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[摘要]為滿足國家可持續(xù)發(fā)展的要求，為國家培養(yǎng)出面向世界、面向未來的人才，分析了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學中存在的一些問題，結(jié)合當前工程需求，從教學內(nèi)容、教學方式等方面提出了改革措施，提高學生對課程的認知深度。

[關(guān)鍵詞]高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程；存在問題；教學改革

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程內(nèi)容和課改必要性

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)課程之一，內(nèi)容包括高層建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置、荷載作用與結(jié)構(gòu)計算原則、扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡化計算、框架結(jié)構(gòu)的受力分析與設(shè)計、剪力墻結(jié)構(gòu)的受力分析與設(shè)計、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)受力分析與設(shè)計，筒體結(jié)構(gòu)及鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計方法，構(gòu)件的截面設(shè)計與構(gòu)造要求，以及高層建筑基礎(chǔ)的設(shè)計要點。課堂教學內(nèi)容基本可滿足大多工程的需求，但因超高層建筑及高抗震設(shè)防烈度區(qū)，鋼結(jié)構(gòu)及鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用越來越多，以降低結(jié)構(gòu)自重，提高結(jié)構(gòu)承載性能，故教學內(nèi)容需進行增加。同時還要密切聯(lián)系各種相關(guān)現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范，多數(shù)情況下其水平荷載作用成為控制要素，因此高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一門知識點多、信息量大、綜合性強、理論性與實踐性并重的課程，在上述教學內(nèi)容中既有深入細致的傳力模式，又有結(jié)構(gòu)承載性能分析，還包括施工過程可靠性分析，且建筑要滿足功能要求，要集成管線設(shè)備、同時要滿足當前裝配率要求，因此其三維可視化就顯得尤為重要。不僅學生學習難度大，在老師的教學培養(yǎng)過程中也存在許多問題。因此在教學過程中，應(yīng)轉(zhuǎn)變教育觀念和教學方式，將諸如BIM技術(shù)引入課堂教學，積極大膽進行教學改革，樹立面向社會、面向世界、面向未來、可持續(xù)發(fā)展的教育觀。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學中存在的問題及解決對策

2.1教學課時少，課程知識點多

多數(shù)高校高層建筑設(shè)計課程設(shè)置多為32學時，學時少，并且課程開設(shè)于第七學期，臨近畢業(yè)，學生面臨就業(yè)、考研等多重壓力，很難安心學習，容易產(chǎn)生敷衍情緒應(yīng)付了事。另外課程包含的知識點很多、更新也快，并且晦澀難懂，學生很難在短時間內(nèi)吸收并理解大量的知識，使得教學效果不佳，學生也沒有真正的學到知識。因此需加強引導，采用生動的三維模型，提高學生認知能力，縮短理論與工程間距離，讓學生出去在工作中很快能上手。

2.2課程內(nèi)容重復，需修訂教學大綱

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、混凝土結(jié)構(gòu)、土力學與地基基礎(chǔ)、基礎(chǔ)工程和工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計等課程有十分緊密的聯(lián)系，在課程內(nèi)容上也會存在許多重復的內(nèi)容，任課教師為追求知識的完整性，重復講述部分內(nèi)容。例如:地震作用計算和框架結(jié)構(gòu)設(shè)計等內(nèi)容，與建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容重復，與基礎(chǔ)工程課程中的部分內(nèi)容重復等等，因此課程內(nèi)容需進行整合，重點講述前面課程沒有講過的，諸如框架剪力墻、剪力墻、框架筒體及筒中筒等結(jié)構(gòu)，提高學生對該門課程的認知度，突出重點，做到主次分明，提高教學效率。

2.3教學方式單一，缺乏實踐教學

該校的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計主要以理論教學為主，教學方式單一，對于實踐教學的內(nèi)容還很缺乏。比如，工程實例的講解較為缺乏，應(yīng)以具體工程為例，講完相關(guān)理后，進行實例教學，提高學生實戰(zhàn)能力，改枯燥抽象的模式為具體的、看得見的，提高學生認知度，且講授前可到工地現(xiàn)場參觀，后再給學生講解，學生印象深刻。

3教學改革方法

3.1理論與實際結(jié)合，工程案例教學

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中內(nèi)容晦澀難懂，難以聯(lián)系具體工程實體，缺乏整體觀，對結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計難以形成系統(tǒng)的思路。對此在教學中可以結(jié)合具體工程實例詳細講解。如在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計章節(jié)中，直接講解規(guī)范給定的公式避免空洞；然而若選定某高層框架—剪力墻結(jié)構(gòu)具體實例，從柱網(wǎng)布置、剪力墻數(shù)量估算及類型判斷，縱、橫向墻體單元劃分，計算簡圖，確定總框架、總剪力墻、連梁剛度計算直至內(nèi)力、位移計算，結(jié)合規(guī)范中的條文，依次理解運用，分清不同抗震設(shè)防條件下內(nèi)力組合的要點，采用相應(yīng)情況下的地震調(diào)整系數(shù)。通過實例講解，學生既可初步具備結(jié)構(gòu)設(shè)計整體思路和工程概念，同時也理解了規(guī)范條文。工程案例教學把抽象的規(guī)范條文運用于具體工程，可最大限度地減輕學生的認知負荷，提高學習效率。

