孫建琴+張家瑋
[摘 要] 根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)這門(mén)課程的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題,緊扣最新頒布的規(guī)范,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方法三個(gè)方面進(jìn)行了改革探索,指出了在教學(xué)中要重視基本概念和基本原理的講授,重視抗震概念設(shè)計(jì),注重引導(dǎo)學(xué)生思路,提升學(xué)生的認(rèn)識(shí)高度;通過(guò)多媒體的教學(xué)手段、學(xué)生參觀蘭州地震博物館和親自動(dòng)手參與振動(dòng)臺(tái)的模擬試驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣,拓展學(xué)生的視野;課后大作業(yè)的綜合訓(xùn)練和獨(dú)具一格的考核模式,為大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)以及后續(xù)的深造和工作都打下良好基礎(chǔ)。
[關(guān)鍵詞] 建筑結(jié)構(gòu)抗震;教學(xué)改革;多媒體
[中圖分類(lèi)號(hào)] TU352.1 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 1005-4634(2014)01-0069-04
0 引言
《建筑抗震設(shè)計(jì)》是土木工程專(zhuān)業(yè)建筑方向的一門(mén)主要的專(zhuān)業(yè)課,該課程具有如下特點(diǎn):(1)綜合性。該課程理論多、概念多、涉及學(xué)科較廣、與工程實(shí)際聯(lián)系密切,是建筑工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)中重要的組成部分。內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土基本原理、鋼結(jié)構(gòu)基本原理、砌體結(jié)構(gòu)、單層廠房、大跨度空間結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、建筑材料和高層建筑等,不同于單一內(nèi)容的課程。(2)復(fù)雜性。在地震作用下,建筑的破壞過(guò)程是十分復(fù)雜的。(3)知識(shí)更新快,與規(guī)范結(jié)合緊密。建筑行業(yè)常用規(guī)范平均10年就做一次大的調(diào)整和修訂,平時(shí)也會(huì)根據(jù)實(shí)際情況做些局部變動(dòng)。鑒于該課程的這些特點(diǎn)和蘭州交通大學(xué)僅設(shè)置32課時(shí)的現(xiàn)狀,結(jié)合新版的抗震規(guī)范(GB50011-2010),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方法等幾方面做了探索和嘗試,為專(zhuān)業(yè)課之間起到橋梁作用,為最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1 教學(xué)內(nèi)容
地震是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害,地震造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失非常巨大,如1976年728河北唐山7.8級(jí)地震,死亡24萬(wàn)人,傷殘16萬(wàn)人,直接經(jīng)濟(jì)損失近百億元,震后恢復(fù)重建近百億元;2008年512四川汶川發(fā)生8.0級(jí)特大地震,死亡人數(shù)69227人,直接經(jīng)濟(jì)損失8451億元;2011年312日本福島發(fā)生9.0級(jí)地震,死亡人數(shù)27475人,經(jīng)濟(jì)損失2097億美元[1]。為了減輕震害,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。建筑抗震設(shè)計(jì)包括三個(gè)層次:首先要進(jìn)行建筑抗震的概念設(shè)計(jì),其次是抗震計(jì)算,最后為抗震措施。
1.1 抗震設(shè)防目標(biāo)“一條主線、兩個(gè)分支”的思 維模式
建筑物的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到什么目標(biāo)?對(duì)此,應(yīng)讓學(xué)生在建筑抗震設(shè)計(jì)中有一個(gè)清晰的思路及明確的目標(biāo)。我國(guó)《抗震規(guī)范》考慮國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力提出的建筑物抗震設(shè)防目標(biāo)為“三水準(zhǔn),兩階段”,即要求建筑物應(yīng)做到“小震不壞、中震可修、大震不倒”。第一階段設(shè)計(jì):按多遇地震烈度對(duì)應(yīng)的地震作用效應(yīng)和其它荷載效應(yīng)的組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和結(jié)構(gòu)的彈性變形,保證了第一水準(zhǔn)的強(qiáng)度要求和變形要求。第二階段設(shè)計(jì):按大震作用下驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形,保證結(jié)構(gòu)滿足第三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求。在設(shè)計(jì)中,通過(guò)良好的抗震措施使第二水準(zhǔn)的要求得到實(shí)現(xiàn)。
1.2 重點(diǎn)講授基本概念
正確理解基本概念是掌握和靈活運(yùn)用理論知識(shí)的前提,這一點(diǎn)往往容易被學(xué)生忽略。
如在講授地震作用的概念時(shí),講清其實(shí)質(zhì)是地震動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)作用,即在振動(dòng)過(guò)程中作用在結(jié)構(gòu)上的慣性力。地震作用與一般的荷載不同,不僅與地面運(yùn)動(dòng)有關(guān),而且與結(jié)構(gòu)自振周期(只隨結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量而發(fā)生變化,是結(jié)構(gòu)本身的特性)、振型和阻尼等結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性有關(guān)。
