基于鋼結(jié)構(gòu)工程事故的案例教學(xué)研究與實(shí)踐

摘 要:案例教學(xué)在高等學(xué)校的專業(yè)課中應(yīng)用廣泛，在論述案例教學(xué)特點(diǎn)后，重點(diǎn)論述了基于工程事故案例教學(xué)的特點(diǎn)。并以案例教學(xué)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)課中的應(yīng)用為例，論述了基于工程事故的案例教學(xué)的實(shí)施過(guò)程，包括案例的選擇的原則、案例教學(xué)的組織形式及需要注意的問(wèn)題。為土木工程專業(yè)相關(guān)課程的案例教學(xué)提供了直接的參考。

關(guān)鍵詞:工程事故鋼結(jié)構(gòu)案例教學(xué)

中圖分類號(hào):G640文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)06(a)-0088-02

1 引言

案例教學(xué)被認(rèn)為是代表未來(lái)教育方向的一種成功教育方法[1～3]?，F(xiàn)階段高等學(xué)校很多專業(yè)課中都采用了案例教學(xué)的方式如臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)、刑事影像技術(shù)等[4～5]。鋼結(jié)構(gòu)作為建筑工程專業(yè)學(xué)生的一門主要專業(yè)課，具有舉足輕重的作用。該課程既有較強(qiáng)的理論性，同時(shí)也具有較強(qiáng)的實(shí)用性。良好的專業(yè)訓(xùn)練是學(xué)生順利走向工作崗位的有力保證。現(xiàn)階段已有較多文獻(xiàn)對(duì)案例教學(xué)的方法及問(wèn)題進(jìn)行了研究[6～11]。但很少對(duì)土木工程中的破壞性案例進(jìn)行詳細(xì)的分析討論，本文通過(guò)典型的鋼結(jié)構(gòu)工程的事故的分析，探索土木工程專業(yè)的案例教學(xué)的理論與方法。

2 工程事故典型案例在建筑工程教學(xué)中的主要特點(diǎn)

案例教學(xué)中選擇的案例分有典型的成功案例，如在工商管理中這類例子很多，由于考慮的因素較多，分析起來(lái)相對(duì)較為復(fù)雜;另一類是屬于失敗的案例，如典型的工程事故就屬于這類，該類案例值得反思的地方反而會(huì)更多，這為相關(guān)專業(yè)的案例教學(xué)提供了不可多得的素材。案例教學(xué)區(qū)別于理論教學(xué)的特點(diǎn):

(1)角色的轉(zhuǎn)變:傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師占絕對(duì)的主導(dǎo)地位。理論教學(xué)中知識(shí)的傳授是從老師到學(xué)生的單向交流。但在案例教學(xué)模式中發(fā)生了較大的變化，即變單向的知識(shí)灌輸為學(xué)生與老師及學(xué)生與學(xué)生之間的雙向多向的交流。學(xué)生變被動(dòng)接受為主動(dòng)參與教學(xué)的過(guò)程，最大限度的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。使得靜態(tài)的、被動(dòng)的知識(shí)接受過(guò)程為動(dòng)態(tài)的、積極地討論過(guò)程。

(2)師生的互動(dòng)交流。在案例教學(xué)中，學(xué)生與老師處在同等重要的位置，案例處在教學(xué)話題的中心，這里沒有空洞的說(shuō)教。師生通過(guò)雙向、多向的對(duì)話，達(dá)到厘清問(wèn)題、辨明是非的目的，從而使教學(xué)成為富有生命力的過(guò)程。

(3)案例教學(xué)有一定的前提條件。案例教學(xué)是在學(xué)生掌握了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和分析技術(shù)的前提下進(jìn)行的。根據(jù)教學(xué)的需要，運(yùn)用一定的案例帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入相關(guān)問(wèn)題的“虛擬現(xiàn)場(chǎng)”，通過(guò)資料查閱、與老師和同學(xué)的探討，找到出現(xiàn)該問(wèn)題的原因并對(duì)癥下藥的解決問(wèn)題。其次，教師需要有較高的專業(yè)理論知識(shí)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，能對(duì)問(wèn)題的本質(zhì)進(jìn)行高屋建瓴的把握，引導(dǎo)學(xué)生逐步進(jìn)入問(wèn)題的核心。

(4)沒有“標(biāo)準(zhǔn)答案”。不同于理論教學(xué)，一個(gè)問(wèn)題只有明確無(wú)誤的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)答案。案例教學(xué)中沒有所謂的標(biāo)準(zhǔn)答案。同一個(gè)問(wèn)題，可能有不同的解決方案，這是由案例本身的工程屬性決定的。正因?yàn)槿绱?，不同的技術(shù)方案導(dǎo)致不同結(jié)果，甚至引發(fā)事故，由此案例才有共同討論的價(jià)值。

工程案例的特點(diǎn)是:

①工程案例形式多樣內(nèi)容豐富。土木工程尤其是建筑工程與我們的生活息息相關(guān)，國(guó)家現(xiàn)在對(duì)基本建設(shè)的投入增大，幾乎處處都可以看到相關(guān)的在建的工程，如高層辦公樓、住宅、道路、橋梁及工業(yè)廠房等，如2010年發(fā)生的上海商住樓整體倒塌事故，這為土木工程的案例教學(xué)提供了絕好學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

②案例的直觀性和客觀性。與在教科書中的枯燥文字描述不同，工程中的惡性事故通過(guò)圖片、視頻在網(wǎng)絡(luò)上可以大量傳播，快速、直觀性給人帶來(lái)視覺的沖擊，即使讓普通大眾了解后，也會(huì)了解工程事故的嚴(yán)重危害。對(duì)于工程類專業(yè)的學(xué)生而言，更能從專業(yè)的角度對(duì)所見工程事故進(jìn)行討論和研究。

