《高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)探索與實(shí)踐

孫維東，李九陽(yáng)，袁志仁

(長(zhǎng)春工程學(xué)院 土木學(xué)院，長(zhǎng)春 130012)

一、引言

《高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課程是土木工程專(zhuān)業(yè)碩士研究生重要的專(zhuān)業(yè)課程之一，主要講授鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)新材料、新的結(jié)構(gòu)型式、新的試驗(yàn)技術(shù)、新的設(shè)計(jì)理論及結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容。課程內(nèi)容涉及面廣泛、深入，且具有前沿性，授課難度較大。為使研究生能更好地掌握《高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課程知識(shí)，培養(yǎng)面向建筑行業(yè)及相關(guān)工程部門(mén)具有基礎(chǔ)扎實(shí)、素質(zhì)全面、工程實(shí)踐能力強(qiáng)，具有解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的應(yīng)用型、復(fù)合型高層次工程技術(shù)和工程管理人才，課程組對(duì)《高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段，以及考核內(nèi)容和考核方式方面進(jìn)行了探索與實(shí)踐，取得了一定的成效。

二、教學(xué)內(nèi)容編排

(一)研究生課程的普遍問(wèn)題

經(jīng)調(diào)查表明：我國(guó)碩士研究生課程普遍存在與本科課程內(nèi)容層次不分明的情況，43.2%的研究生明確表示專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)很輕松，存在與本科生課程內(nèi)容重復(fù)的情況，造成研究生時(shí)間和精力的浪費(fèi)；課程內(nèi)容較少采用來(lái)自國(guó)際會(huì)議或其他學(xué)者的內(nèi)容，前沿性知識(shí)在研究生專(zhuān)業(yè)課程中所占比重不高；課程內(nèi)容偏重搭建理論知識(shí)框架，缺少理論與實(shí)踐的有機(jī)融合。這與歐美大學(xué)研究生高難度、高強(qiáng)度的學(xué)習(xí)要求形成了鮮明的對(duì)比。

(二)教學(xué)內(nèi)容編排的基本思想

對(duì)于《高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課程內(nèi)容的編排，我們既考慮了與本科內(nèi)容的銜接，又考慮了與本科內(nèi)容的層次差別；既考慮了和其他課程的相互聯(lián)系，又要避免與其他課程的相互重疊；還考慮了土木專(zhuān)業(yè)工程碩士的人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求，并結(jié)合研究生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，因材施教。

(三)具體做法

1.凝練教學(xué)內(nèi)容

對(duì)《高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了凝練，基本保持了課程內(nèi)容的總體框架。刪減了與本科教學(xué)和其他研究生課程相重復(fù)的內(nèi)容，如各種受力構(gòu)件的計(jì)算原理內(nèi)容，對(duì)于本科熟知的基本假定及計(jì)算公式應(yīng)用等內(nèi)容，適當(dāng)刪減，重點(diǎn)講構(gòu)件的試驗(yàn)背景，公式的推演過(guò)程；考慮到土木工程專(zhuān)業(yè)研究生同時(shí)開(kāi)設(shè)《防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)》及《有限元法及其應(yīng)用》課程，因此，刪除了混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能部分和混凝土有限元分析部分內(nèi)容。

2.更新教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)近年來(lái)混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和發(fā)展情況，更新了課程內(nèi)容。如增加了高性能混凝土和纖維增強(qiáng)混凝土內(nèi)容，同時(shí)把鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)新的材料種類(lèi)、更新的計(jì)算理論、新的結(jié)構(gòu)型式、新的試驗(yàn)及檢驗(yàn)方法等內(nèi)容補(bǔ)充到相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中，使教學(xué)內(nèi)容能夠隨著混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的不斷發(fā)展變化及時(shí)更新。

