民办院校高层建筑结构设计课程应用型教学改革探讨

［摘要］随着我国城市化进程的加速，高层建筑建设数量不断增多，对建筑结构设计人才的需求日益增大。民办院校在培养土木工程专业人才方面发挥着重要作用。然而，当前高层建筑结构设计课程在教学模式、内容设置及实践环节上存在诸多问题，难以满足行业对应用型人才的需求。基于此，探讨其教学改革的必要性，并提出一系列针对性的改革策略，以期提升学生的实践能力和就业竞争力，推动民办院校的教学质量提升和专业发展。

［关键词］民办院校；高层建筑结构设计课程；应用型教学；实践能力；创新能力

［中图分类号］G642［文献标志码］A［文章编号］2096-0603（2025）06-0141-04

随着人类社会商业化、工业化和城市化进程的加速，高层建筑作为城市天际线的重要组成部分，其设计与建设技术日益受到重视。从19世纪末现代高层建筑的出现到如今已建成的诸多摩天大楼，高层建筑的迅猛发展不仅体现了人类活动空间的不断拓展，而且反映了土地资源稀缺对建筑设计提出的更高要求。在这一背景下，高层建筑结构设计作为土木工程专业房屋建筑方向的核心课程，其重要性不言而喻。然而，当前的教学模式过于注重理论传授，忽视对学生实践能力和创新能力的培养，导致毕业生在面对实际工程问题时显得力不从心。同时，民办院校在资源和师资力量上与传统公立院校相比存在一定差距，使教学效果受到限制[1]。因此，研究并实施高层建筑结构设计课程的应用型教学改革，旨在弥补这些不足，以更好地适应社会需求，提升学生的就业竞争力，推动民办院校建筑类专业的教学质量提升与行业发展。

一、民办院校高层建筑结构设计课程特点概述

高层建筑结构设计课程是土木工程专业的核心课程之一，其特点主要体现在五个方面：其一，理论与实践相结合。课程包含结构力学、建筑材料、地震工程等多个学科领域的理论知识，同时强调将理论知识应用于实际的高层建筑设计中，要求学生具备扎实的理论基础和实践经验[2]。其二，技术更新快速。随着科技的进步，高层建筑的结构设计不断引入新材料、新工艺和新技术，如高性能混凝土、预应力技术、结构健康监测等，课程内容需及时更新以反映最新的行业动态。其三，综合性强。高层建筑结构设计不仅涉及结构稳定性、安全性，还包含建筑美学、环保、经济性等多个因素，需要学生具备跨学科的综合分析能力。其四，工程实践性强。课程包含大量的实际案例分析，旨在培养学生解决复杂工程问题的能力，如风荷载计算、抗震设计、基础选型等[3]。其五，创新性要求高。随着绿色建筑和可持续发展理念的普及，高层建筑结构设计需要考虑节能、减排和可再生材料的应用，鼓励学生创新思考，提出适应未来发展的设计方案。

二、民办院校高层建筑结构设计课程应用型教学改革的重要性

（一）提升学生的实践能力

在当前的高层建筑结构设计课程中，理论教学占据主导地位，而实践环节相对薄弱。应用型教学改革强调将理论知识与实际工程问题相结合，使学生在解决具体问题的过程中加深对理论的理解[4]。例如，引入真实的高层建筑设计案例，让学生参与结构计算和方案比选，从而直观理解设计原则和规范要求。同时，模拟实际工作流程，让学生在设计工作室或模拟环境中完成项目，有效锻炼他们的动手能力和团队协作技巧。此外，改革后的课程还可组织学生参观施工现场，了解高层建筑结构的实际构造和施工过程，使理论知识与实践操作相得益彰，不仅能提升学生的实践技能，还能培养他们将所学知识应用于实际问题的综合能力，为未来的职业生涯打下坚实基础。

（二）提高学生的市场竞争力

在当前建筑业快速发展的背景下，高层建筑结构设计作为工程领域的核心课程，其教学改革有利于提高民办院校毕业生的市场竞争力。应用型教学改革强调理论与实践的紧密结合，旨在培养具有实际操作能力和解决复杂工程问题能力的专业人才。加快教学改革，学生将更好地理解和掌握高层建筑结构设计中的关键技术和规范，如抗震设计、风荷载计算、结构选型等，都是市场上需求较大的专业技能。此外，改革后的课程更注重案例分析和实际项目参与，使学生有机会接触真实的工程案例，了解最新的行业动态和技术标准，从而增强他们的就业竞争力[5]。例如，与企业合作，引入真实的设计项目作为教学素材，学生在教师的指导下参与到实际的设计过程中，不仅锻炼了专业技能，还积累了宝贵的行业经验。实践性的学习方式，使学生在毕业前能具备一定的工作经验，对毕业后迅速融入职场具有显著优势。因此，民办院校实施高层建筑结构设计课程的应用型教学改革，有助于培养出更加符合市场需求的专业人才，从而增强他们在就业市场中的竞争力。

