以綜合能力獲得為目標，重構高職特色《建筑結構》教學內容體系

陳 鵬

（泰州職業(yè)技術學院，江蘇泰州225300）

《建筑結構》作為高職建筑工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎課程，其主要任務是讓學生理解各類建筑結構體系，掌握其結構構件組成及構造措施，培養(yǎng)學生的施工圖閱讀能力，為后續(xù)課程及今后工作打好基礎。經(jīng)過多年教學改革，現(xiàn)行教材基本上是《混凝土結構》、《鋼結構》、《砌體結構》、《建筑抗震》等課程經(jīng)過刪減后的的“拼盤”，“拼盤”版客觀上回避了教學教程中的一些難點，更適應高職學生學習，但體系不夠清楚，與能力目標對應關系模糊。本文以學生綜合能力獲得為目標，結合教學改革實踐，重構高職特色《建筑結構》教學內容體系。

1 《建筑結構》相關職業(yè)專業(yè)能力

近來來，特別是高職高專土建類專業(yè)指導委員會成立以來，職業(yè)技術院校建筑工程技術專業(yè)在教學改革方面做了大量的工作，土建施工專業(yè)指導分委員會編制的“建筑工程技術職業(yè)專業(yè)能力一覽表”，為教學改革指明了方向，即根據(jù)職業(yè)能力的要求，采用逆推的方法，重新審視人才培養(yǎng)方案及其實施過程，以學生獲得職業(yè)專業(yè)能力為目標，實施教學。

按照面向施工[1]的理念，《建筑結構》課程（群）所要解決的綜合能力為施工圖的識讀與理解能力，更通俗的講，是對建筑結構的理解能力和對施工圖紙的識讀能力。其核心內容包括：（1）結構設計基本理論簡介；（2）結構材料；（3）基本構件的受力機理及構造措施；（4）常見結構體系；（5）結構抗震基礎；（6）結構體系中各構件的受力分析簡介及構造措施（含基礎部分）；（7）施工圖表達方法。

2 現(xiàn)狀分析

涉及施工圖的識讀與理解能力的課程包括絕大部分專業(yè)基礎課程，如《建筑工程制圖》、《建筑材料》、《房屋建筑構造》、《建筑力學》、《建筑結構》、《土力學與基礎工程》及部分課程設計等，在整個教學體系中占相當比重，這當中，與結構施工圖的識讀與理解能力目標最為貼近的是《建筑結構》課程及相關實踐環(huán)節(jié)。

十多年來，涉及到該課程的教學改革得到了前所未有發(fā)展，但仍存在不少欠缺：

（1）教學內容的調整與整合。在“必須、夠用”的原則指導下，教學內容出現(xiàn)了調整和整合的趨勢，繁瑣的理論推導逐漸簡化、消失，諸多舉措創(chuàng)新了教學改革，但并未打破原有的學科型教學體系，教學內容體系未發(fā)生質的變化。

（2）教學方法的變化。高職院校的教學以應用性和實踐性為主要特征，理論教學要適度，強調受教育者技能的訓練和能力的培養(yǎng)，把技能訓練和理論學習有機結合起來，實現(xiàn)專業(yè)理論與職業(yè)技能并重的教學模式，以講清要領、強化應用為教學重點。不少高職院校在該課程（群）的教法上進行了有益的探索，如增加課程教學中的參觀實習、單列實踐課程、減少教師授課量、增加學生訓練量、重視結構構造的學習等，教學方法的變化豐富了課堂教學的手段，提高了學生實踐能力。

（3）與課程（群）相關的課程設計、畢業(yè)設計的弱化、取消。隨著“2＋1”教學模式在全國范圍內推廣，畢業(yè)設計等教學環(huán)節(jié)逐漸從高職院校消失，“2＋1”教學模式的實施，客觀上為學生爭取了更多的時間到生產(chǎn)一線參加實踐活動，但課程設計、畢業(yè)設計這一類實踐環(huán)節(jié)，對提高學生施工圖識讀能力是有著積極作用的，如不能在其它環(huán)節(jié)上采取措施彌補，對學生施工圖識讀能力的培養(yǎng)是不利的。

