“砌體結構”課程教學改革探索與思考

摘要：為促進“砌體結構”課程教學水平和學生工程實踐能力的提升，分析了該課程施教中課程體系、教學模式和學生知識轉化能力存在的問題。通過提出精選課程內容，演練理論到實踐的工程案例，解讀新規范，跟進新建筑市場和運用新技術新工藝，探討出了有效實踐的教學方法，增強了學生學習興趣。教學實踐表明，教學改革探索取得一定成效，有益于高精尖土木工程專業人才的培養。

關鍵詞：砌體結構；土木工程；教學模式；創新能力；教學改革；規范

中圖分類號：TU37；G642文獻標識碼：A

ExplorationandReflectiononTeachingReform

of"MasonryStructure"Course

LiSong1JiaoChuJie2*YangYongmin1FengWanhui1

1.CollegeofUrbanandRuralConstruction，ZhongkaiUniversityofAgricultureandEngineering

GuangdongGuangzhou510225；

2.SchoolofcivilEngineering，GuangzhouUniversityGuangdongGuangzhou510006

Abstract：Toenhancethemasonrystructurecourseteachinglevelandstudent'sengineeringpracticeability，thispaperanalyzestheproblemsexistingincourseteachingsystem，teachingmodeandstudent'sknowledgetransformationability.Theselectingcoursecontent，practicingtheorytopracticeofengineeringcase，interpretingnewspecification，followingupthenewconstructionmarketandusingnewtechnologyandnewtechnologywereputforward.Theeffectivepracticeteachingmethodwerediscussedandstudent'sinterestinlearningwasenhanced.Theteachingpracticeshowsthattheteachingreformandexplorationhasachievedsomeresults，whichisbeneficialtothetrainingofadvancedand sophisticatedcivilengineeringprofessionals.

Keywords：masonrystructure；civilengineering；modelofteaching；innovationability；teachingreform；standard

砌體結構廣泛存在于我國現有建筑之中，既包括民用建筑中的住宅、食堂、倉庫，又包括工業建筑中小型和多層輕工業廠房，同時在交通和水利建筑中還涉及橋梁、隧道、堤壩等建筑［15］。近些年，隨著國家鄉村振興戰略的頒布，砌體結構在建筑市場中越發凸顯重要性。“砌體結構”課程是土木工程專業中一門理論與實踐相融較深的專業課，該課程內容較多，知識面覆蓋廣，同時往往與“混凝土結構”課程合成一門課，兩門課程學時占比為4∶1（“混凝土結構”64學時，“砌體結構”16學時），這造成學生偏重于“混凝土結構”而忽略“砌體結構”的學習，加上“砌體結構”的學習有一定的難度，該課程的學習成效一直是教師關注的重點［67］。近年來，多數教研學者展開了“砌體結構”課程教學改革的探討和實踐，劉建平等［8］和鄧夕勝等［9］基于產出導向（OBE）理念，實施了線上線下混合教學方法；張秋克等［10］和蔡云梅等［11］以提高教學質量和改善教學效果為目標，重點對教學模式進行優化與改革，為同類課程提供了較好的借鑒作用；周建英等［12］、吳斌［13］和惠存等［14］從工程教育專業認證的要求出發，圍繞課程目標、技能大賽和教學模式構建了多元化教學評價體系。上述文獻在針對教學方法上有較深入的探討，尤其是注重學生實踐能力的培養，本文從課程體系、教學模式及知識轉化能力方面的不足出發，以“精、練、新”三個原則剖析探討“砌體結構”課程的改革方法，從而增強學生就業的適應能力與提高實踐水平。

