建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計改革思考探析

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摘要：清華大學(xué)土木類率先在全國實行大類招生、大類培養(yǎng)和大類出口，在此背景下，需要建設(shè)大類平臺課程體系。本文基于土木類中的相關(guān)設(shè)計類課程，論述了教學(xué)改革的必要性，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式三個方面提出了相應(yīng)的改革措施，希望能夠提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；課程體系；教學(xué)模式；大類培養(yǎng)

近年來，隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，社會對于多學(xué)科交叉的復(fù)合型人才的需求逐漸提升，以往過細(xì)的專業(yè)劃分已經(jīng)很難為社會提供充足的人才資源[1,2]。為了順應(yīng)社會發(fā)展的趨勢，提升學(xué)生的綜合能力，清華大學(xué)土水學(xué)院打破專業(yè)壁壘，推行“按大類進(jìn)行人才培養(yǎng)管理”的方案[3]，希望通過在教育教學(xué)方面的改革，抓住重大的發(fā)展機(jī)遇，培養(yǎng)符合社會發(fā)展需要的綜合創(chuàng)新人才。土水學(xué)院在全國高校率先獲準(zhǔn)設(shè)立了寬口徑本科專業(yè)“土木、水利與海洋工程”，實行大類招生、大類培養(yǎng)和大類出口。以強化“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強實踐、多樣化”的通識教育和專業(yè)教育融合，滿足未來社會對創(chuàng)新型和復(fù)合型杰出人才的需求。學(xué)院從2018級起全面實施大類培養(yǎng)，建設(shè)大類平臺課程體系，打造大類教學(xué)實踐平臺。

1教學(xué)改革的必要性

在全面實施大類培養(yǎng)、建設(shè)大類平臺課程的背景下，原有課程體系需要進(jìn)行改革和調(diào)整。為增強學(xué)生的綜合素質(zhì)，通識教育的課時量大大增加，而本科期間專業(yè)教育的課時量則被壓縮。因此，需要對原有的專業(yè)課課程體系進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母锱c整合[4-6]。在原有的專業(yè)課課程體系下，開設(shè)了多門必修的設(shè)計課程，如砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過對學(xué)生和老師的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這幾門設(shè)計類課程在很多內(nèi)容上存在重合，諸如荷載計算、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算等。這種現(xiàn)象不僅浪費了教育資源，也使得學(xué)生在課堂中很難保持持續(xù)專注度。原有設(shè)計課程中的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計都集中在大三下學(xué)期，這兩門設(shè)計類課程都需要學(xué)生完成一個整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算，需要反復(fù)迭代優(yōu)化，并撰寫幾十頁的計算書。在短時間內(nèi)獨自完成兩種結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算，對于剛學(xué)完結(jié)構(gòu)力學(xué)的大三學(xué)生而言顯得力不從心，從而也限制了學(xué)生的創(chuàng)造性。原有的多門設(shè)計課程都是分開授課，彼此之間關(guān)聯(lián)較少。但當(dāng)今社會的城市與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，單一的結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)很少見了，大多數(shù)都是綜合了多種結(jié)構(gòu)形式的建筑，原有的分散式課程體系已不能適應(yīng)當(dāng)下建設(shè)的潮流。基于以上原因，將原有的多門設(shè)計類課程整合成一門綜合性的設(shè)計課程，有助于提高學(xué)生對多種建筑形式的全面認(rèn)識，提高學(xué)生的綜合能力，順應(yīng)當(dāng)下建設(shè)的潮流。結(jié)合已有的相關(guān)設(shè)計類課程的改革經(jīng)驗[7-13]，我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式等三個方面提出了相應(yīng)的改革措施。

2教學(xué)內(nèi)容改革

在原有課程體系中，有砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計等四門設(shè)計課，這幾門課程包括了四種常見的建筑結(jié)構(gòu)形式。因此，擬用“建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計”來代替上述提到的四門設(shè)計課程。在課程內(nèi)容的安排上，整合了原有四門設(shè)計課程的相關(guān)內(nèi)容，以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容為主要框架，增加了砌體結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容。整合了原有課程中如荷載計算、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算和施工圖繪制等重復(fù)部分，節(jié)約了教學(xué)資源，減輕了學(xué)生負(fù)擔(dān)，此外也將混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來，讓學(xué)生對不同的結(jié)構(gòu)形式有全面深入的認(rèn)識。

