楊佑發(fā) 黃音 譚曦 凌昊

摘要：多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程專業(yè)建筑工程方向的一門主干專業(yè)課程，其內(nèi)容綜合性強、涉及知識面廣且偏重結(jié)構(gòu)體系的整體設(shè)計。文章針對多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的背景及其特點，對課程教學(xué)方法作了探索與討論，提出了結(jié)合多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的聯(lián)合項目教學(xué)法，采用課程微信公眾號平臺課后教學(xué)模式，提高課程教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：多高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；課程項目；課程公眾號

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2018）01-0074-03

中國高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教育培養(yǎng)方案中提出[1]，各院要切實按照寬口徑專業(yè)規(guī)格進行專業(yè)建設(shè)和學(xué)生培養(yǎng)，其目標是讓學(xué)生具備土木工程知識基礎(chǔ)，掌握結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計方法，能夠初步進行工程設(shè)計，并應(yīng)用到實際工程建設(shè)中。在結(jié)構(gòu)專業(yè)課程中，多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計是重要的必修課程之一，其教學(xué)內(nèi)容包括多高層房屋建筑的結(jié)構(gòu)體系選擇與布置、結(jié)構(gòu)荷載及其效應(yīng)組合、結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力分析的近似計算方法、抗震概念設(shè)計和構(gòu)造要求等[2]。該課程結(jié)合了材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土基本設(shè)計原理等知識，從結(jié)構(gòu)整體角度出發(fā)，介紹了多高層結(jié)構(gòu)設(shè)計原理與方法，其任務(wù)是讓學(xué)生掌握基本的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，讓學(xué)生能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點進行結(jié)構(gòu)體系的選擇與布置，最后通過概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析計算，并結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求完成房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計。

近年來，隨著社會的不斷發(fā)展和人類需求的不斷提升，現(xiàn)代高層建筑在各個國家不斷涌現(xiàn)，已成為現(xiàn)代城市的點綴或地標。發(fā)展至今，高層建筑的功能和形式不斷多樣化，高度日益增加，其抗側(cè)力體系也不斷發(fā)展，這些都增加了多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)難度。在優(yōu)化高等教育結(jié)構(gòu)，重點擴大應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)模的背景下，針對多高層課程綜合性強、知識點多的特點，筆者對該課程的教學(xué)方法改革進行了思考和實踐探索。

一、聯(lián)合項目教學(xué)法

近年來，結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件日益強大，其領(lǐng)域涉及地基基礎(chǔ)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等，學(xué)生對軟件分析結(jié)果的依賴程度也越來越高。例如：在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，學(xué)生通過中國建筑科學(xué)研究院研發(fā)的PMCAD、SATWE軟件進行建模和計算，最后通過梁柱施工圖模塊直接得出梁柱平法圖。這種設(shè)計方法讓學(xué)生誤以為結(jié)構(gòu)設(shè)計很簡單，學(xué)生僅僅扮演著操作軟件者的角色。學(xué)生若缺乏概念設(shè)計理念，就無法用整體思想來設(shè)計結(jié)構(gòu)總體方案，無法利用總體系與各基本分體系之間的力學(xué)特征對軟件計算結(jié)果進行準確判斷和校核，因此，教師應(yīng)將概念設(shè)計融入教學(xué)中，讓學(xué)生對結(jié)構(gòu)整體有著清晰的認識和理解，同時，針對學(xué)生生搬硬套專業(yè)規(guī)范的現(xiàn)象，在教學(xué)中注重將教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)規(guī)范結(jié)合。

項目教學(xué)法，即將課程項目貫穿于整個課程學(xué)習(xí)期間的教學(xué)方法，該方法已在許多課程教學(xué)中應(yīng)用，既讓學(xué)生掌握了零碎的知識點又把握了整體的概念設(shè)計。在土木工程專業(yè)建筑方向，這種教學(xué)方法已應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計課程中，不僅讓學(xué)生對課程內(nèi)容有了系統(tǒng)認識，而且能夠聯(lián)系實際地運用專業(yè)規(guī)范[3]。多高層結(jié)構(gòu)設(shè)計等其他結(jié)構(gòu)類課程也可以借鑒該方法，但勢必會加重學(xué)生的課程負擔。從課程內(nèi)容來看，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的首要環(huán)節(jié)是選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，并從場地選擇、建筑體型、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)體系、抗震防線、強度剛度均衡、連接與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件等方面體現(xiàn)抗震概念設(shè)計內(nèi)涵[4]。其中結(jié)構(gòu)體系與布置正是多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的重點，課程教學(xué)大綱也要求從受力特征、近似計算方法、設(shè)計概念和構(gòu)造要求等角度詳細介紹框架結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)、框架-抗震墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系。針對多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計課程與建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計綜合性強、理論知識點多的特點，以及兩門課程在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計方面的緊密聯(lián)系，可采用聯(lián)合項目教學(xué)法，即按照兩門課程的教學(xué)大綱和教學(xué)安排，布置課程項目題目。這樣既可以將不同的課程聯(lián)合為一個整體，加深學(xué)生對所學(xué)課程的認識，又可以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔。