顯然，現(xiàn)有的教改成果未能充分體現(xiàn)“對應人才培養(yǎng)目標”的原則，與“培養(yǎng)建筑施工一線的技術與管理人才”這一目標不能完全協(xié)調。根據(jù)課程綜合能力目標和專業(yè)培養(yǎng)目標，體現(xiàn)高職特色，構建面向施工的教學內容體系，成為建筑結構課程教學內容改革的首要任務。

3 教學內容體系重構的實踐與探索

實踐中，對該課程的做法是：三階段教學以實現(xiàn)能力目標（常用建筑結構的理解能力和施工圖的識讀能力）。

（1）第一階段的教學目標是讓學生理解各類基本構件。結構材料（鋼材、混凝土、砌體）性能和設計基本理論簡介作為這一部分的序幕，通過各種材料基本力學模型（拉壓彎剪扭）的受力分析，引出建筑結構中的應用案例，如在受彎構件一章中，引出簡支梁、懸臂梁、連續(xù)梁、板、雨篷、甚至樓蓋等來鞏固受彎構件的概念，讓學生在學習受彎構件模型的同時，認識和理解各種受彎結構構件，并掌握相應構造措施。

教學內容的編排一般有兩種方法，第一是按基本構件材料，這是傳統(tǒng)的編排方式，即按照混凝土結構、砌體結構和鋼結構的順序，較為常見，不再贅述；第二是按構件受力方式，如表1，考慮到教學內容的前后呼應關系，可由軸心受力構件引入，接著按受彎構件、偏心受力構件、受扭構件的順序教學，因鋼結構更加接近理想材料力學模型，每類構件鋼結構最先介紹，然后是砌體結構，再鋼筋混凝土結構，文獻[4]是本科教材，可借鑒其編排方式。

這一階段的教學內容體系除編排外，取舍更加重要。文獻[1][2][3]均有“輕計算、重構造”的思路，文獻[5][6]能體現(xiàn)這樣的思路，但不夠充分，要真正做到“輕計算”還需對教學內容體系做很大的調整。

表1 基本構件（按受力方式）

我們再回顧一下這一階段的教學目標——“理解各類基本構件”。對于混凝土基本構件而言，也就是說要理解：1）為什么要配筋（鋼筋的作用）；2） 怎么配（配筋構造）；3） 配多少（配筋的數(shù)量對構件承載力的影響）。

仍以混凝土受彎構件為例，我們從混凝土簡支梁受均布荷載引入，得到彎矩圖和剪力圖，通過截面的應力分析，得到正截面承載力公式（1） （2）

由以上公式，足可以很好地理解斷面的抗彎能力的組成；如再加上超筋梁、少筋梁的概念，對于學生理解受彎構件正截面承載力已經(jīng)“夠用”。而對于其后的ξ、ξb、αs、γs等概念及相關公式，讓它們退出教學內容體系，并無礙于教學目標的實現(xiàn)。

而對于斜截面承載力，通過有腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前后的應力狀態(tài)分析，容易得到受彎構件抗剪能力的三個相關因素（混凝土、箍筋、彎起鋼筋），學生也容易明白，增加箍筋或配置彎起鋼筋，能夠提高梁的抗剪能力，通過斜壓破壞和裂縫寬度的分析，能清楚的說明僅通過配筋不能無限制的提高梁的抗剪能力，還與混凝土材料及截面尺寸有關，通過斜拉破壞的分析，得出配箍量的下限值。這樣的概念介紹，雖有破壞“學科型”混凝土受彎構件斜截面承載力概念完整性的嫌疑，但便于學生接受，也是“夠用”的，其后繁瑣的結構計算公式和復雜的混凝土力學概念與教學目標對應關系并不明晰，也可大大弱化。