3教學(xué)方式改革

原有的四門設(shè)計課程教學(xué)方式都是大班課堂講授與課堂設(shè)計指導(dǎo)相結(jié)合的方式進(jìn)行，旨在希望學(xué)生在掌握基本知識后，能夠利用課堂設(shè)計指導(dǎo)的時間多與指導(dǎo)老師進(jìn)行深入的交流，加深對于結(jié)構(gòu)設(shè)計的理解。但是調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這種教學(xué)方式依然存在一些問題，例如每個老師負(fù)責(zé)指導(dǎo)的學(xué)生較多而使指導(dǎo)的效果未達(dá)到預(yù)期，由于壓縮與每位學(xué)生的交流時間，使老師無法清楚地掌握每個學(xué)生的情況，學(xué)生需要排隊很久才能與老師短暫交流等。為解決師生交流不足的問題，新的教學(xué)方式將采用大班課堂講授和小班課堂設(shè)計指導(dǎo)相結(jié)合。大班課堂講授階段，由不同專業(yè)的教師進(jìn)行教學(xué)，力求讓學(xué)生能夠?qū)@幾種結(jié)構(gòu)形式有著全面深入的了解。小班課堂設(shè)計指導(dǎo)階段，每位教師只需負(fù)責(zé)兩個小組，能夠與學(xué)生進(jìn)行頻率更高且更加深入的交流。學(xué)生的小組討論以及與老師們的交流，不僅對課程有更加深入的了解，也能夠培養(yǎng)其團(tuán)隊協(xié)作的意識，更好地激發(fā)其創(chuàng)造力和想象力。

4考核方式改革

考核方式也是課程改革的重要部分，合理的考核方式能夠激發(fā)學(xué)生潛力，提高學(xué)生的綜合能力。原有設(shè)計課程通常采用課程大作業(yè)的形式最終考核，需要學(xué)生提交完整的計算書。這種方式能夠讓學(xué)生熟悉設(shè)計的全過程，掌握設(shè)計要點，鞏固基本知識，但也存在著一定的局限性。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于課程大作業(yè)給的時間太過充裕，反而導(dǎo)致學(xué)生安排時間不合理，把一個月的工作量集中在最后一周完成，作業(yè)質(zhì)量和教學(xué)效果都不能保證。此外，僅通過最終提交的計算書也很難判斷學(xué)生是否完全掌握了各項能力?；谝陨蠁栴}，新的考核方式采用“多次檢查+集中答辯”。多次檢查是指在學(xué)期中設(shè)置多個時間節(jié)點，要求學(xué)生按進(jìn)度完成部分設(shè)計成果，及時把握學(xué)生課程設(shè)計情況。集中答辯是指在學(xué)期末對所有小組進(jìn)行答辯考核，各小組展示其設(shè)計理念及設(shè)計的流程，并由該課程的所有指導(dǎo)老師進(jìn)行打分評價。這種“多次檢查+集中答辯”的方式能讓指導(dǎo)老師對學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程有更加深入的了解，也能夠及時督促學(xué)生盡早完成任務(wù)，養(yǎng)成良好習(xí)慣，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作以及表達(dá)溝通能力，增強其綜合素質(zhì)。由于新的課程綜合了原有的四門設(shè)計課程，但不宜直接將原有的設(shè)計任務(wù)加和、設(shè)置四份設(shè)計任務(wù)，所以將采用“課堂作業(yè)+開放性設(shè)計任務(wù)”的方式進(jìn)行考核。其中課堂作業(yè)是針對砌體結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)，旨在讓學(xué)生掌握砌體結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識和計算流程。而開放性設(shè)計任務(wù)則是任意選擇鋼結(jié)構(gòu)或者混凝土結(jié)構(gòu)中的一種或者兩種來進(jìn)行設(shè)計，也鼓勵學(xué)生采取多種方案完成任務(wù)。通過“課堂作業(yè)+開放性設(shè)計任務(wù)”的方式能夠在減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)的情況下，讓學(xué)生依舊能夠掌握全面的知識體系以及多種設(shè)計、計算方法。

5結(jié)語

在大類招生和大類培養(yǎng)的形式下，原有的課程體系無法適應(yīng)社會發(fā)展以及對人才的需求，亟需建立大類平臺課程體系，進(jìn)行針對性的課程改革。對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)方向的設(shè)計類課程，依靠對學(xué)生和老師調(diào)研結(jié)果，針對其存在的相關(guān)問題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式等三個方面進(jìn)行了深入的分析和思考，并提出了相應(yīng)的改革措施。希望建筑結(jié)構(gòu)課程的課程改革能夠為大類平臺課程體系的建設(shè)提供一定的參考和幫助。

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作者：楊帆 潘鵬 單位：清華大學(xué)教務(wù)處