3.安排自學(xué)內(nèi)容和案例分析內(nèi)容

由于教學(xué)時(shí)數(shù)有限，同時(shí)為培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，安排了部分自學(xué)內(nèi)容，如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)理論、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容，安排由學(xué)生自學(xué)，通過(guò)閱讀教學(xué)參考書(shū)和文獻(xiàn)檢索，掌握這兩部分內(nèi)容。編寫(xiě)了系列實(shí)際工程案例，案例涉及的知識(shí)，緊密結(jié)合課程內(nèi)容，而且案例具有一定的綜合性、典型性和啟發(fā)性，主要是關(guān)于材料、結(jié)構(gòu)、混凝土裂縫控制及耐久性等方面的案例。要求研究生利用課后時(shí)間，通過(guò)查找資料和理論分析提出解決方案，之后安排一定學(xué)時(shí)在課堂進(jìn)行討論。通過(guò)案例教學(xué)以進(jìn)一步鞏固和提高研究生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

《高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表1。

表1 《高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配表

三、教學(xué)方法與教學(xué)手段

(一)教學(xué)方法

1.目前國(guó)內(nèi)外研究生教學(xué)方法

目前國(guó)內(nèi)外碩士研究生課程的教學(xué)方法多種多樣。美國(guó)的教學(xué)方式主要是課堂講授、研討會(huì)教學(xué)方式。英國(guó)除了課堂講授方式外，還有輔導(dǎo)課、研討會(huì)、撰寫(xiě)調(diào)查報(bào)告等。日本對(duì)碩士生的教育實(shí)行講座制度，講座由1名教授主持，1名助理教授和2名助教組成，重視培養(yǎng)研究生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。加拿大多倫多大學(xué)注重研究生的研究能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，提倡研究生個(gè)人的主動(dòng)學(xué)習(xí)和研究生之間的群組學(xué)習(xí)，教學(xué)方式更多地呈現(xiàn)教授引導(dǎo)下的研究生研討模式。我國(guó)研究生的教學(xué)方式往往是本科教學(xué)的延伸，知識(shí)傳授和灌輸有余，能力培養(yǎng)不足，違背了研究生教育的特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)，創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)在教學(xué)環(huán)節(jié)中被忽視，教學(xué)和科研的互動(dòng)功能未得到發(fā)揮。

2.本課程采用的教學(xué)方式

通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外各種研究生教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合《高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課程的特點(diǎn)，課程組在教學(xué)方式上采取了系列舉措。

(1)講授式教學(xué)

對(duì)于課程主要內(nèi)容由教師講授，在課程講授過(guò)程中，重點(diǎn)講混凝土結(jié)構(gòu)研究問(wèn)題的思路和方法，講清重點(diǎn)和難點(diǎn)，主要起到提綱挈領(lǐng)的作用；對(duì)于研究生自學(xué)的內(nèi)容，安排一定學(xué)時(shí)由學(xué)生講授，既檢驗(yàn)學(xué)生的自學(xué)情況，也提高了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握水平，提高學(xué)生的表達(dá)能力。雖然采用傳統(tǒng)的教授方式，但將傳統(tǒng)的主要由老師授課的方式變?yōu)檠芯可屠蠋煿餐v授的方式。

(2)討論式教學(xué)

對(duì)于研究生講授的內(nèi)容，安排一定的學(xué)時(shí)，由老師和研究生一同對(duì)講授的內(nèi)容進(jìn)行研討，指出存在的問(wèn)題，以進(jìn)一步提高研究生的自學(xué)能力。對(duì)于布置的工程案例分析內(nèi)容，組織研究生共同討論各種方案的優(yōu)劣，集思廣益、取長(zhǎng)補(bǔ)短。通過(guò)討論式教學(xué)活動(dòng)，將原來(lái)沉悶的課堂變?yōu)闊崃矣懻摰恼n堂，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和溝通表達(dá)的能力，提高了研究生對(duì)知識(shí)的梳理和歸納能力，加深了研究生對(duì)知識(shí)的理解和掌握程度，更提高了學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

(3)調(diào)研式教學(xué)

安排研究生進(jìn)行課程某方面內(nèi)容的最新發(fā)展前沿和發(fā)展動(dòng)態(tài)調(diào)查，撰寫(xiě)調(diào)研論文，培養(yǎng)研究生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維，調(diào)動(dòng)研究生的主觀能動(dòng)性。通過(guò)調(diào)研式教學(xué)方式，培養(yǎng)研究生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，獨(dú)立分析、思考學(xué)術(shù)問(wèn)題的能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維及學(xué)術(shù)思想文字表達(dá)的能力。

