單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計教學(xué)改革探討

王強(qiáng) 陳慕杰 陳宜虎

摘 要：單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計作為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的重要實踐環(huán)節(jié)，并且作為土木工程專業(yè)工民建方向?qū)嵺`教學(xué)的重要組成部分，在新形勢下應(yīng)隨著行業(yè)的發(fā)展和社會的需求適時地調(diào)整和改革。針對近年來課程設(shè)計教學(xué)中存在的一些問題，提出該課程設(shè)計改革的一些思路。

關(guān)鍵詞：單向板肋梁樓蓋；課程設(shè)計；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：*********

一、引言

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程是理論性與實踐性相互融合的一門學(xué)科，是土木工程專業(yè)工民建方向的核心專業(yè)課程之一，樓蓋課程設(shè)計是該課程的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是混凝土結(jié)構(gòu)課程基本理論與工程實際相結(jié)合的橋梁。通過課程設(shè)計環(huán)節(jié)，使學(xué)生具有綜合運(yùn)用混凝土結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容的能力，培養(yǎng)學(xué)生使用圖集、規(guī)范以及繪制結(jié)構(gòu)施工圖等技能，提高學(xué)生分析問題、解決問題以及獨立工作的能力。多年來的教學(xué)實踐證明，這一教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生能力的培養(yǎng)起到了一定的作用。

二、單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計的主要內(nèi)容與特點

單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計的內(nèi)容主要包括：鋼筋混凝土肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置，板、次梁、主梁力學(xué)簡圖的確定以及其內(nèi)力的計算，其截面尺寸的選取以及配筋計算，并繪制其結(jié)構(gòu)施工圖?；炷翗巧w的計算為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程第一章所學(xué)的重點內(nèi)容，其計算理論涵蓋了彈性與塑性兩種計算理論，構(gòu)件的截面設(shè)計則為混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程（前期已學(xué)）的主要內(nèi)容，而最終結(jié)構(gòu)施工圖的繪制則主要體現(xiàn)了樓蓋其他一些構(gòu)造措施、學(xué)生的繪圖能力以及將設(shè)計內(nèi)容用圖紙表達(dá)出來的綜合能力。所以，單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計的特點是：（1）涉及專業(yè)知識面廣：包括力學(xué)、制圖學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理與設(shè)計、相關(guān)規(guī)范與圖集等；（2）實踐性強(qiáng)。學(xué)生將所學(xué)專業(yè)知識融會貫通于整個設(shè)計中，并用施工圖紙來體現(xiàn)設(shè)計的最終成果，理論聯(lián)系實際；（3）立體難度較大。對于初學(xué)者來說，在沒有任何實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，單單僅憑所學(xué)書本知識，通過查閱相關(guān)規(guī)范與圖集獨立完成設(shè)計，難度是相當(dāng)大的。

三、以往單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計中存在的主要問題

單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計的過程一般是指導(dǎo)教師下發(fā)設(shè)計任務(wù)書，并對設(shè)計步驟及設(shè)計要求及事項進(jìn)行詳細(xì)講解，學(xué)生根據(jù)任務(wù)書的要求，查閱相關(guān)資料及圖集來完成，教師進(jìn)行過程控制及答疑。通過多年指導(dǎo)的經(jīng)驗，筆者認(rèn)為，主要存在以下一些問題：

1.學(xué)生可查閱資料少，且書本教學(xué)內(nèi)容陳舊，沒有根據(jù)當(dāng)前社會及專業(yè)發(fā)展做出及時更新

該課程設(shè)計一般安排在大三下學(xué)期混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程結(jié)束后進(jìn)行，此時學(xué)生一般還不懂得怎樣查閱規(guī)范，其主要參考資料是來自于他們的課本，但課本該部分內(nèi)容過于陳舊，并且和工程實際有很大差距。例如，（1）書本上梁的配筋圖還在用“截面法”表示，并且從未提到過任何關(guān)于“平發(fā)”表示的內(nèi)容，這對于行業(yè)沿用了將近十年的“平發(fā)”表示方法是極為不相稱的。（2）對于構(gòu)件的配筋方式來說，有“彎起式”與“分離式”兩種，前者雖然可以充分利用鋼筋，從而節(jié)約成本，但其施工工藝復(fù)雜，在現(xiàn)在的實際工程已很少采用，且“平發(fā)”圖已摒棄了這種施工工藝，現(xiàn)在的實際工程已基本都采用后者。課本上雖然對這兩種施工工藝都有所提及，但教學(xué)例題一直沿用以前課本例題的“彎起式”配筋方法，這對于培養(yǎng)實用型人才的戰(zhàn)略目標(biāo)又是極為不相稱的。

