建筑結構抗震設計課程教學改革與研究

程怡

摘 要：建筑結構抗震設計是陽光學院土木工程專業課之一，在培養土木工程專業應用型人才中起到關鍵作用。建筑結構抗震設計課程建設要以服務崗位需求和提高職業能力為導向，以行業企業共同開發課程資源為渠道，產教融合，構建緊貼實戰的教學內容，深化教學改革，突出“兩性一度”，促進建筑信息技術在教學中的應用，從而提高課程教學質量。

關鍵詞：建筑結構抗震設計;BIM;教學改革

建筑結構抗震設計是陽光學院土木工程專業課之一，該課程綜合學生已掌握的混凝土結構設計原理及相關結構工程知識，引入抗震設計概念，使學生了解地震的基本概念、建筑結構抗震設計的發展及其重要性，熟悉結構地震反應分析方法、多高層鋼筋混凝土框架結構的震害與構造措施等重點知識，掌握天然地基及基礎的抗震驗算原則、驗算內容以及框架結構水平地震作用計算等知識點。該課程能靈活運用于實際工程中框架結構的抗震設計，并為學生學習框架結構減隔震內容打下基礎。簡而言之，建筑結構抗震設計課程既可以加強學生對建筑物的抗震防災意識，又為其學習PKPM工程應用技術軟件提供基本的設計技能，具有較強的實用性，在培養土木工程專業應用型人才中起到關鍵作用。

一、課程改革背景

建筑結構抗震設計課程有32個學時，不但內容多、理論綜合性強、概念定義及知識結構設計復雜，而且與建筑行業常用規范緊密結合。由于建筑行業常用規范平均每十年做一次大的調整和修訂，所以該課程知識更新很快。根據這幾年的教學實踐和學生反映的情況，筆者發現單靠多媒體課件為主、板書為輔的教學形式，取得的教學效果并不理想。由于課程理論綜合性強，學生難以理解，不好掌握;由于各章節內容公式多、涉及的規范條文多，學生感到枯燥乏味，不知如何記憶;由于概念定義及知識結構設計復雜，學生需要有針對性的訓練。因此，如何提高建筑結構抗震設計課程的教學效果，使學生學以致用，從而培養出素質高、能力強的土木工程專業應用型人才是一個急需解決的難題。

課程基本建設階段。教師注重制作課程配套PPT并加強PPT的動畫效果。教師在課堂教學中主要采用板書與PPT相結合的方式，輔以工程視頻、經典案例講解，嘗試運用啟發式、案例分析式等教學方法提高課堂效率。

課程快速發展階段。學院通過培訓任課教師，讓教師在企業掛職，監督教師考取BIM建筑信息技術資格證書的方式全力打造雙師型師資隊伍。教師將產業需求與職業能力接軌，產教融合，利用BIM軟件構建實際工程三維模型，運用真實案例培養學生設計抗震結構的能力。

課程改革創新階段。一是教師建立超星學習通線上課程，進行課程的解構與重構，實現教學過程系統化。二是教師將課程內容與真實工作任務對接，體現課程“兩性一度”的特點。“兩性一度”即高階性、創新性、挑戰度。高階性指深化產教融合，對接產業需求，運用真實案例培養學生設計抗震結構的能力，提升學生的專業素養。創新性指革新教學方法，尋求“翻轉課堂”等新型教學模式，將其與建筑行業常用規范相融合，實現課程與職業能力接軌。教師引入BIM建筑信息技術，促進學生在“學中做，做中學”。挑戰度指綜合設計性實驗，實驗需要學生運用綜合結構設計方面的知識，需要教師在備課環節收集大量工程案例，并在課后制作相關視頻。

課程持續建設計劃。學院建設虛擬仿真項目，模擬地震作用下的各類結構破壞情況，使學生直觀、立體地感受到作為結構設計師的責任之重，以及應堅守的抗震設計原則——小震不壞、中震可修、大震不倒。

二、課程改革措施

（一）突出成果導向，引入“兩化”

基于“兩化”教改項目，學院以教學案例為課程的設計基礎，以真實工作任務為載體，進行課程結構優化，不僅制定突出職業能力和素質培養的課程標準，改革教學方法和手段，完善課程評價，而且將課程與職業考試進行對接，提高學生的職業能力。教師在教學過程中設置三個學習情境，分別為單層建筑結構抗震設計、多層建筑結構抗震設計及高層建筑結構抗震設計。教師教學采用企業真實案例，讓學生在其中扮演結構設計師的角色，與業主、甲方、建筑師、施工方等進行溝通，并根據甲方要求、建筑的美觀獨特性及安全、適用、耐久性的設計原則，利用尹建科、BIM、CAD、天正等設計軟件進行結構設計。

