时间：2023-06-28 10:03:03
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前言
当前我国老年人居住建筑形式多样：集中建设的老年人社区、普通社区配建的老年人住宅、老年人集中居住的公寓以及养老设施用地内建设的居家型老年人公寓等。尽管当前政府大力推广相关养老政策，但由于目前老人居住建筑投资环境及运营盈利状况不太理想，房地产开发商在开发老人建筑产业方面尚在初探阶段；为配合政策及相关配套服务要求，利用普通公寓与老年人公寓使用功能的相似性，将普通公寓楼通过改造成老年人公寓楼来实现配套要求。
1 改造项目居住环境的选择
老年人公寓的选址要考虑方便老年人出行的需要，应选择在交通便捷、方便可达的地段；临近相关服务设施和公共绿地，以满足老年人日常生活的需求。老年人对自然对阳光、空气有较高的要求，为有利于老年人的安全和体能的需要，生活基地尽可能日照充足、防止噪声干扰、远离污染源。居住用房应布置在采光通风良好的地段，保证主要居室有良好的朝向，老人居住建筑的间距应高于普通住宅，满足冬至日日照不应低于2小时的标准。
2 主出入口的改造
出入口是老年人容易发生摔倒的重点区域，出入口地面装修材料经常是建筑内装材料的延续，如果处理不当，在雨雪天气时地面会特别湿滑，因此出入口地面防滑处理非常必要。首层安装闭门器的疏散平开门对于开门力量有一定的要求，不仅会阻碍使用轮椅的残疾老年人疏散，对于大量身体力量退化的老年人也存在开启困难的问题，闭门器的启闭时间要考虑轮椅通行及老年人行动迟缓的因素。因此疏散门在进入的一侧安装电动开门辅助装置，以便老年人开门逃生；条件允许时设置自动门，电动开门辅助装置可以帮助力量衰退的老年人；感应开门装置可以避免感知能力衰退的老年人发生与门的碰撞或者被夹伤的意外。
3 户内使用空间的改造
老年人公寓套型使用面积不宜小于35m2、27m2和22m2，套型内至少包含卧室、起居室（厅）、卫生间和电炊操作间等基本功能空间。根据老年人公寓功能配置，部分户型可在配套服务用房中设置公共餐厅或公用厨房，当老年人炊事操作困难时，可依赖公共餐厅供餐；部分独立套型可设置没有明火的电炊灶具，既保证安全性，又可满足加工、加热食物的要求。套内各功能空间因为结构构造作法的不同，地面铺装材料的不同，形成较小高差，存在很大的安全隐患，高差超过0.015m对行动不便和使用轮椅的老年人形成通行障碍。因此过道地面与各居室地面之间应无高差；当过道与厨房、卫生间和阳台之间有高差时，应尽量减少高差，并以斜坡过渡，避免因高差过大导致羁绊和轮椅无法自助通行等情况的发生。由于过道空间内无可抓扶的支撑物，为方便老人夜间起夜时安全行走，在过道的主要位置设置连续扶手。
4 电梯及电梯厅的改造
考虑到老年人突发疾病的概率增高，为保证救助效率，提高适应更多型号担架的能力，配置可容纳担架电梯轿厢最小尺寸为1.60m×1.60m，开门净宽不小于0.90m。由于老年人行动较为缓慢及伴有视力衰退，为避免电梯关门时给老年人造成伤害，轿厢门应安装开关延时与关门保护装置，轿厢应配置音频报站，用声音通报电梯升降方向和到达楼层。安装视频监控和对讲机设备，保证在电梯发生故障或轿箱内老年人发生意外事故时的应急处置。候梯厅深度不应小于1.80m，候梯厅四周墙面应设置扶手。
5 疏散楼梯的改造
考虑到老年人使用拐杖和在其他人帮助下行走的情况，除日常通行外，楼梯要考虑急救疏散的功能；楼梯梯段间平台的深度应适当增加至1.3m及以上。楼梯踏步踏面改造成宽度不小于0.30m、高度不大于0.15m；踏步面层应防止老年人在上下楼梯时出现的跌倒与羁绊风险，踏面前缘不宜前凸。在踏步中设置防滑条、示警条时，防滑条和踏面应保持在同一平面上，并采用不同颜色加以区别。楼梯应设置扶手以方便老年人的通行并防止跌倒。由于老年人在使用楼梯扶手时的手臂用力方向不同，所以楼梯两侧应设置连续扶手并应与走廊扶手相连接，扶手端部下弯，以免钩挂衣物，发生危险。
6 走廊的改造
考虑到老年人公寓的公共走廊作为交通与疏散的重要通道，其净宽必须满足步行双向、担架、助行器与轮椅等设备单向通行的空间与视觉要求。为保证轮椅180°转动及轮椅和行人并行通过，走廊的净宽在1.50m以上。在走廊中两侧墙面设置高0.85m～0.90m扶手，并能够承载老年人全部支撑力；扶手端头处向墙内弯可避免钩挂衣袖。走廊两侧墙面出现突出物时，应采取相应措施保持扶手的连贯并保证1.20m的通行净宽。由于户门直接开向走廊时会对公用走廊内通行的人造成危险，户门前设置凹室以保证打开的门扇不在走廊突出。公共走廊地面使用耐磨、防滑的地面材料防跌倒。
7 设备改造
考虑到老年人反应迟缓，运动能力退化、视力衰退、常伴有视觉衰退，在安全疏散时遇到的困难较大；因此老年人公寓要加强安全疏散设施的配置。设施重点部位包括：公用走廊、楼梯间、候梯厅和门厅等公共空间；均设置疏散导向标志、应急照明装置、音频预警等辅助逃生装置以帮助老年人向最近的安全出口完成疏散。公共空间中的疏散门在进入的一侧安装电动开门辅助装置，以便老年人开门逃生；电动开门装置与消防控制中心联通，仅供应急疏散时使用，以免造成日常管理的困难。安装闭门器的疏散门有自动闭门功能，为降低行动和反应迟缓的老年人被疏散门撞击和夹伤的风险，在疏散门附近安装应急照明设施及呼叫装置，便于及时了解现场发生的状况并快速做出处置。
在老年人公寓中的主要活动区域，特别是易发生危险的位置设置报警装置，便于及时发现老年人的各种突发事故并及时救助。套内卫生间及公共卫生间是老年人发生滑倒或疾病的重点部位，要设置紧急缶求助。求助按钮设在0.8～1.10m高度、有明显标注且采用按钮和拉绳结合的方式；方便老年人在紧急情况下识别并使用，拉绳末端距地0.3m。户门头外设灯光报警灯，呼叫信号直接送至管理室；便于管理和救助人员及时发现事故位置。
8 消防救援的选用
考虑到老年人反应迟缓，行动缓慢，消防紧急疏散是最困难的问题。避难袋、缓降器、避难滑梯、缩放式滑道均不适合老年人紧急疏散使用。室外疏散救援舱由平时折叠存放在屋顶的一个或多个逃生救援舱和外墙安装得齿轨两部分组成。火灾时由专业人员用安装在屋顶上的绞车将展开后的逃生救援舱引入建筑外墙安装的滑轨，逃生救援舱可以同时与多个楼层走道的窗口对接，将建筑内的被困人员送到地面，在上升时又可以将消防队员等应急救援人员送到建筑内。室外救援舱比缩放式滑道和缓降器复杂，一次性投资大，需要由受过专门训练的人员使用和控制，而且需要定期维护保养和检修，作为动力的屋顶绞车必须由可靠的动力保障。由于可以每次往返可以运送多人，适合疏散乘坐轮椅和行动不便的老年人紧急疏散时使用。
9 结束语
总而言之，一切的宗旨都是要以人为本，老年人公寓改造必须站在老年人的角度出发，打造方便、舒适、人性化的居住环境；将普通公寓楼通过切实改造来实现公共配套要求，在符合适用、安全、卫生、经济、环保要求的同时，满足老年人生理和心理方面的特殊需求。
在这篇文章中，我们希望：
・阐明STEM教育的主要目的
・通过3个维度（实践、跨学科概念、学科核心概念）讨论这些学科的本质。
本文将聚焦在STEM中的科学（S）、技术（T）及工程（E）。当然，数学（M）的重要性不言而喻，无论将它作为单一学科还是STEM的组成部分，我们并不会刻意地去贬低数学的重要性。相反。我们坚信数学是青少年高质量教育的基础。数学在科学、技术及工程中的应用使得它们能够更好地结合在一起。数学知识与应用数学的能力更是在我们探究，以及解决关于科学、技术、工程问题的过程中起到了关键作用。
科学从本质上说是探究。科学探究是科学所有分支学科的核心特征，因为这是科学知识产生和被证实的途径。对于科学家们来说它是黄金标准，使得科学家们明白了他们是如何掌握科学知识的，以及可以证明科学家们所掌握知识的证据。因此，科学探究是为了建立知识和理论而产生的一种科学的策略。用《美国国家科学教育标准》（National ScienceEducation Standards，USA，1996）的话说，科学探究是“科学家学习自然世界、基于工作得到证据，提出解释及理论的众多途径”。
工程和技术聚焦在改变自然和人造世界，旨在解决问题或满足人类的需求。通过工程和技术设计创造解决问题的方案。科学探究是科学的基础，设计过程是工程和技术的基础。正如科学探究使科学领域蒸蒸日上，工程及技术中解决问题的方案也通过设计过程得以延伸和发展。
