、結構設計、鋼筋混凝土結構、鋼結構、抗震性能與抗震設計等方面，論文內容大多數與工程實際相關，包括建筑工程施工技術、多層框架房屋結構設計、BIM技術在裝配式建筑結構設計應用等。論文研究基礎與建筑結構課程關聯度較大，運用建筑結構課程知識較多，凸顯了建筑結構課程在建筑工程應用的重要性。以“建筑結構課程”為關鍵詞，檢索到期刊論文共566篇，與建筑結構課程相關的關鍵詞涉及教學改革、項目教學法、課程設計、土木工程專業、鋼結構、高職院校等，文獻涵蓋了課程的開設群體、開設專業、課程內容、教學方法及課程改革方向。其中，與教學方法及教學改革相關聯的論文占比例較大，反映了“新工科”背景下建筑結構課程改革勢在必行。為了更好地分析建筑結構課程存在的問題及改革方向，基于文獻統計法對開設學時、開設專業、學生類別及教學方法進行歸納分析，如表1所示。
二、建筑力學課程教學存在的問題
建筑結構課程教學質量影響因素較多，既有外界因素，又包括教師因素、學生因素等。本文基于文獻統計匯總建筑結構課程教授過程中存在的問題，結合近兩年面向建筑學專業、房地產開發與管理專業授課情況，闡述影響建筑結構課程教學質量的因素。
（一）力學基礎薄弱，識圖能力差
建筑結構課程是在建筑力學課程基礎上開設的一門專業課[3-4]，涉及鋼筋混凝土結構軸心/偏心受力構件承載力、受彎構件正截面/斜截面承載力、受扭構件承載力和構件裂縫與變形等內容，其中知識點中公式及力學計算偏多（撓度、轉角），要求學生有較好的力學基礎。建筑學專業學生數理基礎普遍較差，在學習建筑力學過程中不能較好理解公式推導及應用。另外，建筑結構涉及較多建筑構件布置圖，如鋼筋布置、柱/梁空間布置等，要求學生具備一定的空間思維和構圖能力；學生雖有一定繪圖功底，但僅僅停留在建筑物外觀設計層次上，不具備現場工程識圖能力。
（二）缺乏興趣，課程重要性體現不足
興趣是學習的動力，興趣不足導致課程重視程度下降。學習興趣不足的部分原因是學生沒有明確的人生規劃，學習過程中抱有“學了用不到”的心態，學習積極性不高。另一部分原因是教師雖具備扎實的理論功底，但不具備建筑學專業實踐背景，無法將建筑結構與建筑設計及工程實例相結合，授課僵化、呆板，講解知識點應用偏少，很難引起學生興趣。
（三）教材不合適，實用性不足
建筑結構課程內容涵蓋鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼結構、建筑結構抗震基本知識和結構識圖等，課程內容應以“必需、夠用”為原則，突出應用性和實用性。一些教材重點不突出，章節銜接不充分，課程體系的整體性不強。同時，課程內容編寫忽視了專業培養目標，理論知識推導與講解過多，缺少工程實例，不利于學生綜合能力和創新能力培養。
（四）教學手段單一，學生參與度低
教學質量與教學手段相關聯，合適的教學手段可提高學生學習興趣，把抽象問題簡單化，從而提高教學質量。目前，教師過多的采用傳統教學方法（提問-講解教材-例題演示-布置作業），學生參與度較低，無法有效調動學習建筑結構的興趣和積極性，影響教學質量。
（五）課時少、內容多，重理論、輕實踐
建筑結構課程知識點涉及面廣，教學內容抽象，授課過程占時較長，而培養方案制定的課程學時較少，授課教師為應付教學計劃，出現趕進度現象，造成學生無法理解授課內容及知識的應用。同時，授課中重視定量分析，忽視定性分析，過分強調學生的計算能力和解題技巧，忽略了建筑結構與工程實際的聯系。
（六）教學實驗實訓平臺偏弱
建筑結構課程工程應用性強，課程內容涵蓋混凝土軸心受壓、間接法劈裂試驗及鋼筋應力-應變曲線等。教學實驗內容較多，實踐、實訓平臺偏弱，學生只能借助教材完成知識點學習，學習效率較低。
三、教學改革探討
（一）注重興趣培養，上好第一節課
為培養學生學習興趣，要講好緒論課，明確課程的重要性，尤其是突出對未來職業能力的影響。從工程實例出發，明確建筑結構課程不是枯燥的力學公式羅列和推導，更多的體現建筑結構在日常生活中的應用，喚起學生求知欲望，激發學習興趣。
