砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革探討

齊岳+趙文軍+李方慧

doi：10.11835/j.issn.1005-2909.2014.01.014

收稿日期：2013-10-18

作者簡(jiǎn)介：齊岳（1982-），男，黑龍江大學(xué)建筑工程學(xué)院講師，博士；主要從事混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)方向的研究，（E-mail）： qiyue0451@126.com。

摘要：以教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”為理念，文章總結(jié)了砌體結(jié)構(gòu)課程特點(diǎn)，分析了傳統(tǒng)教學(xué)方法的缺陷，并提出了注重理論聯(lián)系實(shí)際、注重實(shí)踐教學(xué)的課程改革方案。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)；土木工程；課程改革；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G420；TU-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2014）01-0058-03

中國(guó)教育部于2010年6月啟動(dòng)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（以下簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）。該計(jì)劃是中國(guó)教育改革的重要舉措，旨在培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。“卓越計(jì)劃”的一個(gè)主要特點(diǎn)是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。目前，土木工程領(lǐng)域的多門專業(yè)課程依照“卓越計(jì)劃”開展了不同程度的課程改革。安徽建筑工業(yè)學(xué)院陳東開展了“基于卓越工程師計(jì)劃的鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革研究”[1]，重慶交通大學(xué)的周杰開展了“基于卓越工程師計(jì)劃的土木工程專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)改革”[2]等等。筆者擬就砌體結(jié)構(gòu)課程改革提出一些思考。

砌體結(jié)構(gòu)歷史悠久，在中國(guó)被廣泛使用[3]。近年來(lái)，新型砌體材料的誕生使砌體結(jié)構(gòu)煥發(fā)新的生命力[4]。砌體結(jié)構(gòu)課程是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課，旨在幫助學(xué)生掌握砌體結(jié)構(gòu)的材料性能、設(shè)計(jì)方法、抗震要求等內(nèi)容。砌體結(jié)構(gòu)課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程能力有重要的作用。因此，基于卓越工程師培養(yǎng)要求的砌體結(jié)構(gòu)課程改革十分必要。本文從砌體結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)出發(fā)，在分析以往教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，探討砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的新模式。

一、 砌體結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)

砌體結(jié)構(gòu)課程的主要內(nèi)容包括：砌體物理力學(xué)性能、砌體結(jié)構(gòu)基于可靠度的設(shè)計(jì)方法、無(wú)筋砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力計(jì)算、配筋砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)等。砌體結(jié)構(gòu)課程有如下特點(diǎn)：

（1）砌體結(jié)構(gòu)各部分內(nèi)容聯(lián)系緊密。例如：砌體的物理力學(xué)性能是砌體結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算的基礎(chǔ)，在無(wú)筋砌體、配筋砌體承載力計(jì)算時(shí)，要涉及各類砌體的強(qiáng)度值，同時(shí)也涉及砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整。

（2）砌體結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容都是實(shí)際工程中涉及的問(wèn)題。例如：砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算、砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求（最低強(qiáng)度等級(jí)、高厚比等）、抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)定等等，這些知識(shí)都將應(yīng)用于砌體結(jié)構(gòu)實(shí)際工程的設(shè)計(jì)與施工中。學(xué)習(xí)砌體結(jié)構(gòu)課程對(duì)學(xué)生從事土木工程領(lǐng)域的工作有很大的幫助。 （3）部分砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式抽象，難以理解。如組合磚砌體構(gòu)件的形式、配筋混凝土砌塊砌體中鋼筋的布置、墻梁的構(gòu)造等內(nèi)容都是比較抽象的，對(duì)此，學(xué)生很難有形象的認(rèn)識(shí)。腦海中沒(méi)有形象、準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)形式，就很難理解相關(guān)的知識(shí)。

（4）砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造較多，容易混淆。例如：承重獨(dú)立磚柱的最小截面尺寸；圈梁的最小寬度、高度及最小配筋等等。這些構(gòu)造要求都是工程中應(yīng)滿足的最低標(biāo)準(zhǔn)，若不加以重視，很容易被忽略。