但是，在现实世界中，科学、工程、技术的主要方面并没有相互脱离。科学知识的产生表明了问题或许可以通过工程和技术得到解答。相似的是，工程和技术解决问题的过程同样影响着科学知识的发展，甚至有时产生了新的科学知识。就青少年而言，我们需要让他们理解这些学科之间的基本差异。同样重要的是还要帮助他们认知这些学科之间的紧密关系。
STEM学科的维度
我们使用美国《K-12科学教育框架》（AFramework for K-12 Science Education；Practices，Crosscutting Concepts，and CoreIdeas，2012）中所述的实践（Practices）、跨学科概念（Crosscutting Concepts）及学科核心概念（Core Ideas）比较这3个学科的内容。在每一个学科中，这些维度都紧密联系在一起，每一个维度的缺失都将影响整个学科。也就是说，为了让学习活动能够真实，3个维度的内容都必须清楚明白地体现在活动设计中。
实践――与成功的科学、工程，技术相关联的实践或能力
用“实践”一词代替“探究能力”，是因为在科学探究和解决问题中会同时用到知识和技能。而用“探究能力”一词会让人感觉这排除了解决问题。其实“实践”超越了“能力”，它包含着讨论、争论、评论和科学模型的建造等，它将有关专业人士是如何将实践应用到工作中的综合观点呈现在了眼前。
几十年来，科学教学经历了强调科学探究能力与学习科学事实之间的紧张期。过于强调对事实的认知会使得学生们认为科学与其他学科只不过是一些孤立的信息、做实验或解决问题的简单步骤而已。这将是对任何学科的极大误解。因此，关键是要让学生们实践那些专业人士在这些学科中所应用的，这样做是为了让他们能够明白学科核心概念和跨学科概念。
表1列举了STEM中的实践。需要强调的是在现实生活中这些实践不会呈现线性规律。例如，尽管基于证据的论证被单独列出，实际上论证却渗透在每一个实践中。在实际的科学问题上或是在一个能导致深入理解的现象中都会有论证的出现；在工程和技术中，对于要解决的问题需要论证，在解释、设计过程或得出解决方案时也会有论证的出现；在标准与限制下，讨论哪种解释最符合证据，或者哪种设计能得到最好的解决方案也是论证。总的来说，实践应聚焦于它所用的不同情境。
事实上，这张表中最突出的是科学、工程和技术的实践非常相似。我们都知道科学家们使用这些实践的目的与工程师、技术专家并不相同。但是，在科学、工程和技术中，在实践层面高度的共通性不仅有用，且说明了这些学科交叉的可能性。其实，在科学、工程、技术中差异还是存在的，如科学上的“提出问题”在工程和技术中被“定义问题”所代替；同样，科学中的“构建解释”在工程和技术中变成了“设计解决方法”。
・提出问题vs.定义问题
如果我们认为根据现象提出问题是一个科学活动的“发动机”，那么定义和澄清问题便是工程、技术和一些数学实例中很重要的因素。
好奇心，或者认识、理解，并用科学问题解释现象的欲望常常可以激发科学。对于科学的好奇心显示了科学问题的架构。比如说，学生会想知道“月亮离地球多远”或者“车从一个地方到另一个地方需要多久”，“什么导致了月食”，“如果每天都用浓盐水浇灌植物，它们会怎样”……所有这些都是科学问题并且都可以用科学的方法回答。
工程则集中在问题的阐明与定义上。通过对产品和过程的工程设计解决问题并满足社会的需求。工程师通过定义问题，得到在一定条件限制之内成功地解决方法的标准。同样地，技术最初的焦点也是在识别和定义问题，以此符合人们的需求和技术的专业性。
当然，上述讨论不应该与表中其他实践所产生的问题所混淆。比如在分析和解释数据的实践中会产生诸如“是否科学探究活动会回答最初的问题”，“是否是基于证据提出的解释”，当然也可能是由工程和技术设计的解决方案中不同方法的可行性问题。因此，对于所有的STEM学科，都会遇到与数据收集、解释数据相关的问题。还有些问题是关于信息的交流是否可以达到预期的精准和标准。其中有一些问题可以导致回答一个科学问题的多种方式，或是不同等级的问题解决方案。有时，这种问题会导致那些产生原始设计和科学问题的模型发生改变。根据这些问题的答案，有可能做出放弃之前提出的实验或设计方案的决定。
・建立解释vs.设计解决方法
对于科学，一个很重要的目的是在测试和证据支持下建立科学的解释，以帮助我们理解周围的世界。这样做，科学家们发展出建立在大量重要的知识、测试和数据之上的科学理论。他们用理论或是模型解释现象，预测现象，提升并修改他们之前的知识和对这些现象的理解。科学的解释在观察、数据和科学理论间建立有逻辑的连接。例如：一个有名的科学理论是“微生物理论”。在这个学说中，传染性疾病是由病人身上叫做细菌的微小生物导致的，不同的细菌会产生不同的疾病。如果细菌从一个生病的人传播到一个健康的人身上，它们就可以在这个健康的人的体内传播。人们可以通过消灭这些细菌或者减少它们导致疾病的活动得以康复。很多支持这一理论的证据从成千上万个病例中累积起来。因此某一个人的病症可以被判断为有传染性或是没有，并能被判断为是由某一种特定的细菌导致的，从而可以依据理论和数据的基础确定治疗方法。通过在证据基础上建立理论或者理论模型的过程，科学家们增长了对现象的认识和理解。
但是工程和技术的目的是为了创造一种设计并解决问题，从而满足人类的需求。就像科学中理论的建立一样，工程设计是一个具有系统性和生命力的思考过程。具体的活动包括在工程设计之中，然而即便工程师应用了科学知识，工程设计的过程却与科学探究完全不一样。在定义问题后，他们不得不去考虑必须达到的标准或设计的特点。例如在建桥过程中.他们需要考虑桥的组成部分、控制装置、预期的长度与高度、最大的承载量等。除此之外，他们必须考虑限制条件，如可获得的资源、完成的时间和环境条件。不论是“好”，或仅仅是“还可以”，他们需要在限制条件和解决方案的质量间作出基于权衡的重要决策。在所有的决策中，工程师们需要应用科学、技术和数学的知识。对于所有的目的而言，技术设计和工程设计是一样的。但是，我们意识到技术是由经验、磨炼与学习所导致的，而并非科学。在这些情况下，它比设计更强调工艺。
跨学科概念
有一些概念在所有的STEM学科中都会出现，甚至出现在其他的学科中，这就是跨学科概念。它们产生干阐明各学科核心概念的现象或者问题的过程中。它们有助于理解观察和在数学思维、问题解决方案中建立理论。跨学科概念不是存在于真空中，因此，这些跨学科概念不应该在孤立的调查或问题解决情境中学习，尤其是它们与学科核心概念的发展密切相关。
不论是科学家、工程师、技术专家，还是数学家，这些跨学科概念在看待世界上各种现象时可作为有力且全面的框架。因为它们超越了不同STEM学科之间的边际，它们也被称为统一的概念。我们将它们列在表2中，并提供简洁的说明。
学科核心概念
学科核心概念即是几个学科的核心主题。如物质科学中，有很多概念与物质特征、力、运动有关；在生命科学中有关的则有生物体的生长与发展、与环境的相互依存和适应等。与其相似的是，在地球与空间科学中，有一些概念例如地球、太阳系、天气和气候。工程与技术中的核心概念涉及定义问题并设定问题的边界、提出问题的解决方案，以及了解科学、工程、技术三者之间相互依靠的关系。
当然，与其在基础的科学、工程、技术中讨论学科核心概念，倒不如用4个标准说明什么是学科核心概念。这个思想来自于《K-12科学教育框架》，它告诉我们学科核心概念应该是：
・在横跨科学、工程、技术等多学科时具有广泛的重要性，或者是在单一学科中扮演重要的组织作用
通过这些核心概念，学生们学习了科学知识和对自然事件的解释，例如空气、水、矿物、生物、煤燃料、油燃料等，学习了关于可再生资源和不可再生资源的消耗。在工程设计中，明白了他们所用的自然和人造事物的性质，以及如何去使用它们。他们考虑了产品和生产产品过程中的环境影响。例如，建造桥和生产食物产品的方式对于资源的分配和获取的影响。
・提供理解或调研复杂观点和解决问题的核心工具
对例如材料、能量、燃料的自然资源的学习是学习更复杂知识的基础，如对于物质本质的理解（原子的运动与排列解释了不同材料的性质）；能量可以以电、化学、磁及力等形式存在；自然资源的获取影响着工程和技术的产品，人类住处与自然资源的分配和适宜的天气条件密切相关等。
・与学生们的兴趣和生活经验息息相关，或者是可以联系到需要用科学技术认知思考的社会和个人的观点