在介紹反應(yīng)譜這部分內(nèi)容時(shí),搞清反應(yīng)譜是結(jié)構(gòu)抗震中最重要的概念之一,它既可以反映地震動(dòng)的特性,又是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。要注意講清楚單個(gè)地震動(dòng)的反應(yīng)譜與規(guī)范中抗震譜曲線的區(qū)別與聯(lián)系。單個(gè)地震動(dòng)的反應(yīng)譜用作設(shè)計(jì)是不可靠的,但單個(gè)地震動(dòng)的反應(yīng)譜是規(guī)范抗震設(shè)計(jì)譜的基礎(chǔ),根據(jù)同一類(lèi)場(chǎng)地所得到的強(qiáng)震記錄分別計(jì)算的反應(yīng)譜曲線統(tǒng)計(jì)分析而得到抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,目的是要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)在其使用期限內(nèi)可能遭受的最大地震作用進(jìn)行預(yù)估。該法雖然考慮了結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性產(chǎn)生的效應(yīng),然而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中實(shí)質(zhì)仍然把地震慣性力按照靜力來(lái)對(duì)待,所以該法只能稱(chēng)為準(zhǔn)動(dòng)力理論。反應(yīng)譜理論沒(méi)有考慮地震動(dòng)持續(xù)時(shí)間對(duì)結(jié)構(gòu)破壞程度的重要影響,不能給出結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的全過(guò)程,只能給出結(jié)構(gòu)整體的最大反應(yīng),不能給出地震過(guò)程中各構(gòu)件進(jìn)入彈塑性變形階段內(nèi)力和變形狀態(tài),無(wú)法給出薄弱環(huán)節(jié)。
“抗震措施”和“抗震構(gòu)造措施”是抗震設(shè)計(jì)非常重要的方面,但這兩個(gè)概念既有聯(lián)系又有區(qū)別,初學(xué)者非常容易混淆。在講解這兩個(gè)概念時(shí),首先闡明各自所涵蓋的內(nèi)容以及二者的包含關(guān)系,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到二者的區(qū)別。在混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,具體哪些屬于抗震措施(如梁柱桿件內(nèi)力調(diào)整以及強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的調(diào)整等),哪些內(nèi)容屬于抗震構(gòu)造措施(如框架梁和柱的尺寸要求、配筋要求、柱軸壓比要求等),課后讓學(xué)生列表、歸納總結(jié),讓學(xué)生加深對(duì)這兩個(gè)重要概念的理解,而且也培養(yǎng)了其積極學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。
1.3 重視概念設(shè)計(jì)
“概念設(shè)計(jì)”貫穿于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程,比“計(jì)算設(shè)計(jì)”更為重要。由于地震的不確定性、隨機(jī)性和復(fù)雜性,以及結(jié)構(gòu)計(jì)算假定與實(shí)際結(jié)構(gòu)情況的差異(計(jì)算模型、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響、材料時(shí)效、阻尼變化等),使得地震時(shí)造成建筑破壞的程度很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。因此,進(jìn)行精確的抗震計(jì)算是比較困難的。結(jié)構(gòu)的抗震性能在很大程度上取決于良好的概念設(shè)計(jì),在教學(xué)過(guò)程中要強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)的重要性。如砌體結(jié)構(gòu)的整體性問(wèn)題,在大震作用下,構(gòu)造柱和圈梁約束緊箍建筑物裂而不倒,提高墻體的延性,保證居住者有足夠的逃生時(shí)間,對(duì)于結(jié)構(gòu)抗倒塌具有重要意義。如多道設(shè)防問(wèn)題,框架結(jié)構(gòu)中填充墻充當(dāng)?shù)谝坏婪谰€,框架為第二道防線。當(dāng)?shù)谝坏揽箓?cè)力防線破壞,第二道防線接替后,建筑物自振周期將出現(xiàn)較大幅度的變動(dòng),與地震動(dòng)卓越周期錯(cuò)開(kāi),使建筑物的共振現(xiàn)象得以緩解,提高了建筑物吸收和耗散地震能量的能力,減輕地震的破壞作用,從而提高了整個(gè)建筑的抗震能力。再比如結(jié)構(gòu)的“延性”問(wèn)題,良好的抗震建筑在滿足強(qiáng)度和剛度同時(shí),還應(yīng)具有足夠的延性。延性好的結(jié)構(gòu),在地震中通過(guò)結(jié)構(gòu)的塑性變形吸收和消耗地震輸入能量,從而減輕震害。
1.4 掌握抗震設(shè)計(jì)基本理論
強(qiáng)調(diào)建筑抗震的概念設(shè)計(jì)的重要性,并非不重視數(shù)值計(jì)算,而是為了給抗震計(jì)算創(chuàng)造有利條件,使計(jì)算分析結(jié)果更能反映地震時(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的實(shí)際情況。目前建筑結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方法大致分為三種:底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法。三種方法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的流程圖見(jiàn)圖1。該部分內(nèi)容為本課程的重點(diǎn)之一,給學(xué)生講清三種方法的主要內(nèi)容、各自適用條件、計(jì)算步驟和優(yōu)缺點(diǎn),讓學(xué)生能靈活掌握不同的結(jié)構(gòu)體系、不同烈度、不同場(chǎng)地條件、不同高度的建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)應(yīng)采取的相應(yīng)計(jì)算方法。