3.2開設(shè)有關(guān)課外活動，加深學生對課程學習興趣

組織高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計知識競賽，調(diào)動學生學習課程的積極性，培養(yǎng)學生的學習興趣。另外組織工地參觀及設(shè)計院考察活動。例如任課教師組織學生實地參觀各種不同結(jié)構(gòu)類型的在建或已建成而未裝修的高層建筑，讓學生更加直觀地了解房屋的建造過程，設(shè)計及施工控制要點，加深學生對晦澀難懂的知識的理解。

3.3與PKPM、BIM等軟件應(yīng)用教學

PKPM軟件是學習高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的必不可少的輔助工具，在理解和掌握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本過程時，有許多繁瑣復雜的計算過程，應(yīng)采用手算與電算相結(jié)合的方式。對一些必需掌握的計算方法，應(yīng)該先采用手算，以達到更好的理解和熟練整個設(shè)計過程的目的，對于大量繁瑣復雜的計算可采用PKPM進行計算，這樣可極大地提高教學效率與學生的學習效率。PKPM軟件應(yīng)用教學主要有以下三個教學步驟：結(jié)構(gòu)布置的講解與練習，掌握不同結(jié)構(gòu)類型，不同布置方案對結(jié)構(gòu)承載性能的影響；PKPM基本計算參數(shù)輸入練習，深層次掌握不同參數(shù)對結(jié)構(gòu)承載性能的影響；PKPM計算結(jié)果的分析判斷和參數(shù)調(diào)整，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，建立安全、使用及經(jīng)濟的概念；BIM技術(shù)在施工過程中運用越來越多，其還可用于方案投標、施工圖中的構(gòu)造、后期運營管理等，因此應(yīng)在課程教學中融入該軟件，提升學生時間及空間意識，變抽象為具體。

3.4強化課程設(shè)計，提高學生實踐、創(chuàng)新能力

在課程教學中采用“五延伸”[3]的教學方法，可取得較好的教學效果。理論教學向現(xiàn)場、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和各種知識競賽、設(shè)計競賽延伸，進一步提高學生的設(shè)計實踐能力和創(chuàng)新思維能力。以課程設(shè)計為課程教學最終目標之一，有方向性的像學生傳授知識，加強課程設(shè)計，設(shè)置各種方式的課程設(shè)計競賽，并設(shè)置獎勵政策，讓同學們學以致用，同時能極大地調(diào)動學生的積極性，培養(yǎng)學術(shù)對課程的學習興趣。

3.5考核方式多樣化

目前對課程考核方式較為單一，為培養(yǎng)出符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的面向世界、面向未來的高級復合型人才，應(yīng)當對課程采取多樣化的考核方式[4]：一是采用開卷的形式進行考核，允許學生自帶各類規(guī)范，有助于學生更加熟悉地運用規(guī)范。采用國家“注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)資格”考試的模式，有利于學生將學習與行業(yè)要求相銜接。二是上機考核，即根據(jù)給定的建筑設(shè)計方案圖，學生在規(guī)定時間內(nèi)，完成結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)計算等相關(guān)內(nèi)容。三是課程設(shè)計考核，即在理論教學完成后，為學生布置相應(yīng)課程設(shè)計并對其成果進行考核。4四是學生自主學習考核，即學生的自主學習及其成效應(yīng)當在整個考核中占據(jù)一定的比例。這樣的考核方式能夠有效地提高學生獨立思考、學習和實踐與創(chuàng)新的能力。

4結(jié)語

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程專業(yè)中的重要專業(yè)課程之一，在其教學內(nèi)容、教學方式等方面，各高校雖不斷地進行改革和完善，但由于各種因素的制約，還存在著許多問題。因此如何更好地結(jié)合當前工程需求，培養(yǎng)出優(yōu)秀的工程精英，仍任務(wù)艱巨，課程教學內(nèi)容仍需進一步凝練整合，教學方式仍需加大改革力度，以提高學生認知能力。

【參考文獻】

[1]牛海成,徐海賓.面向可持續(xù)發(fā)展的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學改革探討[J].高等建筑教育,2013(02):72-75.

[2]邵蓮芬.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學改革探索[J].天中學刊,2016(04):154-156.

[3]孟麗巖,王濤,高紅梅,等.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的教學改革與實踐[J].山西建筑,2014(34):244-245.

[4]安靜波,王春紅.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的教學改革與實踐[J].高等建筑教育,2014(02):44

作者：褚云朋 單位：西南科技大學土木工程與建筑學院