2.設(shè)計內(nèi)容相對單一沒有變化，并且任務(wù)書中將設(shè)計條件限定太死，容易引起學(xué)生之間相互抄襲

通過多年指導(dǎo)該課程設(shè)計可以看出，該課程設(shè)計在下發(fā)任務(wù)書時，就已經(jīng)將主次梁的布置方式確定，其跨度與跨數(shù)也都為定值，并且樓板荷載、混凝土強(qiáng)度等級等設(shè)計條件也都相同，這不僅限制了一些能力較強(qiáng)的學(xué)生自主創(chuàng)新思維的發(fā)揮，同時還給一些偷懶的學(xué)生抄襲帶來可乘之機(jī)。因為該設(shè)計雖然要求每個學(xué)生獨立完成，但是他們之間是可以相互討論的，這也是必要的，而在任務(wù)書中又把設(shè)計條件限制得那么死，那么如果有兩位學(xué)生構(gòu)件的截面尺寸取得正好一樣的話，那他們之間就可以完全抄襲了，這也就失去了培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題以及獨立工作能力的意義了。

四、問題的解決方法及注意事項

針對以上提出的問題，筆者在實際指導(dǎo)過程中引入了以下方法，并取得了理想效果。

1.在施工圖繪制中要求學(xué)生在原有要求的基礎(chǔ)上多繪制一張梁平法施工圖

平法是將結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸和配筋等，按照平面整體表示方法制圖規(guī)則，直接表達(dá)在各類構(gòu)件的結(jié)構(gòu)平面布置上，再與標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖相配合，即構(gòu)成一套完整的結(jié)構(gòu)施工圖。教師在指導(dǎo)設(shè)計前，應(yīng)結(jié)合本次設(shè)計內(nèi)容，給學(xué)生簡單介紹一些“平法”的表示方法，并應(yīng)要求學(xué)生到圖書館借閱設(shè)計規(guī)范與“平法”圖籍，同時，應(yīng)建議混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的任課教師在授課時需結(jié)合現(xiàn)在工程實例教學(xué)，組織學(xué)生參觀一些現(xiàn)場樓蓋施工的工地，結(jié)合實物弄懂樓板，主次梁的“分離式”配筋的布置方式，授課時還要多結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范來講解，因為規(guī)范才是設(shè)計的指路燈，不要只會“照本宣科”，使學(xué)生懂得做設(shè)計是一項需要自己主動來完成的事情，是自身如何運(yùn)用所學(xué)知識能力的一種體現(xiàn)。

2.將任務(wù)書中的一些設(shè)計條件改為“范圍值”，而不是“定值”

比如，樓蓋的尺寸，樓板的活荷載（可根據(jù)使用功能不同），混凝土強(qiáng)度等級（C20，C25，C30）等，學(xué)生設(shè)計時可自行選擇，包括結(jié)構(gòu)布置時，指導(dǎo)教師只需劃定其長短邊比例（符合單向板要求）以及如何等分的一些要求，主次梁的跨度、跨數(shù)均可由學(xué)生自己來定。這就大大提高了學(xué)生自主創(chuàng)新的能力，使學(xué)生感覺自己成為一名“小設(shè)計師”，而不是感覺在完成一次大的課堂作業(yè)，同時還能有效地杜絕抄襲現(xiàn)象。

但是筆者認(rèn)為，在布置繪制“平法”施工圖的同時還應(yīng)注意強(qiáng)調(diào)繪制好主次梁的“截面法”施工圖?！捌椒ā笔┕D只是附加內(nèi)容，它并不能取代“截面法”施工圖。因為學(xué)生畢竟是初學(xué)者，“平法”相對于“截面法”的配筋表示方法過于抽象，可以說，“截面法”是“平法”的基礎(chǔ)，所以，學(xué)生只有很好地掌握了“截面法”的表示方法，才有助于他們更好地認(rèn)識和理解“平法”的表示方法。而且主梁“截面法”的配筋圖直接關(guān)系到其抵抗圖的繪制，這一知識點正是該課程設(shè)計的一個重點，也是一個難點，是要求學(xué)生特別注意的地方。

重視課程設(shè)計，對學(xué)生而言，課程設(shè)計是對課程的又一次復(fù)習(xí)，是將學(xué)習(xí)內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系起來的橋梁。通過課程設(shè)計，可以提高學(xué)生處理實際問題的能力；對教師而言，課程設(shè)計是畢業(yè)設(shè)計的先導(dǎo)，指導(dǎo)好課程設(shè)計，可以間接地提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。所以，課程設(shè)計是教學(xué)過程中不容忽視的一個重要環(huán)節(jié)。

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（作者單位 王強(qiáng)：桂林理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院

陳慕杰，陳宜虎：桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院）