《高層建筑結構設計》課程改革探索

課題資助:本文屬吉林省重點學科建設項目資助、吉林省重點實驗室建設項目資助

摘要：本文針對注冊結構師考試要求討論了《高層建筑結構設計》課程改革的必要性，從教學內容、教學方法和手段等方面提出了《高層建筑結構設計》課程改革的思路。

關鍵詞：教學內容 手段 方法

中圖分類號: G42 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)10(b)-0000-00

1 工程概況

隨著城市人口的增加，高層建筑已經成為城市中建筑的主體，《高層建筑結構設計》逐漸成為普通高等院校土木工程專業的必修專業課程。在應用型本科“重基礎、寬口徑”的教育方針指導下，專業課的學時緊縮，《高層建筑結構設計》基本在24學時左右。如何在有限的學時內，講授學生最需要的、必須掌握的知識成為擺在教師對《高層建筑結構設計》課程改革的首要任務。

2 《高層建筑結構設計》改革的意義

我們國家從1997年開始執行注冊結構師考試，十多年來，執業注冊資格人數已經成為建筑設計企業資質的重要條件之一，也是設計人員從業的門檻，同時，也成為高等教育階段土木工程專業學生的夢想。在土木工程專業，執業注冊考試的要求、大綱、考試內容與方法是大家關注的問題。筆者作為從事建筑結構系列課程多年的教師，并通過了國家一級注冊結構師考試，對國家一級注冊結構師考試的大綱、內容進行了分析。國家一級注冊結構師考試專業部分滿分80分，各科所占比例為：混凝土結構15分，鋼結構14分，砌體與木結構14分，地基與基礎14分，高層建筑、高聳建筑、橫向作用15分，橋梁結構8分?？梢姼邔咏ㄖY構部分的知識與混凝土結構在注冊考試中具有相當的重要性。

在應用型本科土木工程的專業課中，《結構力學》、《混凝土結構設計》、《鋼結構》、《建筑結構抗震設計》等是《高層建筑結構設計》的先行課程，而《高層建筑結構設計》中既綜合了上述課程的知識，與上述課程內容有不少交叉，同時又在此基礎上進行提高。如何做好與上述課程的銜接，以及將上述課程內容在《高層建筑結構設計》中融會、貫通，再提高，又能在有限的學時內學習高層建筑的日益發展的新體系、新結構是教師教學改革的主要內容。

綜上兩點，在近幾年的教學過程中，筆者結合目前的執業注冊結構師考試與學校的實際情況，對《高層建筑結構設計》做了相應的改革。

3 教學內容的改革

教學內容是授課的靈魂。一門課程中，必須首先選取科學、合理、與時俱進的教學內容。本課程教學內容的改革原則是：以結構師注冊考試大綱為目標，以現行《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）和《高層民用建筑鋼結構技術規程》（JGJ99-98）為依托，進行《高層結構結構設計》課程教學知識點層次的制定與劃分。同時，將先行課程中已經學過的知識進行篩除，在教材中逐一標明。例如：《混凝土結構設計》中講述框架結構設計，已經詳盡學習了框架結構在豎向荷載、水平風荷載作用下的設計，那么在《高層建筑結構設計》課程中將重點講述在有抗震設防要求條件下框架結構的設計；而在《建筑結構抗震設計》課程中，已經講述了各類建筑結構地震作用的計算，因此首先將《建筑結構抗震設計》課程中地震作用計算的方法用來計算框架結構的地震作用，然后利用《混凝土結構設計》設計中水平荷載作用的內力計算方法計算框架結構的內力。再比如在《建筑結構抗震設計》中講述了在有抗震設防要求條件下結構體系布置的原則，在《高層結構結構設計》將重點講述各類高層、超高層建筑結構體系具體的布置要求，以及特殊結構有針對性的要求。根據上述原則，筆者將注冊結構一級、二級的考試大綱中的掌握、熟悉、了解的要求、以前在先行課程中是否學習過，《高層結構結構設計》教材的知識點進行了詳盡的劃分。

