基于本研課程一體化設計的教學方法和質量控制

熊海貝

摘 要 基于“本研一體化”的教學機制，以“高層建筑結構”課程為例，從教學內容、教學方式、教學環境等方面，探究了本研課程一體化設計的教學方法，并從教師隊伍、教學條件、考核內容等維度提出了教學質量控制的建議。旨在通過課程教學實踐改革，提高課程教學質量和學生的綜合應用能力。

關鍵詞 本研課程一體化 高層建筑結構 教學方法 質量控制

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.10.062

Abstract Based on the teaching mechanism of "integration of undergraduate and postgraduate"， taking the course of "High-rise Building Structure" as an example， this paper explores the teaching methods of integration design of undergraduate and postgraduate from the aspects of teaching content， teaching methods and teaching environment， and puts forward some suggestions on teaching quality control from the dimensions of teachers， teaching conditions and assessment content. The aim is to improve the teaching quality and students'comprehensive application ability through the reform of teaching practice.

Keywords integration of undergraduate and postgraduate; High-rise Building Structure; teaching methods; quality control

隨著高層建筑數量的激增，我校開始考慮對土木工程專業的學生提供相應的課程配套。2000年，“高層建筑結構”首次面向土木工程專業的研究生開課。但隨著高層建筑的普及，以及高層建筑結構不同于多層結構的特點，特別是高層建筑結構的安全性和重要性得到進一步的認識，本課程結合土木工程學院“本研一體化”教學體制，于2017年將課程的面向群體從研究生擴展到本科高年級學生。本研貫通的課程方式，給學有余力的本科高年級學生提供了更為豐富的課程，也為進入研究生階段的學生提供了知識儲備。

本文基于“本研一體化”的教學機制，探討了本碩課程一體化的教學方法和質量控制，以提高課程教學質量和學生的綜合應用能力。

1 教學方法

1.1 優化教學內容

“高層建筑結構”課程的主要教學內容包括：高層建筑的發展史，高層建筑的材料，高層建筑結構的特點及試驗研究，高層建筑的荷載與效應組合，框架結構的受力分析與設計，剪力墻結構的受力分析及設計，框架—剪力墻結構、框支剪力墻結構的受力分析及設計，筒體結構的受力分析及設計，超高層混合結構體系、設計方法及案例分析，以及專題講座（工業化建筑、建筑減隔震技術，超高層建筑案例等）。教學內容豐富繁雜，不僅需要前期堅實的基礎知識，包括結構力學、結構動力學、荷載與荷載組合、鋼結構與混凝土結構基本原理等，而且還涉及相關領域設計規范的學習和具體工程案例的解讀與應用。因此，優化本課程的教學內容是十分必要的。

首先，需要明確本課程的教學目標。對于土木工程從業者而言，“結構設計能力”便是成為“卓越工程師”的基礎之一。其中，高層建筑的發展作為土木工程發展的重要組成部分，是國家和區域綜合經濟實力的體現，因此培養學生掌握高層建筑結構的設計原理、設計方法是十分必要的。依據國家和行業的需求，本課程制定了詳細的教學目標，具體內容如下：（1）掌握高層建筑結構體系;（2）掌握高層建筑結構所用材料的性能要求;（3）掌握影響高層建筑結構的主要荷載以及荷載效應組合;（4）掌握不同結構體系的高層結構的受力特點、設計方法、簡化計算原理、有限元計算分析方法、計算假定，并掌握計算結果分析方法;（5）掌握高層建筑結構的主要設計方法和構造原理;（6）了解高層建筑的發展方向和熱點研究課題。

其次，著重突出本課程的重難點內容，簡化基礎知識的溫故。該課程是土木工程專業高年級本科生和研究生的貫通課程，專業性、綜合性強，知識點繁多且與前期的基礎課程重復性較高，因此需要注重本課程新知識的學習，簡化基礎知識的回顧。例如框架結構的簡化計算方法（分層彎矩法和D值法）可作為鋼筋混凝土結構相關課程中的重點教學內容，在“高層建筑結構”課程中僅作復習和歸納。

1.2 改革理論教學方式

對于“高層建筑結構”這類既需要學生掌握大量基礎知識又需要將理論知識融會貫通并將以應用的課程，傳統的教學模式難以激發學生的求知欲和學習的積極性。因此本課程采用小班化課堂教學，突出交互式教與學的模式，按照“提出問題→分析、解決問題→討論”的思路實行教學互動，采用多樣化的教學手段啟發和引導學生思考，主要包括以下四點：

（1）提出多方位的培養概念，教師課堂講授與討論相結合，通過討論加深概念，并提高分析與交流能力;（2）教材與規范相結合，通過中國規范、美國規范、歐洲規范以及日本規范的比較，了解各國的設計原則、思路以及異同點，為卓越工程師培養打下扎實基礎;（3）課堂教學采用多媒體教學方式，在電子課件中結合影像資料、動態模擬演示等，提供豐富的、生動的、密切結合實際的教學內容，提高課堂趣味性;（4）請一線專家介紹正在建設的重點高層建筑，激發學生學習的熱情和敢于挑戰的精神，并通過已進行的和正在進行的超限高層的振動臺試驗結果，學習、分析結構的受力機制、動力特性、破壞模式，直觀了解高層建筑結構的力學特性和概念設計方法。