③突出的實(shí)踐性。以往的教學(xué)模式都是單向的教師教學(xué)、學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的滿堂灌的模式。但引入案例教學(xué)后，發(fā)生了根本性的變化，教學(xué)成為雙向甚至多向的交流的模式。學(xué)生扮演了“工程師”的角色，提前進(jìn)入了“工作狀態(tài)”。案例教學(xué)要求學(xué)生認(rèn)識(shí)事故的后果的嚴(yán)重性，通過(guò)分析提高學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力及確定問(wèn)題的解決辦法。

④案例的復(fù)雜性和社會(huì)性。工程中發(fā)生的事故一般會(huì)涉及到多方面的因素，如設(shè)計(jì)過(guò)程中的疏忽、材料性能問(wèn)題、施工安裝中的方案錯(cuò)誤及結(jié)構(gòu)使用不當(dāng)。相應(yīng)地，案例會(huì)涉及到與該案例相關(guān)的各方的利益。追查事故原因有較大的社會(huì)難度，作為未來(lái)工程師，學(xué)生需要排除非技術(shù)性的因素，從專業(yè)的視角來(lái)分析和判斷。而這些需要綜合運(yùn)用專業(yè)課中的知識(shí)并結(jié)合工程案例的實(shí)際破壞特點(diǎn)，從原因和結(jié)果的相關(guān)性來(lái)分析、判斷事故的源頭。

⑤內(nèi)在的邏輯性。工程實(shí)踐中發(fā)生的事故反映出工程技術(shù)人員的專業(yè)知識(shí)及管理水平欠缺，偶然性事故的發(fā)生具有必然性的邏輯。

土木工程中的重大事故一般會(huì)引起較大的經(jīng)濟(jì)損失和重大的人員傷亡。從相關(guān)的事故中可以讓學(xué)生了解到土木工程的建筑原則—— “百年大計(jì)，安全第一”，馬虎不得，需要認(rèn)真仔細(xì)的做好每一步的工作。要達(dá)到此目的，需要從系統(tǒng)論的角度來(lái)考慮問(wèn)題，周密部署、不能顧此失彼，這是教學(xué)中重點(diǎn)要領(lǐng)會(huì)的地方。

3 工程事故案例教學(xué)的實(shí)施

案例教學(xué)作為專業(yè)課理論教學(xué)的一個(gè)重要補(bǔ)充，需要全盤規(guī)劃，有所側(cè)重。尤其是在學(xué)生學(xué)習(xí)方法、案例選擇、時(shí)間安排等環(huán)節(jié)加強(qiáng)引導(dǎo)。下面結(jié)合筆者在教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)典型案例的教學(xué)過(guò)程，加以介紹。

首先，選擇合適的案例，案例選擇的標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生能在已學(xué)專業(yè)知識(shí)的背景下可以理解案例本身，不能超出學(xué)生的理解能力，否則達(dá)不到通過(guò)實(shí)際案例的學(xué)習(xí)來(lái)理解理論原理本身、學(xué)以致用的目的。在講授完鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，學(xué)生已經(jīng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的知識(shí)有所掌握。為了加深理論教學(xué)的效果，讓學(xué)生了解穩(wěn)定對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的作用及鋼結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)，筆者選擇了如下案例:2008年青海省互助土族自治縣金圓水泥公司在建車間12根鋼梁連環(huán)倒塌，造成5人死亡1人重傷，見圖1所示。將此工程事故作為鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)教學(xué)結(jié)束后的案例，要求根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí)對(duì)該工程事故的原因進(jìn)行分析。

其次，相關(guān)資料提前發(fā)給學(xué)生，要求廣泛查閱資料結(jié)合事故的宏觀、細(xì)微處破壞特點(diǎn)，提出自己的分析意見，準(zhǔn)備書面分析材料，重點(diǎn)闡述該工程倒塌的原因，以便在專門的案例教學(xué)課上進(jìn)行分組討論。

案例教學(xué)時(shí)間定為兩小時(shí)，每組按照預(yù)定的程序進(jìn)行案例教學(xué)的發(fā)言、辯論。在討論過(guò)程中，學(xué)生逐一發(fā)言，闡述自己對(duì)該案例的見解，對(duì)事故發(fā)生的原因進(jìn)行有理有據(jù)分析，鋼結(jié)構(gòu)的臨時(shí)穩(wěn)定問(wèn)題是學(xué)生討論的重點(diǎn)。問(wèn)題的發(fā)生主要是是廠房整體結(jié)構(gòu)形成之前，沒有設(shè)置足夠的平面外臨時(shí)支撐，單片的剛架不足以抵抗平面外荷載作用，在偶然的外力作用如起重機(jī)的輕微碰動(dòng)使得整體屋架發(fā)生了一邊倒的惡性事故。該案例最后將該廠房的整體倒塌事故原因從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、施工圖的要求、施工規(guī)范幾方面進(jìn)行了總結(jié)。

這樣的教學(xué)方式，學(xué)生反映對(duì)其理論知識(shí)的掌握很有幫助，為學(xué)生走向工作崗位打下了較好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

案例教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，將所學(xué)的基本理論和工程實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，極大地提高教學(xué)效果。為了保證案例教學(xué)的效果需要精選案例，保證案例所涉及的理論能為學(xué)生所理解，為學(xué)生提供一個(gè)合適的交流平臺(tái)。

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