基于鋼結構工程事故的案例教學研究與實踐

摘 要:案例教學在高等學校的專業課中應用廣泛，在論述案例教學特點后，重點論述了基于工程事故案例教學的特點。并以案例教學在鋼結構設計專業課中的應用為例，論述了基于工程事故的案例教學的實施過程，包括案例的選擇的原則、案例教學的組織形式及需要注意的問題。為土木工程專業相關課程的案例教學提供了直接的參考。

關鍵詞:工程事故鋼結構案例教學

中圖分類號:G640文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(a)-0088-02

1 引言

案例教學被認為是代表未來教育方向的一種成功教育方法[1～3]。現階段高等學校很多專業課中都采用了案例教學的方式如臨床醫學專業、刑事影像技術等[4～5]。鋼結構作為建筑工程專業學生的一門主要專業課，具有舉足輕重的作用。該課程既有較強的理論性，同時也具有較強的實用性。良好的專業訓練是學生順利走向工作崗位的有力保證。現階段已有較多文獻對案例教學的方法及問題進行了研究[6～11]。但很少對土木工程中的破壞性案例進行詳細的分析討論，本文通過典型的鋼結構工程的事故的分析，探索土木工程專業的案例教學的理論與方法。

2 工程事故典型案例在建筑工程教學中的主要特點

案例教學中選擇的案例分有典型的成功案例，如在工商管理中這類例子很多，由于考慮的因素較多，分析起來相對較為復雜;另一類是屬于失敗的案例，如典型的工程事故就屬于這類，該類案例值得反思的地方反而會更多，這為相關專業的案例教學提供了不可多得的素材。案例教學區別于理論教學的特點:

(1)角色的轉變:傳統的教學模式中，教師占絕對的主導地位。理論教學中知識的傳授是從老師到學生的單向交流。但在案例教學模式中發生了較大的變化，即變單向的知識灌輸為學生與老師及學生與學生之間的雙向多向的交流。學生變被動接受為主動參與教學的過程，最大限度的調動了學生的學習積極性。使得靜態的、被動的知識接受過程為動態的、積極地討論過程。

(2)師生的互動交流。在案例教學中，學生與老師處在同等重要的位置，案例處在教學話題的中心，這里沒有空洞的說教。師生通過雙向、多向的對話，達到厘清問題、辨明是非的目的，從而使教學成為富有生命力的過程。

(3)案例教學有一定的前提條件。案例教學是在學生掌握了一定的專業基礎知識和分析技術的前提下進行的。根據教學的需要，運用一定的案例帶領學生進入相關問題的“虛擬現場”，通過資料查閱、與老師和同學的探討，找到出現該問題的原因并對癥下藥的解決問題。其次，教師需要有較高的專業理論知識和實際工作經驗，能對問題的本質進行高屋建瓴的把握，引導學生逐步進入問題的核心。

(4)沒有“標準答案”。不同于理論教學，一個問題只有明確無誤的一個標準答案。案例教學中沒有所謂的標準答案。同一個問題，可能有不同的解決方案，這是由案例本身的工程屬性決定的。正因為如此，不同的技術方案導致不同結果，甚至引發事故，由此案例才有共同討論的價值。

工程案例的特點是:

①工程案例形式多樣內容豐富。土木工程尤其是建筑工程與我們的生活息息相關，國家現在對基本建設的投入增大，幾乎處處都可以看到相關的在建的工程，如高層辦公樓、住宅、道路、橋梁及工業廠房等，如2010年發生的上海商住樓整體倒塌事故，這為土木工程的案例教學提供了絕好學習機會。

②案例的直觀性和客觀性。與在教科書中的枯燥文字描述不同，工程中的惡性事故通過圖片、視頻在網絡上可以大量傳播，快速、直觀性給人帶來視覺的沖擊，即使讓普通大眾了解后，也會了解工程事故的嚴重危害。對于工程類專業的學生而言，更能從專業的角度對所見工程事故進行討論和研究。