1.5 增加隔震與消能減震的內(nèi)容
隔震與消能減震是建筑結(jié)構(gòu)減輕地震災(zāi)害的新技術(shù),要讓學(xué)生理解隔震、消能減震的思想、基本原理和設(shè)計(jì)計(jì)算方法,搞清與傳統(tǒng)抗震的不同。就像大禹治水,一種方法是修筑高高的河堤“圍堵”(相當(dāng)于抗震),另一種方法就是“疏順導(dǎo)滯”(相當(dāng)于減隔震),這樣一個(gè)復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題就可以讓學(xué)生能更容易的理解和掌握。
2 教學(xué)方式
2.1 多媒體教學(xué)
抗震課具有概念多、公式多、綜合性強(qiáng)、難度大等特點(diǎn),決定了傳統(tǒng)的講授法已不能滿足當(dāng)前形勢(shì)的需要,利用現(xiàn)代化手段來(lái)進(jìn)行教學(xué)勢(shì)在必行。通過(guò)制作多媒體課件,在課件中加入國(guó)內(nèi)外大地震的震害,通過(guò)多個(gè)地震災(zāi)后情況的對(duì)比讓學(xué)生知道一個(gè)國(guó)家防震、抗震水平的高低直接影響震后的生命、財(cái)產(chǎn)損失的大小,這些數(shù)據(jù)也從一個(gè)側(cè)面反映了國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的強(qiáng)弱,由此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和愛(ài)國(guó)熱情,提高學(xué)生的敬業(yè)精神。收看下載的新聞視頻,用專(zhuān)業(yè)的眼光解讀新聞,解釋地震術(shù)語(yǔ),如震級(jí)、震中、震源、震源深度和地震烈度等,搞清一次地震只能有一個(gè)震級(jí),但可以有多個(gè)烈度。采用圖片和動(dòng)態(tài)提示,生動(dòng)、形象地課堂講解,適當(dāng)結(jié)合傳統(tǒng)板書(shū),使單位時(shí)間內(nèi)傳遞的信息量增加,既加快了教學(xué)進(jìn)程,增強(qiáng)了學(xué)生聽(tīng)課的注意力,也開(kāi)闊了學(xué)生的眼界,使書(shū)本知識(shí)向課堂外延升,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣[2]。
2.2 參觀地震博物館
組織學(xué)生在開(kāi)課第一周參觀蘭州地震博物館。該館始建于1989年,是目前我國(guó)規(guī)模最大、收藏最豐富的唯一專(zhuān)業(yè)地震博物館。博物館洞門(mén)開(kāi)在一個(gè)非常典型的幾百年前的地震斷裂帶上,洞門(mén)上面的山體層面和破碎帶清晰可見(jiàn)。學(xué)生來(lái)到館門(mén)前,就有身臨其境的感覺(jué)。進(jìn)入館內(nèi),在老師帶領(lǐng)和講解下,得知館內(nèi)有地震知識(shí)壁畫(huà)館、實(shí)物史料館、地震泥塑館、地震儀器館、音像館和地震字畫(huà)館6個(gè)分館。壁畫(huà)館設(shè)在主洞道,壁畫(huà)上面繪制了383個(gè)真實(shí)的地震故事和1000多個(gè)人物;實(shí)物史料館陳列著300多件地震文物和史料;地震泥塑館再現(xiàn)了公元138年張衡地動(dòng)儀測(cè)出的蘭州地震時(shí)的情況;字畫(huà)館收藏有許多國(guó)內(nèi)外罕見(jiàn)的地震文物和史料,如萬(wàn)年以前地震生成物——固化沙柱和碳化斷層泥珍品,固原大地震銅幣“沙板”,我國(guó)第一張地震烈度圖,清代山西平陸大地震后欽差大臣手繪地震烈度御覽圖,宋代“天下地震第一碑”文獻(xiàn)碑刻等。通過(guò)老師風(fēng)趣的講解以及與學(xué)生的互動(dòng),讓學(xué)生了解地震的相關(guān)知識(shí),如震前動(dòng)物的反應(yīng)、地震儀的工作原理、地震歷史以及一些地震時(shí)逃生的方法,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)地震這一自然災(zāi)害的突發(fā)性和毀滅性,鼓勵(lì)其投身到結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)、防震減災(zāi)事業(yè)中。
2.3 實(shí)際參與小型振動(dòng)臺(tái)的模擬試驗(yàn)
為了參加第五屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽,蘭州交通大學(xué)購(gòu)買(mǎi)了WS-Z30小型精密振動(dòng)臺(tái),利用這一現(xiàn)成儀器,讓學(xué)生自己動(dòng)手,按照要求制作多層結(jié)構(gòu)模型,用振動(dòng)臺(tái)模擬水平地震作用。振動(dòng)臺(tái)輸入的地震波可以是實(shí)際的強(qiáng)震記錄,也可以是人工模擬地震波,并通過(guò)等比例調(diào)整使峰值加速度放大為1000gal,作為加載所用的基準(zhǔn)輸入波,考察模型抵抗地震的能力。通過(guò)這樣的實(shí)踐活動(dòng),不僅使專(zhuān)業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通,而且能提高學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)抗震課程的學(xué)習(xí)熱情。
2.4 課堂教學(xué)和自學(xué)、討論相結(jié)合
為了獲得較好的教學(xué)效果,除了常規(guī)的課堂教學(xué)外,采用“思考題”形式的自學(xué)講課、課堂討論做為補(bǔ)充。自學(xué)講課有以下優(yōu)勢(shì):(1)學(xué)生上課時(shí)的注意力更加集中。因?yàn)樗麄儍?nèi)心有一種渴望,希望知道自己對(duì)思考題的理解與教師講解的是否一樣。(2)教師課堂講解時(shí),有思考題做引導(dǎo),更能做到條理清楚、目的性強(qiáng),通過(guò)實(shí)時(shí)提問(wèn),可以檢驗(yàn)學(xué)生的自學(xué)效果。