(二)教學(xué)手段

1.課堂多媒體教學(xué)

課堂教學(xué)主要采用PPT課件進(jìn)行教學(xué)，將教學(xué)內(nèi)容做成圖文并茂的教學(xué)課件，增強(qiáng)研究生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的感性認(rèn)識(shí)，提高教學(xué)效率和效果。

2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

課下主要利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，把課程介紹、大綱、計(jì)劃、課件、案例等教學(xué)文件傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將傳統(tǒng)的以課堂學(xué)習(xí)為主的方式變?yōu)檎n上和課下隨時(shí)學(xué)習(xí)的方式，更方便于研究生的學(xué)習(xí)和提高。

3.微信、QQ軟件交流

對(duì)于個(gè)別問(wèn)題，課下利用微信和QQ交流軟件隨時(shí)與研究生進(jìn)行交流和溝通，進(jìn)行個(gè)性化的答疑和指導(dǎo)，拓展了老師與學(xué)生的交流渠道，使研究生遇到的問(wèn)題能隨時(shí)得到解決。

四、課程考核

(一)考核的重要性

課程考核作為教學(xué)活動(dòng)的一部分，是檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)研究生知識(shí)水平和能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一?？茖W(xué)、合理的考核不僅能夠真實(shí)反映研究生對(duì)課程知識(shí)的掌握程度，而且有利于激發(fā)研究生學(xué)習(xí)的積極性，提升學(xué)習(xí)效果。研究生教育不同于本科階段，它是培養(yǎng)具有研究能力、創(chuàng)新能力人才的重要階段，它已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的知識(shí)灌輸與一般應(yīng)用能力的培養(yǎng)階段，更是一種深層次的對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力培養(yǎng)的階段。因此，在知識(shí)的考核方面，不但是對(duì)研究生知識(shí)掌握程度進(jìn)行考核，更應(yīng)重視對(duì)研究生應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力方面的考核，應(yīng)對(duì)研究生進(jìn)行更為全面、綜合性的考核。

(二)國(guó)內(nèi)外常用考核方式

國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的考核方式相對(duì)靈活多樣，有考試、作業(yè)、論文、報(bào)告、試驗(yàn)等多種考核方式。如美國(guó)有的學(xué)校，主要通過(guò)對(duì)研究生完成研究課題的情況或完成一系列實(shí)驗(yàn)等方面的情況進(jìn)行考核，這些方法更有利于培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力。

相對(duì)而言，我國(guó)研究生的課程考核存在幾點(diǎn)弊端，考核次數(shù)少，方式單一，缺乏過(guò)程性評(píng)價(jià)，一般采用期末一次閉卷考試或一次作業(yè)確定研究生所修課程的成績(jī)方式。考試次數(shù)少，對(duì)研究生課程學(xué)習(xí)過(guò)程的監(jiān)控和指導(dǎo)不足，容易造成研究生對(duì)知識(shí)的一知半解、不夠深入，造成嚴(yán)重的應(yīng)試心理和懶惰情緒，影響學(xué)習(xí)的積極性；閉卷考試內(nèi)容統(tǒng)一，一般情況下基本都是考核研究生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，考題對(duì)研究生能力的考核不突出；開(kāi)卷考試基本都是對(duì)原有書(shū)本知識(shí)的摘抄。因此，單憑考試方式，達(dá)不到對(duì)研究生研究能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練目的，將影響研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。

(三)本課程的考核內(nèi)容和方式

1.考核內(nèi)容

課程組在考核內(nèi)容安排上既考慮要有學(xué)術(shù)價(jià)值、現(xiàn)實(shí)意義或?qū)嵱脙r(jià)值，又力爭(zhēng)觸及本學(xué)科領(lǐng)域的前沿問(wèn)題，如土木15級(jí)研究生的結(jié)課論文的部分題目見(jiàn)表2。結(jié)課論文的題目，既涉及課程的基礎(chǔ)理論知識(shí)，又要查找大量的文獻(xiàn)，才能對(duì)論文的題目進(jìn)行全面的論述。考核內(nèi)容還應(yīng)對(duì)研究生綜合能力進(jìn)行檢測(cè)，且不抑制研究生各方面能力發(fā)揮為前提。如案例分析內(nèi)容，不但可了解研究生對(duì)知識(shí)的理解和掌握程度，還可以檢驗(yàn)研究生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

