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高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在修完混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)、基礎(chǔ)工程和建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)等課程之后開(kāi)設(shè)的，與它們有緊密的聯(lián)系。因此，在教學(xué)過(guò)程中會(huì)碰到較多的內(nèi)容重復(fù)現(xiàn)象，例如:地震作用計(jì)算和框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等教學(xué)內(nèi)容與建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程中的相關(guān)內(nèi)容重復(fù);基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)工程課程中的部分內(nèi)容重復(fù)，等等。這就需要教師做好已有知識(shí)和新內(nèi)容之間的區(qū)分和銜接，避免與前述課程內(nèi)容重復(fù)，在課堂講解中做到重復(fù)的內(nèi)容講差別，相似的內(nèi)容講典型，突出重點(diǎn)，提高教學(xué)效率。

教學(xué)方法改革實(shí)踐

(一)多媒體教學(xué)與板書(shū)結(jié)合

針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)，采用現(xiàn)代化教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合的授課方法。通過(guò)投影設(shè)備，將文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、錄像等教學(xué)信息直觀(guān)地呈現(xiàn)給學(xué)生，不僅節(jié)約了板書(shū)過(guò)程所占用的時(shí)間，豐富了課堂內(nèi)容，而且生動(dòng)、形象地介紹國(guó)內(nèi)外高層建筑最新發(fā)展的情況能激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。為保證學(xué)生的聽(tīng)課質(zhì)量，在講解該課程核心內(nèi)容框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用板書(shū)進(jìn)行全過(guò)程公式推導(dǎo)，輔助算例講解，使學(xué)生印象深刻，易于掌握。

(二)工程案例教學(xué)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵循《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》［1］，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍反映規(guī)范中的內(nèi)容晦澀難懂，難以聯(lián)系具體工程實(shí)體，缺乏整體觀(guān)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還只是停留在利用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論對(duì)單個(gè)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)難以形成系統(tǒng)的思路。對(duì)此，在教學(xué)中可以結(jié)合具體工程實(shí)例詳細(xì)講解。如在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)章節(jié)中，直接講解規(guī)范給定的公式未免空洞;然而，若選定某高層框架—剪力墻結(jié)構(gòu)具體實(shí)例，從柱網(wǎng)布置、剪力墻數(shù)量估算及類(lèi)型判斷，縱、橫向墻體單元?jiǎng)澐?，?jì)算簡(jiǎn)圖，確定總框架、總剪力墻、連梁剛度計(jì)算直至內(nèi)力、位移計(jì)算，結(jié)合規(guī)范中的條文，依次理解運(yùn)用，分清不同抗震設(shè)防條件下內(nèi)力組合的要點(diǎn)，采用相應(yīng)情況下的地震調(diào)整系數(shù)。通過(guò)實(shí)例講解，學(xué)生即可初步具備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體思路和工程概念，同時(shí)也理解了規(guī)范條文。工程案例教學(xué)把抽象的規(guī)范條文運(yùn)用于具體工程，可以最大限度地減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，提高學(xué)習(xí)效率［2］。

(三)手算與電算結(jié)合

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于計(jì)算工作量巨大，完全采用手算是非常困難的，但學(xué)生必須掌握基本的計(jì)算原理，會(huì)運(yùn)用簡(jiǎn)化的計(jì)算方法計(jì)算簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)筑起基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程。在此基礎(chǔ)上，教師應(yīng)利用工程上常用的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件PKPM、SATWE、TAT、TBSA或SAP，結(jié)合具體的工程實(shí)例進(jìn)行上機(jī)計(jì)算演示，詳細(xì)講解計(jì)算參數(shù)取值方法、計(jì)算結(jié)果分析方法、施工圖繪制方法等，讓學(xué)生熟悉程序的操作要點(diǎn)。這樣不僅讓學(xué)生掌握了相關(guān)的計(jì)算原理，而且熟悉了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件的操作要領(lǐng)，還為學(xué)生就業(yè)增加了砝碼。

(四)理論與實(shí)踐結(jié)合

缺乏工程實(shí)踐和對(duì)工程的感性認(rèn)識(shí)是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題。課外組織學(xué)生參觀(guān)高層建筑工地，現(xiàn)場(chǎng)講解分析高層建筑不同抗側(cè)力體系的特點(diǎn)、應(yīng)用范圍，變形縫布置的要求及連接部位的構(gòu)造要求等。同時(shí)，對(duì)學(xué)生的課外學(xué)習(xí)提出要求，讓學(xué)生針對(duì)某些具體問(wèn)題進(jìn)行深化學(xué)習(xí)，如剪力墻受力破壞特征、如何控制其高寬比保證承載力要求等。另外，引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合課程內(nèi)容，積極參與學(xué)校組織的旨在培養(yǎng)大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的“大學(xué)生科學(xué)研究訓(xùn)練計(jì)劃(SRTP)”，升華課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力。通過(guò)這一系列的實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生真正領(lǐng)悟到實(shí)踐與理論相結(jié)合的重要性，為今后的畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至今后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(五)增加概念設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容

