建筑结构抗震课程案例项目教学法探索

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摘要：摘要：建筑结构抗震课程是土木工程专业建筑方向一门涵盖钢结构、混凝土、结构力学及地质学、地震工程学等多学科综合性较强的专业课。与其他知识体系较为单一的专业课相比，该课程对知识结构的整体性有更高要求。在阐述案例项目教学法的缘起、特点和具体要求

　　摘要：建筑结构抗震课程是土木工程专业建筑方向一门涵盖钢结构、混凝土、结构力学及地质学、地震工程学等多学科综合性较强的专业课。与其他知识体系较为单一的专业课相比，该课程对知识结构的整体性有更高要求。在阐述案例项目教学法的缘起、特点和具体要求的基础上，结合同济大学建筑结构抗震课程教学实践，对该新型教学法在实际课程中的应用提出一些建议，以促进案例项目教学法在课程教学中的推广应用。

　　关键词：建筑结构抗震课程;案例项目教学法;土木工程专业;教学改革

　　一、建筑结构抗震课程特点分析

　　中国是世界上地震灾害最严重的国家之一，地震造成的人员伤亡和经济损失也十分巨大 [1]。由于以现有的技术手段难以提前预知地震活动，因此通过改进房屋结构，提高建筑物抗震性能，以尽可能减少地震造成的财产损失和人员伤亡就成了现阶段抗震设防的重要手段。2016年6月1日正式实施的第五代《中国地震动参数区划图》提高了我国建筑工程的整体抗震设防要求，取消了《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中对抗震设防烈度6度以下可不进行抗震设计的规定，要求中国全境进行抗震设防[2]。在此背景下，

　　加强土木工程专业建筑结构抗震课程

　　建设具有重要意义。

　　建筑结构抗震课程是土木工程专业建筑方向一门综合性较强的专业课。该课程主要涵盖三个大方向的专业知识：一是以混凝土、砌体结构、钢结构、地基基础等为代表的工程结构设计方面的专业知识;二是以结构力学、材料力学为代表的力学方向的知识;三是以地质学、地震学为代表的地震方面的相关知识。根据教学大纲要求，该课程教学的主要任务是使土木工程专业学生具有一定的抗震设计理论基础，能够掌握简单的抗震设计原理，并进行建筑结构抗震的简单设计。

　　与其他土木工程专业课程相比，建筑结构抗震课程具有极强的综合性，所要求的知识面较广，与工程实际的结合也更加紧密。例如，对于结构设计方面的专业基础课程结构力学，其内容主要集中在计算各类结构受力问题上。课程教材从结构类型的不同受力特点入手，将课程内容分为结构动力学和结构静力学两个方面，在计算时将实际复杂多变的结构问题进行抽象简化，不考虑材料、环境等方面的影响，只专注于单纯的结构受力问题，主要学习不同类型结构的计算方法。而建筑结构抗震课程则不同，

　　其与现行的各种规范、规程与行业标准密切相关。学习抗震设计时，既要考虑建筑场地条件、各种材料和结构形式对房屋抗震性能的影响，又需要从抗震概念设计、抗震计算设计和抗震构造措施三个方面来综合确定最优方案。因此，学习内容多、综合性强，学习难度大。如果不从既符合学习规律，又具有内在逻辑联系的宏观角度去整体把握，很难将各章节零碎知识点统一起来学习和理解。又如土木工程专业的必修专业课混凝土结构原理与应用，该课程与建筑结构抗震相比，尽管同样需要考虑材料性能、环境变化及复杂受力等综合性问题，但是其总体的知识结构和计算方法仍然可以划分为受压、受彎、受扭等几大部分来分别学习。在学习的过程中各部分相对独立，学生可以在完成各模块的分类学习后，再学习如何进行复杂情况下的结构设计，最后将各部分的知识进行组合并运用到实际设计中去。类似的还有钢结构设计课程，也可以按不同模块进行分块教学。建筑结构抗震课程则无法以这种简单的归类方式来进行学习，它涉及结构力学、混凝土结构、钢结构、结构动力学、荷载原理等各方面，不能单独提取任何一个或几个方面的知识来进行讲授。此外，与钢结构、混凝土结构等课程有较为明晰的主线不同，建筑结构抗震课程零碎的知识点较多，分章进行讲述不仅容易遗漏或缺失部分知识点，也难以帮助学生形成科学的知识体系，不利于学生对知识的整体理解和把握。因此，采用案例项目教学法是推进建筑结构抗震课程教学改革，提高课程教学效果的有效途径。

　　二、案例项目教学法的起源、内涵和基本特点

　　(一)案例项目教学法的起源发展

　　案例项目教学法的概念最早源于美国教育家杜威的教育理论。他在1916 年出版的《民主和教育》一书中提出了一个全新的概念，即思考和体验。他强调，教育的最终目标应该是促进每个人的个性发展，而这种发展的过程是和社会环境的变化密不可分的。培养学生认知能力的关键之一是学会自我组织和对自己承担责任。20 世纪70年代德国教育界开始推行以杜威理论为基础的项目教学，案例项目教学法正式进入教学应用[3]。案例项目教学法在欧美地区已形成了较为成熟完善的教学系统，但在我国起步相对较晚。我国案例项目教学法的研究始于1999 年9 月，《现代企业教育》刊载了一篇名为《项目教学法一种有益的尝试》的文章。这篇文章提出了项目教学法实施的具体步骤，但主要用于工商管理培训班的学员培训 [4]。案例项目教学法在土木工程专业大学本科阶段的教学应用目前大多只在各个高校开设的部分单一课程中，尚未形成完整的体系。

　　(二)案例项目教学法的内涵

　　案例项目教学法有别于传统教学模式，是以“项目为主线、教师为主导、学生为主体”的全新教学方式，符合“以学生为中心、以成果为导向、持续改进”的工程教育专业认证核心理念。授课过程中教师不再单纯地对学生进行书本知识的单方面传输讲授，而是将书本知识内容转化成多个“教学项目案例”，再围绕这些项目组织和开展相应的教学活动;学生以个人或小组为单位，在教师的指导下全程参与探究、论证项目的全过程，形成一个双向互动的知识传输体系，重在充分发挥学生学习的主观能动性[5]。该教学方法的本质特征是通过设计具有综合性、真实性和挑战性的教学内容，突出教学过程的实践性、探究性和开放性，体现学习评价的过程性和多维性，使学生不只是被动地接受知识，还要参与知识系统的构建[6]。这种教学方法不仅可以让学生学好相关的专业知识，还可以培养学生的自主学习能力和创新思维能力，是一种基于案例项目的集教、学、用为一体的新型教育方法。

　　推荐阅读：《高原地震》本刊是青海省地震局预报中心主办的自然科学学术刊物，主要刊登青藏高原及全国地震科学的成果。内容涉及：地震地质、地球物理、地震观测技术、工程地震和地震科技管理等，并报道有关地震科学发展和动态的综合性文章。

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