如何在《工程結(jié)構(gòu)抗震》課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

針對(duì)土木工程專業(yè)《工程結(jié)構(gòu)抗震》課程教學(xué)的現(xiàn)狀與存在問題，結(jié)合筆者多年的教學(xué)實(shí)踐，提出對(duì)課程教學(xué)的改革，并在教學(xué)中通過加強(qiáng)學(xué)生的抗震概念設(shè)計(jì)能力、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和直接頂崗能力來(lái)完成對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

《工程結(jié)構(gòu)抗震》課程教學(xué)的現(xiàn)狀與存在的問題

《工程結(jié)構(gòu)抗震》課程是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)課程之一，掌握抗震設(shè)計(jì)的基本原理、計(jì)算方法、設(shè)計(jì)要求和構(gòu)造措施，對(duì)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)以后從事設(shè)計(jì)工作等都具有十分重要的意義。

隨著科技的發(fā)展，原有的教學(xué)模式與教學(xué)方法基本以“填鴨式”教學(xué)為主，學(xué)生所學(xué)的專業(yè)知識(shí)存在脫離工程實(shí)踐的情況，學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力都較弱，不能充分適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要。目前教學(xué)中存在的問題主要如下：

1.內(nèi)容多學(xué)時(shí)少、教學(xué)內(nèi)容較陳舊、內(nèi)容有較多交叉重復(fù)。本課程教學(xué)內(nèi)容多、涉及面廣，主要內(nèi)容包括地震的成因及破壞特征、地震動(dòng)的基本要素等。教學(xué)計(jì)劃僅安排32學(xué)時(shí)，內(nèi)容多與課時(shí)少的矛盾突出。課程部分內(nèi)容陳舊，同時(shí)課程內(nèi)容與混凝土結(jié)構(gòu)、高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等課程內(nèi)容之間有較多交叉重復(fù)。

2.課程實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。該課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合性，設(shè)計(jì)過程中很多時(shí)候要求設(shè)計(jì)人員運(yùn)用“概念”進(jìn)行分析、作出判斷、采取相應(yīng)措施。判斷能力主要來(lái)自專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的逐步積累，而學(xué)生所缺少的正是這些知識(shí)的綜合與積累。

3.計(jì)算涉及面廣、計(jì)算量大、學(xué)生易成為程序操作的奴隸 。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，內(nèi)力計(jì)算工作量大，涉及面廣，手算較繁瑣；同時(shí)結(jié)構(gòu)計(jì)算和配筋計(jì)算通過工程上常用的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件PK、PM、SATWE等就可以完成，因此，學(xué)生易輕視對(duì)計(jì)算原理和計(jì)算方法的掌握而成為程序操作的奴隸。

4.課程涉及學(xué)科較多、綜合性較強(qiáng)，學(xué)生不易掌握。由于抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及學(xué)科較多，綜合性較強(qiáng)，且結(jié)構(gòu)材料復(fù)雜，“抗震設(shè)計(jì)”基本概念多。部分“概念設(shè)計(jì)”有一些定量的指標(biāo)，而大多數(shù)“概念設(shè)計(jì)”只有定性的要求，因此學(xué)生不易掌握。

教學(xué)改革的措施

1.改變傳統(tǒng)教學(xué)方法，采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段。應(yīng)用多種現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高課程的實(shí)踐性、直觀性；強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與，課程教學(xué)緊跟領(lǐng)域內(nèi)的前沿研究和發(fā)展方向。充分應(yīng)用多媒體技術(shù)生動(dòng)、直觀的特點(diǎn)來(lái)講解抽象的工程概念、設(shè)計(jì)原理和概念設(shè)計(jì)知識(shí)。應(yīng)用非線性動(dòng)力時(shí)程分析軟件課堂演示工程結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和地震反應(yīng)過程，以直觀的方式向?qū)W生講解復(fù)雜的地震反應(yīng)過程。并利用計(jì)算機(jī)錄像與仿真技術(shù)，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和震害錄像教學(xué)，以加深學(xué)生對(duì)該課程內(nèi)容的理解，提高了課堂教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

2.課程教學(xué)與實(shí)踐、科研緊密結(jié)合。該課程內(nèi)容具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合性，因此在教學(xué)環(huán)節(jié)上，主要考慮采用啟發(fā)式教學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、積極創(chuàng)新的全新教學(xué)模式。在課程教學(xué)中增加現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。通過實(shí)習(xí)，直接獲取專業(yè)知識(shí)，鞏固和加強(qiáng)所學(xué)知識(shí)，并把所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用到實(shí)踐中去，同時(shí)對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行獨(dú)立觀察、獨(dú)立思考和現(xiàn)場(chǎng)討論，在充分觀察、分析交流的基礎(chǔ)上，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力。