二、 砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

砌體結(jié)構(gòu)課程作為一門重要的專業(yè)課，已開設(shè)多年。有的院校將砌體結(jié)構(gòu)課程與混凝土結(jié)構(gòu)課程合并為混凝土及砌體結(jié)構(gòu)課程[5]，有的院校將砌體結(jié)構(gòu)單獨(dú)設(shè)立為一門課程。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是依據(jù)教材，通過(guò)板書或多媒體的方式來(lái)講授課程內(nèi)容。這種教學(xué)方法的特點(diǎn)是按部就班，通常的講課順序?yàn)椋壕w論—砌體結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能—無(wú)筋砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力計(jì)算—墻體設(shè)計(jì)—墻梁、挑梁及過(guò)梁設(shè)計(jì)—配筋砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[6]。在學(xué)生對(duì)砌體結(jié)構(gòu)缺乏形象認(rèn)識(shí)的情況下，這種授課方式使學(xué)生很難理解課堂內(nèi)容。例如，在圈梁部分，無(wú)論如何講解圈梁的概念、位置、作用等知識(shí)，有些學(xué)生就是無(wú)法理解。若是在講課前，能安排學(xué)生去工程現(xiàn)場(chǎng)參觀了解，讓學(xué)生有些感性認(rèn)識(shí)，這將有助于學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解。近年來(lái)，部分院校采用多媒體的方式授課，通過(guò)圖片增加學(xué)生的理解。但是，圖片畢竟不如實(shí)物形象、具體，而且圖片給學(xué)生的印象遠(yuǎn)不及實(shí)際工程那么深刻。另外，傳統(tǒng)教學(xué)方式對(duì)各章內(nèi)容的整體聯(lián)系不夠重視，各章內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，使得學(xué)生容易顧此失彼，學(xué)到后面就忘了前面的知識(shí)。有鑒于此，配合“卓越計(jì)劃”的實(shí)施，有必要對(duì)砌體結(jié)構(gòu)這門重要的專業(yè)課進(jìn)行改革。

三、砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革新思路

根據(jù)砌體結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)，按照“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)要求，提出了如下砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革新思路。

（一） 加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)

這里所說(shuō)的實(shí)踐性教學(xué)主要指認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。砌體結(jié)構(gòu)課程的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，建議安排在課程教學(xué)的第一節(jié)課，組織學(xué)生去施工現(xiàn)場(chǎng)參觀。這樣可以讓學(xué)生在接受砌體結(jié)構(gòu)理論知識(shí)之前就有形象的認(rèn)識(shí)。有條件的情況下，還可以多去幾個(gè)處于不同施工階段的工地參觀，這樣能讓學(xué)生了解更多的實(shí)際工程情況。例如：可以讓學(xué)生了解砌筑的過(guò)程，砌筑的方式，圈梁、構(gòu)造柱的位置等等。有了前期的參觀，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)具有施工速度慢的特點(diǎn)，學(xué)生自然會(huì)聯(lián)系到砌筑過(guò)程，也就容易理解這一知識(shí)點(diǎn)；當(dāng)講解圈梁的構(gòu)造時(shí)，學(xué)生聯(lián)系到參觀時(shí)的直觀感受，就會(huì)對(duì)講解的內(nèi)容理解得更加深入。

此外，在該課程結(jié)束后，建議再次組織學(xué)生去工地參觀。這次參觀可以結(jié)合課堂講授內(nèi)容，面對(duì)真實(shí)的砌體結(jié)構(gòu)房屋作一個(gè)課程總結(jié)，這樣可以使學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)有更深入的理解，并將所學(xué)的知識(shí)聯(lián)系到實(shí)際工程上。

總體上講，安排課前課后兩次認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，對(duì)課時(shí)計(jì)劃并未有多少影響，但是所起的作用卻是十分重要和關(guān)鍵的。現(xiàn)場(chǎng)參觀—課堂講授—現(xiàn)場(chǎng)參觀，這樣的順序也符合接觸事物—了解事物—感覺(jué)事物的思維邏輯，對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)砌體結(jié)構(gòu)形式、學(xué)習(xí)砌體結(jié)構(gòu)理論、應(yīng)用砌體結(jié)構(gòu)知識(shí)有重要的幫助。