一、“砌體結構”課程現狀分析

（一）課程體系有待完善

“砌體結構”課程相關的教科書、指導書的重點在于砌體材料力學性能介紹及單個構件承載力設計，忽視了砌體構件與砌體結構的相互聯系，這往往導致學生缺乏對房屋整體設計方法的把握。很多高校將“砌體結構”與“混凝土結構”教學合并在一起，多數學生因前半部分“混凝土結構”課程的教學難以理解而失去興趣，對于“砌體結構”課程的學習理解只能建立在尚未完全學懂的“混凝土結構”課程之上，因而難以分辨兩類課程的區別。例如，砌體結構施工順序為基礎→砌塊墻→構造柱→圈梁→預制板，混凝土結構施工順序為基礎→框架柱→梁→板→填充墻，兩類結構僅因施工順序的不同，便會造成力的傳導機制的變化，加上兩類結構的材料的不同，設計上出現了本質的變化，因此需要對課程體系的架構進一步完善。再者，“砌體結構”課程學時僅16個學時，但課程內容偏多且繁雜，如何合理安排各個章節的課時需要精心設計。

（二）教學模式待多樣化

“砌體結構”課程教學模式目前以教師為中心的原則沒有得到有效改變，師生間“教”與“學”難以產生有效的共鳴。部分教師畢業直接進入高校，缺少企業工程實踐經驗，另外入職后面臨聘任考核與職稱晉升等科研壓力，故在教學中疲于改變教學手段，安于現有教學模式，造成了目前理論知識與實踐嚴重脫鉤的問題。但也有部分高校較好地平衡了教師的教學能力與科研水平的考核機制，重視教學經費對教學改革的投入，使得教學模式多樣化，在大型的比賽如BIM大賽、結構設計大賽中，重視學生動手能力并在校內構建多類砌體結構教學模型，學生對構造柱、圈梁、過梁、挑梁、砌體配筋形成了良好的認識，并能有效地區分混凝土結構中的同類構件。

（三）學生知識轉化能力待增強

“砌體結構”課程教學沒有課程設計訓練，加上該課程知識點繁雜、信息量大，學生消化知識有一定難度，致使學習過程中易將課程內容局限于墻、梁、柱單個構件的計算，難以將構件轉化為結構體系的計算，對于主動升華知識、轉化知識進而解決問題的技能尚有待加強。再者，課堂教學多為“一次性”過程，僅靠課堂的學習難以提升學生對工程實踐的認知水平，加上現有評價機制以掌握基礎知識為準，學生學習以不掛科為最終目標，這不利于學生對知識的深層次理解，久而久之，學生對于課內綜合題或工程實踐的問題缺乏解決能力。

二、“砌體結構”課程教學改革探索

（一）“精”的原則

“砌體結構”課程學時數較少，內容講解上可以精心選擇，進而突出重點，從而提高教學效率。“砌體結構”課程教學中，可在學生較熟悉的知識范圍內對課程內容進行適當篩選，盡量剔除與先前所修課程重復的部分，例如：砌體結構設計方法中概率理論的極限狀態設計方法和“概率論”與“數理統計”課程；混合結構布置、墻體設計計算和房屋建筑學中墻體與基礎章節內容；無筋砌體構件和配筋砌體構件的驗算和“材料力學”和“結構力學”課程；荷載計算與設計方法和“混凝土結構”課程等。砌體結構的計算中對于構件的抗彎、抗剪的計算應當增補精練的典型例題，特別是需要和“混凝土結構”課程中的同類受力構件計算進行異同區分與分析，以增強學生對構件材料不同的認知。

（二）“練”的原則

“砌體結構”課程因和“混凝土結構”課程合在一起教學，學生的實踐重點放在混凝土結構的計算和實習之上，忽略了砌體結構的認知和實踐，加上“砌體結構”無課程設計以及考試之中計算題的占比太低，導致“砌體結構”課程嚴重缺乏實“練”的環節。教師可以在教學之中增加生活中涉及的砌體構件抗剪和抗彎的案例進行練習，這樣既可增加學生學習的興趣，還可提升學生對所學專業知識的轉化能力。比如：功夫表演“寸勁碎磚”，可用燒結紅磚抗剪計算所得承載力，物理學采用手臂質量乘以出拳加速度所得的力，兩者進行大小比較來驗證其真實性；鄉村振興砌體結構房屋建造中，業主質疑在門洞上不設置過梁而采用加筋磚墻做法的安全性，可用門洞上墻體自重產生的彎矩對比所加鋼筋的承載彎矩大小進行佐證，其結果是加筋磚墻可形成“深梁”，代替過梁的作用，不會出現磚墻垮塌的安全隱患。