这是选择学科核心概念的重要一条，因为这些将与学生的生活息息相关。如学生学习生活中可接触到的事物的性质，以及可以改变事物性质的情况，学习能量的类型和能量的影响，并联系他们的人生经历；学习有生命的事物是靠什么生存并生长的；学习人类是怎么利用原材料制造产品和设施的，例如食物、玩具、桥、楼房、自行车。以及各种工程和技术的其他产品；他们还会学习自然资源的短缺是如何影响他们生活的，比如没有规律的雨水、矿物和粮食作物。
・在逐步提升知识深度和复杂度的多种等级中，要做到可教且可学
一、重视学习模型的创设
《框架》提出了跨学科概念，约瑟夫・科瑞柴科（Josepb Krajcik）认为，美国先前的科学教育都是由一些零散的科学事实所构成。学生在接受了这些科学事实后，并不能很好地应用于解决实际问题，这是由于缺少对众多事实间联系的关注。我国的小学科学教育，课改后教师的教育观念得到了一定的改变，但还是处于浅层次的探究学习，局限于某个学科内某些具体问题的探究过程。跨学科概念，就是要寻找出零散于各学科的相似之处，从各个学科问}的解决过程中，形成一个学生能够接受的解决问题的模型，为更高层次的学习建立一个框架，便于后续学习能在此框架内进行演绎、推理。
二、扎实开展科技实践活动
工程、技术和科学的融合，是STEM教育背景下《框架》的显著特点，也是我国小学科学教育变革的重点。科学的学习过程为工程和技术提供理论基础，在工程和技术过程中又能提出新的科学问题，科学问题的解决同样也离不开工程和技术的支持。
我国现有的小学科学教材，已经有很多把工程、技术和科学三者融合的课例，在教材的编写上也很具合理性。教科版每个单元的最后一课，大多是实践课。六年级上册《形状和结构》单元，安排了8个教学内容，前面七课是科学知识的学习。为第八课造“桥”做理论准备，同时在前面的学习中除了科学知识的积累，还帮助学生形成一定的技术，如做框架时皮筋的扣结方式。造“桥”就是一项工程，需要学生充分运用所学知识与技术，方能搭建一座坚固的“桥梁”。但是科学知识的学习，技术的形成，工程的实施都需要时间作保障。特别是工程的实施，以造“桥”为例，按照教材编排的两个板块“用纸造‘桥’要考虑哪些问题”和“介绍评价我们的‘桥’”，一课时显然是不够的。教科版六年级上册四个单元32课，以一个学期20周来计算，每周2节科学课，共40节，考虑到假期和其他因素。难以保证教学活动保质保量开展。所以，科技实践活动的切实开展需要时间保障，让学生以工程的方式，充分运用知识与技术，不断改进工程质量，以达到工程、技术和科学融合的目的。
首先从广度上看，物理学涉及了力学、电学、热学、光学、原子物理学等，而工程力学只涉及了物理学的力学部分；物理学是一门为学习专业基础课（如《电工电子学》《工程力学》等）打基础的学科，而工程力学是为学习专业课（《矿山压力与控制》《井巷工程》等）打基础的学科。所以对于高职院校的学生来说，难度要求降低了，专业要求提高了。教师在授课时，要帮助学生克服畏难情绪（特别是对“文科”学生而言），明确告诉学生，在专业课的学习中也许用到工程力学中的一个“点”，但我们现在就要学好一个“面”。从而调动学生的学习积极性，激发学生的学习热情，为今后学习打下良好的学习基础。
第二，从宏观上看，工程力学与物理学有很多相通的地方，从微观上看又有很多不同的地方。例如，在静力学中，从物理学角度出发，为了研究问题的方便，在许多情况下可以将物体看成质点，只有在研究物体的转动问题时才将物体看成刚体，而在工程力学中却不能忽略物体的大小和形状，只能将物体看成刚体；在物理学中，即使将物体看成刚体也无需考虑物体的形变，而在工程力学中，我们必须考虑物体的承载能力（即强度、刚度、稳定性），从而必然要研究物体的形变，此时要将“刚体”假设成“变形固体”。
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0214-02
工程力学是一门理论性较强的技术基础课，同时又与工程实际联系密切，机械类专业的许多课程都以工程力学为基础。工程力学课程中的内容，包括理论力学和材料力学两门课程中除专题部分以外的主要内容。由于此门课程属于经典力学，它所讲的理论比较基本，似乎很容易懂，但一做练习题，却不知从何下手，虽然苦思冥想，绞尽脑汁，但很多题目还是做不出来。所以，学过工程力学的人都有一个共同的感觉，就是“理论易懂，题难做”。因而得出工程力学难学的结论。那么，怎么样解决这一难题，才能学好工程力学？我认为应该从以下几方面来考虑。
一、明确学习工程力学的意义
工程力学是高职院校工科专业一门重要的技术基础课。是学生学习数学、物理基础课后接触到的第一门技术基础课，它是学生从基础课到专业课的桥梁，起着承上启下的作用，这是因为它是许多后续课程的基础。比如，不同专业以后将要开设的机械设计基础、钢结构、结构力学、金属切削原理、金属塑形成型原理、挤压模具技术的理论与实践、冲压模具设计与制造技术等专业课程都要用到工程力学中的知识。工程力学中的大量理论与工程实际密切相关，可以直接用于工程解决实际问题，工程力学中的力学模型、练习题，基本上都是由工程实际中的各种构筑物或构件、零部件简化抽象而得的，例如：房屋的横梁、车间的吊车梁、道路上的桥梁等都可以抽象成简支梁，房屋的雨篷、阳台、电线杆等都抽象成悬臂梁，屋架等都抽象成桁架，等等。工程力学的知识可以直接用于工程实际问题中的强度、刚度、稳定性计算等。由于工程力学是许多专业课程的基础，因此，它在培养学生的工程技术能力方面起着重要的作用。通过这门课程的学习，可以培养、提高学生的逻辑思维（包括推理、分析、判断等）能力，抽象化能力（包括将简单的实际问题抽象成力学模型、进行适当的数学描述、运用力学理论求解），实验观察、动手能力，自学能力，表达能力（包括文字和图像）以及数字计算能力。所以，作为高职院机械类各专业的学生，有必要学好工程力学课程。
二、正确理解并掌握“三基”内容
所谓“三基”，是指工程力学中的基本概念、基本理论、基本方法。众所周知，建造房屋必须筑好坚固的地基，构筑知识结构，同样要打好基础，要学好某门课程，首先也要掌握其最基本的知识，以后才谈得上拓宽和灵活使用，学习工程力学也不例外。
首先，工程力学的基本概念比较多，例如力的概念，约束的概念，力矩的概念等，仅“点的合成运动”一章中就涉及到两个点（动点、牵连点）、两个系、三种运动、三种速度、四种加速度等概念；如果不正确理解每一章中的概念，则在分析问题和具体计算中必定出错。所以必须正确理解基本概念。
其次，是基本理论的理解。工程力学的公理、定理很多，如：二力平衡公理，力的平行四边形公理，作用与反作用公理，三力平衡汇交定理，合力矩定理，胡克定律，等等，这些我们必须熟记，同时对其内涵、要素、适用条件等要反复理解，做到真正掌握，这样我们在分析力学问题时不至于无从下手。要学好这些基本理论，如果只靠死记硬背是很难掌握的，也难以记住，最好的办法是理解其实质含义，融会贯通，找出各章基本理论之间的共性与个性。比如：点的均变速运动与刚体的匀变速转动，这两章中的公式较多，难以记忆，但只要认真分析一下，便能看出它们之间有着一一对应的关系，即：加速度与角加速度、速度与角速度、路程与转角一一对应；又如：构件各种基本变形时的强度、刚度计算公式虽然很多，但也有对应的规律：不论四种基本变形中的哪种变化，都有：应力=内力/截面几何性质量，轴向拉（压）与扭转两章中的：相对变形=内力/抗变形刚度，绝对变形量=内力×长度/抗变形刚度，当然，不同变形时的内力、截面的几何性质量、抗变形刚度都不同，这就是其个性，只要记住了各章的个性及其之间的共性，则所有理论公式就都记住了，这样可以解决公式多、难记忆的苦难。
再就是基本方法的掌握。衡量工程力学学得好与否的一个标准，就是看其分析问题、解决问题的能力和破题能力是否较强。如果不熟练掌握工程力学的基本方法，满足于听得懂或抱有“抓考题、应付考试”的想法，则必定学不好，见到题目无从下手，决不可能取得好成绩。原因在于工程力学中问题都对应于工程实际中的实物，而工程实际中的实物又是千姿百态的，并且对于同一个实物，若侧重考虑的因素不同，则又可以抽象成不同的力学问题，所以工程力学中的题目可以变化多样、举不胜举，抓到考题的概率是极微小的。因此，要想学好工程力学除了正确理解基本概念和基本理论以外，一是要适当作预习，为听课做准备；二是要保证课堂听课的效果，作好课堂笔记，值得注意的是，同学们在听课、记笔记时，应该注意老师讲课的重点，记住分析问题的思路和求解的方法，而不是抄老师的板书；三是课后复习，归纳总结，找出并掌握其中的一些规律。如：求解静力学问题的方法，主要是“四步”，即取分离体、画受力图、列平衡方程（有摩擦时加列摩擦补充方程）、解方程；又如：求解动力学问题的方法也是“四步”，只是将静力学中的“列平衡方程”改为“列动力学方程及运动学补充方程”；再如：解决材料力学中主要问题的基本方法是：求内力―内力图―进行强度（刚度）计算，求内力的方法――截面法（截、去、代、平），不论受力、变形怎样复杂，都可以用截面法求得内力、找出危险截面、从而方便地进行强度（或刚度）计算。