設(shè)定一個(gè)主題,學(xué)生在課堂上以小組為單位進(jìn)行討論,鼓勵(lì)學(xué)生踴躍發(fā)表自己的見(jiàn)解,活躍課堂氣氛。通過(guò)討論和講解,增加大家對(duì)抗震概念設(shè)計(jì)的理解,并提高解決實(shí)際工程的能力。比如圖2中的兩座建筑在經(jīng)歷不同周期特點(diǎn)的地震作用下,哪座建筑更易破壞?針對(duì)這一主題,同學(xué)們七嘴八舌展開(kāi)了激烈討論,最后老師給出正確結(jié)論為:圖2a場(chǎng)地的卓越周期較長(zhǎng),說(shuō)明場(chǎng)地土較弱,自振周期較長(zhǎng)的高層建筑更容易破壞(圖3a);圖2b場(chǎng)地的卓越周期較短,場(chǎng)地土較堅(jiān)硬,在硬土上低層建筑相比于高層建筑受震害影響更大(圖3b)。當(dāng)建筑物的自振周期與場(chǎng)地的卓越周期相等或接近時(shí),建筑物發(fā)生共振,建筑物的震害會(huì)加重。經(jīng)過(guò)分析討論,讓學(xué)生搞清楚場(chǎng)地條件與建造在上面的建筑周期的關(guān)系。在以后的建筑抗震設(shè)計(jì)中,應(yīng)使建筑物的自振周期避開(kāi)場(chǎng)地的卓越周期,以避免發(fā)生共振現(xiàn)象,減輕建筑物的震害。
2.5 進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大作業(yè)的綜合練習(xí)
布置一道鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題目,從選擇結(jié)構(gòu)方案和抗震結(jié)構(gòu)體系入手,然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置,初步確定材料強(qiáng)度等級(jí)及構(gòu)件截面尺寸(理解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不唯一性),確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖,進(jìn)行水平地震作用的計(jì)算和層間側(cè)移檢算,取框架結(jié)構(gòu)的其中一榀典型橫向框架計(jì)算,選用合適的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方法(如D值法)計(jì)算水平地震作用下的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖,該榀橫向框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算,選擇一根梁、一根柱內(nèi)力組合和內(nèi)力調(diào)整,并進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和某一中節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等。通過(guò)大作業(yè)的練習(xí),加深學(xué)生對(duì)規(guī)范的理解和應(yīng)用,體會(huì)抗震措施在具體工程中是怎樣實(shí)現(xiàn)的,增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí),為畢業(yè)設(shè)計(jì)以及后續(xù)的深造和工作都打下良好基礎(chǔ)。
3 考核
在課程結(jié)束時(shí)為了比較客觀地檢查學(xué)生的掌握情況,全面客觀地反映學(xué)生對(duì)該課程的掌握程度,總評(píng)成績(jī)采用四六開(kāi),即課程考試占總評(píng)成績(jī)的60%,平時(shí)考核占40%。平時(shí)考核綜合了上課考勤、課堂討論、課后習(xí)題與課后大作業(yè)等各項(xiàng)指標(biāo)。課后安排一定的答疑時(shí)間,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的自學(xué)輔導(dǎo),并通過(guò)網(wǎng)站答疑和課堂集中講評(píng)及時(shí)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。
關(guān)于課程考試,采用部分閉卷和部分開(kāi)卷相結(jié)合的考試形式,閉卷部分以基本理論知識(shí)和“概念設(shè)計(jì)”內(nèi)容為主,約占50%,題目為選擇題、填充題和簡(jiǎn)答題,考核學(xué)生對(duì)課程理論的掌握程度,在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)完成。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%,題目具有綜合性,主要考查學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的應(yīng)用和分析問(wèn)題的能力,通過(guò)內(nèi)力計(jì)算、荷載組合、截面設(shè)計(jì)或截面校核,考核學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算的掌握程度,在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)完成,答題時(shí)學(xué)生可以查看教科書(shū)和相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范,這與國(guó)家注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師專(zhuān)業(yè)考試的模式相匹配。一方面反映學(xué)生理解和應(yīng)用規(guī)范的能力,另一方面解決了學(xué)生只重視知識(shí)的死記硬背和計(jì)算能力的提高而忽視了結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求的問(wèn)題。
4 結(jié)束語(yǔ)
建筑抗震設(shè)計(jì)這門(mén)課程采用多媒體的教學(xué)手段,自己動(dòng)手的實(shí)踐教學(xué),參觀地震博物館,大作業(yè)的綜合訓(xùn)練,獨(dú)特的考試方式取得了良好的教學(xué)效果。實(shí)踐證明近幾屆學(xué)生工作態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn),專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),概念清楚,適應(yīng)面寬,實(shí)踐能力強(qiáng),有較強(qiáng)的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力,基本具備了結(jié)構(gòu)工程師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]薛素鐸,趙均,高向宇.建筑抗震設(shè)計(jì)第三版[M].北京:科學(xué)出版社,2012.
[2]梁炯豐,易萍華,何春鋒.多媒體條件下案例教學(xué)法在建筑抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].高等建筑教育,2009,18(1):134-136.