與建筑抗震設(shè)計課程中的項目教學(xué)法類似，課程開始時，對學(xué)生進行分組并布置課程項目題目——“在XX地區(qū)的多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計與抗震設(shè)計”。

（1）分析該地區(qū)地震活動的特點，了解三水準要求及兩階段設(shè)計的具體內(nèi)涵。

（2）根據(jù)課程項目中的具體要求，確定抗震設(shè)計參數(shù)；考慮不同結(jié)構(gòu)布置情況下的結(jié)構(gòu)整體性能，確定結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)布置和抗震構(gòu)造措施。

（3）確定結(jié)構(gòu)計算簡圖、荷載和荷載效應(yīng)組合。

（4）進行內(nèi)力計算。

（5）截面設(shè)計和施工圖的繪制。

兩門課程教學(xué)結(jié)束后，分班分組展示課程項目成果，并提交課程項目報告。教師根據(jù)各自的教學(xué)內(nèi)容和課程項目要求進行評分，其得分分別作為兩門課程的項目成績，最后按照一定的權(quán)重與出勤成績、卷面成績共同組成學(xué)生的期末總成績。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”法

近年來，隨著科技發(fā)展和社會進步，土木工程專業(yè)課程的教學(xué)方法日益更新。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師在課程中加入了以文字、圖片、動畫、視頻等多種交流媒介，優(yōu)化了教學(xué)過程、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計課程內(nèi)容多、圖形和計算公式復(fù)雜的特點，在板書教學(xué)中也加入了豐富的多媒體元素。但是，在“互聯(lián)網(wǎng)+”新形勢下，除了豐富教學(xué)方法之外，還應(yīng)注重課程以外的教學(xué)探索。為此，筆者提出一種新的“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”法——微信公眾號平臺課后教學(xué)模式。

微信公眾號是騰訊公司推出的線上互動平臺，用戶在注冊申請、提交認證賬號資料并通過驗證后即可依托文字、圖片、語音、視頻等與訂閱者之間進行溝通與互動。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”智慧校園的搭建進程中，已有高校實現(xiàn)通過微信公眾號進行對外宣傳、圖書借閱查詢、成績查詢、教師查詢、校園卡充值等服務(wù)。學(xué)術(shù)期刊界在實現(xiàn)數(shù)字化過程中也開始關(guān)注微信公眾號服務(wù)[5]，在微信中可以搜索到各個不同學(xué)科的學(xué)術(shù)期刊公眾號，例如《同濟大學(xué)（自然科學(xué)版）》《電子科技大學(xué)學(xué)報》《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報》《食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報》《海洋學(xué)報》《巖石學(xué)報》《力學(xué)學(xué)報》《中國教育學(xué)刊》等。絕大多數(shù)大學(xué)生也在使用微信公眾號關(guān)注校園資訊、新聞資訊以及專業(yè)學(xué)術(shù)信息。在多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)中，筆者設(shè)想建立微信公眾號平臺——多高層教學(xué)公眾號，采用多級菜單模式，設(shè)三個模塊對課堂教學(xué)進行補充和拓展。

（一）“課后作業(yè)”模塊

按照教學(xué)安排慣例，在每一章或每一節(jié)教學(xué)后，教師會布置相應(yīng)的課后思考題和練習(xí)題。學(xué)生在溫習(xí)所學(xué)章節(jié)后，完成課后作業(yè)并提交紙質(zhì)版作業(yè)，最后由教師檢查評閱并在課堂上做統(tǒng)一講解。從形式上看，學(xué)生課堂聽講、課后思考是一種完善的教學(xué)方式。但考慮到課時的安排，教師往往不會花大量的時間在課堂上做統(tǒng)一講解，學(xué)生仍舊停留在自我思考的階段，而不能確定自己的思考成果是否正確。