三、要勤用脑、多动手
工程力学的特点之一是习题多，并且有一定的计算量，在《工程力学课程教学基本要求》中对课后作业的“最少习题数”作了明确规定，只有通过一定数量习题的练习，才能达到最基本的要求。此外，工程力学之所以“理论易懂，题难做”，也是因为其基础知识看起来简单，用起来却变化多端，神通无穷。它能解决多少问题，就看各人掌握的程度和创新能力了。怎样才能掌握和创新？像工程力学这门课程，不能只读书本，而必须多做题，通过做题，及时发现并解决自己学习中存在的问题；帮助理解、消化、巩固基本概念、基本理论；熟练掌握、灵活运用基本方法；训练、提高自己的思维能力、表达能力及数字计算能力；这样才能有所创新。
在做习题时应该注意：切莫急于对答案，否则，将事半功倍。一般来说，做题时，首先要认真审题，分析此题是属于哪种类型、需要用到哪些理论、有几种解题方法；然后选用比较简单或者自己掌握得比较好的方法去求解，最后用其他方法进行验算。例如：平面一般力系的平衡问题，可以列三个独立的平衡方程，而平衡方程又有三种形式，分别是一矩式、二矩式和三矩式；求作梁的内力图时，可以用基本方法、简便法或叠加法三种方法；求解平面运动刚体上任一点的速度时，可以用基本法、瞬心法或速度投影定理法三种不同的方法。
不论用哪种方法，最后结果是唯一的。为了检验计算结果正确与否，可以用其他方法核算。
可见，在做题时，一定要认真分析，合理选用方法，才能迅速准确地破解得答案。在学习过程中，除了完成课堂布置的必做题以外，还应该争取多做题，通过不同类型习题的练习，才能使自己对这门课程做到“见多识广，熟能生巧，举一反三”，以致达到“正确理解，熟练掌握，灵活运用”之目的。
四、注意理论联系实际
工程力学是人类长期认识自然和改造自然的结晶。力学的基本规律，是人们通过长期生产实践和大量科学实验，经过综合、分析和归纳总结出来的。生产的需要促进了力学的发展，同时，力学理论又反过来推动生产不断发展。所以，学习工程力学必须注意理论联系实际，在生活和生产实践中，认真观察，勤于思考，将感性认识上升为理性认识，并将理论应用到实践中去加以检验。如：我们用板手拧紧螺母时，用大板手省力，而用小板手很费劲，这用力矩理论很容易解释。又如一直径不同的钢杆，两端受外力作用而拉伸，当力增大到一定值时，由经验可知，断裂必发生在直径较小的一段上，这验证了衡量构件强度的物理量是应力。
五、注意力学实验
工程力学中许多理论是建立在实验基础上的，如材料拉伸压缩的力学性能实验。我们做实验时要认真观察，记录数据，对实验结果要仔细研究，用实验来验证力学理论的正确性，同时增强学习工程力学的信心。
六、结语
二、工程类教学的特点
工程类课程具有其固有的特点。部分工程类课程抽象性强，如“工程电磁场”，因为场是抽象看不见的，在中学介绍电场时只是口述场是如何分布的。在高校这门课程当中，由于理论更加深，所以抽象思维要求更高。例如，介绍场的概念时多举例，速度场可以看路上奔跑的汽车，高度场可以在平常出去爬山，每个人所处的海拔高度，等等。在这类课程里，多媒体演示和计算机仿真教学较为重要。部分工程类课程有实践性强的特点，如“电机学”、“电力系统自动化装置”、“发电厂电气主接线”等。在这类课程中必须和实际工程项目多结合，有条件的情况下，带学生实地看看现场设备，看看设备的工作情况，了解实际企业的电气接线图是如何设计的。只需要初步认识，就能对理论的理解深刻很多。还有部分工程类课程具有理论性强的特点，如“电力系统分析”，对于这类课程基本上一条线。需要教师在教学上由浅入深，一步一步引导，让学生每节课都感觉有所得，才能提高学习兴趣。当然，很多工程类课程兼顾几方面的特点。
三、结合课程特点设立问题为引导
在问题的设计中，应具有针对性，问题情境应根据教学内容，抓住基本概念和基础知识，紧扣教材的中心及重点、难点。教师应该通过这一系列的问题作答、体悟，把这节课的重点、难点逐步引入。同时，提出的问题难度要适中。问题太易，学生会产生厌倦和轻视心理；太难，学生会望而生畏。而且问题要具有层次性，在创设问题时，应尽可能设计科学的、有梯度的、有层次的问题链，考虑好问题的衔接和过渡，用组合、铺垫或设台阶等方法提高问题的整体效益，形成体系。另外，问题尽量能贴近现实或带点趣味性，就更能吸引学生的注意，调动学生的情绪。例如，在“高电压技术”课程中，就需要密切联系实践。介绍电晕放电时，需要考虑电晕放电的一些工程应用，如烟囱里静电除尘的问题。又如，在介绍串联电感和并联电容内容中，在相同情况下所需电容比电感线圈的成本低得多，这就是在实际工程应用中要考虑的问题，根据书本一般只讲授电气性能的好坏，根本不考虑实际现场工程实施时的经济成本。这些都可以在问题的设立和学生的讨论中引导。再如，在“工程电磁场”课程中一个十分基础且重要的知识点就是电场中的高斯通量定理，如公式E•dS=qε0。学生看起来是一个很简单的公式，但是要讲清楚不容易，要求学生会用它来解决实际问题更难。那么在讲解的时候可以分成若干小问题：闭合曲面积分怎么作？作多大？电场强度所求点在哪？方向是什么？等式右边的电荷量哪个地方的电荷量？为什么一个积分最后可以化为简单计算？等等。学生如果把这些问题都解决了，那么高斯通量定理也就掌握了。问题的设立要兼顾课程特点。对于主线知识点十分清晰的课程，如某些课程教材可能一大章都是围绕一个知识点，以大问题为主，在此基础上进行拓展。问题了解清楚了，就基本掌握这一大章了。对于知识点、概念比较杂散的课程，应该采用问题集合。学生了解了一个问题集合则掌握了一章，再通过问题集合里的小问题掌握杂散的重要概念。这样，学生在学习中思路会非常清晰，相当于知识点归类整理。教学时间和教师地位的把握。教师就好比一台晚会的主持人，在充分发挥学生主观能动性的基础上，把握课堂的节奏和时间。在以上两点研究内容中，一些课程的学时数并不多，那么教学内容对于问题的合适设立是教师首先需要靠充分备课来完成的。教师在整个教学过程中应是组织者、引导者、参与者，而不是旁观者，需要掌握何时何种情况下进入下一个流程、下一个问题、下一个知识点。在教学内容的讲授上应该尊重学生情感，正确地引导，而不是一味地要求学生的答案必须和教材完全一致。多媒体手段在探究式学习中的应用。一方面多媒体可辅助教师进行问题案例的显示，节省板书时间，方便合理地控制授课时间；另一方面，多媒体辅助显示授课流程，帮助教师掌握每一步教学环节的进展情况。当然，多媒体显示的流动速度性和同步性需要进行进一步的教学研究。这样才能既让学生觉得每一节课内容充实，又不觉得进度太快，难以接受。现代大学生对于很多理论性的课堂教学缺乏兴趣，被动学习。工程教育理论性强，而且抽象，和工程项目等联系紧密，纯粹地讲授无法达到预期的效果。通过对知识点形成的问题的求解和探索，提高学生课堂学习的积极性和主动性。通过问题的衔接还可建立紧凑的教学环节。工程教育的目的是培养未来的工程师，在高校中，不仅要传授学生知识，而且要培养学生的综合素质，其中最重要的就是独立发现问题、解决问题的能力。通过课堂中问题的求解过程，培养学生的自主研究、独立思考的能力。
摘 要：“建筑抗震设计”是一门理论性、实践性、综合性都很强的课程，震害分析在教学过程中处于核心地位，是培养学生分析解决问题的重要手段。文章结合石河子大学“建筑抗震设计”课程建设经验，介绍了基于震害分析的建筑抗震设计教学方法的基本思路，并以在混凝土结构抗震设计中的实践应用为例，具体分析以震害分析为核心的教学方法在概念设计、抗震计算，以及抗震构造措施等方面的应用。
关键词：建筑抗震设计；震害分析；教学思路；教学实践
中图分类号：G642.0 文献标识码：A文章编号：1002-4107（2015）09-0009-02
收稿日期：2014-12-28