（三）促进教学质量提升

在高层建筑结构设计课程中，将传统的理论授课与实际工程案例相结合，减少过于理论化的部分，强调实用性和针对性。例如，引入最新的建筑规范和技术标准，让学生了解并掌握实际工程中的设计原则和方法。同时，教学内容注重与时俱进，及时更新高层建筑结构设计领域的最新研究成果和技术动态[6]。创新教学方法则旨在激发学生的学习兴趣和主动性。采用翻转课堂模式，让学生在课前预习理论知识，课堂时间用于讨论、解决实际问题和开展小组项目。利用多媒体和虚拟仿真技术，创建交互式的教学环境，使学生直观理解复杂的结构概念。此外，实施项目式学习，让学生参与到真实的或模拟的高层建筑设计项目中，通过实践深入理解和应用所学知识。最后，教学方法的创新还鼓励批判性思维的培养，引导学生对不同设计方案进行比较和评估，提高他们的决策能力和创新能力[7]。例如，组织学生对同一建筑结构采用多种设计方法进行分析，对比其优缺点，从而提升他们独立思考和解决问题的能力。

（四）推动教学改革与发展

高层建筑结构设计课程的应用型教学改革，不仅能解决当前教学中的痛点，还能为整个教育领域树立改革的典范。应用型改革强调理论与实践的深度融合，有助于打破传统教学模式的束缚，引领教学改革的方向。采取实践导向的教学设计，可激发学生的学习积极性，使他们更好地理解和掌握复杂的结构设计原理，从而促进专业教育的现代化进程。在改革过程中，引入行业最新的设计理念和技术标准，确保教学内容与行业发展同步，提高学生的行业敏锐度[8]。例如，引入BIM（建筑信息模型）技术，使学生在设计实践中了解并运用这一先进技术，增强其在未来工作中的竞争力。同时，改革还促进校企合作，建立长期的合作关系，共同制订教学计划，实现教育资源的共享，进一步推动专业建设的持续发展。此外，应用型教学改革鼓励教师不断更新教学理念，提高自身的实践教学能力，形成以学生为中心的教学模式，这将对整个教育体系产生深远影响。

三、民办院校高层建筑结构设计课程应用型教学存在的问题

（一）教学内容繁杂，课时有限

在当前的高层建筑结构设计课程中，教学内容涵盖从基本的结构力学原理到复杂的结构分析方法，再到各种高层建筑结构体系的设计规范，内容丰富而广泛，使课程内容过于繁杂，涵盖的知识点众多，而课时却相对有限[9]。例如，课程需要讲授各种结构体系的结构布置和设计原则，每个高层结构体系都包含大量的理论知识和技术细节。在有限的教学时间内，教师难以深入讲解每个知识点，导致学生对某些关键概念的理解不够透彻。同时，由于教学内容安排较密集，学生在吸收新知识的过程中感到压力大，影响学习效果。因此，如何在有限的时间内合理安排教学内容，确保学生掌握核心知识并具备实际操作能力，成为教学改革亟待解决的问题。

（二）学生基础薄弱，学习兴趣不高

在当前的高层建筑结构设计课程中，部分民办院校的学生在基础知识方面存在一定的欠缺。主要体现在数学、力学等基础科学知识的掌握上。由于基础不牢固，学生在面对复杂的结构计算和设计时感到困惑，难以将理论知识与实际工程问题相结合。同时，由于课程内容的抽象性和深度，部分学生会对课程产生畏惧感，导致学习兴趣下降[5]。此外，传统教学模式过于强调理论传授，忽视激发学生内在学习动力的重要性。缺乏实践环节和互动性教学，使学生对课程的实际应用价值认识不足，进一步降低了他们的学习热情。

（三）理论与实践脱节

学生在课堂上学习到的计算方法、设计原理虽然重要，但在没有实际工程背景的情况下，理解深度和应用能力受限。例如，学生熟练掌握结构力学的计算，但在面对真实项目时，如何将这些计算转化为实际的设计决策则显得力不从心。此外，由于缺乏实践机会，学生对设计规范的理解停留在表面，无法灵活应用其解决具体问题。理论与实践脱节，使学生毕业后在实际工作中面临理论知识与实际操作之间的巨大鸿沟，影响其工作效率和质量[10]。