1.4 掌握抗震設(shè)計(jì)基本理論
強(qiáng)調(diào)建筑抗震的概念設(shè)計(jì)的重要性,并非不重視數(shù)值計(jì)算,而是為了給抗震計(jì)算創(chuàng)造有利條件,使計(jì)算分析結(jié)果更能反映地震時(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的實(shí)際情況。目前建筑結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方法大致分為三種:底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法。三種方法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的流程圖見(jiàn)圖1。該部分內(nèi)容為本課程的重點(diǎn)之一,給學(xué)生講清三種方法的主要內(nèi)容、各自適用條件、計(jì)算步驟和優(yōu)缺點(diǎn),讓學(xué)生能靈活掌握不同的結(jié)構(gòu)體系、不同烈度、不同場(chǎng)地條件、不同高度的建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)應(yīng)采取的相應(yīng)計(jì)算方法。
1.5 增加隔震與消能減震的內(nèi)容
隔震與消能減震是建筑結(jié)構(gòu)減輕地震災(zāi)害的新技術(shù),要讓學(xué)生理解隔震、消能減震的思想、基本原理和設(shè)計(jì)計(jì)算方法,搞清與傳統(tǒng)抗震的不同。就像大禹治水,一種方法是修筑高高的河堤“圍堵”(相當(dāng)于抗震),另一種方法就是“疏順導(dǎo)滯”(相當(dāng)于減隔震),這樣一個(gè)復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題就可以讓學(xué)生能更容易的理解和掌握。
2 教學(xué)方式
2.1 多媒體教學(xué)
抗震課具有概念多、公式多、綜合性強(qiáng)、難度大等特點(diǎn),決定了傳統(tǒng)的講授法已不能滿足當(dāng)前形勢(shì)的需要,利用現(xiàn)代化手段來(lái)進(jìn)行教學(xué)勢(shì)在必行。通過(guò)制作多媒體課件,在課件中加入國(guó)內(nèi)外大地震的震害,通過(guò)多個(gè)地震災(zāi)后情況的對(duì)比讓學(xué)生知道一個(gè)國(guó)家防震、抗震水平的高低直接影響震后的生命、財(cái)產(chǎn)損失的大小,這些數(shù)據(jù)也從一個(gè)側(cè)面反映了國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的強(qiáng)弱,由此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和愛(ài)國(guó)熱情,提高學(xué)生的敬業(yè)精神。收看下載的新聞視頻,用專(zhuān)業(yè)的眼光解讀新聞,解釋地震術(shù)語(yǔ),如震級(jí)、震中、震源、震源深度和地震烈度等,搞清一次地震只能有一個(gè)震級(jí),但可以有多個(gè)烈度。采用圖片和動(dòng)態(tài)提示,生動(dòng)、形象地課堂講解,適當(dāng)結(jié)合傳統(tǒng)板書(shū),使單位時(shí)間內(nèi)傳遞的信息量增加,既加快了教學(xué)進(jìn)程,增強(qiáng)了學(xué)生聽(tīng)課的注意力,也開(kāi)闊了學(xué)生的眼界,使書(shū)本知識(shí)向課堂外延升,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣[2]。
2.2 參觀地震博物館
組織學(xué)生在開(kāi)課第一周參觀蘭州地震博物館。該館始建于1989年,是目前我國(guó)規(guī)模最大、收藏最豐富的唯一專(zhuān)業(yè)地震博物館。博物館洞門(mén)開(kāi)在一個(gè)非常典型的幾百年前的地震斷裂帶上,洞門(mén)上面的山體層面和破碎帶清晰可見(jiàn)。學(xué)生來(lái)到館門(mén)前,就有身臨其境的感覺(jué)。進(jìn)入館內(nèi),在老師帶領(lǐng)和講解下,得知館內(nèi)有地震知識(shí)壁畫(huà)館、實(shí)物史料館、地震泥塑館、地震儀器館、音像館和地震字畫(huà)館6個(gè)分館。壁畫(huà)館設(shè)在主洞道,壁畫(huà)上面繪制了383個(gè)真實(shí)的地震故事和1000多個(gè)人物;實(shí)物史料館陳列著300多件地震文物和史料;地震泥塑館再現(xiàn)了公元138年張衡地動(dòng)儀測(cè)出的蘭州地震時(shí)的情況;字畫(huà)館收藏有許多國(guó)內(nèi)外罕見(jiàn)的地震文物和史料,如萬(wàn)年以前地震生成物——固化沙柱和碳化斷層泥珍品,固原大地震銅幣“沙板”,我國(guó)第一張地震烈度圖,清代山西平陸大地震后欽差大臣手繪地震烈度御覽圖,宋代“天下地震第一碑”文獻(xiàn)碑刻等。通過(guò)老師風(fēng)趣的講解以及與學(xué)生的互動(dòng),讓學(xué)生了解地震的相關(guān)知識(shí),如震前動(dòng)物的反應(yīng)、地震儀的工作原理、地震歷史以及一些地震時(shí)逃生的方法,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)地震這一自然災(zāi)害的突發(fā)性和毀滅性,鼓勵(lì)其投身到結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)、防震減災(zāi)事業(yè)中。
2.3 實(shí)際參與小型振動(dòng)臺(tái)的模擬試驗(yàn)
為了參加第五屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽,蘭州交通大學(xué)購(gòu)買(mǎi)了WS-Z30小型精密振動(dòng)臺(tái),利用這一現(xiàn)成儀器,讓學(xué)生自己動(dòng)手,按照要求制作多層結(jié)構(gòu)模型,用振動(dòng)臺(tái)模擬水平地震作用。振動(dòng)臺(tái)輸入的地震波可以是實(shí)際的強(qiáng)震記錄,也可以是人工模擬地震波,并通過(guò)等比例調(diào)整使峰值加速度放大為1000gal,作為加載所用的基準(zhǔn)輸入波,考察模型抵抗地震的能力。通過(guò)這樣的實(shí)踐活動(dòng),不僅使專(zhuān)業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通,而且能提高學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)抗震課程的學(xué)習(xí)熱情。
2.4 課堂教學(xué)和自學(xué)、討論相結(jié)合
為了獲得較好的教學(xué)效果,除了常規(guī)的課堂教學(xué)外,采用“思考題”形式的自學(xué)講課、課堂討論做為補(bǔ)充。自學(xué)講課有以下優(yōu)勢(shì):(1)學(xué)生上課時(shí)的注意力更加集中。因?yàn)樗麄儍?nèi)心有一種渴望,希望知道自己對(duì)思考題的理解與教師講解的是否一樣。(2)教師課堂講解時(shí),有思考題做引導(dǎo),更能做到條理清楚、目的性強(qiáng),通過(guò)實(shí)時(shí)提問(wèn),可以檢驗(yàn)學(xué)生的自學(xué)效果。