作者简介：袁康（1982—），男，重庆合川人，石河子大学水利建筑工程学院土木工程系主任，博士，副教授，国家一级注册结构工程师，主要从事建筑结构工程研究。
基金项目：石河子大学一类课程“建筑抗震设计”
新疆地处亚欧大陆腹地，受南印度洋板块与欧亚板块碰撞作用以及来自北西伯利亚板块的挤压，构造运动强烈，是我国主要的内陆地震活动区域，也是国务院确定的地震重点监视防御区之一。进入20世纪以来，新疆境内发生6级以上地震100多次，平均每年一次以上，全区抗震设防烈度在6度以上的区域占全区总面积的80%以上，其中7度以上高烈度区域面积占60%以上，面临严峻的抗震形势[1]。因此，新疆地处地震高发区和高烈度区的抗震形势对当地建筑设计、施工等技术人员提出了更高要求。因而，建筑抗震设计在当地本科教学中的重要性更加突出。
随着近年来全球地震进入活跃期，强震频发，大量的工程震害为学生学习抗震知识和技能提供了生动的教学素材，尤其是汶川、玉树等一系列大震灾害引起了大家的重视，对典型震害的分析成为了促使相关抗震设计、构造施工技术进步的重要因素，如汶川地震后，我国的《建筑抗震设计规范》（GB2010 0011-2010）就进行了相应的修编[2]。因此，开展基于震害分析的“建筑抗震设计”教学方法改革也是石河子大学建筑抗震设计课程组一直探索的目标，在多年课程建设过程中，取得了较好的教学效果。本文将在分析“建筑抗震设计”课程的特点，剖析存在问题的基础上，阐述基于震害分析的研究型教学思路，并以在混凝土结构抗震设计中的实践应用为例，具体分析以震害分析为核心的教学方法在概念设计、抗震计算，以及抗震构造措施等方面的应用，以供参考。
一、“建筑抗震设计”课程特点及现状
“建筑结构抗震设计”课程在石河子大学开课学时为48学时，包括理论教学40学时和试验教学8学时，是建筑工程专业必修课程之一，同时也是一门涉及学科较广、综合性较强的课程，经过本课程的学习，为后续的毕业设计奠定基础，是建筑工程专业学生知识结构中重要的组成部分。
（一）涉及知识面广，对学生理论基础知识要求高
该课程主要涉及数学、力学、材料、结构等方面的知识，其先修课主要有工程数学、理论力学、材料力学、结构力学、建筑材料、钢结构、钢筋混凝土结构设计原理、钢筋混凝土结构设计、砌体结构、施工技术等，尤其是“单自由度和多自由度弹性体系地震反应分析”章节与结构力学中的动力学部分联系密切，是典型的“老师难教、学生难学”的章节。
（二）课程与规范联系紧密，条文规定多
该课程内容一般包括场地、地震作用计算、各种结构抗震设计，以及隔震减震技术等章节，其设置与《建筑抗震设计规范》的编排思路大致相同，可以说是规范的说明书。因此，教材中有大量的规范条文规定告诉学生应该如何去进行抗震设计，如何让学生印象深刻地去理解各种条文规定背后的含义是关键。
（三）实践教学缺失
该课程的另一特点是实践性极强，抗震设计事关人民生命财产安全，从学生阶段就培养学生的工程实践意识至关重要，而目前多数高校在抗震的实践教学方面存在缺失现象，其原因主要是抗震的试验手段主要有拟静力试验和振动台试验两种，均需要较长的试验准备周期和较高的经费投入。
综上，由于“建筑抗震设计”课程教学存在的上述问题，要“化繁为简、通俗易懂”地讲解这门看似枯燥、却对工程技术人员又十分重要的课程，需要借助地震灾害这个天然的试验场。工程震害分析与试验研究、理论分析是抗震技术发展的基本手段[3]，在地震灾害频发的今天，震害分析已经成为了抗震技术验证的最佳场所，如四川雅安芦山地震中，凡是按照新的抗震规范设计的建筑均实现了相应的抗震目标，没有出现房屋倒塌的现象。因此，在抗震教学环节中，专业教师更应当以震害分析为核心，来引导学生研究、学习工程震害，使学生能够有血有肉地理解书本知识。
二、基于震害分析的研究性教学思路
从各版“建筑抗震设计”教材不难发现，其在具体结构抗震设计中均是基于震害分析—概念设计—抗震计算—抗震构造的基本思路，可见震害分析是学习本课程的入手点，每种结构形式的震害现象对于后续的内容都具有强烈的指导意义。教学过程中尤其应当重视“分析”二字，在重视提高学生工程素质的当下，应当引导学生去理解每种震害发生的原因，设计、施工中如何去避免，从而使学生更加轻松地理解后续概念设计、抗震计算、抗震构造中大量的定量条文规定。
基于震害分析的研究型教学思路，即是在整个教学过程中始终紧扣震害分析这一前提，注重发挥学生的主观能动性去分析解决问题，在震害分析章节将震害现象归类为概念设计、抗震计算、抗震构造不符合规范要求的几种情况，设置研究问题，并告诉学生将在后续学习中逐步解决；在讲解到具体涉及前面设置问题的内容时，再带着学生一起解决问题。
三、基于震害分析的研究性教学实践
本文以混凝土框架结构抗震设计教学为例，阐述基于震害分析的研究型教学实践过程，具体教学思路如图1所示。
（一）基于震害分析的问题设置
混凝土框架结构是建筑工程领域最为常见的一种结构体系，尤其是在公共建筑当中。在历次地震中框架结构表现出了较好的抗震性能，但也有一些共性的震害现象得到了体现，因此，在讲述本章内容时，有必要将一些常见的震害现象集中梳理，设置研究问题（如下），在后续学习中不断解决。
1.框架结构中某一层集中倒塌现象。
2.建筑平面中角部破坏严重。
3.楼梯间框架柱剪切破坏。
4.邻近房屋碰撞破坏。
（二）基于震害分析的概念设计
中国的抗震设防采用“三水准设防、两阶段设计”[4]，其具体实施主要通过概念设计、抗震计算和构造措施三个方面，其中概念设计是对结构体型、结构体系、刚度分布、构件延性的总体把握，是结构抗震设计的最为重要问题。但由于学生对于知识的学习未通过毕业设计的综合实践锻炼，尚停留在碎片化的阶段，无法站在全局的高度来看待概念设计的重要性。此外，长久以来的应试教育模式培养出来学生更喜欢依靠计算解决问题的特性，认为只要进行了抗震计算就能够保证建筑结构的抗震能力，对概念设计的认识不足。因此，有必要从一开始就将各条概念设计规定与相应的震害对应起来，并逐条解决，基本主线为：概念设计条文—对应工程问题—工程震害现象—解决途径，即通过工程实例中发生的震害现象，追溯其在设计阶段不符合抗震概念设计的情况，引导学生探寻相关解决途径。
（三）基于震害分析的抗震计算
结构抗震计算包括地震作用计算，地震力分配、内力组合及调整、截面承载力抗震设计、节点设计等内容，其中内力调整是此部分内容的核心问题，是实现框架结构合理破坏模式的关键所在，主要包括了“强节点弱构件、强柱弱梁、强剪弱弯”的内力调整思路[5]，以及底层柱、角柱的内力放大。在讲述这些关键问题的时候可回到历次震害中发现的震害问题，引出震害分析中设置的问题：大量的结构并未实现梁端出铰的合理破坏模式，而是某一层柱集中倒塌的情况；以及底层柱和角柱的破坏往往更为严重的现象。带领学生以工程师的角度去从设计、施工角度查找出现上述问题的原因，理解按照合理破坏模式要求的内力放大调整方法。以汶川地震为例，当出现远超设防烈度的地震作用时，几乎没有一栋建筑实现了强柱弱梁的破坏形式，是值得工程人员深省的，因此，《建筑抗震设计规范》（GB2010 0011-2010）在内力调整系数上进一步放大。
（四）基于震害分析的抗震构造措施
抗震构造措施，是根据抗震概念设计原则，不需要计算而对结构和非结构部分必须采取的各种细部要求，主要包括对梁、柱截面尺寸的限制，钢筋直径、间距的限值等等，此部分内容与震害分析中的构件层面破坏密切相关，讲解中若采用完全“顺向讲授式”教学，学生很难记住相关的条文规定。教学中应结合震害分析，采用“反向研讨式”教学，即思考若不按条文规定会出现什么震害问题。例如，在讲授节点核心区配箍率的要求时，可联系震害中典型节点破坏的现象——由于节点区箍筋不足或间距过大，柱纵筋压曲外鼓，引导学生明白节点对结构维持大震不倒的重要性，以及箍筋体积配箍率可确保节点延性的意义。
“建筑抗震设计”是一门理论性、实践性、综合性都很强的课程，涉及大量的规范条文，如何生动地让学生理解相关条文背后的依据是关键，而大量的规范条文修编都是以无数次强震为代价。因此，震害分析在教学过程中处于核心地位，是培养学生分析解决问题的重要手段，课程组在教学改革过程中的成效表明，不断穿插震害分析不但可以提高学生的专业兴趣，更使学生在理论知识综合应用、工程质量意识等方面得到了锻炼，在毕业设计环节中更加得心应手。
参考文献：
[1]张勇.新疆农村抗震民居房屋结构类型及应用[J].震灾防御技术，2006，（4）.
