轉(zhuǎn)型背景下《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐

田悅 張明月 趙中華

摘 要：文章針對《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程特點(diǎn)及教學(xué)中存在的問題，對該門課程進(jìn)行了教學(xué)改革研究，制定了課程目標(biāo)，重新精簡整合了教學(xué)內(nèi)容，改革了教學(xué)方式方法，加強(qiáng)了課程實(shí)踐性教學(xué)，改善了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；實(shí)踐性

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）10-0092-02

Abstract： Based on the character and the common problems of the course， this paper studies the teaching reform of the course，including setting the curriculum objectives， some suggestions about composing proposal of the concrete structure design course， some requests for reform of teaching methods， strengthening the practical teaching of the course， to improve the teaching effects of the course.

Keywords： concrete structure design； teaching content； teaching method； practice

引言

進(jìn)入21世紀(jì)，我國高等教育類型結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出多元化和多樣性。發(fā)展應(yīng)用型本科教育已成為我國走新型工業(yè)化發(fā)展道路，培養(yǎng)多樣化人才的共同選擇和普遍趨勢?！哆|寧省人民政府辦公廳關(guān)于推動本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的實(shí)施意見》指出、要針對學(xué)校改革發(fā)展和專業(yè)建設(shè)中的難點(diǎn)問題，聚焦專業(yè)設(shè)置、課程教材、實(shí)踐教學(xué)、師資隊(duì)伍等關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重點(diǎn)領(lǐng)域，主動適應(yīng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級要求和市場需求。以提高學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力為目標(biāo)，整體提升學(xué)校、專業(yè)服務(wù)地方的能力、支撐力和貢獻(xiàn)率。

沈陽城市建設(shè)學(xué)院土木工程專業(yè)作為遼寧省第一批向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變試點(diǎn)的專業(yè)，進(jìn)行課程體系改革是專業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型的必要條件?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》是本校土木工程專業(yè)最主要的核心課程，也是結(jié)構(gòu)類課程群重要的代表性課程。學(xué)習(xí)此類課程的學(xué)生范圍很廣，包括土木、土木（中職本）、土木（專升本），而且工程管理《工程結(jié)構(gòu)》、建筑學(xué)《建筑結(jié)構(gòu)》、安全工程《土木工程結(jié)構(gòu)》、建工《建筑結(jié)構(gòu)》等與該課程內(nèi)容絕大部分重合。本文以培養(yǎng)適應(yīng)社會要求的應(yīng)用型技術(shù)技能型人才為目標(biāo)，采用實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐與理論教學(xué)相結(jié)合的方式，優(yōu)化《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行教學(xué)改革，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，體現(xiàn)工程實(shí)踐性。

一、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)普遍存在的問題

（1）教學(xué)內(nèi)容多且復(fù)雜，章節(jié)多，章節(jié)間內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)又各自獨(dú)立，公式多、符號多且相似，需要力學(xué)基礎(chǔ)，卻與傳統(tǒng)力學(xué)研究對象不同、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論原理和計(jì)算公式需要結(jié)合試驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修正方可以應(yīng)用，學(xué)生感覺知識比較空洞和抽象很不容易理解。

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案具有靈活性和多樣性，體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)選型、選擇材料、截面設(shè)計(jì)計(jì)算、構(gòu)造措施等方面，而實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮的其他因素。傳統(tǒng)授課只注重講授書本知識，經(jīng)常忽略理論與實(shí)踐的結(jié)合，在設(shè)計(jì)時(shí)學(xué)生不知從何入手。很多學(xué)生沒有創(chuàng)造性，只會生搬硬套。

（3）教學(xué)方式和教學(xué)手段單一枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性很差，教學(xué)效果不好，這門課普遍存在通過率過低的情況。

（4）本課程設(shè)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)踐性強(qiáng)。很多授課教師從校門到校門，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工程相脫節(jié)，不適應(yīng)目前社會對土木工程專業(yè)人才的知識要求。