所謂概念設(shè)計(jì)，指通過(guò)無(wú)數(shù)的事故分析、震害分析，以及設(shè)計(jì)與使用分析，歸納、總結(jié)基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，它是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員運(yùn)用所掌握的知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)，在一些難以做出精確分析的問(wèn)題中，從宏觀(guān)上決定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本問(wèn)題的方法。概念設(shè)計(jì)是目前土木工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中越來(lái)越受重視的一種思想。結(jié)構(gòu)工程師的主要任務(wù)是在特定的建筑空間中用整體的概念來(lái)正確處理構(gòu)件與構(gòu)件、構(gòu)件與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，這就是概念設(shè)計(jì)的基本思路。概念設(shè)計(jì)是一種定性的設(shè)計(jì)，無(wú)需精確的數(shù)值計(jì)算。概念設(shè)計(jì)并非完全是工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的累積，而是結(jié)構(gòu)工程師基本結(jié)構(gòu)理念的集中體現(xiàn)［3］。在現(xiàn)有的高層建筑結(jié)構(gòu)教材中［4－6］，概念設(shè)計(jì)多認(rèn)為是僅限于高層建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置原則這兩個(gè)章節(jié);實(shí)際上，概念設(shè)計(jì)貫穿于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全過(guò)程。為此，教師在授課時(shí)，可參照有關(guān)概念設(shè)計(jì)方面的書(shū)籍和文獻(xiàn)。

(六)改革考試形式

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程通常安排在第7學(xué)期，學(xué)生面臨著考研或者就業(yè)壓力，平時(shí)出勤率較低。傳統(tǒng)的閉卷考試多是填空題、名詞解釋、簡(jiǎn)答題等需要記憶的題目，學(xué)生大多考前臨時(shí)突擊應(yīng)付考試，即使平常不怎么聽(tīng)課仍然能考個(gè)好成績(jī)。這樣，就使考試這種檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的手段失去了意義。所以，考試形式改革勢(shì)在必行。借鑒國(guó)家執(zhí)業(yè)資格考試方法，采用“閉卷與開(kāi)卷相結(jié)合”的方法進(jìn)行考核?？荚嚦煽?jī)由兩部分組成:平時(shí)成績(jī)占20%，包括出勤、課堂測(cè)驗(yàn)、作業(yè)等;卷面成績(jī)占80%，采用閉卷與開(kāi)卷結(jié)合的考試形式。其中，閉卷部分以基本理論和概念設(shè)計(jì)內(nèi)容為主，約占50%，主要考核學(xué)生對(duì)基本理論的掌握程度;開(kāi)卷部分以基本的內(nèi)力計(jì)算和結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求為主，約占50%，主要考查結(jié)構(gòu)計(jì)算能力，題目具有較強(qiáng)的綜合性。由于改革了考試形式，這樣既能約束學(xué)生，保證出勤率，又能測(cè)試出學(xué)生的真實(shí)水平，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主動(dòng)性。能力和素質(zhì)的培養(yǎng)不能僅靠教學(xué)改革，這是所有教育工作者、教育管理者和各級(jí)教育行政部門(mén)都必須深思的一個(gè)問(wèn)題［7］。

實(shí)踐效果檢驗(yàn)

通過(guò)一系列的改革實(shí)踐，已初見(jiàn)成效。分析2003—2008級(jí)學(xué)生考試試卷，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、分析后發(fā)現(xiàn)學(xué)生平均成績(jī)基本呈下降趨勢(shì)，試卷難度值、區(qū)分度及信度均逐年有所提高。

(一)平均分

平均分可以反映試卷試題難度的整體水平。由圖1可以看到，自從2008年開(kāi)始探索教學(xué)改革，由于改變教學(xué)方法和考核形式，加大能力的培養(yǎng)和測(cè)試，一改往年單一的死記硬背的考核形式，考試題目靈活多樣，平均分逐年降低。

(二)難度

難度(P)是指試題的難易程度，除了與考生自身水平，試題本身的難易程度有關(guān)外，還與考生的心理素質(zhì)、答題技巧等因素有關(guān)［8］。試卷難度以0．2～0．5為宜，P＞0．5為難題，P＜0．2為易題。從圖2可以看出，各年試卷難度大致呈上升趨勢(shì)，2008年以前難度較低，而后提升較快，但難度值仍在0．5以?xún)?nèi)，難度適宜，可以較好地反映學(xué)生的實(shí)際水平。

(三)區(qū)分度

區(qū)分度(D)是反映試題效用高低的參數(shù)，是評(píng)價(jià)試卷質(zhì)量、篩選試題的主要指標(biāo)與依據(jù)［9］，它能反映出不同層次學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，即學(xué)生成績(jī)優(yōu)劣的層次［10］?？偟恼f(shuō)來(lái)，試題太難或太易，其區(qū)分度都低，中等難度的試題區(qū)分度最強(qiáng)［11］。通過(guò)計(jì)算各年試卷每道題的區(qū)分度，折算成試卷的區(qū)分度。從圖3可以看出，試卷的區(qū)分度在2008年以前多在0．25以下，區(qū)分度較差，說(shuō)明試題質(zhì)量一般;經(jīng)改進(jìn)后，試卷質(zhì)量有所提高。

(四)信度

信度(B)是指試卷的穩(wěn)定性和可靠性程度，是衡量試卷質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。信度取值范圍為0～1，其值越大，信度越高。一般認(rèn)為大于0．9可靠性較好。通過(guò)信度系數(shù)計(jì)算，如圖4所示，試卷信度明顯提高，能較好地反映了學(xué)生的真實(shí)水平。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革實(shí)踐，從課程教學(xué)內(nèi)容到課程教學(xué)的方式方法，進(jìn)行了一些改革嘗試，取得了一些有益的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)實(shí)現(xiàn)由單純傳授知識(shí)向傳授知識(shí)、指導(dǎo)學(xué)習(xí)方法和培養(yǎng)能力的轉(zhuǎn)變以及從教師為中心向?qū)W生為中心的轉(zhuǎn)變起到了一定的促進(jìn)作用;將能力培養(yǎng)具體化，并落實(shí)到課程教學(xué)的具體過(guò)程之中，使學(xué)生的綜合能力顯著提高。

作者：牛海成徐海賓單位：河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院