基于本研课程一体化设计的教学方法和质量控制

熊海贝

摘 要 基于“本研一体化”的教学机制，以“高层建筑结构”课程为例，从教学内容、教学方式、教学环境等方面，探究了本研课程一体化设计的教学方法，并从教师队伍、教学条件、考核内容等维度提出了教学质量控制的建议。旨在通过课程教学实践改革，提高课程教学质量和学生的综合应用能力。

关键词 本研课程一体化 高层建筑结构 教学方法 质量控制

中图分类号：G424                                   文献标识码：A  DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.10.062

Abstract Based on the teaching mechanism of "integration of undergraduate and postgraduate"， taking the course of "High-rise Building Structure" as an example， this paper explores the teaching methods of integration design of undergraduate and postgraduate from the aspects of teaching content， teaching methods and teaching environment， and puts forward some suggestions on teaching quality control from the dimensions of teachers， teaching conditions and assessment content. The aim is to improve the teaching quality and students'comprehensive application ability through the reform of teaching practice.

Keywords integration of undergraduate and postgraduate; High-rise Building Structure; teaching methods; quality control

随着高层建筑数量的激增，我校开始考虑对土木工程专业的学生提供相应的课程配套。2000年，“高层建筑结构”首次面向土木工程专业的研究生开课。但随着高层建筑的普及，以及高层建筑结构不同于多层结构的特点，特别是高层建筑结构的安全性和重要性得到进一步的认识，本课程结合土木工程学院“本研一体化”教学体制，于2017年将课程的面向群体从研究生扩展到本科高年级学生。本研贯通的课程方式，给学有余力的本科高年级学生提供了更为丰富的课程，也为进入研究生阶段的学生提供了知识储备。

本文基于“本研一体化”的教学机制，探讨了本硕课程一体化的教学方法和质量控制，以提高课程教学质量和学生的综合应用能力。

1 教学方法

1.1 优化教学内容

“高层建筑结构”课程的主要教学内容包括：高层建筑的发展史，高层建筑的材料，高层建筑结构的特点及试验研究，高层建筑的荷载与效应组合，框架结构的受力分析与设计，剪力墙结构的受力分析及设计，框架—剪力墙结构、框支剪力墙结构的受力分析及设计，筒体结构的受力分析及设计，超高层混合结构体系、设计方法及案例分析，以及专题讲座（工业化建筑、建筑减隔震技术，超高层建筑案例等）。教学内容丰富繁杂，不仅需要前期坚实的基础知识，包括结构力学、结构动力学、荷载与荷载组合、钢结构与混凝土结构基本原理等，而且还涉及相关领域设计规范的学习和具体工程案例的解读与应用。因此，优化本课程的教学内容是十分必要的。

首先，需要明确本课程的教学目标。对于土木工程从业者而言，“结构设计能力”便是成为“卓越工程师”的基础之一。其中，高层建筑的发展作为土木工程发展的重要组成部分，是国家和区域综合经济实力的体现，因此培养学生掌握高层建筑结构的设计原理、设计方法是十分必要的。依据国家和行业的需求，本课程制定了详细的教学目标，具体内容如下：（1）掌握高层建筑结构体系;（2）掌握高层建筑结构所用材料的性能要求;（3）掌握影响高层建筑结构的主要荷载以及荷载效应组合;（4）掌握不同结构体系的高层结构的受力特点、设计方法、簡化计算原理、有限元计算分析方法、计算假定，并掌握计算结果分析方法;（5）掌握高层建筑结构的主要设计方法和构造原理;（6）了解高层建筑的发展方向和热点研究课题。

其次，着重突出本课程的重难点内容，简化基础知识的温故。该课程是土木工程专业高年级本科生和研究生的贯通课程，专业性、综合性强，知识点繁多且与前期的基础课程重复性较高，因此需要注重本课程新知识的学习，简化基础知识的回顾。例如框架结构的简化计算方法（分层弯矩法和D值法）可作为钢筋混凝土结构相关课程中的重点教学内容，在“高层建筑结构”课程中仅作复习和归纳。

1.2 改革理论教学方式

对于“高层建筑结构”这类既需要学生掌握大量基础知识又需要将理论知识融会贯通并将以应用的课程，传统的教学模式难以激发学生的求知欲和学习的积极性。因此本课程采用小班化课堂教学，突出交互式教与学的模式，按照“提出问题→分析、解决问题→讨论”的思路实行教学互动，采用多样化的教学手段启发和引导学生思考，主要包括以下四点：

（1）提出多方位的培养概念，教师课堂讲授与讨论相结合，通过讨论加深概念，并提高分析与交流能力;（2）教材与规范相结合，通过中国规范、美国规范、欧洲规范以及日本规范的比较，了解各国的设计原则、思路以及异同点，为卓越工程师培养打下扎实基础;（3）课堂教学采用多媒体教学方式，在电子课件中结合影像资料、动态模拟演示等，提供丰富的、生动的、密切结合实际的教学内容，提高课堂趣味性;（4）请一线专家介绍正在建设的重点高层建筑，激发学生学习的热情和敢于挑战的精神，并通过已进行的和正在进行的超限高层的振动台试验结果，学习、分析结构的受力机制、动力特性、破坏模式，直观了解高层建筑结构的力学特性和概念设计方法。

