以綜合能力獲得為目標(biāo)，重構(gòu)高職特色《建筑結(jié)構(gòu)》教學(xué)內(nèi)容體系

陳 鵬

（泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇泰州225300）

《建筑結(jié)構(gòu)》作為高職建筑工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，其主要任務(wù)是讓學(xué)生理解各類建筑結(jié)構(gòu)體系，掌握其結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成及構(gòu)造措施，培養(yǎng)學(xué)生的施工圖閱讀能力，為后續(xù)課程及今后工作打好基礎(chǔ)。經(jīng)過多年教學(xué)改革，現(xiàn)行教材基本上是《混凝土結(jié)構(gòu)》、《鋼結(jié)構(gòu)》、《砌體結(jié)構(gòu)》、《建筑抗震》等課程經(jīng)過刪減后的的“拼盤”，“拼盤”版客觀上回避了教學(xué)教程中的一些難點，更適應(yīng)高職學(xué)生學(xué)習(xí)，但體系不夠清楚，與能力目標(biāo)對應(yīng)關(guān)系模糊。本文以學(xué)生綜合能力獲得為目標(biāo)，結(jié)合教學(xué)改革實踐，重構(gòu)高職特色《建筑結(jié)構(gòu)》教學(xué)內(nèi)容體系。

1 《建筑結(jié)構(gòu)》相關(guān)職業(yè)專業(yè)能力

近來來，特別是高職高專土建類專業(yè)指導(dǎo)委員會成立以來，職業(yè)技術(shù)院校建筑工程技術(shù)專業(yè)在教學(xué)改革方面做了大量的工作，土建施工專業(yè)指導(dǎo)分委員會編制的“建筑工程技術(shù)職業(yè)專業(yè)能力一覽表”，為教學(xué)改革指明了方向，即根據(jù)職業(yè)能力的要求，采用逆推的方法，重新審視人才培養(yǎng)方案及其實施過程，以學(xué)生獲得職業(yè)專業(yè)能力為目標(biāo)，實施教學(xué)。

按照面向施工[1]的理念，《建筑結(jié)構(gòu)》課程（群）所要解決的綜合能力為施工圖的識讀與理解能力，更通俗的講，是對建筑結(jié)構(gòu)的理解能力和對施工圖紙的識讀能力。其核心內(nèi)容包括：（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計基本理論簡介；（2）結(jié)構(gòu)材料；（3）基本構(gòu)件的受力機理及構(gòu)造措施；（4）常見結(jié)構(gòu)體系；（5）結(jié)構(gòu)抗震基礎(chǔ)；（6）結(jié)構(gòu)體系中各構(gòu)件的受力分析簡介及構(gòu)造措施（含基礎(chǔ)部分）；（7）施工圖表達(dá)方法。

2 現(xiàn)狀分析

涉及施工圖的識讀與理解能力的課程包括絕大部分專業(yè)基礎(chǔ)課程，如《建筑工程制圖》、《建筑材料》、《房屋建筑構(gòu)造》、《建筑力學(xué)》、《建筑結(jié)構(gòu)》、《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》及部分課程設(shè)計等，在整個教學(xué)體系中占相當(dāng)比重，這當(dāng)中，與結(jié)構(gòu)施工圖的識讀與理解能力目標(biāo)最為貼近的是《建筑結(jié)構(gòu)》課程及相關(guān)實踐環(huán)節(jié)。

十多年來，涉及到該課程的教學(xué)改革得到了前所未有發(fā)展，但仍存在不少欠缺：

（1）教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與整合。在“必須、夠用”的原則指導(dǎo)下，教學(xué)內(nèi)容出現(xiàn)了調(diào)整和整合的趨勢，繁瑣的理論推導(dǎo)逐漸簡化、消失，諸多舉措創(chuàng)新了教學(xué)改革，但并未打破原有的學(xué)科型教學(xué)體系，教學(xué)內(nèi)容體系未發(fā)生質(zhì)的變化。

（2）教學(xué)方法的變化。高職院校的教學(xué)以應(yīng)用性和實踐性為主要特征，理論教學(xué)要適度，強調(diào)受教育者技能的訓(xùn)練和能力的培養(yǎng)，把技能訓(xùn)練和理論學(xué)習(xí)有機結(jié)合起來，實現(xiàn)專業(yè)理論與職業(yè)技能并重的教學(xué)模式，以講清要領(lǐng)、強化應(yīng)用為教學(xué)重點。不少高職院校在該課程（群）的教法上進(jìn)行了有益的探索，如增加課程教學(xué)中的參觀實習(xí)、單列實踐課程、減少教師授課量、增加學(xué)生訓(xùn)練量、重視結(jié)構(gòu)構(gòu)造的學(xué)習(xí)等，教學(xué)方法的變化豐富了課堂教學(xué)的手段，提高了學(xué)生實踐能力。