為此，筆者建議在學(xué)生獨立思考完成課后作業(yè)后，通過課程公眾號將課后思考題和練習(xí)題的正確思路和方法完整地展現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)平臺上。為充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，教師可以針對某些課后作業(yè)在公眾號平臺向?qū)W生征文，最后挑選出優(yōu)秀作業(yè)推送到課程公眾號平臺，并作為課后學(xué)習(xí)加分項計入期末總成績。

（二）“溝通討論”模塊

相對高中階段的學(xué)習(xí)環(huán)境，大學(xué)教師對于學(xué)生的要求更具彈性，學(xué)生擁有較多自由支配的時間。在相對輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境下，大學(xué)生雖然在一定程度上認識到自主學(xué)習(xí)的重要性，但是在行動上仍然欠主動。有的學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)積極性較高，但是在課后很少溫習(xí)，也很少思考學(xué)習(xí)中遇到的問題。教師對學(xué)生的課外學(xué)習(xí)生活知之甚少。

為此，教師可以充分利用課程公眾號平臺與學(xué)生進行溝通、互動。圍繞課程內(nèi)容，在課程公眾號平臺上提出問題，激發(fā)學(xué)生主動思考，吸引學(xué)生在評論區(qū)討論。教師還可以通過激勵機制讓學(xué)生踴躍參與相關(guān)問題的討論，比如教師可對學(xué)生在評論區(qū)的回答打分，也可將學(xué)生回答的點贊數(shù)作為課后學(xué)習(xí)加分評判標準。同時，還可以鼓勵學(xué)生在公眾號上提問，教師針對學(xué)生提問較多的問題作回復(fù)，或在課堂上進行講解。通過以上互動，進一步拉近教師與學(xué)生之間的距離，增加師生之間的學(xué)術(shù)交流。

（三）“項目教學(xué)展示”模塊

針對多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的特點以及教學(xué)要求，筆者提出聯(lián)合項目教學(xué)法。按照常規(guī)的教學(xué)安排，分班分組展示課程項目成果，最后由教師對各組進行評分。盡管所有班級做的都是同一個課程項目，但最后只在本班作展示，無意識地將教學(xué)班“分隔”，使同一個專業(yè)的學(xué)生缺少了在學(xué)習(xí)上溝通和成果分享交流的機會。

多個教學(xué)班分班分組展示完課程項目報告后，教師可以將每個班級最優(yōu)秀的課程項目成果推送到課程公眾號平臺，讓學(xué)生能夠欣賞到各個班級的課程項目，并促進學(xué)生在公眾號平臺上相互溝通交流。

課程公眾號平臺的運營還需在教學(xué)過程中不斷完善。首先，利用微信公眾號提供的分享、轉(zhuǎn)發(fā)、轉(zhuǎn)載等媒介傳播手段加大宣傳、傳播力度，讓更多的學(xué)生關(guān)注課程公眾號，參與課后討論與思考。其次，注重內(nèi)容的質(zhì)量與形式，對于課后習(xí)題或?qū)W生的提問，教師不僅可以以文字、圖片的方式，還可以通過語音、視頻等途徑解答學(xué)生的問題。這樣既帶動了學(xué)生討論的熱情，又節(jié)省了教師的編輯時間。最后，注重專業(yè)化與規(guī)范化。教師的主要工作是教學(xué)，并沒有充足的時間來維持課程公眾號的持續(xù)有效運營，因而可以組建教師團隊，實現(xiàn)課程公眾號的共同高效運營，為學(xué)生提供更加專業(yè)、規(guī)范的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

三、結(jié)語

多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計課程主要是培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)后的專業(yè)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)，因此，教師在教學(xué)階段應(yīng)積極探索采用多元化的教學(xué)方法，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，幫助學(xué)生掌握多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計、計算以及構(gòu)造要求。同時，在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新形勢下，教師應(yīng)多關(guān)注土木專業(yè)或其他專業(yè)課程的創(chuàng)新教學(xué)方法，將適合于課程的教學(xué)方法加以完善并應(yīng)用于教學(xué)。需要強調(diào)的是，任何教學(xué)方式其根本目的都在于讓學(xué)生更好地理解并掌握課程內(nèi)容，而不是為了“新”而新。

參考文獻：

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