在混凝土力學模型正截面、斜截面承載力介紹完成之后，舉例各受彎構件，對受彎構件進行力學分析（彎矩圖、剪力圖），說明配筋與內力圖的對應關系，著重構件的配筋構造。

對應這一階段教學目標，對各章節(jié)進行分析，在教學內容的取舍上，真正做到的“輕計算”，并不難以實現(xiàn)。

（2）第二階段的教學目標是在了解結構抗震基本概念的基礎之上，加強學生對結構體系的理解，包括各種結構體系中，各類構件的構造措施。主要內容包括結構抗震概念、結構體系、通用構造規(guī)則、結構構件與非結構構件。其中，涉及到的主要構件有框架柱與框支柱、剪力墻、框架梁、鋼結構中的鋼構件、基礎，承重砌體墻和非結構構件等。

近年來，構造標準化[7]（包含節(jié)點構造和構件本體構造方法）得到了快速發(fā)展，平法圖集和其它結構構造圖集也在不斷推出，結構施工圖發(fā)生了革命性的變化，這都為第二階段的學習提供了便利條件。構造標準化及平法施工圖集減少了各專業(yè)的重復勞動，但也對從業(yè)人員（特別是施工、造價、監(jiān)理等各專業(yè)）提出了更高的要求。了解結構設計，掌握構造措施，借助于平法圖集等資料讀懂施工圖是這一階段的主要任務。

結構構造的學習是枯燥的，加之學生在校期間對構件的接觸不多，很難形成深刻印象。為便于學生更好地記憶和理解結構構造，可結合以下要點教學：

1）說明各工況下的內力圖有助于學生對構造措施的理解；

2）用傳統(tǒng)制圖方法手繪構件施工圖；

3） 制作1:10（1：20） 構件模型；

4）加強工地現(xiàn)場教學。

（3）第三階段為建筑結構識圖實訓。通過專業(yè)調研和跟蹤建筑工程專業(yè)學生頂崗實習以及崗位工作的情況來看，學生識圖困難是普通存在的現(xiàn)象，識圖已成為他們技術工作中的一道難關，為此一些學校開設了《施工圖識讀與翻樣》、《施工圖識讀與會審》等課程，為學生強化施工圖識讀能力提供了有效的途徑。

我院經(jīng)過多年的教學改革，在人才培養(yǎng)方案專業(yè)技術應用實訓模塊中增設“建筑結構識圖實訓（一周）”，選擇施工中常見的結構體系，如混合（磚混）結構、框架結構、框架－剪力墻結構或剪力墻結構、單層工業(yè)廠房（鋼筋混凝土柱＋屋架）、輕鋼結構廠房（鋼柱＋鋼梁）、鋼框架等，向學生提供建筑結構施工圖紙，采用“任務驅動”的教學方式，要求學生在規(guī)定的時間內通過自主學習和相互合作來完成設定的任務（如鋼筋混凝土框架結構房屋可分解為框架柱、框架梁、非框架梁、樓梯、基礎、非結構構件等任務，再如框架柱又可分為混凝土施工縫、插筋、縱筋連接及頂層錨入、箍筋形式及加密區(qū)的設置等分任務），在完成任務過程中強化平法圖集的理解和施工圖識讀能力。為確保學生高質量地完成任務，采用答辯的形式作為提交任務的手段，逐個答辯，教師點評，學生旁聽，在旁聽過程中加深對施工圖的理解。另在教學實施過程中，通過建筑工種實訓、土建預算編制實訓等實踐環(huán)節(jié)，對施工圖進行局部強化和系統(tǒng)閱讀。

[1]胡興福.建筑結構課程教學內容改革的探索與實踐[J].中國職業(yè)技術教育,2006,8(上):30-31.

[2]王娜.高職“建筑結構與識圖”課程教學改革實踐研究[J].教育與職業(yè),2009,9(下):122-123.

[3]姚琦.淺談“建筑結構”的課程改革[J].教育與職業(yè),2010,(14):139-140.

[4]曹雙寅.工程結構設計原理[M].南京:東南大學出版社,2002.

[5]胡興福.建筑結構[M].北京:高等教育出版社,2005.

[6]陳蓓.建筑結構(上)[M].上海:上海交通大學出版社,2006.

[7]陳青來.鋼筋混凝土結構平法設計與施工規(guī)則[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.