（二）產教融合，建立工作場景

學院充分利用民辦高校的集團優勢與資源，深入開展校企合作，產教融合，共建土木工程產業學院。集團不僅在實際工程案例提供、企業導師共同授課等方面給予大力支持，而且將學生分配到陽光城旗下各單位實習培訓。具體措施如下。

學生食宿及實習生活補貼。各單位均為學生提供食宿、床上用品，學生實習生活補貼按50元/天發放，實習期間保險由學院購買。

實行導師培養制度。實習單位按照每名學生安排一位崗位導師和一位職業導師的標準進行導師選配。

崗位導師選拔。實習單位優先選擇責任心強、工作能力突出且工作三年以上的優秀員工作為崗位導師。崗位導師重點培養學生日常崗位工作技能，按照本專業、本崗位具體工作制定培養方案，做到有計劃、有針對性地培養。崗位導師應切實發揮自己在本項工作中的作用，并對學生的施工日記、學習成效等情況進行考核。此外，崗位導師每周至少與學生溝通交流一次并做好相關記錄。

職業導師選拔。職業導師必須為分公司班子成員或項目班子成員，除學生本人或導師調離所在單位等特殊情況外，實習培訓過程中不允許學生更換職業導師。職業導師應重點關注學生的職業發展、管理能力水平等，并在階段培訓后對學生進行勝任能力評估，提出輔導建議及下一步培養計劃。職業導師每月與學生面談一次，并做好面談記錄。

（三）融入思政內容

建筑結構抗震設計課程結合“三全育人”思想，以實際工程結構抗震設計分析為抓手，旨在培養學生的抗震意識、創新能力及團結協作精神，一方面使學生能夠運用抗震設計概念分析和解決問題，另一方面促進學生增強抗震防災意識，掌握建筑物抗震的基本原理，從而在災害發生時減少損失。建筑結構抗震設計課程不僅介紹建筑抗震的重要性分類、設防標準及抗震設計基本要求，還培養學生恰當運用抗震設計原則，合理進行設計抗震結構的能力。比如，教師通過展示汶川大地震、日本關東大地震、臺灣集集大地震等真實案例，讓學生參與話題討論，增強防震減災的意識，激發學生的學習積極性和專業責任感，使學生明白做好抗震結構設計既是土木工程師的職責所在，也是法律的要求。

（四）構建新課程體系

建筑結構抗震設計課程引入CDIO項目教學法，開發BIM+建筑結構抗震設計的新課程體系。教師從CDIO角度設計課程結構和順序，圍繞建筑信息化專業群的總體建設目標，制定新的教學大綱。

（五）教學激勵

學院設立專項獎學金激勵學生，同時，設置淘汰制，即每學期末成績排在最后三位的學生失去分配資格。

（六）重視過程考核與多元性評價

多元性評價=平時成績（占總成績的30%）+期末考試成績（占總成績的70%）。其中，平時成績由課后作業、線上討論、競賽、線上簽到、實際案例分析等環節的成績構成，考查學生自主學習的能力、設計基本抗震結構的能力、溝通能力、團隊協作能力、創新能力等。比如，三個學習情境分別對應三種不同結構，每完成一個學習情境，學生都要設計出相應結構的施工圖，教師根據施工圖的安全性、經濟性、合理性進行考核與評價。期末考試采用閉卷考試方式，卷面成績滿分為100分。期末試卷中的填空題和選擇題側重考查學生對建筑結構抗震設計基本知識的掌握情況，簡答題和判斷題側重考查學生運用所學知識分析問題的能力，計算題側重考查學生的計算能力及解決實際問題的能力。

三、課程改革成果

第一，通過課程解構與重構，實現教學過程系統化，學生切實掌握設計抗震結構的方法，真正做到學以致用，具備解決實際問題的能力。第二，學院已建立超星學習通線上課程，可以靈活進行線上資料查詢、實際工程案例教學、教學競賽、小組討論、分組互動、評選最佳課堂筆記等教學活動，還可以完善圖紙、實時統計更新數據。第三，學院與一線生產企業接軌，產教融合。雙聘博士進課堂，有利于開闊學生的視野，提高學生的實際工程設計能力。第四，學院運用BIM建立框架結構模型，讓學生更加形象地認識框架結構抗震思想，有效實現可視化模擬教學。

綜上所述，建筑結構抗震設計課程改革要以符合崗位需求和提高職業能力為導向，以行業企業共同開發課程資源為渠道，產教融合，設定緊貼實戰的教學內容，促進信息技術在教學中的應用，突出“兩性一度”，從而提高課程教學質量，培養更多的土木工程專業應用型人才。

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責編：紅 茶