抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計需要專門的改進方案，這種教學(xué)應(yīng)該如何進行改進呢？下面小編就為大家?guī)�來了抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)如何改進，感興趣的朋友可以看一看哦！

摘要：針對抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計課程理論綜合性和實踐性強的特點，列舉出目前教學(xué)中存在的缺點，提出適用實用型人才的培養(yǎng)方式，理論結(jié)合工程實踐，規(guī)范結(jié)合最新成果示例，系統(tǒng)地闡述理論—實踐—設(shè)計三合一系統(tǒng)性方法，促進學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和理解能力提升，培養(yǎng)創(chuàng)新性實用型人才。

引言

隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，建筑行業(yè)從2015年低谷期走出來，循序漸進發(fā)展。整個社會所需的土建人才從之前知識型高學(xué)歷人才傾向于創(chuàng)新性實用型復(fù)合式人才，高校培養(yǎng)人才模式跟隨改變。目前，高校培養(yǎng)人才主旨也在改變，所開設(shè)課程偏向于實踐性強、Web和VRML[1]技術(shù)相結(jié)合教學(xué)。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計[2]課程為土木專業(yè)核心課程，理論內(nèi)容多、規(guī)范[3]煩瑣且更新快、實踐性強的特點加大了授課困難，學(xué)生學(xué)習(xí)起來困難。為此，采用PPT結(jié)合網(wǎng)絡(luò)數(shù)字模擬的授課方法，更系統(tǒng)形象生動地講解枯燥的規(guī)范要求、地震效應(yīng)公式、細部構(gòu)造要求，學(xué)生可以直觀地辨識構(gòu)件節(jié)點構(gòu)造要求，清晰地知道結(jié)構(gòu)的每個組成部分，了解自己畢業(yè)從事的行業(yè)知識。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計課程涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)、動力學(xué)、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中反彎點法和D值法、工程荷載中荷載組合及計算原則等內(nèi)容，基礎(chǔ)性較強，在掌握上述知識的情況下，進行抗震設(shè)計的學(xué)習(xí)。

1抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀分析

通過近3a對土木工程結(jié)構(gòu)抗震課程教學(xué)總結(jié)，發(fā)現(xiàn)主要存在以下問題：

1.1內(nèi)容多而課時少

抗震設(shè)計內(nèi)容包括地震、場地等基本概念；地震反應(yīng)分析和抗震驗算；建筑抗震概念設(shè)計；各種結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計及防震減災(zāi)等。知識點較多而課時較少，宿州學(xué)院12～15級土木專業(yè)開設(shè)課程為36學(xué)時，而16級開設(shè)課程縮短為32學(xué)時。對于每一個知識點只能簡單講述，延伸內(nèi)容要求學(xué)生課后學(xué)習(xí)，大學(xué)生課余時間活動較多，自學(xué)學(xué)習(xí)效果較差。

1.2綜合性強而基礎(chǔ)差

抗震設(shè)計中涵蓋高層建筑中反彎點法計算以及結(jié)構(gòu)力學(xué)中位移法及動力矩陣等知識，綜合性較強涵蓋面廣。由此，需要學(xué)生掌握先學(xué)課程基礎(chǔ)知識點，靈活應(yīng)用于抗震設(shè)計課程學(xué)習(xí)中。學(xué)生對于基礎(chǔ)性知識尤其是結(jié)構(gòu)矩陣法前期課程掌握差，在抗震知識學(xué)習(xí)中比較困難，學(xué)習(xí)積極性不高。

1.3實踐性強而無場地

抗震課程是一門應(yīng)用性較強的專業(yè)核心課，對規(guī)范依賴性較大，由于造細節(jié)要求規(guī)則較多、實踐性較強，出于安全考慮不會有專門的施工單位接收未畢業(yè)的土木專業(yè)學(xué)生去現(xiàn)場實際動手操作學(xué)習(xí)，這就限制了實踐場地。教師只能用PPT簡單介紹細部而學(xué)生只能想象構(gòu)造要求，似懂非懂地學(xué)習(xí)各種專業(yè)的抗震設(shè)計內(nèi)容，最終離培養(yǎng)目標——實用型人才越來越遠，依舊是理論知識豐富而工作能力很差。