1.3 創建實踐教學環境

現有的高層建筑結構課程教學多注重基本原理的講解，而忽視了實踐教學，導致學生普遍實踐應用能力較差。土木工程專業服務于基礎建設產業，更加注重從業者對專業知識的應用。[1]理論學習終將應用于實踐，“高層建筑結構”這門課程很大程度上是理論與實踐的橋梁，高校在進行講授理論知識的同時更要注重加強學生實踐能力的提升，培養面向國際面向未來的卓越工程師。

（1）講授與試驗課程相結合，以振動臺試驗室的相關項目試驗為模型，進行有限元建模分析，對比試驗結果與理論計算結果，深入了解高層建筑結構的動力特性和設計方法;

（2）通過對某實際高層的結構擴初設計，綜合學習知識，一方面可以了解國家規范和工程設計原則，使學生在實際工程中能正確并靈活應用規范;另一方面可以加強學生對結構設計軟件的掌握程度，熟悉設計軟件中各個結構參數的意義。

2 質量控制

2.1 教師隊伍

教師是課堂教學活動的重要參與者，教師的綜合素質、業務能力、教學水平對課堂教學質量有直接影響，鄧小平曾說：“一個學校能不能為社會主義建設培養合格的人才，培養德智體全面發展，有社會主義覺悟的有文化的勞動者，關鍵在教師。”[2]要提高課堂教學質量，教師要不斷提升自身綜合素質，宏觀把握教學方向。

在教學隊伍方面，對“授課老師+學生助教”的單一模式進行改革，建立“一位主要授課教師+三位專題授課教師+一位試驗教學老師”的多層次教學隊伍。一方面吸引具有海外經驗的青年教師，培養其教學能力，為本課程梯隊培育后備力量。另一方面，將擁有豐富的國際化工程項目經驗的工程師組入本課程的教師團隊，以案例教學為手段，吸引學生積極參與課堂教學，以此獲得更為深刻的認知和啟發。

2.2 教學條件

在教學條件方面，各高校可依托試驗室強大的硬件條件和豐富的案例展示，建立直觀的教學實體平臺。同時，搭建教學網站，配套課堂教學，解決學生在課堂教學時間內接受程度不同而給課堂教學帶來的局限性。

（1）線下實踐教學平臺。在教學中，可依托長期進行科研工作的高校試驗室，試驗室的人員、設備及豐富的科研成果均是對課程實踐環節極大的支持和補充。正如習近平總書記所說：“要牢牢把握服務發展、促進就業的辦學方向”，因此在高等教育實踐的環節中，可增加企業與高校的交流互動，適時組織學生參觀高層建筑的施工現場，實現課堂教學與實地考察一體化。通過現場的實時講解和互動提問，直接提高學生的感性認識。

（2）線上網絡教學環境。在傳統課堂教學的基礎之上，創建“互聯網+”課程，以高校強強聯合的方式，協同建設核心在線開放課程群及其配套數字化教材，實現校際之間優質教學資源共享，科研-工程-教學的深度滲透融合，并實現翻轉教學、自主學習等多種新型教學模式與傳統教學的互補。

網絡教學平臺，不僅可以為學生提供教學綱要、電子課件及歷屆學生成果等，而且可以引入學科前沿知識，形成立體交叉的教學模式;答疑平臺的建立實現了教學互動，在發揮教師主導作用的同時，還強調了學生自身的主觀能動性。

2.3 考核內容與方法

考試是檢驗學生掌握課程知識程度及教學效果的重要環節，[3]但在以往僅以考試成績作為考核的唯一指標，不能全面地反應學生的知識掌握程度以及教學效果。對學生的考核應當包括兩個維度：一是基本知識、理論、概念的理解掌握程度，二是對所學理論知識的綜合應用。

考核內容可包括但不局限于以下三個部分：課堂討論及平時作業、課程設計、期末考試。通過課堂討論及平時作業的考核，加強學生的平時訓練，促進學生的學習思考和分析;通過課程設計的考核，檢驗學生對理論知識的綜合應用能力;通過期末考試，檢驗學生對基本知識、理論的理解掌握程度。

此外，為更好地進行課程質量控制，在對學生考核的基礎上建立雙向考核機制，增加學生對教師的教學評估。可在學生的教務系統中設置對教師的教學評估環節，在學期末，讓學生從教師的教學態度、教學方法等不同維度對教師進行評估，從而促進教師在授課過程中教學質量的改進與提升。

3 總結

本文從教學方法和質量控制出發，以“高層建筑結構”課程為例，探討了課程改革的具體措施，主要結論如下：（1）精簡教學內容，突出課程的重難點部分;（2）按照“提出問題→分析、解決問題→討論”的思路實行教學互動，采用多樣化的教學手段啟發和引導學生思考;（3）注重理論與實踐的結合，加強預備工程師的“結構設計能力”;（4）建立“一位主要授課教師+三位專題授課教師+一位試驗教學老師”的多層次教學隊伍，讓學生體驗不同的教學風格，培養求異思維;（5）創造“線下+線上”的教學條件，將學科前沿與工程實際相結合;（6）豐富考核內容，多維度檢驗教學效果，建立“教師-學生”雙向考核機制，提升教學質量。

參考文獻

[1] 郭金龍.應用型高校土木工程專業高層建筑結構課程教學改革[J].西部素質教育，2019.5（2）.

[2] 侯保林，任伯幟，鄧仁健等.提升高校課堂教學質量的幾點思考[J].教育教學論壇，2018（25）：225-226.

[3] 唐洪祥，郭瑩，王忠濤等.淺談土力學課程教學質量控制[J].教育教學論壇，2016（42）：226-227.