基于土木工程卓越工程師人才培養(yǎng)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程改革探討

摘 要： 為服務(wù)于土木工程卓越工程師人才的培養(yǎng)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，根據(jù)土木工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)實(shí)踐、對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式三個(gè)方面采取了教學(xué)改革，提高了教學(xué)質(zhì)量，收到了良好效果。

關(guān)鍵詞：卓越工程師：應(yīng)用型人才：教學(xué)改革

G642；TU-4

引言

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》是土木工程專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門(mén)理論和實(shí)踐結(jié)合緊密的課程，具有邏輯性強(qiáng)和工程性強(qiáng)的特點(diǎn)。內(nèi)容包括：混凝土結(jié)構(gòu)材料性能、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則、受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算、受彎構(gòu)件斜截面受彎承載力計(jì)算、受壓構(gòu)件承載力計(jì)算、受扭構(gòu)件扭曲截面受扭承載力計(jì)算、鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫驗(yàn)算、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計(jì)原理[1]。

為推進(jìn)教育部提出“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，加強(qiáng)工程實(shí)踐教育，培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)企業(yè)需求的工程人才，本文基于土木工程卓越工程師培養(yǎng)要求，就土木工程專業(yè)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》教學(xué)改革進(jìn)行探討。

一、課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀

1、課程內(nèi)容覆蓋面廣，分模塊

本課程包括材料性能、設(shè)計(jì)原理、各類構(gòu)件的受力性能、破壞特征及配筋計(jì)算。主要計(jì)算模塊包括拉、壓、彎、剪、扭五大部、繞度和裂縫的耐久性驗(yàn)算及預(yù)應(yīng)力計(jì)算。教學(xué)內(nèi)容繁多，復(fù)雜，學(xué)生難以全面掌握各個(gè)模塊。

2、需要以扎實(shí)的材料知識(shí)和力學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)

學(xué)習(xí)本課程需要學(xué)生教好的掌握建筑材料及材料力學(xué)兩門(mén)基礎(chǔ)課程?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理研究的對(duì)象就是混凝土和鋼筋兩種材料的結(jié)合體，計(jì)算的理論推導(dǎo)大部分是基于材料力學(xué)公式，這就要求學(xué)生必須掌握好這兩種材料的基本性能，也要熟練掌握材料力學(xué)的基本公式。

3、半理論半經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算公式

本課程涉及到的計(jì)算方法是以試驗(yàn)為基礎(chǔ)，建立半理論半經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，計(jì)算也要符合相關(guān)的基本假設(shè)。公式多，公式復(fù)雜，符號(hào)多，計(jì)算結(jié)果的不唯一性等等原因，導(dǎo)致學(xué)生一時(shí)難以接受，學(xué)習(xí)提不起興趣，抽象難懂，積極性很低，往往導(dǎo)致最終的考試成績(jī)很不理想。

4、規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求多

對(duì)于復(fù)雜、不便計(jì)算的內(nèi)容，本課程采取按照規(guī)范條文取值，構(gòu)件截面形式、尺寸、鋼筋直徑、間距、布置要求都有所不同。這部分內(nèi)容具有零散、系統(tǒng)性差、邏輯性不強(qiáng)的特點(diǎn)，學(xué)生容易混淆概念、難以記憶。

5、理論與實(shí)際結(jié)合緊密

在學(xué)習(xí)本課程過(guò)程中，要時(shí)時(shí)考慮安全和經(jīng)濟(jì)兩者之間的平衡，不僅要掌握如何通過(guò)計(jì)算來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全可靠，同時(shí)也要綜合考慮材料、施工、構(gòu)造要求等方面，以此來(lái)取得施工最方便快捷，經(jīng)濟(jì)利益最大化。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往只注重如何保證計(jì)算的安全與否，未能中和考慮安全和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面。

二、課程改革思路探討

基于本課程具有以上特點(diǎn)，以及教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在各種問(wèn)題。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)學(xué)生自主思考、深刻理解計(jì)算理論及設(shè)計(jì)方法，我們認(rèn)為可以從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式三個(gè)方面入手進(jìn)行改革。

1、教學(xué)內(nèi)容改革

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程內(nèi)容多、范圍廣，教師應(yīng)找出各章節(jié)前后聯(lián)系，形成一個(gè)骨架，使各章節(jié)知識(shí)融會(huì)貫通，這樣不僅學(xué)習(xí)起來(lái)有脈絡(luò)和層次，也容易使分模塊的課程內(nèi)容串成一串，加深印象，提高學(xué)習(xí)效率；對(duì)構(gòu)造要求部分，教師要做到少而精講解，不能過(guò)多羅列，這樣容易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣；在課程中引入工程實(shí)際教育，應(yīng)利用已有資源或者創(chuàng)造資源為學(xué)生增設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，比如可以進(jìn)入企業(yè)或者試驗(yàn)室參與一段梁的制作過(guò)程，并利用已學(xué)知識(shí)對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，驗(yàn)算實(shí)際承載力與理論值的偏差，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)[2]。