1.3 创建实践教学环境

现有的高层建筑结构课程教学多注重基本原理的讲解，而忽视了实践教学，导致学生普遍实践应用能力较差。土木工程专业服务于基础建设产业，更加注重从业者对专业知识的应用。[1]理论学习终将应用于实践，“高层建筑结构”这门课程很大程度上是理论与实践的桥梁，高校在进行讲授理论知识的同时更要注重加强学生实践能力的提升，培养面向国际面向未来的卓越工程师。

（1）讲授与试验课程相结合，以振动台试验室的相关项目试验为模型，进行有限元建模分析，对比试验结果与理论计算结果，深入了解高层建筑结构的动力特性和设计方法;

（2）通过对某实际高层的结构扩初设计，综合学习知识，一方面可以了解国家规范和工程设计原则，使学生在实际工程中能正确并灵活应用规范;另一方面可以加强学生对结构设计软件的掌握程度，熟悉设计软件中各个结构参数的意义。

2 质量控制

2.1 教师队伍

教师是课堂教学活动的重要参与者，教师的综合素质、业务能力、教学水平对课堂教学质量有直接影响，邓小平曾说：“一个学校能不能为社会主义建设培养合格的人才，培养德智体全面发展，有社会主义觉悟的有文化的劳动者，关键在教师。”[2]要提高课堂教学质量，教师要不断提升自身综合素质，宏观把握教学方向。

在教学队伍方面，对“授课老师+学生助教”的单一模式进行改革，建立“一位主要授课教师+三位专题授课教师+一位试验教学老师”的多层次教学队伍。一方面吸引具有海外经验的青年教师，培养其教学能力，为本课程梯队培育后备力量。另一方面，将拥有丰富的国际化工程项目经验的工程师组入本课程的教师团队，以案例教学为手段，吸引学生积极参与课堂教学，以此获得更为深刻的认知和启发。

2.2 教学条件

在教学条件方面，各高校可依托试验室强大的硬件条件和丰富的案例展示，建立直观的教学实体平台。同时，搭建教学网站，配套课堂教学，解决学生在课堂教学时间内接受程度不同而给课堂教学带来的局限性。

（1）线下实践教学平台。在教学中，可依托长期进行科研工作的高校试验室，试验室的人员、设备及丰富的科研成果均是对课程实践环节极大的支持和补充。正如***总书记所说：“要牢牢把握服务发展、促进就业的办学方向”，因此在高等教育实践的环节中，可增加企业与高校的交流互动，适时组织学生参观高层建筑的施工现场，实现课堂教学与实地考察一体化。通过现场的实时讲解和互动提问，直接提高学生的感性认识。

（2）线上网络教学环境。在传统课堂教学的基础之上，创建“互联网+”课程，以高校强强联合的方式，协同建设核心在线开放课程群及其配套数字化教材，实现校际之间优质教学资源共享，科研-工程-教学的深度渗透融合，并实现翻转教学、自主学习等多种新型教学模式与传统教学的互补。

网络教学平台，不仅可以为学生提供教学纲要、电子课件及历届学生成果等，而且可以引入学科前沿知识，形成立体交叉的教学模式;答疑平台的建立实现了教学互动，在发挥教师主导作用的同时，还强调了学生自身的主观能动性。

2.3 考核内容与方法

考试是检验学生掌握课程知识程度及教学效果的重要环节，[3]但在以往仅以考试成绩作为考核的唯一指标，不能全面地反应学生的知识掌握程度以及教学效果。对学生的考核应当包括两个维度：一是基本知识、理论、概念的理解掌握程度，二是对所学理论知识的综合应用。

考核内容可包括但不局限于以下三个部分：课堂讨论及平时作业、课程设计、期末考试。通过课堂讨论及平时作业的考核，加强学生的平时训练，促进学生的学习思考和分析;通过课程设计的考核，检验学生对理论知识的综合应用能力;通过期末考试，检验学生对基本知识、理论的理解掌握程度。

此外，为更好地进行课程质量控制，在对学生考核的基础上建立双向考核机制，增加学生对教师的教学评估。可在学生的教务系统中设置对教师的教学评估环节，在学期末，让学生从教师的教学态度、教学方法等不同维度对教师进行评估，从而促进教师在授课过程中教学质量的改进与提升。

3 总结

本文从教学方法和质量控制出发，以“高层建筑结构”课程为例，探讨了课程改革的具体措施，主要結论如下：（1）精简教学内容，突出课程的重难点部分;（2）按照“提出问题→分析、解决问题→讨论”的思路实行教学互动，采用多样化的教学手段启发和引导学生思考;（3）注重理论与实践的结合，加强预备工程师的“结构设计能力”;（4）建立“一位主要授课教师+三位专题授课教师+一位试验教学老师”的多层次教学队伍，让学生体验不同的教学风格，培养求异思维;（5）创造“线下+线上”的教学条件，将学科前沿与工程实际相结合;（6）丰富考核内容，多维度检验教学效果，建立“教师-学生”双向考核机制，提升教学质量。

参考文献

[1] 郭金龙.应用型高校土木工程专业高层建筑结构课程教学改革[J].西部素质教育，2019.5（2）.

[2] 侯保林，任伯帜，邓仁健等.提升高校课堂教学质量的几点思考[J].教育教学论坛，2018（25）：225-226.

[3] 唐洪祥，郭莹，王忠涛等.浅谈土力学课程教学质量控制[J].教育教学论坛，2016（42）：226-227.