軌道工程專業(yè)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程建設(shè)探討

郭智剛　于飛　譚冬蓮　曹權(quán)　劉麗萍

摘要：目前軌道工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理存在課程設(shè)置不科學(xué)、教學(xué)方法落后以及學(xué)生不感興趣等問題，針對這些問題，就如何在課程設(shè)置、教學(xué)方法改進以及提高學(xué)生理解軌道工程專業(yè)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等方面提出了一些看法。結(jié)合具體實踐教學(xué)，探討軌道工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理建設(shè)中如何改革該課程教學(xué)方法，改善教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生理解和掌握軌道工程方向的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理和設(shè)計方法。從多方位擴大學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和就業(yè)競爭力。

關(guān)鍵詞：軌道工程；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理；課程建設(shè)

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）33-0131-02

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是軌道工程本科專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生以后從事軌道工程施工和設(shè)計應(yīng)該必須學(xué)習(xí)和掌握的基礎(chǔ)專業(yè)知識。所以，該專業(yè)學(xué)生的專業(yè)水平是由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》這一課程的教學(xué)質(zhì)量決定的。同時，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》這一課程具有很強的理論性和實踐性，因此在教學(xué)過程中，為滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需要，以及應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)，需要改革教學(xué)方法，合理安排教學(xué)環(huán)節(jié)和改善教學(xué)內(nèi)容，對課程進行剖析和定位，努力提高和培養(yǎng)學(xué)生在工程實踐方面的認知能力。

我國已經(jīng)建設(shè)、正在建設(shè)、正在規(guī)劃的軌道交通的城市已有30多個，規(guī)劃城市軌道交通網(wǎng)總里程5000多公里，2014年末運營總里程已達到2933公里。我國高鐵總里程達到10000多公里，約占世界高鐵運營里程的46%。隨著我國總理李克強在出國訪問時一直向世界各國推銷我國制造的高鐵，說明我國高鐵逐漸走向世界。軌道交通學(xué)院畢業(yè)的學(xué)生有機會走出國門參與國外高鐵、軌道交通的建設(shè)，從而要求學(xué)生具備很強的專業(yè)基礎(chǔ)能力。因此，軌道工程方向的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程建設(shè)具有重要的意義。本文結(jié)合軌道工程專業(yè)方向的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程的建設(shè)實踐，就課程建設(shè)的教學(xué)內(nèi)容進行了探討。

一、課程建設(shè)教學(xué)內(nèi)容選擇與安排

目前國內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的教材多達幾十種，表1列出最近幾年各大出版社所出的有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的主要教材。

從表1所列的教材內(nèi)容大部分偏向《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62—2004）和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010—2010），而由于我校軌道工程專業(yè)的學(xué)生主要是從事鐵路、軌道交通行業(yè)，因此在選取教材方面主要考慮鐵路、軌道方向。因此大部分教材不適合軌道工程方向的學(xué)生。而中國鐵道出版社出版的李喬主編的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》為普通高等教育“十五”規(guī)劃教材，教材質(zhì)量好，該類教材“強調(diào)理論、重視理論”，并且涉及到《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2001）、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62—2004）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50010—2010）、《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》（TB 10002.1—2005）和《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（TB 10002.3—2005），非常適合軌道工程專業(yè)學(xué)生。像軌道、鐵路交通等施工單位部門是我校這一層次學(xué)校軌道工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后大多分配到的地方，這類單位需要培養(yǎng)富有創(chuàng)造精神的應(yīng)用型人才，要求學(xué)生掌握能運用基本理論解決實際工程問題的能力，因此選擇該教材在某種程度上可以滿足軌道工程專業(yè)學(xué)生的人才培養(yǎng)需要。

然而，此教材將第4章“軸心受力構(gòu)件正截面承載力計算”放在第5章“受彎構(gòu)件正截面承載力計算”前面，與第8章“偏心受力構(gòu)件正截面承載力計算”脫節(jié)，同時第9章“鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫驗算”講授的是受彎構(gòu)件的變形驗算和裂縫寬度計算，又與第5章“受彎構(gòu)件正截面承載力計算”脫節(jié)。因此，根據(jù)我校最新修訂的課程教學(xué)大綱以及軌道工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化重組應(yīng)建立在課程組內(nèi)多方探討該課程的教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，并對課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)形成基本一致的認識。如把教材的第9章“鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫驗算”放在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面計算、斜截面承載力計算后面，然后把軸心受力構(gòu)件放在偏心受力構(gòu)件承載力計算前面，這樣系統(tǒng)的把鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計算的相關(guān)內(nèi)容串聯(lián)起來。