③突出的實踐性。以往的教學模式都是單向的教師教學、學生被動接受知識的滿堂灌的模式。但引入案例教學后，發生了根本性的變化，教學成為雙向甚至多向的交流的模式。學生扮演了“工程師”的角色，提前進入了“工作狀態”。案例教學要求學生認識事故的后果的嚴重性，通過分析提高學生解決工程實際問題的能力及確定問題的解決辦法。

④案例的復雜性和社會性。工程中發生的事故一般會涉及到多方面的因素，如設計過程中的疏忽、材料性能問題、施工安裝中的方案錯誤及結構使用不當。相應地，案例會涉及到與該案例相關的各方的利益。追查事故原因有較大的社會難度，作為未來工程師，學生需要排除非技術性的因素，從專業的視角來分析和判斷。而這些需要綜合運用專業課中的知識并結合工程案例的實際破壞特點，從原因和結果的相關性來分析、判斷事故的源頭。

⑤內在的邏輯性。工程實踐中發生的事故反映出工程技術人員的專業知識及管理水平欠缺，偶然性事故的發生具有必然性的邏輯。

土木工程中的重大事故一般會引起較大的經濟損失和重大的人員傷亡。從相關的事故中可以讓學生了解到土木工程的建筑原則—— “百年大計，安全第一”，馬虎不得，需要認真仔細的做好每一步的工作。要達到此目的，需要從系統論的角度來考慮問題，周密部署、不能顧此失彼，這是教學中重點要領會的地方。

3 工程事故案例教學的實施

案例教學作為專業課理論教學的一個重要補充，需要全盤規劃，有所側重。尤其是在學生學習方法、案例選擇、時間安排等環節加強引導。下面結合筆者在教學過程中的一個典型案例的教學過程，加以介紹。

首先，選擇合適的案例，案例選擇的標準是學生能在已學專業知識的背景下可以理解案例本身，不能超出學生的理解能力，否則達不到通過實際案例的學習來理解理論原理本身、學以致用的目的。在講授完鋼結構設計后，學生已經對鋼結構設計的知識有所掌握。為了加深理論教學的效果，讓學生了解穩定對鋼結構的作用及鋼結構自身的特點，筆者選擇了如下案例:2008年青海省互助土族自治縣金圓水泥公司在建車間12根鋼梁連環倒塌，造成5人死亡1人重傷，見圖1所示。將此工程事故作為鋼結構廠房設計教學結束后的案例，要求根據所學的理論知識對該工程事故的原因進行分析。

其次，相關資料提前發給學生，要求廣泛查閱資料結合事故的宏觀、細微處破壞特點，提出自己的分析意見，準備書面分析材料，重點闡述該工程倒塌的原因，以便在專門的案例教學課上進行分組討論。

案例教學時間定為兩小時，每組按照預定的程序進行案例教學的發言、辯論。在討論過程中，學生逐一發言，闡述自己對該案例的見解，對事故發生的原因進行有理有據分析，鋼結構的臨時穩定問題是學生討論的重點。問題的發生主要是是廠房整體結構形成之前，沒有設置足夠的平面外臨時支撐，單片的剛架不足以抵抗平面外荷載作用，在偶然的外力作用如起重機的輕微碰動使得整體屋架發生了一邊倒的惡性事故。該案例最后將該廠房的整體倒塌事故原因從結構穩定、施工圖的要求、施工規范幾方面進行了總結。

這樣的教學方式，學生反映對其理論知識的掌握很有幫助，為學生走向工作崗位打下了較好的實踐基礎。

4 結語

案例教學可以實現師生互動，將所學的基本理論和工程實踐緊密結合起來，有效地激發學生的學習積極性，極大地提高教學效果。為了保證案例教學的效果需要精選案例，保證案例所涉及的理論能為學生所理解，為學生提供一個合適的交流平臺。

參考文獻

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[2]邵光華.美國師范教育中的案例教學法及其啟示，課程·教材·教法，2010.

[3]宇明，傅小蘭.樣例理論的發展及其爭論，心理學動態，2001

[4]馮世林，關玉梅，姜新炯，張丹.外科學案例教學中存在的問題及對策，衛生職業教育，2010.