基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”下混凝土結(jié)構(gòu)設計原理課程改革探索

顧文虎

（淮陰工學院建筑工程學院，江蘇淮安223003）

基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”下混凝土結(jié)構(gòu)設計原理課程改革探索

顧文虎

（淮陰工學院建筑工程學院，江蘇淮安223003）

針對“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的人才培養(yǎng)目標，傳統(tǒng)的《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》課程教學面臨著一定的問題，本文分別從課程教學內(nèi)容改革、教學方式改革、考核方式改革三個方面對《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》課程教學改革進行探討，旨在促進適應應用型人才培養(yǎng)目標的課程建設與發(fā)展，尋求適應時代發(fā)展的新型教學方法.

卓越工程師教育培養(yǎng)計劃；混凝土結(jié)構(gòu)設計原理；課程改革

1 引言

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）是為貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》實施的高等教育重大計劃，其主要目標在全面提高我國工程人才培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應社會發(fā)展需要的高素質(zhì)各類型工程技術(shù)人才，把我國從一個工程大國變?yōu)楣こ虖妵?

《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課，其應用范圍廣泛.它以理論力學、材料力學和結(jié)構(gòu)力學三大力學理論為基礎，主要解決各類混凝土構(gòu)件的合理設計問題.它是一門基于試驗和理論研究來指導工程應用的課程.它的主要特點就是：概念多、原理多、實驗現(xiàn)象多、計算公式多，具有很強的理論性和實踐性.該門課程涉及的內(nèi)容廣泛，經(jīng)驗公式多，構(gòu)造要求繁雜.

2 傳統(tǒng)教學的面臨的問題

“卓越計劃”的培養(yǎng)內(nèi)涵是著力于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，重視強化培養(yǎng)工程意識、工程素質(zhì)和工程創(chuàng)新能力，以達到提升學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和國際競爭力.傳統(tǒng)的教學方式主要是以教師為主體地位，采用課堂授課的方式，學生是被動地接受知識，這與“卓越計劃”的人才培養(yǎng)要求完全不同.傳統(tǒng)的教學面臨著以下三個方面的問題：（1）教學觀念的缺陷.傳統(tǒng)的課程教學采用以教師為中心，強調(diào)理論知識傳授、把學生當做灌輸對象的教學模式.這種以繼承為中心的教育，目的在于傳授已有知識，強調(diào)知識的記憶、模仿和重復練習，極大的束縛和壓抑了學生的創(chuàng)新精神.（2）教學資源匱乏.《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》實際上是一門內(nèi)容豐富、廣泛，但是又很復雜，并涉及較多工程規(guī)范或規(guī)程的課程.課程教學內(nèi)容跨度廣、難度大.目前，大多數(shù)高校中的工科教師都是來源于高校的碩士和博士，且他們由于長期從事科研工作，較長時間脫離工程實際，對于一些行業(yè)標準或規(guī)范相對陌生.如果沒有行業(yè)定期掛職鍛煉和頂崗實習等工程實踐，他們的工程實踐經(jīng)驗將相對匱乏，直接影響課程的教學效果.（3）教學考核落后.本課程的考試方式主要采用閉卷形式且考核內(nèi)容大多圍繞教學課本知識，生搬亂套各種公式，而不是理解和掌握課本知識的工程原理和意義，學生為了應付考試，只是在短時間內(nèi)強化記憶，這種感覺考核方式顯然沒有起到培養(yǎng)學生工程意識和創(chuàng)新能力的教學目的.

3 基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”下進行的課程改革

3.1 教學內(nèi)容改革

《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》主要講授：混凝土結(jié)構(gòu)中常見種類的受力構(gòu)件（軸心受力、受彎、受剪、偏心受力）的破壞特征、設計原理及設計方法.該部分教學內(nèi)容多，且與現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程等聯(lián)系比較強，而且隨著工程建設需求和形式的發(fā)展，其內(nèi)容和知識在不斷更新，初學者很難準確把握.本課程在教學中，抓住“構(gòu)件截面設計”這一主線，對內(nèi)容進行歸納、總結(jié)和整合，將每一類構(gòu)件的內(nèi)容分成“原理+設計+驗證”三部分.“原理”從構(gòu)件的破壞過程和破壞形態(tài)入手，簡單分析構(gòu)件的受力性能，歸納總結(jié)得到構(gòu)件截面設計公式；“設計”主要分析設計公式的推導和計算步驟；“驗證”主要針對設計出的構(gòu)件進行抗力驗算，檢驗其是否達到承載力極限狀態(tài)或者正常使用極限狀態(tài).通過這樣的闡述，可以使學生思路清晰，易于掌握課本內(nèi)容，為學生搭建了可塑性的知識框架，強化了知識體系的完整、系統(tǒng)和科學性，同時為學生構(gòu)件了應用知識進行技術(shù)創(chuàng)新能力，強調(diào)了綜合素質(zhì)的培養(yǎng).

