土木工程類課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革探討與實(shí)踐

陳輝強(qiáng)　蔣彥濤　陳思甜　陳仕周　郭鵬

摘 要 土木類專業(yè)課具有較強(qiáng)的專業(yè)性、應(yīng)用性和實(shí)踐性，相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)是專業(yè)知識(shí)向工程實(shí)踐過渡的教學(xué)環(huán)節(jié)和有效手段。以鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)為例，結(jié)合我校的教學(xué)實(shí)際深入分析了目前土木類專業(yè)課課程設(shè)計(jì)存在的主要問題，提出了相應(yīng)的改革措施和建議，包括設(shè)計(jì)題目多樣化、工程實(shí)例具體化、完成時(shí)間靈活化及考核制度科學(xué)合理化。通過教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)，收到了較滿意的效果。

關(guān)鍵詞 土木工程 課程設(shè)計(jì) 教學(xué)改革 鋼結(jié)構(gòu)

0 引言

土木工程專業(yè)課較多，基本上都有相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)。通過課程設(shè)計(jì)的練習(xí)，旨在使學(xué)生將所學(xué)的工程結(jié)構(gòu)基本知識(shí)、各種基本構(gòu)件受力性能及其變形規(guī)律與工程實(shí)際相關(guān)聯(lián)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和資料進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力。①然而，根據(jù)筆者幾年來的教學(xué)經(jīng)歷和綜合調(diào)研，土木類課程設(shè)計(jì)整體質(zhì)量仍然不是非常理想。既有學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度方面的主觀原因，也有諸如期末考試疊加等方面的客觀原因，但最主要的原因是多年來形成的一些教學(xué)模式和方法嚴(yán)重束縛了學(xué)生的創(chuàng)造力，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，亟需改進(jìn)。土木類專業(yè)課課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，②如何通過課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和工程實(shí)踐能力是廣大教學(xué)人員需要積極思考和探討的重要課題。

1 存在的問題

目前主要存在如下幾個(gè)方面的問題：（1）選題陳舊單一，抄襲現(xiàn)象十分嚴(yán)重，未能發(fā)揮學(xué)生在課程設(shè)計(jì)中的主觀能動(dòng)性；（2）課程設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，比如相當(dāng)多的學(xué)生做完了梁的課程設(shè)計(jì)，但他卻還未見過工程中的梁；（3）課程設(shè)計(jì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)較模糊，導(dǎo)致教師在評(píng)閱設(shè)計(jì)成果時(shí)不夠嚴(yán)格，直接影響評(píng)分成績(jī)的公正性。

就鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)而言，鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐性很強(qiáng)，是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)鋼結(jié)構(gòu)理論知識(shí)的掌握和運(yùn)用的有效手段，是鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。③但是鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)涉及的學(xué)科點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)較多，不僅要求學(xué)生牢固掌握鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理基礎(chǔ)知識(shí)，而且要求學(xué)生掌握諸多相關(guān)學(xué)科的知識(shí)理論，如數(shù)學(xué)、力學(xué)和幾何制圖等，同時(shí)還應(yīng)對(duì)工程實(shí)際有一個(gè)初步直觀的了解，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決簡(jiǎn)單的工程實(shí)際問題。④

我校土木工程專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)安排在大三下學(xué)期末，盡管與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課堂教學(xué)結(jié)合緊密，但正值期末考試疊加階段，學(xué)生疲于應(yīng)付各科考試，因此用于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精力就非常有限，加之學(xué)生的工程經(jīng)驗(yàn)欠缺，部分學(xué)生依賴思想嚴(yán)重，甚至抱著完成任務(wù)的心態(tài)去應(yīng)付課程設(shè)計(jì)，導(dǎo)致了鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)作品整體質(zhì)量不高。為此筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)歷對(duì)鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了實(shí)踐探索和思考。

2 探索與思考

2.1 設(shè)計(jì)題目多樣化，盡量做到人手一題，避免相互抄襲

如果每個(gè)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)任務(wù)都不相同，所給參數(shù)和內(nèi)容都有所區(qū)別，其計(jì)算過程和繪圖都不相同，那么抄襲現(xiàn)象就能有效避免。比如組合梁中主梁的設(shè)計(jì)，規(guī)定學(xué)號(hào)為奇數(shù)的學(xué)生做梁高截面改變的設(shè)計(jì)，而學(xué)號(hào)為偶數(shù)的學(xué)生做梁寬截面改變的設(shè)計(jì)；另外，將某些設(shè)計(jì)參數(shù)（荷載、次梁跨度和間距等）隨學(xué)號(hào)的增減而做相應(yīng)的增減。當(dāng)然，設(shè)計(jì)題目也可由學(xué)生根據(jù)自身的實(shí)際情況自主命題并由任課老師審核。

2.2 引入工程實(shí)例

大中城市的已建的和在建的鋼結(jié)構(gòu)建筑比比皆是，教師可通過課堂介紹和帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)地參觀在建工程相結(jié)合的方式使學(xué)生對(duì)以鋼結(jié)構(gòu)建筑有一定認(rèn)識(shí)和了解，并將課程設(shè)計(jì)原理和關(guān)鍵知識(shí)貫穿于工程實(shí)例之中，建立學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)和工程實(shí)際的鏈接，有利于學(xué)生將課程設(shè)計(jì)具體化，消除學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的恐懼感。通過工程實(shí)例的引入，學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象有一個(gè)較直觀的了解，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力有著重大的實(shí)際意義。

