建筑结构实验教学体系改革探索论文_肖晨

建筑结构实验教学体系改革探索论文_肖晨

摘要:建筑结构课程属于建筑学专业必修课,课程讲述一般建筑结构的基本原理,介绍一般房屋结构的设计概念,结构体系选择原则,结构布置方案及结构构件设计方法,并对房屋建筑抗震知识进行概述。建筑结构是面向建筑学专业开设的专业基础课程,对完善学生知识结构体系具有重要作用,为后续课程学习奠定基础。为此,有必要对建筑结构课程的教学方法进行改革,课程内容应以“必需,够用”为度,实验教学密切联系工程实际,学习建筑智能技术,提升工程应用能力,使学生能够较好地适应新形势下的岗位需求。本文分析了建筑结构实验教学体系改革策略。

关键词:建筑结构;教学分析;实验教学策略

引言

建筑结构实验课程知识点涉及面广、公式繁杂冗长、工程实践性较强,学生普遍认为课程学习难度大,容易产生厌学情绪。传统教学过程中存在重艺术、轻技术,重系统知识、轻专业需要的问题,违背了“新工科”人才培养理念。因此在课堂教学中应予以重视,结合实验教学手段,进行教学方式与内容改革。

1 “建筑结构实验”课程教改的关注点

“建筑结构实验”课程是一门涉及建筑材料、工程结构、机械仪器、传感信号识别等多学科、实践性强的专业基础课程。每个章节几乎都是一门课程重点难点的压缩,如动载实验章节将结构动力学、地震工程学和仪器仪表学进行了交叉综合。课程涉及面广,包含的知识量大,课程包含了静力学、动力学、统计学、土木工程施工等知识点;课程具有很强的实践性,如应变片粘贴、应变仪使用和实验操作等课程考核点都必须通过实验、实习等途径才能完成;课程具有很强的应用性,教学目的就是培养将实验理论、实验技术应用到实际实验项目中的基本能力,为工程实践或科学研究工作奠定基础。

“建筑结构实验”教学工作是体现高校教学水平、科研水平、管理水平和学生综合素质的重要参考。作为可以验证理论分析的重要依据,实验教学工作在培养学生创新意识、科学思维和动手能力中起着重要的作用。

2 建筑结构实验课程教学中存在问题

2.1 实验教材适用性欠缺

从教材内容和结构上来看,目前建筑结构课程所使用的大部分教材是将钢筋混凝土结构设计原理、砌体结构、钢结构、工程结构抗震设计等基础知识的简单叠加与汇总。主要涉及相关计算公式、计算理论、规范条款等内容。由于篇幅有限,知识点的引入往往不够充分,缺乏合理的组织和过度而直接给出重要性结论。对于力学基础较为薄弱的非结构专业学生而言,理解和掌握起来较为困难。同时,教材内容繁多,与十分有限的课时数相矛盾,教师在授课过程中深感时间紧张,为完成教学任务,只能加快讲授速度,最终学生对知识点的掌握不充分。再者,已有的大多数教材内容未侧重考虑非土木工程专业学生的实际情况,未结合建筑学专业特点对教材内容进行精简或改编,许多知识点和作业习题未能有效联系建筑学相关工程实际进行讲述与练习,单侧重于力学概念和规范条款,对于该专业学生较抽象,学习难度大,趣味度低,不利于培养学生的工程能力。

2.2 实验教学方式单一,缺乏实践教学

该校的建筑结构设计主要以理论教学为主,教学方式单一,对于实践教学的内容还很缺乏。比如,工程实例的讲解较为缺乏,应以具体工程为例,讲完相关理后,进行实例教学,提高学生实战能力,改枯燥抽象的模式为具体的、看得见的,提高学生认知度,且讲授前可到工地现场参观,后再给学生讲解,学生印象深刻。

2.3 实验仪器设备跟不上时代的步伐

建筑结构实验平台建设具有周期长和投资大的特点,建设规模大,则收益达不到期望;建设规模小,则无法满足实验教学要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆教学任务的不均衡导致了实验教学平台不能完全发挥其应有的功能,如某学年第一学期安排有“建筑结构实验”课程,第二学期却没有安排,则第一学期实验教学平台承担任务繁重,第二学期基本处于闲置状态。结构实验教学大纲一般只涉及基础性和常见性实验,这些实验只需要常规的实验技术和仪器设备就可以完成。