（三）“新”的原則

“砌體結構”課程教學形式與課程體系需跟上建筑市場新發展與新變化，貼近實踐教學，符合砌體結構市場推進要求，并能科學地運用新技術和新工藝，重在關注學生創新能力的培養。

1.規范更新的解讀

教材的改編往往都會參考規范的更新，2021年新修訂的《砌體結構設計規范》在主要技術要求方面有一些變化。例如，新規范指出“當鋼筋混凝土板未直接擱置在圈梁上時，在內墻上的支承長度不應小于100mm，在外墻上的支承長度不應小于120mm”，替代了舊規范中“板支撐在墻上的長度不應小于100mm的要求”，新規范針對這類技術要求所指更加詳細，明確區分了內外墻支承長度范圍；新規范中規定“預制鋼筋混凝土板端鋼筋應與支座處沿墻‘或圈梁’配置的縱筋綁扎”，比舊規范中增加了“或圈梁”三個字，新規范針對板端鋼筋綁扎拓展了范圍，增加了一些設有圈梁情況下的應對措施；新規范中預制混凝土板與現澆板對接時，將舊規范中“預制板端鋼筋應伸入現澆板中進行連接后，再澆筑現澆板”改為“預制板端鋼筋應與現澆板可靠連接”，新規范此處的技術要求在于材料新工藝進展帶來的變化，只要預制板端負筋與現澆板能可靠連接就行，可讓技術方案編制更靈活，利于新工法的創新。

2.建筑市場發展新趨勢

“砌體結構”課程涉及危房改造、古城修繕、鄉村振興等建設領域，綜合了砌體建筑的加固、修繕及防災等多方面的專業知識，其知識體系具有綜合性、復雜性、實踐性等特點，是建筑市場人才培養的主要新趨勢。伴隨著國家鄉村振興戰略的規劃，引領了建筑市場中對砌體結構的重視與發展，如2018年提出的《鄉村振興戰略規劃（2018—2022年）》第2章《振興基礎》提出推進生態宜居的美麗鄉村建設，第28章強調加強農村基礎設施建設；2022年，國務院辦公廳印發《全國自建房安全專項整治工作方案》，促使建筑市場逐漸重視砌體結構的安全發展，由此安全鑒定方面的土木工程人才成為市場所需。

3.新技術與新工藝的應用

“砌體結構”是一門課程，同時也是一類不斷發展的新學科。教師在教學之中應當增設砌體結構學科的前沿知識，將國內外發展的新理論、新技術與新工藝納入課程之中以拓展學生的知識面。如高性能灌漿料在砌塊砌筑中的運用；裝配式建筑這類大型砌塊的砌筑；新型復合類墻板的運用等。這些都可以實際工程的運用為案例擴大學生對砌體結構的認知范圍，從而了解新技術與新工藝，跟上砌體結構建筑市場的發展。

結語

本次砌體結構的教學改革從“精”“練”與“新”三類原則，就課程體系、教學模式以及學生對知識轉化能力等方面進行了剖析，并提出了應對之策，教學實踐表明，這三類原則有益于學生將理論融入實踐，并能較快速地運用于工程之中，提高學生就業率。但同時也深刻認識到“砌體結構”課程的教學改革是一項持續跟進的艱巨任務，理應不斷地完善教學方法，同時強化重點內容并增補前沿知識，為培育適應于國家發展戰略和建筑新市場的高素質人才而努力奮斗。

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基金項目：國家自然科學基金（52078148）；廣東省嶺南鄉鎮綠色建筑工業化工程技術研究中心開放基金（2023GLTG001）；廣州市基礎與應用基礎研究項目（2023A04J2004）；仲愷農業工程學院2023年校級教改項目（ZG2023056、ZG2023044）

作者簡介：李松（1989—），男，湖南岳陽人，博士，講師，主要從事混凝土結構和砌體結構研究。

*通訊作者：焦楚杰（1974—），男，漢族，湖南瀏陽人，博士，教授，從事混凝土結構和砌體結構研究。