2CIA課件和BIM教學(xué)方法

基于虛擬現(xiàn)實的課件講述規(guī)范細則和具體工程抗震設(shè)計，學(xué)生能身臨其境，充分調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動性，快樂地學(xué)習(xí)輕松地掌握知識。CIA課件需要教師提前把要講述的內(nèi)容輸入及參數(shù)設(shè)定，對工程實例進行虛擬，框架結(jié)構(gòu)、單層工業(yè)廠房、剪力墻結(jié)構(gòu)等進行虛擬工程現(xiàn)場實景，對其中節(jié)點包括板、梁、柱等細部構(gòu)造都可以模擬出來。BIM結(jié)合CAD繪圖手段可以模擬出結(jié)構(gòu)內(nèi)部更細節(jié)構(gòu)件，可以模擬梁內(nèi)部鋼筋選擇型號、強度及綁扎方式要求，學(xué)生可以通過左右手柄控制前進方向和選擇結(jié)構(gòu)中任一構(gòu)件拿出來分析，形象清晰地理解鋼筋、混凝土及相關(guān)規(guī)范要求。具體的教學(xué)方法是在軟件科研人員幫助下，安裝相應(yīng)的軟件，虛擬實驗室，創(chuàng)建相應(yīng)的教學(xué)情境，建立虛擬教室，解決了實踐場地難的問題，上課前班級分組進行實踐教學(xué)，每組10位同學(xué)。劃分指定操作區(qū)域，學(xué)生進入?yún)^(qū)域戴上VR眼鏡，操作手柄探索，他所看的內(nèi)容直接投影到顯示屏上，該組同學(xué)可以直接在投影屏幕上看到，每組進行討論探索，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和實踐能力。對于構(gòu)件節(jié)點等教學(xué)中的難點可以采用VR方法講解，視圖直接反映重難點，更容易理解和掌握。虛擬工程實例結(jié)構(gòu)進行教學(xué)，理論結(jié)合工程實踐，規(guī)范結(jié)合最新成果示例，系統(tǒng)性教學(xué)以學(xué)生為授課中心，不再只是老師講學(xué)生被動接受模式，發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，自動積極地學(xué)習(xí)效果更好（圖1）。

3實踐教學(xué)方法探索與改進

土木專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型實踐能力強的人才，在教課過程中應(yīng)注重理論和工程實例的結(jié)合，采用虛擬建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)理解知識情況對教學(xué)方法進行探討。

3.1實踐教學(xué)場地及課件準備

固定教室安裝投影及虛擬工作區(qū)域，VR眼鏡調(diào)試、左右手柄調(diào)試，確保精確操作投影清晰。抗震規(guī)范及具體工程實例導(dǎo)入，CAD繪制工程結(jié)構(gòu)圖、節(jié)點詳圖、節(jié)點構(gòu)造要求。教師完成課件整理前期準備工作，所選擇的工程實例均要具有代表性及最新成果，實踐場地要求無菌操作，學(xué)生戴鞋套進入操作間，分組完成操作。工程實例的選取應(yīng)該從具體施工現(xiàn)場中擇選，這就要求學(xué)校要與建筑施工單位溝通，現(xiàn)場施工中視頻，教師應(yīng)到建筑單位實習(xí)一段時間或者單位派遣技術(shù)骨干指導(dǎo)教師了解施工中困難點，促進溝通合作。

3.2VR實施及操作

理論課正常采用PPT結(jié)合板書的形式講授，與理論知識相對應(yīng)的實踐課應(yīng)安排在虛擬實驗室。實踐課學(xué)生分組，每組人數(shù)10人，以小組形式分別進行討論及虛擬課堂，教師負責(zé)指引學(xué)生動手操作及難點討論。每組組員負責(zé)記錄疑惑，課后找相關(guān)視頻及資料學(xué)習(xí)，由組長匯總不理解的地方，教師針對這些問題，系統(tǒng)回答。整個實踐過程學(xué)生起主導(dǎo)作用，教師輔助作用，增強學(xué)生學(xué)習(xí)樂趣及主動性。理論與實踐結(jié)合講解規(guī)范及相應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計難點，實踐課程方便學(xué)生清晰地了解所學(xué)。為了解學(xué)生掌握情況，每小組完成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，制作成PPT匯報，更系統(tǒng)地學(xué)習(xí)抗震設(shè)計知識。

3.3教學(xué)效果驗收

課程學(xué)習(xí)結(jié)束之后，對所教授內(nèi)容進行驗收�？己朔绞竭x擇課堂測試和設(shè)計PPT匯報，教師針對匯報內(nèi)容提出相關(guān)專業(yè)內(nèi)容，根據(jù)每組學(xué)生答辯情況打分。規(guī)避傳統(tǒng)的考試形式，注重理論知識的學(xué)習(xí)與實踐能力的培養(yǎng)。通過對14土木45位同學(xué)和15土木2班45位同學(xué)問卷調(diào)查，結(jié)果如表1.通過調(diào)查問卷分析得到：學(xué)生更偏向于實踐性強的形象生動的方式獲得知識，傾向于看而不是動手設(shè)計。對于自己動手設(shè)計結(jié)構(gòu)的抗震顯示不是很濃厚的興趣。有86位同學(xué)贊同系統(tǒng)性講授方式，以PPT匯報成果的形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的開卷考試。

4結(jié)語

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計課程是一門針對性、綜合性和實踐性較強的學(xué)科，在學(xué)習(xí)基本知識的同時要注意與建筑企業(yè)溝通交流，幫助學(xué)生了解自己所從事的行業(yè)。根據(jù)所學(xué)知識應(yīng)用到建筑工程事例中，與企業(yè)之間簽訂協(xié)議，更好地就業(yè)。通過理論聯(lián)系虛擬場景并結(jié)合抗震設(shè)計PPT匯報等形式，系統(tǒng)地講授專業(yè)知識，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。針對實踐場所缺乏及虛擬場景技術(shù)不嫻熟等問題，在今后的教學(xué)中繼續(xù)探索，提高自身教學(xué)能力和學(xué)生吸收效果。

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