2.3 靈活安排課程設(shè)計(jì)的完成時(shí)間

我校目前的情況是，鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)一般是下半學(xué)期，而完成鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的時(shí)間都是安排在期末集中考試那一兩個(gè)星期，學(xué)生不得不把主要精力用于應(yīng)付各科考試，無暇顧及課程設(shè)計(jì)，從而嚴(yán)重影響課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。建議布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)可以在期末，但提交設(shè)計(jì)成果的時(shí)間可以安排在下學(xué)期開學(xué)兩周左右。這樣一方面可以避開期末考試，另一方面學(xué)生也可利用假期去工地參觀學(xué)習(xí)，并進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的構(gòu)思與開展，一般開學(xué)之初學(xué)生的時(shí)間相對(duì)較充裕，也有利于學(xué)生保質(zhì)保量地完成課程設(shè)計(jì)。

2.4 建立科學(xué)合理的考核制度

目前的鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)成績(jī)考核標(biāo)準(zhǔn)比較模糊，基本就是看看計(jì)算結(jié)果是否正確，設(shè)計(jì)步驟是否完整，圖紙是否規(guī)范、整潔，很多時(shí)候教師評(píng)成績(jī)是靠“感覺”，很少有課程設(shè)計(jì)沒有通過而“被抓”的。這些都是考核體系不明確、不合理造成的，因此建立科學(xué)合理的考核制度是非常必要的。

（1）課程設(shè)計(jì)考核引入課堂答辯環(huán)節(jié)。課堂答辯不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，也可以一定程度上避免抄襲現(xiàn)象。課堂答辯過程也是學(xué)生相互交流的平臺(tái)，通過這個(gè)平臺(tái)既可以認(rèn)識(shí)自己，做到揚(yáng)長(zhǎng)避短，又可以監(jiān)督教師評(píng)定課程設(shè)計(jì)成績(jī)的公正性。（2）將學(xué)生的課堂表現(xiàn)和期末考試成績(jī)作為鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)判的參考依據(jù)。學(xué)生的課堂表現(xiàn)和期末考試成績(jī)能夠較客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，可以折射出學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的態(tài)度，因而增加了課程設(shè)計(jì)最終成績(jī)的科學(xué)性和公正性。（3）將考核鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確并分條細(xì)化，做到有據(jù)可依。

3 教學(xué)實(shí)踐與效果評(píng)估

將上述改革措施在我校橋梁專業(yè)2012級(jí)1班和港航專業(yè)2012級(jí)1班進(jìn)行了試點(diǎn)實(shí)踐，將應(yīng)用效果分別與橋梁專業(yè)2011級(jí)1班和港航專業(yè)2011級(jí)1班的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了比較，并把結(jié)果列于表1。

結(jié)果表明，通過課程設(shè)計(jì)題目的多樣化和設(shè)計(jì)成果提交時(shí)間的靈活化，并結(jié)合工程實(shí)際，雷同率從40%左右降低到個(gè)位數(shù)，而優(yōu)秀率則相反，從個(gè)位數(shù)增加到接近40%，優(yōu)良率仍然維持在30%左右。顯然，通過試點(diǎn)教學(xué)改革，一方面明顯減少了學(xué)生們?cè)谕瓿烧n程設(shè)計(jì)過程中抄襲現(xiàn)象，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性，真正培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考和動(dòng)手能力；另一方面設(shè)計(jì)成果的優(yōu)秀率得以顯著提高，全面提升了課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。應(yīng)當(dāng)指出的是，由于時(shí)間關(guān)系，新的課程設(shè)計(jì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)正在建立和完善之中，預(yù)計(jì)將在接下來的兩學(xué)期之內(nèi)逐步建立和實(shí)施，因此本次試點(diǎn)仍然沿用先前評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合我校的教學(xué)實(shí)際分析了目前鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)存在問題，提出了幾點(diǎn)關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的改革措施，包括設(shè)計(jì)題目的多樣性、結(jié)合工程實(shí)例及建立科學(xué)合理的考核制度等。通過兩學(xué)期課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，雖然遇到了一些阻力，但總體效果得到了明顯改善，學(xué)生積極性和主動(dòng)性得到了顯著提高，并希望為土木類其他課程設(shè)計(jì)提供參考，共同提高課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量。

注釋

① 周智輝，文穎.鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)探討.隴東學(xué)院學(xué)報(bào)，2010.21（5）：130-132.

② 姚惠芹，彭朝福.水工鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)的實(shí)踐與思考.中國(guó)電力教育，2011（2）：101-103.

③ 杜喜凱，朱建波.混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的改革與探討.東南大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2012.14（增刊）：115-116.

④ 孫德發(fā)，李剛，劉俊英.關(guān)于提高鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的教改實(shí)踐.嘉興學(xué)院學(xué)報(bào)，2008.20（5）：139-141.