四、民办院校高层建筑结构设计课程应用型教学改革策略

（一）设定应用型人才培养目标

在民办院校的高层建筑结构设计课程中，应用型人才培养目标应以解决实际工程问题为核心，旨在培养具备扎实理论基础、较强实践技能和创新思维的工程技术人才。具体设定如下：（1）知识目标。掌握高层建筑结构的基本理论，如荷载计算、结构选型、抗震设计等，同时了解最新的建筑规范和技术标准。（2）技能目标。培养结构分析、设计计算和绘图能力，能运用相关软件进行结构模型建立与仿真、结构方案比较与优化。（3）能力目标。强调实践操作和项目管理能力，在实际工程中能独立完成结构设计任务，具备与团队协作和沟通的能力。（4）创新目标。培养创新意识，能在设计中融入环保、节能等理念，培养对新技术、新材料的应用能力。（5）职业素养目标。注重职业道德教育，培养工程伦理和社会责任感，具备良好的职业素养和终身学习能力。

（二）重构与更新课程内容

首先，精炼教学内容是改革的关键步骤，应筛选掉与实践联系不紧密的理论知识，集中精力讲解核心概念和关键技能。例如，减少纯理论计算的比重，增加结构稳定性、抗震设计等实践性强的内容，使学生更直观地理解高层建筑结构的复杂性。其次，以市场需求为导向调整课程设置，培养出符合行业需求的人才。引入最新的建筑规范、设计软件的应用以及绿色建筑理念，使学生了解并掌握行业前沿动态。同时，针对当前建筑行业对BIM技术的需求，增设相关模块，让学生熟悉这一工具在高层建筑结构设计中的应用。最后，整合教学资源，加强与其他学科的交叉，如土木工程材料、地质学等，构建跨学科的知识体系。通过案例研究，将真实工程项目引入课堂，让学生在解决实际问题的过程中学习和巩固知识。

（三）改革教学方法与手段

传统的讲授式教学使学生处于被动接受状态，不利于激发其主动学习的积极性。因此，改革教学方法，引入互动式和探索式学习至关重要。可采用以下六种方式：（1）案例教学。引入真实的高层建筑结构设计案例，让学生分析和解决实际问题，将理论知识与工程实践相结合，提高学生对复杂问题的处理能力。例如，选取当地有代表性的高层建筑项目，分析其结构设计过程和关键决策点。（2）项目导向学习。设置结构设计项目，让学生分组完成从方案设计到计算分析的全过程，增强团队协作和项目管理技能。项目涵盖抗震设计、风荷载分析等多个方面，使学生在实践中巩固理论知识。（3）仿真软件应用。利用结构分析软件如ETABS或ANSYS，让学生进行结构模型建立和模拟分析，直观理解结构受力性能，提高计算能力和软件操作技能。（4）翻转课堂。将部分基础知识的学习前置，课堂时间用于深入讨论和答疑，鼓励学生自主学习和主动参与，提高课堂效率。（5）微课与在线资源。利用数字化教学资源，制作结构设计相关微课，方便学生课后复习和自主学习。同时，引导学生利用网络资源，如学术论文、行业标准等，拓宽知识视野。（6）反馈与评价。定期组织课堂讨论和作品展示，及时给予学生反馈，调整学习策略，确保教学效果。改革教学方法，可打破传统教学模式，增强学生的主动学习意识，提高其在实际工作中的问题解决能力，使其更好地适应高层建筑结构设计领域的需求。

（四）增加实践教学环节

首先，校内实训应作为教学的重要组成部分，模拟真实的设计环境，让学生在课堂上能体验到结构设计的全过程。例如，设立结构模型实验室，让学生亲手制作模型，测试不同结构在荷载下的性能，理解理论知识的实际应用。其次，校企合作是连接理论与实践的关键桥梁。与建筑企业建立长期合作关系，让学生有机会参与真实的工程设计项目，了解行业最新动态和技术要求。不仅能提升学生的实践技能，还能让他们提前适应职场环境，增强就业竞争力。例如，安排学生在暑假期间进入设计院实习，参与实际的高层建筑结构设计工作。此外，案例教学是一种有效的实践教学方式。选取具有代表性的高层建筑结构设计案例，引导学生分析其设计思路、计算过程和结构选型，使他们在解决实际问题中加深对理论知识的理解。例如，研究上海环球金融中心的结构设计，分析其在抗震设计中的独特之处，以及如何应对超高层建筑的风荷载挑战。实践教学环节的强化，使学生从被动接受知识转变为主动探索和应用，从而提高了他们的创新能力和解决实际问题的能力，为培养出符合行业需求的应用型人才打下坚实基础。