新工科視域下“砌體結構”課程教學改革探索

摘"要：“砌體結構”是土木工程專業的一門基礎課程。目前該課程存在課程地位下降、教學形式單一和課程內容陳舊。基于新工科對土木工程專業提出的新要求，旨在培養具有應用型、創新型和復合型能力的人才。本研究探討了優化教學知識體系、調整靈活的課程結構、加強實踐教學、建立多元化的課程評估體系、構建動態績效管理模式以及有機統一德育和智育的策略，以期滿足國家和社會對培養具有強大實踐能力、創新能力，以及高素質和國際視野的新型復合人才的需求。

關鍵詞：新工科；土木工程；砌體結構；教學探索

中圖分類號：TB"文獻標識碼：A""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.13.091

0"引言

新一輪科技革命與產業變革背景下，國家提出全面推進“新工科”建設，以支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”、鄉村振興等一系列國家戰略。在全面推進鄉村振興這一宏大的歷史進程中，改善農民居住條件既是農村整體環境改善的重要組成部分，也是農民個人改善生活的內在需要。砌體結構是我國發展最早、建設量最大的建筑結構類型，在我國既有房屋建筑中存量巨大，且在相當長的一段時間內仍會大量存在，尤其是鄉村地區，其性能和安全直接關系到廣大人民群眾的住房安全與生活的改善。砌體結構課程作為傳統工科專業——土木工程專業的重要專業課程，其傳統的課程教學模式已無法滿足新工科建設人才培養的要求，即培養國家和社會需要的具備較強實踐能力、創新能力、具有高素質和國際視野的新型復合人才。

本文立足“新工科”建設目標，在分析砌體結構課程的教學現狀和存在的問題的基礎上，從教學內容建設、教學方法設計、教學評價體系構建、思政元素融入等方面進行教學改革探索，推動砌體結構課程教學的高質量發展，培養滿足社會需求和國家要求的新時代復合型土木工程人才。

1"“砌體結構”課程內容與特點

砌體結構課程作為土木工程專業一門重要的結構設計類課程，其課程內容涉及面廣，主要涉及4個方面：（1）砌體結構基礎知識：包括砌體結構類型、特性及應用范圍；砌體材料及其力學性能。（2）砌體結構設計方法：包括設計方法、原則、國內外砌體結構設計的相關規范和標準。（3）砌體結構構件設計：包括無筋/配筋砌體墻、柱設計及其構造措施。（4）施工技術：不同類型砌體結構的施工工藝、施工材料的選擇和管理等。通過課程學習，引導學生建立牢固的砌體結構理論基礎，培養學生砌體結構設計和分析的能力，幫助學生掌握實際操作技能。

砌體結構課程內容的廣泛性，使其具有如下特點：

（1）砌體結構構件形式復雜抽象。學生在學習過程中對形式多樣、復雜、抽象的砌體結構構件很難產生較為形象的認識，例如墻梁構造、無筋砌體中梁端下設墊梁的構造、砌體與鋼筋混凝土構造柱組合墻中鋼筋的布置、樓（屋）蓋與承重墻體的連接形式等。難以建構準確形象的結構形式使得學生很難理解相應的知識。

（2）砌體結構構造繁多。砌體結構設計規范中對繁多的砌體結構構造均做出了相應要求，如挑梁埋入砌體最小長度；圈梁設置、最小尺寸及配筋；墻體結構布置等。繁冗的構造與構造要求使得學生在學習過程中極易發生混淆。

（3）砌體結構課程各知識點相互交叉、緊密聯系。砌體結構課程所涉內容涵蓋從材料到構件、結構設計，各部分內容聯系緊密。如進行無筋砌體設計時，涉及各類砌體的強度值及針對不同情況所進行的強度設計值調整。

（4）砌體結構課程內容與實際工程聯系緊密。砌體結構課程知識最終都將應用于實際工程的設計與施工，如砌體結構抗震驗算、抗震構造措施規定、構件承載力驗算等。

2"“砌體結構”課程教學現狀分析

砌體結構課程作為土木工程專業一門重要的結構設計類課程，隨著課程改革的不斷深入，通過對課堂教學與實踐教學的深入分析，發現其在課程設置、教學形式、教學內容上存在以下幾個主要問題。

2.1"課程地位不斷降低

砌體結構環保效益差、工效低、抗震性能弱等缺點限制了其實際應用與發展，亦導致砌體結構課程在高校土木工程專業本科教學環節中的重要性不斷降低。統計12所雙一流建設（A-及以上）高校砌體結構課程開設情況發現，部分高校將砌體結構這一獨立課程與混凝土結構或木結構課程合并進行講授，更有部分高校已不再開設砌體結構課程，如表1所示。

2.2"教學形式單一，實踐教學環節缺失

目前，砌體結構課程的教學仍主要采用傳統的教學方法，如講授理論知識和進行簡單的計算演練，實踐教學環節缺失，學生無法實地考察具體的砌體結構工程項目。這可能導致學生對砌體結構的實際應用理解不足，妨礙他們將理論知識應用于實際工程中的能力，同時降低了學生對砌體結構課程的興趣。

2.3"重視構件計算，輕視構造要求，規范敏感性低

在砌體結構課程教學中，教學重點更多傾向于相關構件的計算，如無筋砌體和配筋砌體結構構件的承載力計算上，而構件設計既包括相關設計計算，亦包含其構造要求。重計算輕構造使得學生無法具備完整的砌體結構設計能力。