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程具有較強的實踐性和理論性，并且在教學(xué)內(nèi)容上文字敘述太多，構(gòu)造規(guī)定多、構(gòu)件受力模式多，計算公式多，規(guī)范多。尤其是各種規(guī)范規(guī)定的符號、計算方法不同，因此學(xué)生總是覺得做題無從入手，在學(xué)習(xí)時常常覺得困難重重。所以需要經(jīng)過精心選編，參考《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理計算示例》編寫了課程教學(xué)的模擬試題集和習(xí)題集，內(nèi)容不僅涵蓋了全部教學(xué)內(nèi)容，并包括可能遇到的所有題型以及一級結(jié)構(gòu)師職業(yè)資格考試試題，而且給出標(biāo)準(zhǔn)的參考答案以及詳細解題步驟，為鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容起到了非常好的作用。

二、課程建設(shè)教學(xué)方法

（一）課堂形式

為提高教學(xué)質(zhì)量，我們提倡以板書為輔，以多媒體教學(xué)為主的教學(xué)手段。但是根據(jù)課上實踐來看，學(xué)生對于公式推導(dǎo)、理論剖析的理解不深，導(dǎo)致采用多媒體課件的效果不理想。因此對于章節(jié)重點內(nèi)容的介紹，可以插入視頻錄像的內(nèi)容使學(xué)生記住知識點。如講解鋼筋混凝土受彎構(gòu)件破壞模式時，可以放鋼筋混凝土梁靜力加載試驗的錄像，便于學(xué)生了解鋼筋混凝土受彎構(gòu)件適筋梁從開始加載至破壞經(jīng)歷了哪幾個應(yīng)力階段，各個應(yīng)力階段的主要特征以及這幾個應(yīng)力階段計算依據(jù)等。

（二）課堂內(nèi)容

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程，作為一門實踐性較強的學(xué)科，理論聯(lián)系實際是一個非常突出的客觀事實。因此，可以在課下帶領(lǐng)學(xué)生到建筑工地實地參觀，并利用現(xiàn)場講解鋼筋的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等施工知識，有機結(jié)合理論與實踐。如：近幾年來我校新校區(qū)施工項目較多，結(jié)合軌道工程實習(xí)基地、體育館等相繼開工的方便條件，帶領(lǐng)學(xué)生現(xiàn)場參觀梁的支模，鋼筋的錨固、搭接、延伸、彎起，澆筑混凝土等施工過程，以及預(yù)應(yīng)力張拉工藝及過程，了解預(yù)應(yīng)力筋的種類、錨具等，可以極大的豐富了課堂內(nèi)容，使理論知識在實際工程中得以化解、消化。

（三）理論教學(xué)與期末課程設(shè)計相結(jié)合

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》這門課程在學(xué)期末安排了兩周的課程設(shè)計，內(nèi)容是預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁設(shè)計。在理論教學(xué)時就將課程設(shè)計題目布置給學(xué)生，重點講解預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計基本步驟，使得學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，思考預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失等問題。而在期末課程設(shè)計時，對于同學(xué)們沒有理解的理論問題，也會再次采用講課的形式集中講解。通過實踐，讓學(xué)生進一步鞏固所學(xué)的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題的能力，為今后從事軌道工程設(shè)計打下牢固的基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是一門涉及到結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑材料、施工等多方面的內(nèi)容，并且是理論、課程設(shè)計和實踐相結(jié)合，同時又起著承前啟后的作用，是多門專業(yè)課程的前期課程。

針對軌道工程專業(yè)的特點，首先在課堂上采取視頻錄像、動畫等教學(xué)手段吸引學(xué)生的興趣。其次，在實踐環(huán)節(jié)方面帶領(lǐng)學(xué)生參觀施工工地，使學(xué)生深刻理解抽象的書本理論知識。最后將理論教學(xué)和課程設(shè)計相結(jié)合，使學(xué)生鞏固所學(xué)的知識，為后續(xù)課程（橋梁工程）的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和將來工作及進一步研究打下基礎(chǔ)。

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