計算機編程在鋼筋混凝土結構課程教學中的應用研究

羅立權 劉曉娟 劉健

摘 要：該文闡述了計算機編程技術在鋼筋混凝土課程教學中的應用研究，這種教學改革可以極大地激發(fā)學生的自學熱情，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力，以及解決實際問題的能力。

關鍵詞：混凝土結構 計算機編程 自學熱情 創(chuàng)造能力

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-0-02

鋼筋混凝土結構是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課，是集理論性、實踐性很強的一門學科。鋼筋混凝土結構課程的教學應以培養(yǎng)學生的設計計算能力和施工實踐能力為目標，以理論與實踐并重的原則組織教學。使學生通過在學校專業(yè)課程的學習，具備扎實的理論基礎以及較強的解決實際問題的能力。而這門課程自身又具有內(nèi)容多、計算量大、涉及相關學科多等特點，是學生較難掌握的一門課程，學習過程中容易造成學生對該門課程失去學習興趣和學習信心。那么，如何提高學生對該門課程的認識，并激發(fā)學習的興趣和探索知識的渴望，進而培養(yǎng)他們的實踐能力和創(chuàng)新能力，是值得我們思考的一個現(xiàn)實的問題。鋼筋混凝土結構課程基本構件章節(jié)都可以編寫小程序來計算，作為從事鋼筋混凝土結構教學的教師，在教學中曾經(jīng)嘗試鼓勵學生結合課程特點進行了鋼筋混凝土計算機編程的一些嘗試，取得了較好的教學

效果。

1 鋼筋混凝土編程改變課程考核方式，提高自學熱情

混凝土結構課程應注重結構設計能力和施工實踐能力的培養(yǎng)，采取考試的方式進行該課程成績評定雖然能夠對學生所學基本知識掌握的程度進行核定，但是并不能很好的體現(xiàn)該課程結構設計能力和施工實踐能力的培養(yǎng)。很多考試中能取得高分的學生，常常是課后作業(yè)或者習題做得好的學生。而課后作業(yè)和習題做得好的學生，在課程設計環(huán)節(jié)中，又往往表現(xiàn)一般。另一方面，有很多愛提問、回答問題積極、甚至能提出很有新意想法的學生，設計綜合能力很強，在考試中往往不能取得很好的分數(shù)。筆者結合教學是這樣制定成績評定方式的：期末考試成績50%+平時成績20%+程序編寫及匯報30%。通過減少考試成績所占比例和增加編程成績比例，使得大多數(shù)學生有了課程編程的積極性。由于程序的編寫需要扎實的鋼筋混凝土基本知識，學生在課程學習過程中會更加注重課程基本知識的學習。在鋼筋混凝土課程中引入計算機編程技術可以改變課程成績評定方式，促進學生自主學習，極大提高學習積極性和自學熱情。

2 鋼筋混凝土編程要區(qū)分難易程度，培養(yǎng)創(chuàng)造能力

并不是每個學生的編程能力都很強，不能把編程激勵變成課程學習的包袱和負擔。由于學生的認識水平和能力不同，鋼筋混凝土計算機編程的程度難易程度要有梯度，編程成果的評定要多元化，既能面向大多數(shù)學生，又有利于發(fā)展優(yōu)等生的高級思維品質。教師在教學安排中對鋼筋混凝土計算機編程任務需進行難易區(qū)分，凡能進行鋼筋混凝土結構基本構件（受彎構件正截面受彎構件承載力計算、受彎構件斜截面受剪承載力計算、受壓構件承載力計算、受拉構件承載力計算、受扭承載力計算）之一的計算機編程即視為合格，能進行多個基本構件編程即視為良好，能進行結構綜合設計計算編程即視為優(yōu)秀。鼓勵有能力的同學結合課程設計進行柱下獨立基礎、剛架和肋形摟蓋的計算機編程。對于編程能力偏弱的學生通過努力能夠得到能力的基本訓練獲得成績，對于編程能力較好的學生通過努力能夠得到能力的提高獲得好成績。通過難易區(qū)分，大多數(shù)同學都能主動積極的學習該課程，根據(jù)自身能力量體裁衣有選擇地進行程序編寫，培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力。

3 鋼筋混凝土編程要處理好課程教學關系，強調基本知識

要以鋼筋混凝土結構課程基本教學環(huán)節(jié)為主，編程為輔，不可本末倒置。鋼筋混凝土課程是以理論分析為依據(jù)，注重科學試驗和工程實踐的課程，涉及的內(nèi)容比較多，與前設課程的知識點聯(lián)系比較緊密，既有理論推導，又有試驗研究；既有公式、計算，又有規(guī)范條文?；靖拍畋仨氃鷮?，教材內(nèi)容包括基本材料的力學性能，彎、剪、扭、壓（拉） 、預應力等基本構件的受力性能、計算公式及適用條件、計算方法和構造措施。教學內(nèi)容中基本概念多、公式多、計算多、配筋構造多。所以，掌握扎實的基本知識、基礎理論是非常重要的。 教師要引導學生掌握相關的基本概念、基礎理論。對每一種結構構件，我們可以按照這樣一條線索來學習：構件在工程結構中的關系、相關概念和構造措施、基本計算理論、實例分析。教材基本知識的講解要透徹，要訓練學生熟練掌握該課程基本知識和技能，這是編程訓練的基礎。因此不能因為課程成績評定中考試成績比例的下降就注重編程而放松基本教學環(huán)節(jié)，結果是程序沒編好，課程基本知識也沒掌握，處理好課程教學與編程的關系非常重要、不能顧此失彼。