一、本门课的特点及学生学习现状
本课程是应化专业学生必修的一门重要的工程技术基础课程，是运用物理、物理化学的基本原理来研究和分析化工生产中的动量传递、热量传递及质量传递的原理，以及“三传”原理在各单元操作中的应用。课程的目的是培养学生学会运用工程观点和基本方法分析解决生产过程中单元操作的问题，如操作中的物料衡算、能量衡算、过程速率、平衡关系以及典型设备的设计及选型。内容涉及了流体的输送、传热、蒸馏、吸收、以及反应工程等方面。课程强调工程概念、定量计算、实验技能和设计能力的综合培养训练，强调理论与实践相结合，化学工程基础还为后续的专业课程打下基础。化学工程基础所学知识可直接应用于生产中，而且普遍应用。因此，学好本课程可为将来做工程技术工作打下良好的基础。《化学工程基础》是我校应用化学专业在大三下学期开设的一门专业基础课，共计32学时。学生在学习该课程前仅有的工程概念也是去岳阳化工厂短期实习参观，可以说几乎没有工厂的实际概念，同时该课程内容涉及多门学科，交叉性强，公式图表多，其内容多而杂，完全不同于学生以前所学课程。学生学习时普遍感到这门课程概念多、物理量多、公式多、方法多，而且计算繁杂，尤其是对课程中半理论半经验公式和准数、准数关联式感到头痛，特别是面对大量的工程概念和工程计算，往往会感到无从着手，不知用哪个公式去计算适宜。因此在学习过程中困难较大，不易学透。另外本课程还要紧密联系工程实际，教学难度很大。因此，《化学工程基础》课的教学改革显得尤为重要。
二、教学改革的措施
1.运用多媒体课件进行教学，加强课堂教学效果。由于《化学工程基础》课程内容多、原理复杂，不容易理解，公式多而繁杂，要在32个学时里将其讲透并且学生能理解，就必须在教学方法和教学手段上进行改革，运用现代化教学手段，利用多媒体课件进行教学，使得单位学时的信息量大大增加。利用多媒体可以对课程教学内容进行精炼和整合，同时也可以对教学中遇到的图表和图形、曲线等通过多媒体直接展示出来，特别是课程中涉及的化工设备的内部结构，各单元操作和生产过程等用多媒体课件将图象和声音于一体来展示，使原本枯燥的内容变的生动、有趣，使学生对单元操作、工艺过程的现象有更深入的了解，可激发学生的学习热情。例如，在讲述流体的流动时用flash动态表示流体流动的两个流动形态：层流和湍流，引导学生观察液体流动时的层流和湍流现象，区分两种不同流态的特征，搞清两种流态产生的条件，再分析圆管流态转化的规律，然后引出表征流体流动参数——无量纲数雷诺数，加深了对雷诺数的理解。又例如传质与精馏的计算一直是学生学习的难点，学生不知如何根据已知参数去选定适宜的公式计算，同时对该工艺过程一无所知，因此，在这部分，我们以氨气的制备为例，用flash动态表示氨气从吸收到解吸的过程，中间经历的设备及工艺过程，使学生既熟悉化工生产中重要的吸收—解吸的工艺流程，了解填料塔的结构，同时也掌握了吸收—解吸过程的操作和调节方法，对计算吸收和解吸时涉及的气相传质系数和液相传质系数（或单元操作高度）及其与液体喷淋密度的关系有更深入的了解，大大增强了学生的理解能力，取得了很好的教学效果。在运用多媒体教学的同时，还要不同的课程内容采取不同的教学模式。对那些必须掌握的内容，采用“板书+多媒体”教学方式，重点向学生讲解，使得课堂教学形象、直观、生动、活泼，激发学生学习的兴趣，提高课堂效率。
2.各种教学方法并重，增强学生的综合理解能力。由于课时少，学时集中，基本在10周内完成教学和考试任务，而教学内容多而杂，为使学生顺利地学好本课程，我们从以下几个方面对教学方法进行了改革：①采用启发式、互动式和对比式的教学方法。教师在每次上课前都要认真备课，确定每次课的重点，在上课前先给学生提出1～2个问题，让学生带着问题边听边思考，教师讲授时采用启发式、互动式、对比式等教学方法，充分调动学生的思维活动，激发学习的主动性。在下课前由老师或学生回答课前提出的问题，对有新意，有独特视角的回答，给予肯定和鼓励。采用回答问题的方法，不仅激发学生学习的积极性和主动性，而且使学生能有效的掌握课堂上所讲授的内容，提高学生的分析和解决问题的能力。②适宜的习题练习。教材在每章的后面都有对应的习题进行练习，这些习题都是著者精心选择的习题，具针对性，要求学生必须做完课后的习题。大量的习题练习也是学好本课程的重要部分，通过做练习题，不断的练习，加深记忆。教师认真批改每个学生的作业，并因此对学生作业中出现的共性问题进行总结，以习题课的形式进行讲解。③加强习题课的学习，增强学生的综合理解能力。教学中发现学生上课时听的明白，也能当场回答问题，但是，一旦课后遇到问题就无从下手，不知用什么理论或公式去解释和回答，所以，在教学中安排一定量的习题课是十分必要的，习题课也是理论教学的一个重要环节。在每章教学内容结束后，我们都通过习题课的形式使学生加深对基础知识和基本规律的理解，解题过程成为学生理论联系实际的一个重要途径。习题课由三部分构成：选择题、问答题、计算题。习题课的选题要有代表性、启发性，以使学生在解题过程中深刻理解基本概念、掌握方法、寻找所学知识应用的结合点。每章选有代表性的选择题5～10个、问答题2～4个，让学生现场回答，根据学生的回答情况进行讲解，让学生知道对和错的理由，再根据学生课外作业时出现的问题，有针对性地讲解1～2个计算题。通过习题课使学生加深对概念和公式的理解，更加踏实、牢固、全面地掌握所学基础知识。教学中发现学生特别喜欢上习题课，这样便于检验学生的学习状况，受到学生的好评。
三、培养学生的工程意识，掌握多种工程研究方法
化工工程基础作为综合性的工程技术课，是从自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程，对学生建立工程技术意识具有重要作用。但由于学时的限制，教学上还是存在着“重过程、轻设备”问题，为此，在教学中通过理论联系实际，逐步深入，有意识地培养学生的工程观念。
Reform and practice on course of building structure design facing engineering ability training
Liu Jianping, Jia Zhirong, Shi Jun
Shandong university of technology, Zibo, 255049, China
Abstract: College students' engineering capacity cultivation of higher engineering education is the important part. Articles combining CDIO engineering education concept, to building structure design course students' engineering capabilities in the process of teaching and improving students' creativity as a starting point, from reforming course system, optimization of teaching contents, improving teaching methods, strengthening practice teaching, attention to teacher training for project explores ways and means of building structure design course construction.
Key words: engineering capacity; training; teaching reform; course
重视学生工程能力的培养已成为世界各国高等工程教育的共识和趋势。CDIO是国际上先进的教育教学理念，也是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[1]。随着现代科学技术的学科交叉、渗透与综合，现代工程的社会性、复杂性、实践性、创新性等特点更加突出。土木行业的发展对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求。在这样的环境下，如何以工程能力培养为主线，进行教学改革，调动学生学习的积极性、主动性，重视学生的个性发展，提高学生的创新意识和探索精神，是值得我们深入研究的课题[2]。
房屋结构设计是土木工程专业建筑工程方向的专业课，是混凝土结构基本原理的后续课程，在土木工程本科培养计划中有着举足轻重的地位。该课程内容包括绪论、梁板结构、单层厂房结构、多层框架结构和砌体结构等五部分，内容丰富，理论性、实践性和综合性强，从改革课程体系、优化教学内容、改进教学方法、加强实践教学、重视教师工程能力的培养，尤其是注重学生工程能力的培养等方面探索了房屋结构设计课程建设的途径和方法。
1 面向工程实际，改革课程体系
基于CDIO培养大纲要求，以强化学生工程素质和创新能力培养为主线，按照房屋结构设计课程知识的内在逻辑结构，将房屋结构设计课程的教学分为结构概念设计、结构分析、结构设计和新结构新技术四大模块，对其知识模块进行优化组合。将土木工程传统知识与最新技术进展相结合，将专业知识与现代信息技术相结合，将书本知识与教师的科研成果相结合，将基本概念与工程案例教学相结合。同时，对课程设计、生产实习、毕业设计和课外实践教学等环节，按“分阶段、递进式”模式进行了研究和改革，形成了“多模块、多类型协同发展”的课程体系。
2 优化教学内容，增强工程意识
CDIO教育模式重视培养学生的工程能力，因此知识的连贯性、承接性和互补性变得非常重要，在教学中要紧贴工程实际，优化教学内容，适时、适量地补充新技术、新方法、新规范、新标准等，充分体现教学内容的适应性和时效性。
2.1 整合教学内容，优化知识结构
在教学中以“结构布置―计算简图―截面设计―构造处理―施工图绘制”为主线，避免重复，重讲概念、讲思路、讲动向，剔除或减少与力学、高层房屋结构设计等课程内容重复或相近的成分。如框架结构的内力计算方法(分层法、反弯点法、D值法)、肋梁楼盖结构连续梁按弹性理论的内力计算方法、单层厂房排架结构的内力计算方法，其基本的计算方法在结构力学中已经学习，再将理想状态下的力学方法引入具体的结构中来，需要一个过渡和熟练应用的训练。因此，将此内容安排在房屋结构设计课程中，只讲计算要点，过程不重复，遇到建筑抗震设计、高层房屋结构设计等此类问题，就可略去不讲。