二、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革措施與實(shí)踐

（一）制定科學(xué)合理可行的《混凝土結(jié)構(gòu)》課程建設(shè)目標(biāo)

為了體現(xiàn)工程實(shí)踐性及應(yīng)用性，引入工程教育理念，制定了適合以培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才為目標(biāo)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程建設(shè)目標(biāo)。

通過本課程的理論教學(xué)，使學(xué)生掌握混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論和基本知識，能夠進(jìn)行一般民用與工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)布置和內(nèi)力分析，并能按國家相關(guān)規(guī)范正確進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理，掌握整個(gè)房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程。通過本課程實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生初步具有解決有關(guān)工程實(shí)際問題的綜合素質(zhì)與能力，能夠識讀混凝土結(jié)構(gòu)施工圖，可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新創(chuàng)造的科學(xué)精神。

（二）合理統(tǒng)籌《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》教學(xué)內(nèi)容

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》分為上下兩個(gè)學(xué)期，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》和《混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，按照教學(xué)計(jì)劃64+48一共有112學(xué)時(shí)，內(nèi)容多、學(xué)時(shí)量大、學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)重。因此教師講授課程時(shí)要把握課程主線，講授要突出重點(diǎn)，少而精。應(yīng)盡可能地剔除或減少與土木工程材料、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等課程內(nèi)容相重復(fù)或相近的部分，取消高層建筑結(jié)構(gòu)相應(yīng)的課程內(nèi)容。

根據(jù)新編教學(xué)大綱和教材的要求，筆者認(rèn)為《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容的主線為：（1）混凝土和鋼筋的力學(xué)性能。（2）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。（3）各種構(gòu)件構(gòu)造要求、試驗(yàn)分析、基本假定、承載力計(jì)算、設(shè)計(jì)構(gòu)造。（4）構(gòu)件的變形與裂縫寬度驗(yàn)算。（5）梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（6）單層廠房結(jié)構(gòu)布置、排架計(jì)算、柱及其基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。（7）砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與構(gòu)造。

針對沈陽城市建設(shè)學(xué)院土木工程專業(yè)的特點(diǎn)，我們在教學(xué)內(nèi)容的安排上注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，采用課堂理論教學(xué)、課內(nèi)實(shí)訓(xùn)、綜合課程設(shè)計(jì)和課外訓(xùn)練四個(gè)模塊來組織教學(xué)。

（三）進(jìn)行教學(xué)方法改革，授課方式多樣化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程特點(diǎn)是綜合性很強(qiáng)，教學(xué)難度較大，學(xué)生很難掌握規(guī)律。有些學(xué)生對先修課程如材料力學(xué)、土木工程材料等的學(xué)習(xí)不扎實(shí)，掌握基本概念不牢固，學(xué)生學(xué)習(xí)感覺乏味。因此，要提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性，應(yīng)尋求多樣化的教學(xué)方法和授課方式。

（1）積極利用多媒體技術(shù)。將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的板書教學(xué)有機(jī)結(jié)合，比如公式的推導(dǎo)應(yīng)用、例題的講解等采用板書教學(xué)，同時(shí)運(yùn)用大量工程圖片圖文并茂代替乏味的文字說明，利用錄像、flash等方式演示實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生可以直觀地理解實(shí)驗(yàn)原理。

（2）進(jìn)行仿真教學(xué)，模擬施工現(xiàn)場，使得學(xué)生更直觀深入地理解課堂上學(xué)習(xí)的內(nèi)容。利用仿真模擬實(shí)訓(xùn)室及結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生先觀看施工過程，然后組織學(xué)生動手制作鋼筋混凝土梁，按照原材料選取、配筋計(jì)算、鋼筋的綁扎、支模、混凝土澆注及養(yǎng)護(hù)工序進(jìn)行操作，模擬施工的全過程。鍛煉學(xué)生思考動手能力以及組織、協(xié)調(diào)能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。