2、教學(xué)方法改革

啟發(fā)式教學(xué)。該課程的特點(diǎn)決定了其上課內(nèi)容枯燥乏味，所以在教學(xué)過(guò)程中，如何來(lái)提高學(xué)生聽(tīng)課積極性就顯得尤為重要，啟發(fā)式教學(xué)的引入能有效的解決這一個(gè)問(wèn)題。按照提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、討論總結(jié)的模式在課初就提出問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題聽(tīng)課，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考。例如，在進(jìn)行一個(gè)梁截面受彎設(shè)計(jì)時(shí)，想學(xué)學(xué)生提出如何來(lái)保證梁本身的承載能力、如何使施工更為方便，并且達(dá)到經(jīng)濟(jì)最省的效果[3]。啟發(fā)式的教學(xué)方式能夠引起學(xué)生的聽(tīng)課興趣，還能提高教學(xué)質(zhì)量。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。引入微課和翻轉(zhuǎn)課堂，微課教學(xué)視頻課時(shí)十分鐘以內(nèi)，針對(duì)個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)具有目標(biāo)明確、針對(duì)性強(qiáng)和教學(xué)時(shí)間短的特點(diǎn)，學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)能夠?qū)⒛骋粋€(gè)知識(shí)點(diǎn)學(xué)透，理解深刻[4]。比較符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程內(nèi)容分模塊特點(diǎn)。翻轉(zhuǎn)課堂讓教師和學(xué)生互換角色，學(xué)生在課上變被動(dòng)接受知識(shí)為主動(dòng)討論，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力能得到提升，課堂氛圍和學(xué)生聽(tīng)課興趣都能大幅提升。

實(shí)踐性教學(xué)。

卓越工程師人才培養(yǎng)可聘請(qǐng)企業(yè)教師進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程上課，提高學(xué)生的工程實(shí)踐認(rèn)識(shí)。施工企業(yè)教師可將構(gòu)造要求講的豐富透徹，設(shè)計(jì)院教師能從全方位綜合考慮來(lái)進(jìn)行梁柱板的設(shè)計(jì)。此外，學(xué)?？梢詾閷W(xué)生提供場(chǎng)所做有針對(duì)性的開(kāi)放性試驗(yàn)，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)原理來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)總結(jié)。

3、考核方式

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理是一門(mén)跟國(guó)家規(guī)范聯(lián)系非常緊密的課程，在工程應(yīng)用中經(jīng)常要查閱相關(guān)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，而且本課程中的公式的記憶量又相當(dāng)大，所以傳統(tǒng)的考核方式并不適合，可采取開(kāi)卷和閉卷相結(jié)合的方式。對(duì)于概念性較強(qiáng)的內(nèi)容可采取閉卷方式考核，題目類型為選擇、填空、簡(jiǎn)答為主；計(jì)算部分采取開(kāi)卷考核，用工程實(shí)際例子改成合適的計(jì)算題對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合考核，提高了學(xué)生的工程實(shí)踐認(rèn)知，也鍛煉了學(xué)生職業(yè)資格考試能力。采用平時(shí)考核（占課程成績(jī)的10%）、實(shí)驗(yàn)考核（占課程成績(jī)的20%）和期末有限開(kāi)卷考試（占課程成績(jī)的70%）相結(jié)合的考核方式。

三、結(jié)語(yǔ)

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》是一門(mén)理論和實(shí)際聯(lián)系緊密的課程，工程概念強(qiáng)，應(yīng)以力學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范，加強(qiáng)理論和實(shí)踐的聯(lián)系。學(xué)校根據(jù)教育部文件制定“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”培養(yǎng)計(jì)劃，我們通過(guò)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行研究探討，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程教學(xué)實(shí)踐中，緊緊圍繞學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)，積極探索新的教學(xué)方法，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的分析思考能力和創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生真正掌握這一課程，使之成為名符其實(shí)的卓越工程師。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曹海，葉恭寶.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程教學(xué)改革探索.《黃山學(xué)院學(xué)報(bào)》.2014年05期

[2] 郭銳娥. 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程的教學(xué)改革探索[J]. 科學(xué)與財(cái)富， 2015， 7（16）： 9-9.

[3] 沈浦生， 梁興文. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[J]. 2005.

[4] 張曉燕， 李鳳蘭， 曲福來(lái)， 等. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程教學(xué)方法探討[J]. 高等建筑教育， 2011， 20（1）： 79-82.

作者簡(jiǎn)介：歐陽(yáng)晶（1987.4），男，湖南衡陽(yáng)人，碩士，助教，研究方向：深井式地下車庫(kù)，隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。