（3）與課程（群）相關(guān)的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的弱化、取消。隨著“2＋1”教學(xué)模式在全國范圍內(nèi)推廣，畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)逐漸從高職院校消失，“2＋1”教學(xué)模式的實施，客觀上為學(xué)生爭取了更多的時間到生產(chǎn)一線參加實踐活動，但課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計這一類實踐環(huán)節(jié)，對提高學(xué)生施工圖識讀能力是有著積極作用的，如不能在其它環(huán)節(jié)上采取措施彌補，對學(xué)生施工圖識讀能力的培養(yǎng)是不利的。

顯然，現(xiàn)有的教改成果未能充分體現(xiàn)“對應(yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo)”的原則，與“培養(yǎng)建筑施工一線的技術(shù)與管理人才”這一目標(biāo)不能完全協(xié)調(diào)。根據(jù)課程綜合能力目標(biāo)和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)高職特色，構(gòu)建面向施工的教學(xué)內(nèi)容體系，成為建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容改革的首要任務(wù)。

3 教學(xué)內(nèi)容體系重構(gòu)的實踐與探索

實踐中，對該課程的做法是：三階段教學(xué)以實現(xiàn)能力目標(biāo)（常用建筑結(jié)構(gòu)的理解能力和施工圖的識讀能力）。

（1）第一階段的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解各類基本構(gòu)件。結(jié)構(gòu)材料（鋼材、混凝土、砌體）性能和設(shè)計基本理論簡介作為這一部分的序幕，通過各種材料基本力學(xué)模型（拉壓彎剪扭）的受力分析，引出建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用案例，如在受彎構(gòu)件一章中，引出簡支梁、懸臂梁、連續(xù)梁、板、雨篷、甚至樓蓋等來鞏固受彎構(gòu)件的概念，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)受彎構(gòu)件模型的同時，認(rèn)識和理解各種受彎結(jié)構(gòu)構(gòu)件，并掌握相應(yīng)構(gòu)造措施。

教學(xué)內(nèi)容的編排一般有兩種方法，第一是按基本構(gòu)件材料，這是傳統(tǒng)的編排方式，即按照混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的順序，較為常見，不再贅述；第二是按構(gòu)件受力方式，如表1，考慮到教學(xué)內(nèi)容的前后呼應(yīng)關(guān)系，可由軸心受力構(gòu)件引入，接著按受彎構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件、受扭構(gòu)件的順序教學(xué)，因鋼結(jié)構(gòu)更加接近理想材料力學(xué)模型，每類構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)最先介紹，然后是砌體結(jié)構(gòu)，再鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，文獻(xiàn)[4]是本科教材，可借鑒其編排方式。

這一階段的教學(xué)內(nèi)容體系除編排外，取舍更加重要。文獻(xiàn)[1][2][3]均有“輕計算、重構(gòu)造”的思路，文獻(xiàn)[5][6]能體現(xiàn)這樣的思路，但不夠充分，要真正做到“輕計算”還需對教學(xué)內(nèi)容體系做很大的調(diào)整。

表1 基本構(gòu)件（按受力方式）

我們再回顧一下這一階段的教學(xué)目標(biāo)——“理解各類基本構(gòu)件”。對于混凝土基本構(gòu)件而言，也就是說要理解：1）為什么要配筋（鋼筋的作用）；2） 怎么配（配筋構(gòu)造）；3） 配多少（配筋的數(shù)量對構(gòu)件承載力的影響）。

仍以混凝土受彎構(gòu)件為例，我們從混凝土簡支梁受均布荷載引入，得到彎矩圖和剪力圖，通過截面的應(yīng)力分析，得到正截面承載力公式（1） （2）

由以上公式，足可以很好地理解斷面的抗彎能力的組成；如再加上超筋梁、少筋梁的概念，對于學(xué)生理解受彎構(gòu)件正截面承載力已經(jīng)“夠用”。而對于其后的ξ、ξb、αs、γs等概念及相關(guān)公式，讓它們退出教學(xué)內(nèi)容體系，并無礙于教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。

而對于斜截面承載力，通過有腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前后的應(yīng)力狀態(tài)分析，容易得到受彎構(gòu)件抗剪能力的三個相關(guān)因素（混凝土、箍筋、彎起鋼筋），學(xué)生也容易明白，增加箍筋或配置彎起鋼筋，能夠提高梁的抗剪能力，通過斜壓破壞和裂縫寬度的分析，能清楚的說明僅通過配筋不能無限制的提高梁的抗剪能力，還與混凝土材料及截面尺寸有關(guān)，通過斜拉破壞的分析，得出配箍量的下限值。這樣的概念介紹，雖有破壞“學(xué)科型”混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力概念完整性的嫌疑，但便于學(xué)生接受，也是“夠用”的，其后繁瑣的結(jié)構(gòu)計算公式和復(fù)雜的混凝土力學(xué)概念與教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)關(guān)系并不明晰，也可大大弱化。

在混凝土力學(xué)模型正截面、斜截面承載力介紹完成之后，舉例各受彎構(gòu)件，對受彎構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)分析（彎矩圖、剪力圖），說明配筋與內(nèi)力圖的對應(yīng)關(guān)系，著重構(gòu)件的配筋構(gòu)造。

