淺談地下建筑結構課程改革

【摘? 要】當前地下空間工程技術發展日新月異，現有地下建筑結構課程內容存在教學內容多而學時少，授課內容滯后，實踐教學方面薄弱的問題。本文從教學實際情況出發，精選教學內容，完善教學設計。通過問題導向，鼓勵和支持學生對問題進行積極探索，培養學生合作精神。在多媒體教學的基礎上，增加典型實例，將虛擬現實技術（Virtual Reality））引入教學。從教學模式上、教學內容上和教學方法上進行的教學改革和探索。

【關鍵詞】優化教學內容;問題導向;VR

引言

當前土地資源緊缺，地上空間越來越緊迫。地下空間的利用為各類建筑工程結構物的選址開辟了廣闊的前景。各國對地下空間利用和開發的規模和速度前所未有。我國各種大型的地下結構越來越多，地下建筑結構的設計和施工水平大幅度提高。土木工程專業地下工程方向和城市地下空間工程等專業都開設了地下建筑結構課程。該課程在學生知識能力培養和知識體系結構中起著承上啟下的作用。不僅為后續課程學習提供基本設計理論，也為工程實際問題解決提供技術支持。

很多院校開設這類專業課程的時間都比較短，該課程知識體系涉及彈性力學、塑性力學、材料力學、結構力學、土力學、巖體力學、混凝土結構基本原理和鋼結構原理等多門學科，知識體系的交叉性和綜合性強。

在新工科建設與工程教育專業認證背景下，基于創新型及復合型工程技術應用型人才培養的需要，同時隨著新技術和新理論的不斷更新以及城市建設的快速發展，對專業課的課程建設提出了新挑戰。現有的課程內容存在橫向跨度大，教學內容多而學時少，授課內容滯后，實踐教學方面薄弱的問題。另外，圖書市場上有關地下空間建筑的設計與施工技術方面的書籍很少。教學主要以教師講授為主，對學生進行知識灌輸。

地下建筑結構課程應該在教學模式和教學方法上適應地下工程快速發展的形勢需要，進行必要的教學改革和探索。

1.教學內容調整

根據地下工程發展現狀，整合教學內容，增加新技術、新工藝和新材料內容。優化地下結構設計學時安排，進一步修改教學大綱內容，完善電子課件內容。

對教學內容進行評估與篩選，在保留基礎和精髓的原則上，給學生留出自學空間。借鑒國外優秀教材、教學視頻、同時把相關網絡資源上的實例引入課堂，與學生討論學習。整合教學內容，優化地下結構設計學時安排，進一步修改完善教學大綱內容，完善電子課件。建立不同類型地下結構 BIM模型（BIM，Building Information Modeling中文為建筑信息模型），進行錯、漏、碰、缺檢查，完善設計，提升設計質量，減少設計錯誤，并為施工建造全過程提供技術支撐，為項目參建各方提供基于BIM的協同平臺，有效提升效率。確保地下結構在全生命周期中能夠按時、保質、安全、高效、節約完成。

2.教學模式探索

創建教師主導、學生主體、師生互動、問題驅動、能力為主的教學模式，根據教學環境、學生認知能力、理解能力、接受能力、精心設計詳細的教學步驟、課程設計與課堂討論環節，精選工程中典型的設計實例，提高學生創新能力。

通過問題導向，鼓勵和支持學生對問題進行積極探索，培養學生合作精神。利用工程實際問題，引發學生興趣，在老師的輔助下學生能夠將多方面獲取的信息進行有效的整合，并在此基礎上尋找問題解決方案，提升問題解決能力。

調整課堂內外的時間，使學生深度參與，學生之間組建團隊。精選部分內容，課前利用網絡資源，完成自主學習。課上進行小組討論答辯，以小組討論的方式對地下建筑的設計方案進行可行性分析，共同進步。

3.教學方法探索

在多媒體教學的基礎上，增加典型實例，將虛擬現實技術（Virtual Reality，縮寫為VR））引入教學，為學生打造生動、逼真的地下空間施工環境。借助學校的3D虛擬現實平臺軟件系統和3D沉浸環境工程實訓操作軟件系統，將教學內容展示出來。學生可以進行三維動態模擬和實時的交互操作，實現全方位觀察，極大提高了學生的參與性和主動性。

4.結語

地下建筑結構課程基本理論多且與前沿科學技術聯系緊密，現有地下建筑結構課程內容存在教學內容多而學時少，授課內容滯后，實踐教學方面薄弱的問題。本文通過對教學內容進行評估與篩選，在保留基礎和精髓的原則上，提出了教學內容的調整思路。充分利用課前時間，學生之間組建團隊，查找整合網絡資源，使學生深度參與。課堂開展VR教學等方法來提高學生對課程的學習興趣。

參考文獻

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基金項目：2019年吉林建筑大學校級教學改革研究課題，名稱為新工科建設背景下專業核心課程改革。

作者簡介：房昕（1987-），女，吉林松原人，漢族，博士，講師，主要從事地下空間工程方面的研究。