2.2 教学内容与现行规范相结合，注重知识的融会贯通
作为一个土木工程师，必须掌握国家的有关规范、规程。本课程的教学涉及了混凝土结构设计规范、建筑结构荷载规范、建筑地基基础设计规范等，学生学习本课程的基本原理有助于理解这些规范。因此，教学中既要对结构设计方法进行重点讲解，又要介绍规范条文，引导学生对规范条文在理解的基础上灵活运用，培养学生正确运用规范的能力。
2.3 加强概念设计内容，注重学生概念设计能力培养
结构概念设计不是某种具体方法[3]，它贯穿在结构设计的整个过程中，包括结构方案的选定和布置、荷载传递路径的设置、关键部位和薄弱环节的判断和加强以及承载力和结构刚度沿高度的均匀分布等，它是结构工程师的基本功。一个合理的结构设计往往是结构概念设计、结构计算分析、构造措施三部分内容的有机结合，概念设计是结构设计的灵魂。因此，教学中应重视概念设计，引导学生从整体上把握结构布置和细部构造的关系。
2.4 增设新结构、新技术模块，拓宽学生的工程视野
从CDIO的角度上改造房屋结构设计课程的教学内容和体系设置，除了要大力加强课程间的横向联系和交叉综合外，还要考虑根据房屋结构设计课程的工程应用背景，增设新结构、新技术教学模块作为该课程的延续和深入，如增加了现浇混凝土空心楼盖、混凝土叠合箱网梁楼盖、新时代下的办公建筑、商业建筑、多功能综合建筑的概念设计等新技术专题，并给出相应典型实例，既提高了学生的学习兴趣，又拓宽学生的工程视野。
3 改进教学方法，培养工程思维能力
3.1 基于工程实际的案例教学
在教学中将大量的工程图纸、图片和资料引入课堂，在教学中增加工程因素、工程内容，使理论知识具体化、实体化，培养学生工程意识和工程思维方式。同时，介绍国内外典型的建筑结构设计实例，开展课堂讨论，引导学生积极参与，主动学习，通过多方案比较解决问题，提高学生主动学习能力、交流能力和创新能力。
3.2 基于项目的“做中学”教学方法
在课程教学过程中，全面探索基于项目的教学方法，采取以问题为导向，以大作业、课程论文、文献综述报告等为载体的探索式学习模式，培养学生从工程全局出发，综合运用多学科知识和工具解决工程实际问题的能力，培养学生的自学能力、创新能力、动手能力、协作能力和探索未知的能力。
3.3 基于问题的启发式、讨论式和讲评式教学
积极实践启发式、讨论式和讲评式的教学方法，注重发挥学生在教学中的主体地位，调动学生学习积极性、主动性和创造性，按照“提出问题、分析问题、解决问题、结论和讨论”的思路，组织课堂教学[4]。
4 加强实践教学，强化工程能力培养
4.1 将CAD/CAE软件引入实践教学中，提高学生计算机软件应用能力
实践教学环节是培养学生综合素质和工程实践能力的重要阶段，在课程设计、毕业设计阶段，开展专项训练和引导，培养学生综合运用专业基本理论和基本技能，使学生受到结构工程师所必需的综合训练，如查资料、结构方案布置、结构分析、结构施工图绘制等，并将PKPM，天正建筑CAD，ANSYS等CAD/CAE软件引入课程设计、毕业设计、课外科技活动中，提高学生工程素质和计算机软件应用能力。
4.2 搭建结构设计大赛平台，提升学生工程实践能力与创新精神
积极引导学生参加学科前沿讲座和学术交流活动，不断开阔视野，激发学习兴趣，增强活力；鼓励学生积极参加结构设计大赛、大学生创新立项等第二课堂活动，培养学生的工程意识、科学思维、合作精神、实践能力、创新能力。
4.3 通过参与教师的科研项目，提高学生研究问题的能力
学生参与教师科研项目，是我们培养学生应用能力和创新意识的另一有效途径。通过把在课内实践性教学环节中表现出研究兴趣和潜质的学生组织起来，有针对性地指导他们参与教师科研课题的研究，进一步培养他们研究问题的能力，提高他们的创新意识。
5 重视教师工程能力的培养
教师工程素质的高低是工程教育成败的关键因素之一。课程组每个青年教师都制定了相应的培养计划，实行指导教师责任制，青年教师通过组织、指导学生的设计竞赛、课外科研及其他实践性环节，使自身的知识面得以扩大，并提高了工程实践能力；积极鼓励专业教师取得相关的执业资格证书，在理论知识达标的基础上，检验教师工程实践能力是否达标；鼓励教师到国内相关行(企)业参加工程实践、科技开发或兼职，在搞好技术服务的同时使得自身的工程实践能力得到提高。
6 基于注册考试制度的试题改革
土木工程行业已实行注册师执业制度，结合国家一级注册结构工程师专业考试大纲要求[5]，本课程考试中，试题题型、覆盖率接近注册工程师考试试题，且大幅度增加连锁计算题、综合概念题的比例。比如混凝土结构的设计，涉及计算简图、内力计算、内力调整、内力组合、正截面承载力计算、斜截面承载力计算、钢筋直径、间距、根数等构造要求的确定等方面，每个题目涉及内容广泛，需要综合知识和技能，注重对学生综合能力的考察。
7 结束语
房屋结构设计课程在土木工程专业本科生工程能力的培养中起着至关重要的作用，通过以上各种途径的教学改革，激发了学生的学习兴趣，使学生在理论知识、综合应用、工程能力等方面得到了很好的训练，提高了教学效果。
参考文献
[1] 郝智秀,季林红,冯涓.基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索―机械基础实践教学案例[J].高等工程教育研究,2009,5:36-40.
[2] 吴鸣,熊光晶.以工程能力培养为导向的桥梁工程教学改革[J].广东交通职业技术学院学报,2010,4:83-86.
目前本科教学存在问题
本科教育的最终目的是培养合格的专业技术人才，学生不但要掌握扎实的理论知识，还应具备研究工程问题的思路和用所学理论分析电力系统工程问题的能力。以往本科教学课程内容注重专业知识传授，强调理论的严谨性，忽视了工程问题的物理本原，学生学完课程后，尚且可以完成验证解法的书本作业，但难以综合运用所学的知识解决电力系统工程中的实际问题；教学方法上，重视理论分析过程，忽视各专业课知识之间的联系及在电力系统工程中的作用，学生难以形成一个完整连贯的理论知识体系；教学组织上，缺乏实践教学培养环境，忽视对学生学习兴趣的培养，面对书本讲工程，使得学生的学习难度大。
仿真系统对电气专业本科教学的有利方面
1.帮助学生充分理解相关概念传统本科教学只注重理论模型的分析与求解，忽视了工程问题的物理本原，学生在专业课学习过程中，更多的只是应用相应数学方法对模型进行求解，导致学生对一些现场运行基本概念（如多运行方式调频调峰等）不能完全理解。借助多级电网-变电站仿真系统，学生可以在教师指导下设置电网各种运行状态，并在仿真电网中加入各种事件，学生能在设备层面、变电站层面以及电网层面分别观察电网的动态过程，有利于学生对电网的结构和特性建立直观感性的认识。2.提高学生解决工程实际问题的能力以往本科教学中教师主要对既有模型的求解方法进行讲解，只注重解题方法而忽视工程问题，利用多级电网-变电站仿真系统，学生可以从电力系统运行中遇到的问题开始，强调从工程问题中构建模型的方法及模型应用的限制条件，对分析结果还应进一步探讨其工程意义，形成指导工程的一般性概念和结论，培养学生研究工程问题的思路和用所学理论分析电力系统工程问题的能力。3.建立完整的电力系统理论知识体系结合仿真电网，将某个运行问题伴随教学全过程逐次展开，替代以往分散的课程设计，以提高学生对工程问题整体性的认识。学生学到的知识立即就会被运用到设计中。通过课程学习和设计锻炼，学生对电力系统的分析方法及其应用有了更深刻的理解，对工程问题局部与整体的关系有了更全面的把握。4.加强各专业课之间的联系在专业课授课过程中，教师更多的是从特定角度分析电力系统某一领域的现象和问题，各专业课之间联系松散，导致学生在专业课学习过程中缺乏目的性。而利用仿真系统，可以根据不同的问题设置相应的系统运行方式，锻炼学生在实际电网复杂的工程环境中发现问题，并制订相应的解决问题的方案。在解决问题过程中会涉及不同的专业课知识，学生以现场实际问题为主线，可以充分融合各专业课知识。5.重要的实习平台在多级电网-变电站仿真培训系统中，学生可以对现场设备和运行操作建立直观的感性认识，并且学习内容、学习方式及学习时间可以根据要求方便灵活地进行调整，相比于现场实习也更为经济，已成为实践教学环节的重要组成部分。
0引言
《华盛顿协议》是国际上最具权威性和影响力的工程教育互认协议之一。我国于2013年加入华盛顿协议，成为其预备成员，2016年成为第18个正式成员。工程教育专业认证强调以学生为中心，以学习产出和学习成果为目标导向，通过质量监控和反馈机制持续地对教学过程进行改进，促使教育质量的改善和提高[1-2]。我们遵循工程教育的理念，制定可量化的考核方式，通过“评价—反馈—改进”的循环过程，持续改进教学质量。我们以离散数学课程的工程教育实践为切入点，对课程教学模式做了改变和尝试，提出了课程达成度计算模型。在教学实践中，通过SPOC（小规模限制性在线课程）和翻转课堂的结合，引入与离散数学知识相关的工程问题和实例，着重培养学生解决复杂工程问题的能力。在教学阶段，逐项收集各种教学信息，对教学效果和教学质量进行数据分析和研究，持续改进和提高教学方式。
1课程达成度与指标点