表2 15級(jí)研究生結(jié)課論文部分題目

2.考核方式

重視學(xué)習(xí)過(guò)程的考核，能夠?qū)ρ芯可鷮W(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。因此，本課程的考核成績(jī)分為平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)。平時(shí)成績(jī)主要根據(jù)研究生課堂的聽(tīng)課狀態(tài)、發(fā)言、授課表現(xiàn)、案例分析及作業(yè)完成情況作為考核的依據(jù)，還安排了口試，了解研究生的學(xué)習(xí)深度及廣度，對(duì)知識(shí)的梳理、掌握程度，以及解決問(wèn)題的思路和方法。平時(shí)的考核，使研究生更關(guān)注于平時(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，在學(xué)習(xí)過(guò)程中保持良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)和積極性。期末主要以結(jié)課論文為依據(jù)進(jìn)行評(píng)定，旨在對(duì)研究生綜合能力進(jìn)行考核，包括知識(shí)的掌握水平及調(diào)研、梳理、分析、表達(dá)等方面的能力。而且結(jié)課論文也不是一次性評(píng)定成績(jī)，一般在第一次提交后，指出論文存在的問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步修改，最終以?xún)纱翁峤徽撐牡钠骄謹(jǐn)?shù)作為結(jié)課論文的成績(jī)。兩次評(píng)定成績(jī)方法，既使研究生在每次提交論文時(shí)都能認(rèn)真對(duì)待，而且使研究生的知識(shí)水平、表達(dá)能力等方面在修改過(guò)程中得到進(jìn)一步的提高，不但把考核作為評(píng)價(jià)研究生水平的環(huán)節(jié)，而且使之成為研究生知識(shí)水平和能力進(jìn)一步提升的環(huán)節(jié)。

3.考核結(jié)果分析

通過(guò)多種考核方式的結(jié)合，對(duì)研究生的評(píng)價(jià)更加準(zhǔn)確。下面以17級(jí)研究生本門(mén)課成績(jī)?yōu)槔?7級(jí)研究生平時(shí)成績(jī)、期末成績(jī)及期末與平時(shí)成績(jī)差值見(jiàn)表3，由表3可見(jiàn)平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)很接近，說(shuō)明平時(shí)和期末的考核方式對(duì)研究生的評(píng)價(jià)較準(zhǔn)確。期末總平均分79分，優(yōu)的比例6.25%。成績(jī)分布直方圖見(jiàn)圖1，其中實(shí)線直方圖為實(shí)際成績(jī)分布圖，陰影窄直方圖為期望分布直方圖。雖然優(yōu)秀成績(jī)比例較期望值偏低，但良和中等的比例高于期望值，不及格人數(shù)為零。成績(jī)分布偏離期望程度為0.34小于0.4，教學(xué)效果基本符合期望要求。

表3 17級(jí)研究生平時(shí)成績(jī)、期末成績(jī)及期末與平時(shí)成績(jī)差值表

實(shí)線直方圖為實(shí)際成績(jī)分布圖，陰影窄直方圖為期望分布直方圖

圖1 成績(jī)分布直方圖

五、結(jié)語(yǔ)

《高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》的課程教學(xué)探索已進(jìn)行了三期實(shí)踐，學(xué)生普遍感到課程學(xué)習(xí)有一定困難和壓力，尤其在結(jié)課論文寫(xiě)作過(guò)程中，需要查閱大量的資料。同時(shí)，正是因?yàn)槔щy和壓力，也學(xué)到了很多知識(shí)，提高了能力，為此，老師也要付出較多的時(shí)間和精力。學(xué)無(wú)止境，教藝無(wú)涯，教學(xué)理論在不斷地發(fā)展，建筑技術(shù)在不斷地進(jìn)步，學(xué)生的理論基礎(chǔ)、接受能力也在不斷地提高，課程教學(xué)水平也應(yīng)不斷地提高。