設(shè)定一個(gè)主題,學(xué)生在課堂上以小組為單位進(jìn)行討論,鼓勵(lì)學(xué)生踴躍發(fā)表自己的見(jiàn)解,活躍課堂氣氛。通過(guò)討論和講解,增加大家對(duì)抗震概念設(shè)計(jì)的理解,并提高解決實(shí)際工程的能力。比如圖2中的兩座建筑在經(jīng)歷不同周期特點(diǎn)的地震作用下,哪座建筑更易破壞?針對(duì)這一主題,同學(xué)們七嘴八舌展開(kāi)了激烈討論,最后老師給出正確結(jié)論為:圖2a場(chǎng)地的卓越周期較長(zhǎng),說(shuō)明場(chǎng)地土較弱,自振周期較長(zhǎng)的高層建筑更容易破壞(圖3a);圖2b場(chǎng)地的卓越周期較短,場(chǎng)地土較堅(jiān)硬,在硬土上低層建筑相比于高層建筑受震害影響更大(圖3b)。當(dāng)建筑物的自振周期與場(chǎng)地的卓越周期相等或接近時(shí),建筑物發(fā)生共振,建筑物的震害會(huì)加重。經(jīng)過(guò)分析討論,讓學(xué)生搞清楚場(chǎng)地條件與建造在上面的建筑周期的關(guān)系。在以后的建筑抗震設(shè)計(jì)中,應(yīng)使建筑物的自振周期避開(kāi)場(chǎng)地的卓越周期,以避免發(fā)生共振現(xiàn)象,減輕建筑物的震害。
2.5 進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大作業(yè)的綜合練習(xí)
布置一道鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題目,從選擇結(jié)構(gòu)方案和抗震結(jié)構(gòu)體系入手,然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置,初步確定材料強(qiáng)度等級(jí)及構(gòu)件截面尺寸(理解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不唯一性),確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖,進(jìn)行水平地震作用的計(jì)算和層間側(cè)移檢算,取框架結(jié)構(gòu)的其中一榀典型橫向框架計(jì)算,選用合適的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方法(如D值法)計(jì)算水平地震作用下的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖,該榀橫向框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算,選擇一根梁、一根柱內(nèi)力組合和內(nèi)力調(diào)整,并進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和某一中節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等。通過(guò)大作業(yè)的練習(xí),加深學(xué)生對(duì)規(guī)范的理解和應(yīng)用,體會(huì)抗震措施在具體工程中是怎樣實(shí)現(xiàn)的,增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí),為畢業(yè)設(shè)計(jì)以及后續(xù)的深造和工作都打下良好基礎(chǔ)。
3 考核
在課程結(jié)束時(shí)為了比較客觀地檢查學(xué)生的掌握情況,全面客觀地反映學(xué)生對(duì)該課程的掌握程度,總評(píng)成績(jī)采用四六開(kāi),即課程考試占總評(píng)成績(jī)的60%,平時(shí)考核占40%。平時(shí)考核綜合了上課考勤、課堂討論、課后習(xí)題與課后大作業(yè)等各項(xiàng)指標(biāo)。課后安排一定的答疑時(shí)間,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的自學(xué)輔導(dǎo),并通過(guò)網(wǎng)站答疑和課堂集中講評(píng)及時(shí)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。
關(guān)于課程考試,采用部分閉卷和部分開(kāi)卷相結(jié)合的考試形式,閉卷部分以基本理論知識(shí)和“概念設(shè)計(jì)”內(nèi)容為主,約占50%,題目為選擇題、填充題和簡(jiǎn)答題,考核學(xué)生對(duì)課程理論的掌握程度,在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)完成。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%,題目具有綜合性,主要考查學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的應(yīng)用和分析問(wèn)題的能力,通過(guò)內(nèi)力計(jì)算、荷載組合、截面設(shè)計(jì)或截面校核,考核學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算的掌握程度,在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)完成,答題時(shí)學(xué)生可以查看教科書(shū)和相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范,這與國(guó)家注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師專(zhuān)業(yè)考試的模式相匹配。一方面反映學(xué)生理解和應(yīng)用規(guī)范的能力,另一方面解決了學(xué)生只重視知識(shí)的死記硬背和計(jì)算能力的提高而忽視了結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求的問(wèn)題。
4 結(jié)束語(yǔ)
建筑抗震設(shè)計(jì)這門(mén)課程采用多媒體的教學(xué)手段,自己動(dòng)手的實(shí)踐教學(xué),參觀地震博物館,大作業(yè)的綜合訓(xùn)練,獨(dú)特的考試方式取得了良好的教學(xué)效果。實(shí)踐證明近幾屆學(xué)生工作態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn),專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),概念清楚,適應(yīng)面寬,實(shí)踐能力強(qiáng),有較強(qiáng)的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力,基本具備了結(jié)構(gòu)工程師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]薛素鐸,趙均,高向宇.建筑抗震設(shè)計(jì)第三版[M].北京:科學(xué)出版社,2012.
[2]梁炯豐,易萍華,何春鋒.多媒體條件下案例教學(xué)法在建筑抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].高等建筑教育,2009,18(1):134-136.