3.重視課程設(shè)計(jì)?！豆こ探Y(jié)構(gòu)抗震》課程中的技能內(nèi)容和綜合應(yīng)用內(nèi)容在課堂講授中涉及較少，在課程設(shè)置中，要重視這一實(shí)踐性環(huán)節(jié)，達(dá)到鞏固書本知識(shí)和提高實(shí)際工作能力的目的。

4.調(diào)整考試、考核方式。為了能客觀地檢查學(xué)生的掌握情況，傳統(tǒng)的閉卷考試形式對(duì)本課程的考核不太全面，采用部分閉卷和部分開卷相結(jié)合的考試形式較為合適。閉卷部分以基本理論和“概念設(shè)計(jì)”內(nèi)容為主，約占50%，題目以選擇題、填充題和簡(jiǎn)答題為主，主要考核學(xué)生對(duì)課程理論的掌握程度。開卷部分以基本的內(nèi)力計(jì)算和結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求為主，約占50%，題目應(yīng)具有綜合性，主要考查學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的應(yīng)用能力。通過內(nèi)力計(jì)算、荷載組合、截面設(shè)計(jì)或截面校核，考核學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算的掌握程度，答題時(shí)學(xué)生可以查看教科書和相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。

綜合能力培養(yǎng)的途徑

1.加強(qiáng)抗震概念設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。概念設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)在工程設(shè)計(jì)一開始，就應(yīng)把握好能量輸入、房屋體形、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布、構(gòu)件延性等幾方面，從根本上消除建筑中抗震薄弱環(huán)節(jié)，再輔以必要的計(jì)算和構(gòu)造措施，就有可能使設(shè)計(jì)出的房屋建筑具有良好的抗震性能和足夠的抗震可靠度。工程結(jié)構(gòu)抗震問題要立足于概念設(shè)計(jì)，應(yīng)著重從工程結(jié)構(gòu)的場(chǎng)地選擇、建筑平立面布置、結(jié)構(gòu)選型與布置、設(shè)置多道抗震防線和確保結(jié)構(gòu)的整體性等方面加強(qiáng)學(xué)生的抗震概念設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，并要求學(xué)生深入理解和靈活運(yùn)用。

2.加強(qiáng)綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。土木工程專業(yè)所開設(shè)的各門專業(yè)課程構(gòu)成了一個(gè)整體，因此，在學(xué)習(xí)《工程結(jié)構(gòu)抗震》課程過程中，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用課程知識(shí)的能力，通過設(shè)計(jì)課的訓(xùn)練來(lái)完成。達(dá)到深化學(xué)生對(duì)基本概念的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。

3.以適應(yīng)社會(huì)需求為前提，培養(yǎng)學(xué)生直接頂崗能力。在加強(qiáng)綜合能力訓(xùn)練和知識(shí)的綜合應(yīng)用過程中，根據(jù)市場(chǎng)需求，不斷動(dòng)態(tài)調(diào)整能力培養(yǎng)目標(biāo)，以適應(yīng)學(xué)生畢業(yè)時(shí)用人單位對(duì)其的需求。通過該課程的學(xué)習(xí)可使學(xué)生掌握土木工程專業(yè)及相關(guān)學(xué)科有關(guān)工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方面的基本原理、基本方法和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和分析實(shí)際問題的初步能力，對(duì)后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)和畢業(yè)后從事相關(guān)的專業(yè)工作起到了良好的支持平臺(tái)作用。

通過以上對(duì)《工程結(jié)構(gòu)抗震》課程教學(xué)現(xiàn)狀與存在問題的分析，我們?cè)谔K州科技大學(xué)的《工程結(jié)構(gòu)抗震》課程教學(xué)中以能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，以綜合素質(zhì)教育為核心，采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐相結(jié)合，取得了良好的教學(xué)效果。用人單位反饋的信息也表明近幾屆學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，適應(yīng)面寬，實(shí)踐能力強(qiáng)，有較強(qiáng)的分析問題和解決問題能力。

[1]李國(guó)強(qiáng).建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]GB50011—2001，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.

謝劍學(xué)，蘇州科技大學(xué)土木工程學(xué)院

邵永健，江蘇省結(jié)構(gòu)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(蘇州科技大學(xué))