3 建筑结构实验教学体系改革策略

3.1 优化实验教材内容,加强职业技能培养

建筑结构实验课程内容选取应符合专业培养目标,结合专业特点及学生情况,以工程实例及结构设计为出发点,融“产-学-研”为一体,够用实用为主,删减部分偏深、偏难内容,培养学生构建结构模型和解决实际问题能力。以建筑学专业为例,课程教学内容整合为五大模块:建筑基础知识,包括建筑材料基本性能、建筑结构设计原理、抗震设计基本知识;结构设计包括钢筋混凝土受弯(扭)构件正截面、斜截面承载力设计、钢筋混凝土轴向构件承载能力设计及构件变形和裂缝宽度计算等;常用多建筑结构体系包括混凝土结构、预应力混凝土结构、钢结构、砌体结构等结构体系的介绍;平法施工图识读;工程实例分析,包括建筑工程主体结构工程常见质量通病及防治措施、混凝土工程施工流程及冬季施工注意事项。

3.2 实验理论与实际结合,工程案例教学

建筑结构设计中内容晦涩难懂,难以联系具体工程实体,缺乏整体观,对结构的整体设计难以形成系统的思路。对此在教学中可以结合具体工程实例详细讲解。如在框架—剪力墙结构设计章节中,直接讲解规范给定的公式避免空洞;然而若选定某框架—剪力墙结构具体实例,从柱网布置、剪力墙数量估算及类型判断,纵、横向墙体单元划分,计算简图,确定总框架、总剪力墙、连梁刚度计算直至内力、位移计算,结合规范中的条文,依次理解运用,分清不同抗震设防条件下内力组合的要点,采用相应情况下的地震调整系数。通过实例讲解,学生既可初步具备结构设计整体思路和工程概念,同时也理解了规范条文。工程案例教学把抽象的规范条文运用于具体工程,可最大限度地减轻学生的认知负荷,提高学习效率。

3.3 将虚拟仿真实验教学引入实验课程建设中

虚拟仿真实验教学利用现代多媒体、人机互交、数据库和网络通信等技术,实现虚拟现实的功能,在形象逼真的环境中,可为学生提供安全高效、开放自主的实验平台,达到传统实验室不具备或难以实现的教学功能[1]。但是,虚拟仿真实验教学也有其弊端:研发标准不统一、运行机制不完善、资源共享性差、利用率低[2]。在“建筑结构实验”慕课建设中,实验项目视频录制需要前期准备、实验操作和数据处理等过程,如果实验操作者技术水平不高,可能导致录制效果差,而且实验操作不可逆,实验消耗材料和人力较大。在此情况下,将虚拟仿真实验教学引入慕课建设中,既节约实验项目视频的录制成本,达到良好的录制效果,又提高了虚拟仿真实验教学平台的利用率。

3.4 推广实验教学,加强校企合作

建筑结构课程工程实践性强,教学内容较为抽象,为了培养学生动手能力和提升职业技能,教学方式应与工程实例相结合。加强校企合作,利用课余时间安排学生到施工场地参观学习,如观察钢筋绑扎、混凝土浇筑、剪力墙中分布钢筋布置等,将抽象的理论概念与实物相结合,加深对概念的理解。加强实验教学,通过现场实验操作、观察,更好地理解低碳钢应力-应变曲线,加深构件变形特征印象。

4 结语

针对建筑学专业建筑结构课程教学过程中存在的客观问题,进行了分析和探讨,并提出优化教学内容、改良教学方法的具体措施。激发学生创新能力。使得建筑结构课程能够真正符合建筑学专业培养目标的需要。为学生以后适应工作岗位打下扎实的基础。

参考文献:

[1]牛海成,徐海宾.面向可持续发展的建筑结构设计课程教学改革探讨[J].高等建筑教育,2013(02):72-75

[2]邵莲芬.建筑结构设计课程教学改革探索[J].天中学刊,2016(04):154-156.

论文作者:肖晨

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第13期

论文发表时间:2019/12/3

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

建筑结构实验教学体系改革探索论文_肖晨
下载Doc文档

猜你喜欢