1.4 掌握抗震設(shè)計(jì)基本理論
強(qiáng)調(diào)建筑抗震的概念設(shè)計(jì)的重要性,并非不重視數(shù)值計(jì)算,而是為了給抗震計(jì)算創(chuàng)造有利條件,使計(jì)算分析結(jié)果更能反映地震時(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的實(shí)際情況。目前建筑結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方法大致分為三種:底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法。三種方法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的流程圖見(jiàn)圖1。該部分內(nèi)容為本課程的重點(diǎn)之一,給學(xué)生講清三種方法的主要內(nèi)容、各自適用條件、計(jì)算步驟和優(yōu)缺點(diǎn),讓學(xué)生能靈活掌握不同的結(jié)構(gòu)體系、不同烈度、不同場(chǎng)地條件、不同高度的建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)應(yīng)采取的相應(yīng)計(jì)算方法。
1.5 增加隔震與消能減震的內(nèi)容
隔震與消能減震是建筑結(jié)構(gòu)減輕地震災(zāi)害的新技術(shù),要讓學(xué)生理解隔震、消能減震的思想、基本原理和設(shè)計(jì)計(jì)算方法,搞清與傳統(tǒng)抗震的不同。就像大禹治水,一種方法是修筑高高的河堤“圍堵”(相當(dāng)于抗震),另一種方法就是“疏順導(dǎo)滯”(相當(dāng)于減隔震),這樣一個(gè)復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題就可以讓學(xué)生能更容易的理解和掌握。
2 教學(xué)方式
2.1 多媒體教學(xué)
抗震課具有概念多、公式多、綜合性強(qiáng)、難度大等特點(diǎn),決定了傳統(tǒng)的講授法已不能滿足當(dāng)前形勢(shì)的需要,利用現(xiàn)代化手段來(lái)進(jìn)行教學(xué)勢(shì)在必行。通過(guò)制作多媒體課件,在課件中加入國(guó)內(nèi)外大地震的震害,通過(guò)多個(gè)地震災(zāi)后情況的對(duì)比讓學(xué)生知道一個(gè)國(guó)家防震、抗震水平的高低直接影響震后的生命、財(cái)產(chǎn)損失的大小,這些數(shù)據(jù)也從一個(gè)側(cè)面反映了國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的強(qiáng)弱,由此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和愛(ài)國(guó)熱情,提高學(xué)生的敬業(yè)精神。收看下載的新聞視頻,用專(zhuān)業(yè)的眼光解讀新聞,解釋地震術(shù)語(yǔ),如震級(jí)、震中、震源、震源深度和地震烈度等,搞清一次地震只能有一個(gè)震級(jí),但可以有多個(gè)烈度。采用圖片和動(dòng)態(tài)提示,生動(dòng)、形象地課堂講解,適當(dāng)結(jié)合傳統(tǒng)板書(shū),使單位時(shí)間內(nèi)傳遞的信息量增加,既加快了教學(xué)進(jìn)程,增強(qiáng)了學(xué)生聽(tīng)課的注意力,也開(kāi)闊了學(xué)生的眼界,使書(shū)本知識(shí)向課堂外延升,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣[2]。
2.2 參觀地震博物館
組織學(xué)生在開(kāi)課第一周參觀蘭州地震博物館。該館始建于1989年,是目前我國(guó)規(guī)模最大、收藏最豐富的唯一專(zhuān)業(yè)地震博物館。博物館洞門(mén)開(kāi)在一個(gè)非常典型的幾百年前的地震斷裂帶上,洞門(mén)上面的山體層面和破碎帶清晰可見(jiàn)。學(xué)生來(lái)到館門(mén)前,就有身臨其境的感覺(jué)。進(jìn)入館內(nèi),在老師帶領(lǐng)和講解下,得知館內(nèi)有地震知識(shí)壁畫(huà)館、實(shí)物史料館、地震泥塑館、地震儀器館、音像館和地震字畫(huà)館6個(gè)分館。壁畫(huà)館設(shè)在主洞道,壁畫(huà)上面繪制了383個(gè)真實(shí)的地震故事和1000多個(gè)人物;實(shí)物史料館陳列著300多件地震文物和史料;地震泥塑館再現(xiàn)了公元138年張衡地動(dòng)儀測(cè)出的蘭州地震時(shí)的情況;字畫(huà)館收藏有許多國(guó)內(nèi)外罕見(jiàn)的地震文物和史料,如萬(wàn)年以前地震生成物——固化沙柱和碳化斷層泥珍品,固原大地震銅幣“沙板”,我國(guó)第一張地震烈度圖,清代山西平陸大地震后欽差大臣手繪地震烈度御覽圖,宋代“天下地震第一碑”文獻(xiàn)碑刻等。通過(guò)老師風(fēng)趣的講解以及與學(xué)生的互動(dòng),讓學(xué)生了解地震的相關(guān)知識(shí),如震前動(dòng)物的反應(yīng)、地震儀的工作原理、地震歷史以及一些地震時(shí)逃生的方法,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)地震這一自然災(zāi)害的突發(fā)性和毀滅性,鼓勵(lì)其投身到結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)、防震減災(zāi)事業(yè)中。
2.3 實(shí)際參與小型振動(dòng)臺(tái)的模擬試驗(yàn)
為了參加第五屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽,蘭州交通大學(xué)購(gòu)買(mǎi)了WS-Z30小型精密振動(dòng)臺(tái),利用這一現(xiàn)成儀器,讓學(xué)生自己動(dòng)手,按照要求制作多層結(jié)構(gòu)模型,用振動(dòng)臺(tái)模擬水平地震作用。振動(dòng)臺(tái)輸入的地震波可以是實(shí)際的強(qiáng)震記錄,也可以是人工模擬地震波,并通過(guò)等比例調(diào)整使峰值加速度放大為1000gal,作為加載所用的基準(zhǔn)輸入波,考察模型抵抗地震的能力。通過(guò)這樣的實(shí)踐活動(dòng),不僅使專(zhuān)業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通,而且能提高學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)抗震課程的學(xué)習(xí)熱情。
2.4 課堂教學(xué)和自學(xué)、討論相結(jié)合
為了獲得較好的教學(xué)效果,除了常規(guī)的課堂教學(xué)外,采用“思考題”形式的自學(xué)講課、課堂討論做為補(bǔ)充。自學(xué)講課有以下優(yōu)勢(shì):(1)學(xué)生上課時(shí)的注意力更加集中。因?yàn)樗麄儍?nèi)心有一種渴望,希望知道自己對(duì)思考題的理解與教師講解的是否一樣。(2)教師課堂講解時(shí),有思考題做引導(dǎo),更能做到條理清楚、目的性強(qiáng),通過(guò)實(shí)時(shí)提問(wèn),可以檢驗(yàn)學(xué)生的自學(xué)效果。