2.4"忽視構件間的相互聯系，缺乏結構體系概念

近些年高校新進教師普遍存在學歷高、重科研、工程實踐經驗缺乏的特點，工程實踐經驗的缺失使其很難厘清所授知識的結構體系，對教學重點的把握不足，從而影響學生聽課的積極性。此外，砌體結構中的構件重點、如挑梁、墻梁、圈梁、墻、柱等，各構件的連接復雜，常規的板書和多媒體教學形式很難生動地將上述構件的相關關系在教學過程中呈現，學生難以獲得良好的感性認識，降低教學效果。

2.5"課程內容陳舊，缺乏對砌體結構新材料、新技術、新方法的覆蓋

目前，砌體結構課程教材相對陳舊，未能充分涵蓋新技術和行業發展的內容。雖然目前的教材內容已隨著新規范的更新而不斷改進，但主體內容仍聚焦于傳統的砌體結構形式，如砌體結構墻體布置中所述“橫墻、縱墻、縱橫墻承重方案”主要用于早期的預制混凝土樓蓋結構或現澆鋼筋混凝土樓蓋結構中，而目前砌體結構房屋大多為底部框架承重方案。隨著科學技術的不斷發展和工程建設領域的不斷創新，新材料、新技術、新工藝在砌體結構中不斷出現，規范、標準、法規也在不斷更新與調整，同時人們對砌體結構在使用功能上的需求不斷提高，這都要求學生需要具備更高的專業能力和更廣的知識面。課程內容的陳舊導致課堂教學與工程應用的脫節，進一步降低了學生對砌體結構課程的學習興趣。

3"“砌體結構”課程教學改革探索

3.1"優化教學知識體系，靈活課程結構

針對砌體結構課程內容陳舊的問題，通過定期關注砌體結構領域的最新研究成果、技術進展和規范標準，精心設計、整理和更新課程內容，使其更符合學科發展的趨勢以及新工科視域的要求，確保課程內容與行業發展同步。同時，利用BIM技術，結合虛擬實驗平臺和計算機輔助軟件等數字化教學工具，將真實的砌體結構工程案例引入課堂教學，通過案例分析使學生獲得直觀的認識，更好地理解理論知識在實際項目中的應用。

3.2"強化實踐教學，提高學生實踐能力

項目驅動教學，在教學活動中，設計一些基于實際工程項目的設計類項目，如某地區兩層砌體結構房屋設計，要求學生在小組中合作解決砌體結構相關問題。通過項目驅動，使學生將理論知識應用到實際情境中，提高他們解決問題和團隊協作能力。同時，結合學校認知實習課程，安排學生進行實地考察，參觀砌體結構工地或相關項目，幫助學生更直觀地理解砌體結構在實際工程中的應用，解決學生在項目設計過程中面對的問題，提高學生實踐能力。

3.3"構建多元化課程考核體系，建構成績動態管理模式

傳統的考試方式僅能反映學生對于理論知識的掌握情況，無法有效體現學生對理論知識的運用能力。因此，通過構建多元化的課程考核體系，完善“知識”與“能力”“理論”與“實踐”的全面考核，將課程成績由“一考終局”轉變為成績動態管理，激勵學生自主學習，綜合評價學生的素質發展和能力的培養。首先，在考試題目的設置上，結合工程實例靈活設置考試題型，重點考查學生對相關知識點的掌握以及針對某一具體工程問題是否具有獨立分析問題和解決問題的能力。其次，在考核方式上，應突出過程考核在整個課程考核體系中的重要性。過程考核既能反映學生在課程開展各階段對課程內容的掌握情況，其反饋信息亦可幫助任課教師在教學活動開展過程中不斷調整教學內容和教學形式；過程考核形式的多樣性可以同時考查學生對知識的掌握情況、實踐能力、團隊協作能力等。最后，通過對過程考核結果和期末考試結果的分析評價，在教學活動形成全過程的動態調整，不斷提高課程教學質量，培養優秀全面的土木工程類人才。

3.4"思政與專業有機融合，德育與智育的有機統一

高校對于人才的培養，既要培養其具備完成本專業工作所必需的專業能力，又要培養其精益求精的大國工匠精神和投身祖國建設的家國情懷與擔當。在教學活動中，基于砌體結構課程特點，將思政新理念、新思想、新理論、新戰略有機的融入課程各章節中。比如在介紹砌體結構房屋作為我國發展最早、建設量最大的建筑結構類型，在相當長的一段時間內仍會大量存在，學生在建立這一認識的基礎上，通過對國家鄉村振興戰略的解讀，使學生認識到砌體結構課程的學習對以后投身祖國建設具有十分重要的作用。通過課程思政內容的有機融合，實現德育與智育的有機統一，使學生在具備扎實的專業知識的基礎上，形成強烈的社會責任感和使命感、良好的職業素質、正確的價值觀等德育能力。

4"結語

傳統的教學思路已無法滿足國家對培養具備綜合素養的全面人才的要求。本文在剖析砌體結構課程內容與特點的基礎上，分析了砌體結構課程的教學現狀，目前砌體結構課程存在許多亟須解決的問題。課程地位的不斷降低、實踐教學環節缺失、重計算輕構造、規范敏感性低、缺乏知識結構體系概念、課程內容陳舊。針對以上問題，提出一些切實可行的解決方法，如優化教學知識體系，靈活課程結構、強化實踐教學，提高學生實踐能力、構建多元化課程考核體系，建構成績動態管理模式、思政與專業有機融合，德育與智育的有機統一。通過一系列的教學改革措施，真正培養出滿足社會需求和國家要求的新時代復合型土木工程人才。

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