4 鋼筋混凝土編程提倡團隊工作，培養(yǎng)協(xié)作精神

鋼筋混凝土結構編程是一個系統(tǒng)工程，其編程需要力學、材料學、混凝土結構學、邏輯學、編程語言等多學科知識。團隊協(xié)作編程，既強調團隊間的協(xié)作，又強調學生個體間的創(chuàng)造。強調分工協(xié)作，學生團隊協(xié)作是資料共享、創(chuàng)意交流、相互促進。整個過程有分有合，分是體現(xiàn)學生個體創(chuàng)造力，合是集中團隊優(yōu)勢力量解決難題。合理的構建團隊合作模式編程小組，既是學生合作的基礎，也是實現(xiàn)學生群體合作的基本手段?？筛鶕?jù)學生的智力、喜好、性格、心理素質、及自愿組合等情況給學生進行分組。注意合理搭配，將內(nèi)向的同學與善談外向的同學組合，將編程能力偏差的與編程能力較好的學生組合，并兼顧男女比例，以保證學生能夠最大限度的互補，互相幫助，發(fā)展智力，培養(yǎng)能力，使小組合作編程在短期內(nèi)便能獲得成效。如將全班分成六至十組，每小組五到六人。隨著課堂教學地不斷深入，還可以隨時進行合理調整。團隊合作編程模式給混凝土結構課程的課堂教學帶來了活力與激情，在課堂教學時的同時很多同學就課程基本知識及編程問題積極地交流討論，它有效地改善了課堂內(nèi)的學習氛圍。與此同時，在課外，各個編程小組的同學積極主動的查閱資料交流編程心得體會，培養(yǎng)了學生自主、探究的學習能力，以及與他人合作的技巧，充分體現(xiàn)了自主、合作、參與的團隊協(xié)作核心理念。經(jīng)過幾次鋼筋混凝土結構課程的教學實踐，筆者認為團隊編程合作模式能幫助學生很好的完成編程任務、培養(yǎng)學生良好的團隊協(xié)作精神。

5 鋼筋混凝土編程要注重編程成果總結，培養(yǎng)歸納能力

鋼筋混凝土結構課程編程成果總結是鋼筋混凝土結構課程編程學習的一個關鍵步驟。有總結才會有提高，才會有進步，從編程個人或小組來說，總結也是不斷提高混凝土結構編程水平的一項活動，是混凝土結構編程過程中的重要環(huán)節(jié)。在混凝土結構課程結束前2周，要求所有參與混凝土結構編程的同學和小組提交混凝土結構編程成果，小組代表在課程結束前課堂上公開匯報交流?；炷两Y構課程編程成果可以包含所編程序一份、多媒體演示匯報幻燈片一份、小組分工合作情況、編程心得體會總結等。尤其是編程心得體會總結要體現(xiàn)出收獲哪些鋼筋混凝土結構知識，存在哪些不足，取得什么經(jīng)驗，如何針對混凝土各種構件不同構件的不同受力特點、不同的計算方法和公式進行編程。編程過程中發(fā)現(xiàn)哪些與鋼筋混凝土結構課程特點相關的難題，編程人員如何充分進行分析，采取怎樣的應對策略與改進措施，提高今后的鋼筋混凝土結構編程效率與質量等。鋼筋混凝土結構編程成果總結是提高鋼筋混凝土結構課程學習能力的重要途徑。

將鋼筋混凝土結構編程的主要經(jīng)驗、成績與效果等作文字概括；還可以適當將其做成種種直觀、可視的圖表。通過鋼筋混凝土結構課程編程總結，學生充分整理所做的鋼筋混凝土結構課程編程工作材料、熟悉掌握了鋼筋混凝土結構課程的主要知識，將鋼筋混凝土結構編程工作匯總歸類和條理化，很好地培養(yǎng)了學生的歸納總結能力。

6 結語

在鋼筋混凝土結構課程的教學過程中，筆者積極引導學生進行鋼筋混凝土結構的計算機編程，堅持以能力培養(yǎng)為目標，注重學生綜合素質的培養(yǎng)，通過幾輪教學實踐，總結了一些引導學生進行鋼筋混凝土結構計算機編程的方法和規(guī)律，將計算機編程與鋼筋混凝土結構的教學相結合，在教學實踐中進行了有益的探索。在該課程中引入計算機編程能夠幫助學生熟練掌握鋼筋混凝土結構的基本知識，還能在很大程度上提高學生的自學熱情、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作精神和歸納總結能力，提高學生的綜合素質，取得了比較好的教學效果。

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