“建筑结构抗震设计”教学案例库建设的探索与实践

“建筑结构抗震设计”教学案例库建设的探索与实践

作者：吴琛 王黎怡 张铮 麻胜兰 来源：《教育教学论坛》2020年第45期

[摘 要]“建筑结构抗震设计”是土木工程专业中一门关注民生、并被民生关注的重要的专业课程，传统讲授法难以揭示其丰富的工程结构防灾减灾内涵和复杂的抗震设计理论。通过总结国内外案例库的建设情况，分析“建筑结构抗震设计”建立教学案例库的必要性，提出了案例库

建设的整体设计，设计了与本课程核心知识点对应的十个子案例库的建设内容，并提供了推广应用途径。由案例库建设驱动的教学改革与创新在一定程度上改变了以往教师难教、学生难学的窘境，也为土木类专业课程的教学改革提供了思路。 [关键词]建筑结构;抗震设计;教学案例库;教学改革

[基金项目]2018年度福建省教育科学“十三五”规划“依托专业群建设平台培养土木工程新工科人才”（FJJKCGZ18-803）;2018年度中国高等教育学会高等教育科学研究“十三五”规划课题工程教育专项课题“‘新工科’视域下地方高校土木工程专业升级改造探索”（2018GCLZD10）;福建工程学院教育研究课题“工程教育认证背景下的土木工程专业建设实践探索”（GW-J-17-71）;福建工程学院教学改革研究项目“基于OBE理念的工程教育质量立体化评价机制研究”（〔2017〕教169号）;2017年福建工程学院教学案例库项目“建筑结构抗震设计案例库建设”（JXKA18016）

[作者简介]吴 琛（1978—），女，福建福州人，结构工程博士，福建工程学院土木工程学院教授，主要从事土木工程理论与教学研究。

[中图分类号] G642;TU352 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）45-0-04 [收稿日期] 2020-06-12

我国是一个地震多发的国家，历史上的多次强震经历都表明建筑物的破坏是导致经济损失和人员伤亡最主要的原因。因此，做好工程抗震设防是一件关注民生、并被民生所关注的大事;对土木工程专业而言，“建筑结构抗震设计”则是一门决定建筑抗震性能的极其重要的专业课。本文以“建筑结构抗震设计”案例库建设驱动教学改革与创新，在教学实践过程中探索线上线下资源共享、课内课外师生互动、问题分析和问题解决深度融合的互动教学模式，在一定程度上改变了以往教师难教、学生难学的窘境，也为其他土木类专业课程教学探索出一条新路子。 一、国内外案例库建设概况

案例库与案例教学的起源可追溯到两千多年前的古希腊，而现代意义上的案例教学由哈佛法学院于1870年率先使用。受此鼓舞，哈佛商学院于1921年正式采用案例教学，经过完善推广，最终在全球范围内产生了广泛的影响[1]。案例教学在20世纪80年代引入我国，大连理工大学于1999年建立了国内第一个案例库网站，收录各类管理案例1950篇。随后，清华大学、浙江大学的经管学院也建设了工商管理领域的案例库[2]。

案例教学经过长期的教学实践，因其独具特色的教学方法，已经普及到各国的高等院校教学中[3-5]。教学法以案例为教学工具，通过教师描述案例情景，学生根据案例提供的信息进行思考、讨论，多角度、全方位的了解和分析现实问题，寻求解决问题的最佳方案[6]。这种教学模式将理论知识与实践巧妙结合起来，激发了学生的学习热情，提高了学生的综合素质，符

合开放教育教学的规律，是一种科学有效的教学模式，也是一种行之有效的教学改革模式。其优势在于其可以将理论与实践相结合，可以弥补传统教学的不足，可以培养学生的综合实践能力。因此，案例教学法在各类学科教学中被广泛采纳。 二、案例库建设的必要性

（一）案例库有助于学生理解抗震理论

“建筑结构抗震设计”是一门理论性很强的土木工程专业课程。除了动力学理论外，更重要的在于学生概念设计思维的建立，而这些仅靠教师纯粹的讲授是无法达到良好效果的。借助案例库使学生掌握抽象的动力学原理和晦涩的抗震原理是解决问题的方法之一。

本课程开发的案例库包括了地震震害图片、视频、BIM模型、动画等，具有形象直观的特点。在案例教学过程中，师生有一种身临其境的感觉，枯燥的知识蕴于案例设计之中，学生可以获得形象、逼真的感受，从而更容易理解和接受所学知识。因此，案例库的建设和使用有利于培养学生的逻辑思维能力，有利于帮助学生理解抗震理论。 （二）案例库有助于强化学生抗震设计能力

“建筑结构抗震设计”还是一门实践性很强的土木工程专业课程。一个结构的抗震设计从选型与布置到荷载计算、内力分析、内力组合与调整、截面设计与构造措施，每一个步骤都不是仅靠理论讲解可以说清道明的。

本课程开发的案例库包括了真实工程与往届学生毕业设计的过程稿。借助设计方案的分析，带领学生再现结构设计的全过程，使学生参与到结构的初步設计与调整中，并与其他先修课程相互渗透，做到融会贯通。

（三）案例库有助于本课程实施翻转课堂

我校“建筑结构抗震设计”是福建省精品在线开放课程和福建省精品线上线下混合式课程。学生课前预习相关核心知识，在课堂上可腾出大量时间进行课堂讨论。翻转课堂的教学成效是检验在线开放课程有别于传统课堂的重要内容，因此翻转课堂的教学内容至关重要。“建筑结构抗震设计”仅结构布置方案就包括了结构体系选择、平面不规则、竖向不规则、防震缝设置、构件布置与截面选型等多项内容可供学生讨论。当案例库被运用于课堂讨论时，教师采取的不再是直接讲授的传统方法，信息的传递由单向变为双向互补。在课堂上教师更多的时间与每个人交流，学生们互相讨论，发表观点[7]。在案例教学过程中，学生可以自由发表对问题的看法，增强了学习主动性，增加了学习兴趣、获得了更大的成就感。 三、“建筑结构抗震设计”教学案例库的建设与教学实践