（3）采用課內(nèi)實(shí)訓(xùn)及室外實(shí)踐性教學(xué)相結(jié)合的方式。在整個(gè)教學(xué)過程中，增加課內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，如案例設(shè)計(jì)、混凝土結(jié)構(gòu)施工圖識讀等，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決實(shí)際問題的能力。根據(jù)所講授的內(nèi)容，課后組織學(xué)生參觀施工現(xiàn)場，例如講受彎構(gòu)件、軸心受力構(gòu)件、受扭構(gòu)件等計(jì)算時(shí)。帶學(xué)生去施工現(xiàn)場讓學(xué)生參觀，并請現(xiàn)場工程師給學(xué)生講述梁、板、柱鋼筋布置應(yīng)注意的問題，同時(shí)可以直觀了解鋼筋的錨固、搭接、延伸、彎起等構(gòu)造要求，這樣做可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?？梢酝ㄟ^現(xiàn)場講解使得學(xué)生對課堂上所學(xué)習(xí)的內(nèi)容有更深入地理解，也可以使學(xué)生能夠從繁雜的公式計(jì)算中脫離出來。

（四）理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新，開展結(jié)構(gòu)模型大賽

改革《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》實(shí)踐教學(xué)模式，切實(shí)提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，編制和完善實(shí)踐教學(xué)教學(xué)大綱，包括實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書和任務(wù)書等，增加課內(nèi)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，與土木實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)有機(jī)結(jié)合。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，完善課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容單一，設(shè)計(jì)題目與工程實(shí)踐聯(lián)系不夠，而且設(shè)計(jì)題目千篇一律，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)對象為單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)和單層工業(yè)廠房，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求。已經(jīng)沿用多年，缺乏更新，與土木工程領(lǐng)域的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢不相符，教師可以針對建筑工程新材料、新結(jié)構(gòu)、新情況、新問題，更新和豐富課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，教師應(yīng)從指導(dǎo)方式、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)難度、設(shè)計(jì)過程和成績評定等方面進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。通過調(diào)整工程地點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)條件、材料條件、荷載條件等因素，對每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)題目進(jìn)行單獨(dú)要求。盡量做到“每人一題”，從而減少或避免抄襲現(xiàn)象的發(fā)生。

與相關(guān)企業(yè)建立良性互動的長效機(jī)制，聘請有工程實(shí)踐人員對學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)與指導(dǎo)。建立“雙導(dǎo)師”“雙評價(jià)”的實(shí)踐模式，為就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

開展結(jié)構(gòu)模型大賽，作為理論課程的補(bǔ)充實(shí)踐內(nèi)容。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽給學(xué)生提供了展現(xiàn)自我的舞臺，競賽組委會統(tǒng)一提供材料，學(xué)生組隊(duì)參賽，學(xué)生自主計(jì)算、設(shè)計(jì)、制作完成結(jié)構(gòu)模型，然后對這些模型進(jìn)行加載，確定出最佳的方案。通過此類比賽加深學(xué)生對混凝土結(jié)構(gòu)基本理論的認(rèn)識，對理論教學(xué)起到了很好的補(bǔ)充作用。通過類似的實(shí)踐活動，可培養(yǎng)學(xué)生自己動手能力、創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)合作能力。

鼓勵教師參加各種項(xiàng)目及工程實(shí)踐，提升土木工程專業(yè)教師的綜合工程素養(yǎng)。在人才引進(jìn)時(shí)注重工程實(shí)踐背景和經(jīng)歷，可以更好地指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

三、結(jié)束語

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》是土木工程專業(yè)的重要核心課程，也是一門理論與實(shí)際緊密聯(lián)系的課程，具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐性，該門課對于學(xué)生畢業(yè)之后從事工程設(shè)計(jì)、科研、施工以及管理都是非常重要的作用。在向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的背景下，筆者所在團(tuán)隊(duì)對該課程的理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)方式方法等做了初步地改革嘗試。雖然在實(shí)施過程還存在一些問題，但效果明顯，該課程的期末通過率及課程設(shè)計(jì)質(zhì)量有了明顯的提高。該課程的改革成果對其他相似的結(jié)構(gòu)類課程改革有很好的借鑒作用。

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