其次，筆者將注冊結構師考試的常見類型習題（國家考試指定教材）全部復印，重點、難點習題作為作業、例題講授給學生。因此，學生在上學期間，實際上已經訓練了結構師考試的相當部分的類型題。另外，筆者在考試復習過程及理念真題中注意到，考試試題往往有“陷阱”，所謂“陷阱”，是指在每個計算題里，基本上均不是直接套用公式就可直接求解出正確答案的，對公式的應用范圍、公式中符號的范圍、應用條件不同時的修正都是考試的內容。如果僅講授教材中最標準、普通類型的習題，學生往往不注意這些細節，導致丟分。

4 教學方法與手段的改革

4.1 多媒體課件制作

多媒體課件具有直觀、形象的特點，已成為課堂教學的主要手段。在《高層建筑結構設計》多媒體課件的制作上，筆者突出以下兩個特點：1）將涉及到規范中的條文分別注明。規范中的強制性條文，筆者以紅色標明，告訴學生是設計中必須遵守的，也是考試的重點；一般性條文以藍色標明，并標出其在規范中的位置（即條文號碼），規范以外的知識點采用黑色字體，學生在學習的過程中，已經熟悉了規范；2）將工程實際與教學相結合，多媒體課件中，應用了大量的實際案例，比如高層建筑結構體系，從我國的古塔，到目前內地最高的上海國際中心；從一街之隔的美洲銀行與中央銀行在同一次地震中不同命運原因分析，到9.11毀掉的世貿中心姊妹大樓；從國內最高建筑到迪拜新建的摩天大樓…….極大地增加了學生的興趣以及對本專業將來的向往。

4.2 教學手段的改變

在《高層建筑結構設計》課程教學過程中，由于條文性內容較多，為了讓學生在上大學期間，記住更多的知識點，筆者將一些規范性條文復印作為資料，發給學生，并將成績相近的學生在一起相互討論，改學生被動接受為主動學習，不理解的條文可以集中放在一起分析、講授。因此，將規范印發給學生，學生在一起探討是本課程教學手段改變的特點之一。在學生探討、聽講時，要求該記住的知識點，必須記住。很多考試參與者都認為，考試是開卷，不必記憶很多知識點，到考場上找就可以了。實際上，大家知道，考試上下午各4個小時各40道題目，做不完是很多考試失敗的原因。因此熟悉內容，減少考場上查找時間也是很重要的。

4.3 考試制度的改革

筆者所在院校，《高層建筑結構設計》由考試課改為考察課，因此，學生的成績平時所占比例必須加大，占到50%。課程開始，由學位將學生分組，同一小組同學之間互相探討、研習時了解較多，因此，平時成績中有一部分是同組成員相互打出的分數；作業是平時成績的第二部分，主要以作業的次數為標準，因為習題數量比較大，有一部分是學生自愿選做的，為了鼓勵學生多練習，因此作業數量成為平時成績的參考要素。期末考試占總成績的50%，期末考試突出學生做題的速度，把考試用時作為成績的參考，由于是開卷考試，把學生交卷時間寫在卷面上，以時間、正確率兩項作為期末考試成績的依據。

5 問題與改進

筆者作為教師，對該課程的教學做了很多工作，但因為土木工程專業學生有相當部分學生將來從事施工或監理工作，部分學生對結構課程重視程度不夠，因此，如果在大二階段，將學生按照結構工程師方向、建造師、造價師、監理師方向進行細分，針對結構工程師方向的學生授課，學生、教師目的性更強，效果更好。

參考文獻

［1］林元培. 《斜拉橋》［M］. 北京：人民交通出版社 ，2003.

［2］王文棟等. 《混凝土結構構造手冊》［M］. 北京：中國建筑工業出版社 ，2002.