設(shè)定一個(gè)主題,學(xué)生在課堂上以小組為單位進(jìn)行討論,鼓勵(lì)學(xué)生踴躍發(fā)表自己的見(jiàn)解,活躍課堂氣氛。通過(guò)討論和講解,增加大家對(duì)抗震概念設(shè)計(jì)的理解,并提高解決實(shí)際工程的能力。比如圖2中的兩座建筑在經(jīng)歷不同周期特點(diǎn)的地震作用下,哪座建筑更易破壞?針對(duì)這一主題,同學(xué)們七嘴八舌展開(kāi)了激烈討論,最后老師給出正確結(jié)論為:圖2a場(chǎng)地的卓越周期較長(zhǎng),說(shuō)明場(chǎng)地土較弱,自振周期較長(zhǎng)的高層建筑更容易破壞(圖3a);圖2b場(chǎng)地的卓越周期較短,場(chǎng)地土較堅(jiān)硬,在硬土上低層建筑相比于高層建筑受震害影響更大(圖3b)。當(dāng)建筑物的自振周期與場(chǎng)地的卓越周期相等或接近時(shí),建筑物發(fā)生共振,建筑物的震害會(huì)加重。經(jīng)過(guò)分析討論,讓學(xué)生搞清楚場(chǎng)地條件與建造在上面的建筑周期的關(guān)系。在以后的建筑抗震設(shè)計(jì)中,應(yīng)使建筑物的自振周期避開(kāi)場(chǎng)地的卓越周期,以避免發(fā)生共振現(xiàn)象,減輕建筑物的震害。
2.5 進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大作業(yè)的綜合練習(xí)
布置一道鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題目,從選擇結(jié)構(gòu)方案和抗震結(jié)構(gòu)體系入手,然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置,初步確定材料強(qiáng)度等級(jí)及構(gòu)件截面尺寸(理解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不唯一性),確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖,進(jìn)行水平地震作用的計(jì)算和層間側(cè)移檢算,取框架結(jié)構(gòu)的其中一榀典型橫向框架計(jì)算,選用合適的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方法(如D值法)計(jì)算水平地震作用下的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖,該榀橫向框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算,選擇一根梁、一根柱內(nèi)力組合和內(nèi)力調(diào)整,并進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和某一中節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等。通過(guò)大作業(yè)的練習(xí),加深學(xué)生對(duì)規(guī)范的理解和應(yīng)用,體會(huì)抗震措施在具體工程中是怎樣實(shí)現(xiàn)的,增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí),為畢業(yè)設(shè)計(jì)以及后續(xù)的深造和工作都打下良好基礎(chǔ)。
3 考核
在課程結(jié)束時(shí)為了比較客觀地檢查學(xué)生的掌握情況,全面客觀地反映學(xué)生對(duì)該課程的掌握程度,總評(píng)成績(jī)采用四六開(kāi),即課程考試占總評(píng)成績(jī)的60%,平時(shí)考核占40%。平時(shí)考核綜合了上課考勤、課堂討論、課后習(xí)題與課后大作業(yè)等各項(xiàng)指標(biāo)。課后安排一定的答疑時(shí)間,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的自學(xué)輔導(dǎo),并通過(guò)網(wǎng)站答疑和課堂集中講評(píng)及時(shí)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。
關(guān)于課程考試,采用部分閉卷和部分開(kāi)卷相結(jié)合的考試形式,閉卷部分以基本理論知識(shí)和“概念設(shè)計(jì)”內(nèi)容為主,約占50%,題目為選擇題、填充題和簡(jiǎn)答題,考核學(xué)生對(duì)課程理論的掌握程度,在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)完成。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%,題目具有綜合性,主要考查學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的應(yīng)用和分析問(wèn)題的能力,通過(guò)內(nèi)力計(jì)算、荷載組合、截面設(shè)計(jì)或截面校核,考核學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算的掌握程度,在1小時(shí)時(shí)間內(nèi)完成,答題時(shí)學(xué)生可以查看教科書(shū)和相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范,這與國(guó)家注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師專(zhuān)業(yè)考試的模式相匹配。一方面反映學(xué)生理解和應(yīng)用規(guī)范的能力,另一方面解決了學(xué)生只重視知識(shí)的死記硬背和計(jì)算能力的提高而忽視了結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求的問(wèn)題。
4 結(jié)束語(yǔ)
建筑抗震設(shè)計(jì)這門(mén)課程采用多媒體的教學(xué)手段,自己動(dòng)手的實(shí)踐教學(xué),參觀地震博物館,大作業(yè)的綜合訓(xùn)練,獨(dú)特的考試方式取得了良好的教學(xué)效果。實(shí)踐證明近幾屆學(xué)生工作態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn),專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),概念清楚,適應(yīng)面寬,實(shí)踐能力強(qiáng),有較強(qiáng)的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力,基本具備了結(jié)構(gòu)工程師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]薛素鐸,趙均,高向宇.建筑抗震設(shè)計(jì)第三版[M].北京:科學(xué)出版社,2012.
[2]梁炯豐,易萍華,何春鋒.多媒體條件下案例教學(xué)法在建筑抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].高等建筑教育,2009,18(1):134-136.