（二） 注重教學(xué)內(nèi)容的整體性

這里所說(shuō)的整體性，主要是指教學(xué)上應(yīng)該重視各部分內(nèi)容的銜接，注意前、后內(nèi)容的連續(xù)性，不能讓學(xué)生學(xué)到后面就忘了前面的知識(shí)。還應(yīng)加強(qiáng)習(xí)題的訓(xùn)練，通過(guò)設(shè)計(jì)課程前后內(nèi)容關(guān)聯(lián)的習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生在做題的過(guò)程中，將各部分知識(shí)聯(lián)系起來(lái)并靈活運(yùn)用。這樣不僅復(fù)習(xí)了前面學(xué)習(xí)的知識(shí)，而且能將砌體結(jié)構(gòu)課程的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)銜接起來(lái)。建議給學(xué)生布置注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師資格考試中的試題，因?yàn)樽?cè)結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試試題與實(shí)際聯(lián)系緊密，而且每道試題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，這樣學(xué)生在做題的過(guò)程中，可以熟悉相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用，而且能把不同的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，有利于學(xué)生從整體把握專業(yè)知識(shí)。

（三） 按照新規(guī)范更新教學(xué)內(nèi)容

《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003-2001自頒布實(shí)施至今已有10余年。在這10余年間，組合磚墻、配筋砌塊砌體剪力墻結(jié)構(gòu)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展；新型墻體材料、新技術(shù)、新裝備不斷涌現(xiàn)，特別是經(jīng)歷汶川、玉樹地震后，更顯示出砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法需要完善的必要性。在這樣的背景下，中國(guó)對(duì)該規(guī)范進(jìn)行了修改，于2012年8月頒布實(shí)施《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003-2011[7]。新規(guī)范吸收了近年來(lái)的工程經(jīng)驗(yàn)和研究成果，總結(jié)了地震中砌體結(jié)構(gòu)的震害情況。新規(guī)范的頒布和實(shí)施使中國(guó)砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平有了新的提高。同時(shí)這也對(duì)高等院校砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)提出了新的要求，授課教師應(yīng)及時(shí)掌握新規(guī)范的修改內(nèi)容，按照新規(guī)范調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，幫助學(xué)生獲取砌體結(jié)構(gòu)最新的計(jì)算理論和設(shè)計(jì)方法。

四、 結(jié) 語(yǔ)

就砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革，本文提出了加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)、注重教學(xué)內(nèi)容的整體性、按照新規(guī)范更新教學(xué)內(nèi)容等三項(xiàng)改革措施。通過(guò)這樣的教學(xué)改革，能夠?qū)?shí)踐、認(rèn)知融于學(xué)生的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能更好地掌握理論知識(shí)，并能將其靈活運(yùn)用于實(shí)際工程。這樣的人才培養(yǎng)舉措符合“卓越計(jì)劃”的要求，也符合社會(huì)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)工程技術(shù)人才的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳東. 基于卓越工程師計(jì)劃的鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革研究[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2008，（6）：174～175.

[2]周杰. 基于卓越工程師計(jì)劃的土木工程專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)改革[J].高等建筑教育，2013，22（2）：87～89.

[3]施楚賢. 砌體結(jié)構(gòu)（第二版）[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[4]黃群賢. 新型砌體填充墻框架結(jié)構(gòu)抗震性能與彈塑性地震反應(yīng)分析方法研究[D]. 華僑大學(xué)博士學(xué)位論文，2011.

[5]鮑安紅. 《鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)》課程教改初探[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2009，7（2）：206～208.

[6]唐岱新. 砌體結(jié)構(gòu)[M].北京：高等教育出版社，2010.

[7]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50003-2011砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

Teaching reform of masonry structure course

QI Yue， ZHAO Wenjun， LI Fanghui

（School of Architectural Engineering， Heilongjiang University， Harbin 150080， P. R. China）

Abstract： According to the requirements and purpose of “An education and training plan for outstanding engineers” issued by Ministry of Education of the P. R. China， we summarized the characteristics of masonry structure course， analyzed the defects of traditional teaching methods， and presented a new teaching mode focusing on theory and practice combination and practice teaching.

Keywords： masonry structure； civil engineering； curriculum reform； teaching methods

（編輯 王 宣）