對應(yīng)這一階段教學(xué)目標(biāo)，對各章節(jié)進(jìn)行分析，在教學(xué)內(nèi)容的取舍上，真正做到的“輕計算”，并不難以實現(xiàn)。

（2）第二階段的教學(xué)目標(biāo)是在了解結(jié)構(gòu)抗震基本概念的基礎(chǔ)之上，加強學(xué)生對結(jié)構(gòu)體系的理解，包括各種結(jié)構(gòu)體系中，各類構(gòu)件的構(gòu)造措施。主要內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)抗震概念、結(jié)構(gòu)體系、通用構(gòu)造規(guī)則、結(jié)構(gòu)構(gòu)件與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。其中，涉及到的主要構(gòu)件有框架柱與框支柱、剪力墻、框架梁、鋼結(jié)構(gòu)中的鋼構(gòu)件、基礎(chǔ)，承重砌體墻和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件等。

近年來，構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化[7]（包含節(jié)點構(gòu)造和構(gòu)件本體構(gòu)造方法）得到了快速發(fā)展，平法圖集和其它結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖集也在不斷推出，結(jié)構(gòu)施工圖發(fā)生了革命性的變化，這都為第二階段的學(xué)習(xí)提供了便利條件。構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化及平法施工圖集減少了各專業(yè)的重復(fù)勞動，但也對從業(yè)人員（特別是施工、造價、監(jiān)理等各專業(yè)）提出了更高的要求。了解結(jié)構(gòu)設(shè)計，掌握構(gòu)造措施，借助于平法圖集等資料讀懂施工圖是這一階段的主要任務(wù)。

結(jié)構(gòu)構(gòu)造的學(xué)習(xí)是枯燥的，加之學(xué)生在校期間對構(gòu)件的接觸不多，很難形成深刻印象。為便于學(xué)生更好地記憶和理解結(jié)構(gòu)構(gòu)造，可結(jié)合以下要點教學(xué)：

1）說明各工況下的內(nèi)力圖有助于學(xué)生對構(gòu)造措施的理解；

2）用傳統(tǒng)制圖方法手繪構(gòu)件施工圖；

3） 制作1:10（1：20） 構(gòu)件模型；

4）加強工地現(xiàn)場教學(xué)。

（3）第三階段為建筑結(jié)構(gòu)識圖實訓(xùn)。通過專業(yè)調(diào)研和跟蹤建筑工程專業(yè)學(xué)生頂崗實習(xí)以及崗位工作的情況來看，學(xué)生識圖困難是普通存在的現(xiàn)象，識圖已成為他們技術(shù)工作中的一道難關(guān)，為此一些學(xué)校開設(shè)了《施工圖識讀與翻樣》、《施工圖識讀與會審》等課程，為學(xué)生強化施工圖識讀能力提供了有效的途徑。

我院經(jīng)過多年的教學(xué)改革，在人才培養(yǎng)方案專業(yè)技術(shù)應(yīng)用實訓(xùn)模塊中增設(shè)“建筑結(jié)構(gòu)識圖實訓(xùn)（一周）”，選擇施工中常見的結(jié)構(gòu)體系，如混合（磚混）結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)或剪力墻結(jié)構(gòu)、單層工業(yè)廠房（鋼筋混凝土柱＋屋架）、輕鋼結(jié)構(gòu)廠房（鋼柱＋鋼梁）、鋼框架等，向?qū)W生提供建筑結(jié)構(gòu)施工圖紙，采用“任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)方式，要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)通過自主學(xué)習(xí)和相互合作來完成設(shè)定的任務(wù)（如鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋可分解為框架柱、框架梁、非框架梁、樓梯、基礎(chǔ)、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件等任務(wù)，再如框架柱又可分為混凝土施工縫、插筋、縱筋連接及頂層錨入、箍筋形式及加密區(qū)的設(shè)置等分任務(wù)），在完成任務(wù)過程中強化平法圖集的理解和施工圖識讀能力。為確保學(xué)生高質(zhì)量地完成任務(wù)，采用答辯的形式作為提交任務(wù)的手段，逐個答辯，教師點評，學(xué)生旁聽，在旁聽過程中加深對施工圖的理解。另在教學(xué)實施過程中，通過建筑工種實訓(xùn)、土建預(yù)算編制實訓(xùn)等實踐環(huán)節(jié)，對施工圖進(jìn)行局部強化和系統(tǒng)閱讀。

[1]胡興福.建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容改革的探索與實踐[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2006,8(上):30-31.

[2]王娜.高職“建筑結(jié)構(gòu)與識圖”課程教學(xué)改革實踐研究[J].教育與職業(yè),2009,9(下):122-123.

[3]姚琦.淺談“建筑結(jié)構(gòu)”的課程改革[J].教育與職業(yè),2010,(14):139-140.

[4]曹雙寅.工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].南京:東南大學(xué)出版社,2002.

[5]胡興福.建筑結(jié)構(gòu)[M].北京:高等教育出版社,2005.

[6]陳蓓.建筑結(jié)構(gòu)(上)[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,2006.

[7]陳青來.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)平法設(shè)計與施工規(guī)則[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.