實驗教學是《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》課程教學的重要組成部分，傳統(tǒng)的教學基本上都是采用演示試驗，如混凝土受彎構(gòu)件超筋、適筋和少筋破壞試驗，主要是指導教師對已澆筑好的混凝土構(gòu)件進行加載，通過構(gòu)件的破壞現(xiàn)象分析其原因，這種方法比較陳舊，學生無法直接動手參加，影響不深，這顯然不符合“卓越計劃”的新要求.學生要根據(jù)實驗目的，利用課本上所學的理論知識，自己設計混凝土構(gòu)件，然后澆筑混凝土構(gòu)件，最后驗證混凝土構(gòu)件的破壞現(xiàn)象是否與預期的相同，這樣可以強化學生的實踐和創(chuàng)新能力，有助于學生對課本知識的進一步認識.

課程設計是對專業(yè)課程學習的鞏固.傳統(tǒng)的《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》課程設計主要是設計一個梁板結(jié)構(gòu)或者一榀框架，內(nèi)容形式比較單一，學生通過相關(guān)類似的混凝土構(gòu)件設計算例輕松完成相應的任務，無法實現(xiàn)課程設計的要求.因此，在做混凝土課程設計是，教師可適當增加設計量并讓選題多樣化，如根據(jù)工藝或使用要求，設計不同的梁板體系，盡量使得選題接近真實性.

3.2 教學方式改革

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”要求授課教師必須是“雙師型”教師，即授課教師應既具備高校教師所應有的理論水平，同時也具備一定的工程實踐與創(chuàng)新實踐的能力和水平.許多教師畢業(yè)后直接進入高校任教，動手實踐能力較弱，缺乏一定的工程實踐經(jīng)驗，無法滿足“雙師型”教師的要求.為了彌補工程實踐和創(chuàng)新實踐能力的缺失，高校應該從當?shù)仄刚堃恍┚哂休^強實踐經(jīng)驗的工程人員走進課堂，將工程實踐中積累的工程經(jīng)驗和解決問題的思維方式傳授給學生，以自身的工程經(jīng)驗和成就增強學生的專業(yè)榮譽感和學習興趣.同時采用課堂外學術(shù)座談或講座的方式，讓學生與工程實踐豐富的外聘教師面對面交流.

3.2.1 基于案例的理論教學方法

根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的人才培養(yǎng)要求，要讓學生知道所學理論知識應該使用在什么場合，如何使用，提高學生理論聯(lián)系實際和應用理論知識解決實際問題的能力，在教學過程中，引入案例教學是一個很好的方法.如在設計一根柱或者梁時，教師在原理學習階段，就把單層框架結(jié)構(gòu)梁、板、柱設計這樣簡單的工程案例作為課程設計穿插到教學過程中，并且充分發(fā)揮學生的主觀能動性.讓學生自己確定梁柱尺寸、選擇材料、抽象簡圖、確定荷載和進行梁柱配筋設計，使其盡早熟悉工程結(jié)構(gòu)設計需處理的內(nèi)容、基本的設計過程和查閱規(guī)范資料的方法.一方面可以激發(fā)學生的創(chuàng)新意識、提高學習勁頭；還可以培養(yǎng)學生分析處理內(nèi)容發(fā)雜、頭緒繁多的實際工作能力，使其進一步了解結(jié)構(gòu)設計的綜合性和內(nèi)容復雜性特點.

3.2.2 建立課堂討論機制

課堂討論方式可以激發(fā)學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng).對授課過程中的重點、難點和帶有普遍性意義的問題進行課堂討論，通過設置疑問、讓學生進行質(zhì)疑與討論，以及教師的提示與分析、歸納總結(jié)等方式來進行知識的傳授.這樣既可以活躍課堂氣氛，增強學生學習的積極性，又可以提高授課內(nèi)容的深度和廣度，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力.

3.2.3 利用科研帶動教學

高校教師要積極參與科研項目，不斷利用科研成果來促進教學內(nèi)容的更新，使授課內(nèi)容緊跟學科發(fā)展前沿.在授課過程中，教師要關(guān)注學科的發(fā)展動態(tài)，不斷開頭學生的視野，培養(yǎng)學生的科學思維方法.

3.3 考核方法改革

《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》作為學科基礎課，傳統(tǒng)的考核方式采用試卷（閉卷或者開卷）方式考核.有的學生平時不聽課，靠考試前突擊學習，也可以取得很好的成績，但是結(jié)果是打消了愛學習學生的積極性，自己學的知識也不牢固，考試完沒幾天就忘的差不多了.為了改變這種情況，采用學習過程評價的“多元化”考核評價方式來評價學生的學習效果，這一方法可以大大激勵學生平時的學習熱情,提高了學習積極性.該評價方法主要分為平時作業(yè)、布置的任務完成情況、課程設計部分和最后的筆試部分，其分別占總成績的15%、25%、30%、30%.平時成績要結(jié)合學生上課回答問題等表現(xiàn)打分，課程設計要結(jié)合學生完成過程中提出的問題多少和質(zhì)量來打分，這樣只有平時真正認真學習、認真思考的學生才能取得好成績，過程評價和“多元化”評價體系可以真正激勵學生認真學習，認真思考，激發(fā)學生的學習熱情.

4 結(jié)語

在有效推進“卓越計劃”的實施過程中，課程教學的改革是一個重要組成部分.《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》作為土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎課，該門課程改革對于推進“卓越計劃”的順利實施意義重大.本門課程的建設應以培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力為目標，采用適當?shù)慕虒W方法，提高學習熱情，豐富教學手段和加強實踐環(huán)節(jié)，切實提高教學質(zhì)量，把學生培養(yǎng)成真正的高素質(zhì)應用型人才.

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