对于软件工程专业，工程教育的培养目标是培养软件工程领域高层次的软件研发、管理和技术服务人才。在工程教育的实施过程中，不断积累学习和教学数据，借助数字化技术计算学习成果的达成度[1]。在教学体系上，采用自顶向下的方法，建立层次化的达成度评价模型：第一级为课程达成度，第二级为毕业要求达成度，第三级为培养目标达成度。下一级的达成度支撑上一级的目标，以此建立培养目标、毕业要求和课程之间的数字化对应关系。宏观上，达成度的评价最终分解为对学生学习过程的全程跟踪和持续性评估。软件工程专业整个培养体系划分为9条培养目标（PO）和12条毕业要求（GR），每项毕业要求再细化为多个指标点。在微观上，课程的达成度支撑了对应毕业要求的指标点。首先以毕业要求指标点确定课程的教学目标（CO）；然后，教师根据对教学目标的分解确定每个课程目标的权重（W），课程目标权重反映了该课程教学和达成度评价的侧重点。课程教学目标的达成度基于所选取的考核评价方式（平时作业、期中考试、期末考试等）来进行计算。计算公式如下：C=∑（COi×Wi），COi=∑（Tij×wij）（i=1,2,…,n;j=1,2,…,m）式中：C为某门课程的达成度计算值；COi为某门课程第i个课程目标的达成度计算值。Wi为某门课程第i个课程目标达成度的计算权重系数；Tij为某门课程第i个课程目标在第j种考核方式中的达成度计算值；wij为第i个课程目标在第j种考核方式中的权重系数。离散数学作为软件工程专业的基础理论课，其支撑的毕业要求包括：（1）GR1.4：掌握专业知识，能选择恰当的数学模型描述复杂软件工程问题，能对模型进行推理和求解。（2）GR12.2：掌握自主学习的方法，了解拓展知识和能力的途径。根据毕业要求的指标点设置4项课程目标和3个教学模块（CM），主要包括：CO1掌握离散数学的基本思想和概念；CO2培养严格的逻辑推理能力；CO3训练抽象思维能力；CO4培养处理离散信息及工程应用的能力；CM1集合与关系、CM2数理逻辑和CM3图论。课程目标、教学模块和考试考核点的对应关系见表1。在期末考试后，采集每个学生每道题目的得分成绩，选定考核点，依据题目的预期值（即每道题目的分数）和达到值（即每道题目的实际得分）计算课程教学目标的达成度：COn=∑(COn考核点预期值/COn考核点达到值)，n=1,2,3,4；课程达成度=CO1×0.4+CO2×0.2+CO3×0.2+CO4×0.2由以上达成度计算可以看出，离散数学支持多个毕业要求指标点的达成。课程目标的达成情况就是该课程预期要达到的学习效果，同时也是本门课程对专业培养目标的贡献。
2教学信息采集工程教育专业认证要求
通过采集和分析学生的学习过程和学习效果来证明学生能力的达成度。所有这些达成度的证据都建立在各种记录数据和文档的基础上。除了传统的结构化数据（如考试成绩和考勤记录），工程教育中更强调通过实际的工程训练来培养学生解决复杂工程问题的能力。这就需要通过多种方式来收集每一个学生在学习过程中的微观表现，如课堂、作业、邮件、实习等，以此来了解学生的学习状态，建立持续改进的达成度评价体系。课堂上，教师采用移动教学方式，根据课堂教学内容和教学效果，选取题库中相应难度的题目，将题目发给每个学生（如手机、平板），学生的解答则通过移动网络反馈到教学数据采集系统。课后以邮件和网上答题的方式来收集学生的学习情况。课后的作业和综合性练习主要是证明题目和主观性题目，以评分表分析法建立量规[3]。量规为主观性题目或其他表现（比如证明的步骤、细节、表达等）确定量化标准，从优到差详细规定评级指标。同时，采取老师评分、同学互评、助教评分的方式进行综合性学习评价，填写学习评分表。重点获取学生的答题情况（非结构化信息），包括：每题选择了什么选项，花了多少时间，是否修改过选项，做题的顺序有没有跳跃等，全面地反映学生的学习过程和状态。在课程内容方面，对知识体系进行梳理，将课程知识按照知识点模块进行数字化，并且将多门相关课程联系在一起，建立面向问题的知识网络。例如，将图论与数据结构中的树和图进行关联和比较；把等价类的概念与软件测试方法相结合来分析软件开发问题。基于实际软件项目构建对应于课程内容的知识图谱和知识数据库。通过引入工程领域的离散问题，分析问题中出现的各种实时性数据、工程化数据和研究性数据，将其分类存储于问题数据库和练习题库，为考核评估提供支持。
3课程教学改革
在工程教育的指导思想下，离散数学课程除了向学生描述理论知识“是什么”和“为什么”以外，更注重让学生学会“如何运用”理论知识，以解决在软件开发中出现的各类问题。改进已有的教学方式，一方面，在课程内容上打破原有专业课程的讲授模式，结合实际工程问题，按照CDIO工程教育理念开展课程建设[4]。另一方面，采用问题驱动的教学方式[5]，通过录制SPOC[6]和实施翻转式课堂教学，指导学生参与离散工程问题的分析、研究和解决方案设计。
3.1翻转课堂翻转课堂是一种“以学生为中心”的新的教学模式[7]。它关注学生的个性化学习和成长，能更好地实现工程教育的能力和素质培养。实施翻转课堂，首先建立离散数学课程的知识图谱，以思维导图的方式构建整体的知识框架；然后，逐步细化每个章节的内容，对概念性知识（如集合、关系的概念）和过程性知识（如逻辑的推理、关系性质的判断与证明）进行梳理，按照不同的教学方式进行组织和关联。概念性知识划分为5个难度级别：A简单、B适度、C较难、D困难、E综合。对于简单和适度的概念按知识点划分单元模块，制作8~10分钟的教学视频。例如，将集合论的发展历史、集合的基本概念等内容以时间线（storyline）的方式展示给学生。在制作SPOC视频时，不仅讲解知识，还突出理论知识的文化观念和内涵。而对于难度较高的内容，如析取范式、合取范式等，则安排在课堂上进行讲解。对于过程性知识，例如，布置给学生的课后作业：“证明某个关系R是集合A上的一个等价关系”，将批改作业的过程和演示证明的步骤录制为视频。在视频中，逐项讲解解题的思路（如何使用等价关系的定义进行证明）、学生解题中出现的各种问题（如对称和传递关系的理解偏差，不恰当使用等）以及需要注意的关键地方（如自反性、对称性、传递性都需要证明，证明才完整）等解决问题的思考过程和经验。通过SPOC实现体验式教学，让学生能从任务的求解指导中学会如何应用所学到的知识。采用问题引入、分析求解、过程探讨、理论构建的步骤完成SPOC视频制作。
以命题逻辑的讲授为例，视频以断案推理的例子（如神探夏洛克）开始，吸引学生的注意力，将现实中的问题与命题、逻辑、推理等知识联系起来，把问题进行拆解分析，逐步归纳总结出概念和知识点，纳入学生已有的认知结构，让他们更加积极主动地投入到自主学习中。在课前，要求学生根据前次课布置的学习任务观看微视频，通过自主学习和思考，理解基本概念，完成一定有针对性的小测验。在课堂上，采用如下多种教学方式：（1）引导式教学。如在讲解主析取范式和主合取范式时，让学生思考“如何找到主合取（或主析取）的极大项和极小项”，提示学生考虑采用建立树结构的方式来求解。（2）体验式教学。给出真实的任务情境，让学生协同完成某一项任务；或现场对某些有争议的问题进行研讨，并且相互展示学习成果，实现同伴互评。例如，让学生编写一段程序，要求对函数的参数进行检查，由此把命题逻辑与程序检查中的断言相对应进行讲解；把等价类的划分与面向对象中类的概念进行类比介绍。（3）互动式教学。如课前以墨经中的“有之则必然，无之则未必不然，是为大故”和“无之则必不然，有之则未必然，是为小故”，引出充分必要条件的知识，指导学生完成对命题联结词知识点的复述，命题公式的化简等练习；期间，老师回答学生提出的问题，对每位学生进行个性指导，并参与讨论。通过引导和检查学生的学习效果，把握学生的学习状态和学习进度。对于工程素质和能力的培养，一方面，将课程的知识点分别对应到软件开发的各个阶段，如将数理逻辑对应编程实现、将集合和关系对应数据库的构造、将树和图对应数据结构的设计，把理论知识运用到软件开发实践中；另一方面，根据学生的个体学习需求，加入具有一定难度的工程任务和开放性课题，让学生可以根据自身情况进行自由选取，如结合图论最短路径的知识点，将2016年华为软件精英挑战赛中的问题“未来网络?寻路”引入教学讨论，鼓励学生积极参与类似的具有研究性质的挑战。
3.2教学数据分析工程教育关注学生完成学习的过程，因此对教学活动中的各类数据，如教学目标、教学内容（知识点、重点、难点）、常规练习、挑战性练习等，进行量化，并建立彼此之间的联系。采用成绩分析法[8]，细分教学目标和教学模块，按照支撑毕业要求的指标点进行数据采集、计算均值、方差、信度、效度等统计参数，在评价每个指标点达成度的基础上，获得课程掌握情况的评价结果[9]。利用学生学习的行为档案创建自适应的学习系统，反映学生的学习效果。利用学生“如何”学习的信息，依据教学数据的分析结果，为学生量身定制适合学生的个性化练习。通过分析学习数据，自动创建一系列难度逐渐增加且互相关联的问题，例如，从集合到关系、从关系到特殊关系、从特殊关系到树结构，让学生围绕一个共同的知识点来求解问题，从中分析学生的学习模式。同时，老师根据自己的教学需要来调整教学任务，例如，给课堂练习和作业规定完成的时间，让移动教学系统在“自动计时”的情况下，考察学生的学习过程；而在学生做错题目需要帮助时，系统自动给出提示并确定问题出错的位置。系统记录学生的学习过程，包括在哪个知识点的学习上遇到了问题、哪些习题完成花费时间较长等。老师对这些数据进行分析，建立相关的教学模型为学生推荐更为合适的学习路径。确保教学数据的正确性、可用性是进行教学数据分析的关键。制定教学数据检测体系和软件系统对数据进行实时的检测以保证数据的质量，尽可能减少对数据分析和挖掘带来的不利影响。首先制定各种数据的录入和维护规范，最大限度地自动录入各种结构化和非结构化数据，包括考试成绩的每项评分、主观评价打分等。其次，制定数据检测规则并实现自动检测，应用不同的数据配置策略，对静态、动态数据进行实时监控和定期检查以发现并处理有问题的数据。最后，建立可靠的教学数据质量评估体系，通过各种评估方法，如基于异常值的评估方法、逻辑性评估方法等，对数据质量的改进效果进行评估，为数据质量改进提供策略。此外，还需要实现缺失数据的完善、筛选等数据处理工作，将数据标准化、去重复化，最后形成规范化的格式。
4结语
工程教育以培养学生的素质和能力，评价学习成果或产出作为核心标准。学院对软件工程专业全面开展工程教育，建立全覆盖的工程培养体系和量化的培养目标，并通过了2016年11月的评估。笔者在此基础上，针对专业培养目标，改进了离散数学课程的教学模式，按照工程问题重新划分教学知识点和知识结构，设定了课程的达成度计算模型。在教学过程中，结合SPOC课和翻转课堂，收集和规范各方面的信息和数据；建立教学数据分析库，逐步开展学生学习路径、习题考评模式、错误答题模式等问题的研究，以此作为学习问题诊断、教学干预和教学决策的重要参照。
参考文献：
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[4]顾佩华,包能胜,康全礼,等.CDIO在中国（上）[J].高等工程教育研究,2012(3):24-39.
[5]王彩玲,王元元,宋丽华.问题驱动模式下离散数学小班化教学方法探讨[J].计算机教育,2012(15):19-22.
[6]薛云,郑丽.基于SPOC翻转课堂教学模式的探索与反思[J].中国电化教育,2016(5):132-137.
[7]赵兴龙.翻转课堂中知识内化过程及教学模式设计[J].现代远程教育研究,2014(2):55-61.