（二）優化教材內容，加強職業技能培養
建筑結構課程內容選取應符合專業培養目標，結合專業特點及學生情況，以工程實例及結構設計為出發點，融“產-學-研”為一體，夠用實用為主，刪減部分偏深、偏難內容，培養學生構建結構模型和解決實際問題能力。以建筑學專業為例，課程教學內容整合為五大模塊：建筑基礎知識，包括建筑材料基本性能、建筑結構設計原理、抗震設計基本知識；結構設計包括鋼筋混凝土受彎（扭）構件正截面、斜截面承載力設計、鋼筋混凝土軸向構件承載能力設計及構件變形和裂縫寬度計算等；常用多高層建筑結構體系包括混凝土結構、預應力混凝土結構、鋼結構、砌體結構等結構體系的介紹；平法施工圖識讀；工程實例分析，包括建筑工程主體結構工程常見質量通病及防治措施、混凝土工程施工流程及冬季施工注意事項。
（三）改革教學手段，提升教學質量
為提高教學質量，教學方法與教學手段必須改革，提高學生興趣，引導學生積極主動思考。
1.提高教師教學水平
課程質量很大程度上取決于教師的教學水平，教學水平不僅取決于教師知識儲備情況，而且與表達能力關聯。因此，需注重教師能力培養，了解、熟悉建筑設計與結構相關知識點，用形象思維和邏輯思維相結合的方法進行教學內容設計和課堂教學實踐。同時，提高教師素質，積極參加學術研討會，提高教學水平。
2.應用多種教學方法
建筑結構課程教授過程中應根據講解內容采取不同的教學方法，提倡多種教學方法并用。講解混凝土材料性能時，采用直觀教學法，充分利用實物照片，使抽象問題直觀化，復雜問題簡單化。講解鋼筋混凝土受彎構件斜截面承載力計算時，采用啟發式教學法，結合正截面承載力計算方法引導學生對斜截面承載力計算進行分析，培養獨立分析和解決問題能力。采用典型案例教學法用于施工現場內容教學，通過施工案例講解提升學生職業技能。
3.利用多媒體與動畫功能
建筑結構課程內容理論性強，知識點較為抽象，傳統的教學模式無法滿足教學需求。理論教學環節采用多媒體及flash動畫教學，課件配有工程實例圖片，將工程實例融入理論教學。通過動畫教學，提高學生學習興趣，節約教學時間，教學效果顯著。
4.推廣實驗教學，加強校企合作
建筑結構課程工程實踐性強，教學內容較為抽象，為了培養學生動手能力和提升職業技能，教學方式應與工程實例相結合。加強校企合作，利用課余時間安排學生到施工場地參觀學習，如觀察鋼筋綁扎、混凝土澆筑、剪力墻中分布鋼筋布置等，將抽象的理論概念與實物相結合，加深對概念的理解。加強實驗教學，通過現場實驗操作、觀察，更好地理解低碳鋼應力-應變曲線，加深構件變形特征印象。
5.應用輔助軟件及學習網站
為提高學生學習興趣及培養職業技能，利用學習網站（知網、小木蟲論壇、Soopat專利查詢）、微信公眾號（輕松學土木、工程施工聯盟）進行教學活動。為輕松學土木公眾號推送的學習材料，知識點表達生動，促進學生對知識點的理解。加大仿真實訓軟件（ANSYS、Abaqus、BIM）的應用力度，讓學生在虛擬的施工場景中掌握各種常見結構形式、材料性能、施工工藝、構造特點等。
6.參與大學生結構設計競賽
開展結構設計大賽對提高學生學習興趣和增強綜合能力具有重要意義，有助于加強學生間互動交流，培養團隊協作意識[5]。同時，考察學生對建筑結構基本知識的理解與應用，從外觀設計到內部構件承載力計算，最大限度發揮想象力和創新能力。從形式單一的課堂教學轉變為形式豐富多樣、內容生動具體的課余實踐活動，有利于學生職業技能的提升。
參考文獻：
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[3]劉持林．建筑結構教學改革的若干問題分析[J].商業文化，2008（7）：171．
[4]任宜春，張杰峰.建筑學專業建筑結構課程教學改革的探索[J].中外建筑，2010（8）：103-104．
[5]劉問，胡雨村，羅璐.利用大學生結構設計競賽促進土木工程學科實踐教學改革[J].中國林業教育，2014，32（4）：11-13.
作者:賈傳洋 單位:臨沂大學土木工程與建筑學院
