土木工程專業(yè)研究生課程教學(xué)探討

席永慧 胡曉依 徐偉

摘 要：建筑業(yè)的飛速發(fā)展帶來(lái)土木工程混凝土材料和施工工藝的突飛猛進(jìn)的發(fā)展，本文對(duì)這一課程的教學(xué)內(nèi)容的選用、教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)、學(xué)生能力的培養(yǎng)三方面進(jìn)行探討，提高了研究生課程的質(zhì)量、廣度和深度。

關(guān)鍵詞：混凝土; 施工; 研究生; 教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2019）04-167-001

1.引言

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出要實(shí)施“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃[1，2]。同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院是國(guó)內(nèi)同類專業(yè)中教學(xué)和研究實(shí)力最強(qiáng)的學(xué)院之一，同濟(jì)大學(xué)培養(yǎng)造就的土木工程方面專業(yè)人才的遍布國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各條戰(zhàn)線，在學(xué)術(shù)界和工程界做出了積極的貢獻(xiàn)，同濟(jì)土木學(xué)院現(xiàn)在推行的“卓越工程師人才計(jì)劃“對(duì)于碩士研究生注重基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)、繼續(xù)學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、國(guó)際視野等方面綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

《新型混凝土及施工工藝》是同濟(jì)大學(xué)土木學(xué)院開(kāi)設(shè)的一門課，歷史悠久，較受學(xué)生的歡迎，但隨著建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，新技術(shù)和新工藝層出不窮，對(duì)混凝土的應(yīng)用要求越來(lái)越高。這是對(duì)我們課程的內(nèi)容和教學(xué)方法改革的推動(dòng)力。

一、教學(xué)內(nèi)容的選用及更新

同濟(jì)大學(xué)施工教研室趙志縉在很早就出版了《新型混凝土及其施工工藝》一書，2005年已是第三版，這本教材匯集了我國(guó)混凝土施工技術(shù)和理論研究的最新成果，比較系統(tǒng)、全面。但是隨著混凝土研究和應(yīng)用的深入，一方面需要對(duì)原有內(nèi)容更新，另外一方面又有新型混凝土的出現(xiàn)，需要補(bǔ)充，如清水混凝土、再生混凝土、透水混凝土。

加強(qiáng)和補(bǔ)充基礎(chǔ)理論知識(shí)，適應(yīng)研究生培養(yǎng)的廣度和深度的要求，比如增加了混凝土耐久性測(cè)試的方法及材料微觀分析的方法。

結(jié)合最新的科研成果和工程應(yīng)用。同濟(jì)土木學(xué)院和材料學(xué)院就有不少?gòu)氖禄炷敛牧虾褪┕ぜ夹g(shù)的研究，且是這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)跑者，比如肖建莊教授就是再生混凝土和透水混凝土方面研究的專家。另外上海大工程很多，有很多的工程實(shí)例供我們教學(xué)應(yīng)用。這些給我們的課程提供了活生生的素材，使得課程既有深度，也更加實(shí)用，貼近實(shí)際。

2.教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)

理論和實(shí)踐相結(jié)合，課堂教學(xué)和參觀、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、參加會(huì)議等相結(jié)合是講好這門課程的關(guān)鍵。

首先利用同濟(jì)大學(xué)綜合性大學(xué)的優(yōu)勢(shì)，跨學(xué)院參觀實(shí)驗(yàn)室和跨學(xué)院聽(tīng)實(shí)驗(yàn)課。比如這門課很重要的一章“高性能混凝土”，首先必須掌握耐久性的概念，只停留在課堂上的講解是不夠的。我們充分利用學(xué)校資源，跨學(xué)院參觀材料學(xué)院的“先進(jìn)土木工程材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，使得學(xué)生對(duì)抽象的概念有了感性認(rèn)識(shí)。另外讓學(xué)生旁聽(tīng)化學(xué)系開(kāi)設(shè)的《儀器分析》課中和混凝土性能測(cè)試有關(guān)的理論和上機(jī)操作課（如掃描電鏡和X衍射），了解了儀器構(gòu)造、測(cè)試步驟、樣品制備等，還有自己帶樣品上機(jī)操作的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，這些為學(xué)生打好了扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)。

同濟(jì)地處大上海，為現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)提供了機(jī)會(huì)。這門課會(huì)安排兩三次施工現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。如這學(xué)期參觀了灌注樁和地下連續(xù)墻工地，全過(guò)程觀看水下澆筑混凝土的施工，并現(xiàn)場(chǎng)講解和討論。再比如“上海國(guó)際設(shè)計(jì)中心”大樓就地處同濟(jì)東北門，是“清水混凝土詩(shī)人”安藤忠雄的作品。讓學(xué)生站在真正的清水混凝土建筑面前，體會(huì)它傳達(dá)出的一種其他人工建筑材料無(wú)法模仿的天然質(zhì)樸與厚實(shí)。通過(guò)觀看表面質(zhì)量、氣孔、露筋、禪縫和明縫、錯(cuò)臺(tái)等表面質(zhì)量問(wèn)題，體會(huì)到做好清水混凝土工程的不易，不但技術(shù)要過(guò)關(guān)，組織設(shè)計(jì)、施工到項(xiàng)目管理與監(jiān)理督檢都要過(guò)關(guān)。再結(jié)合工程施工時(shí)作者拍攝的施工照片，學(xué)習(xí)討論清水混凝土的各環(huán)節(jié)的措施。

參觀預(yù)制品構(gòu)件生產(chǎn)基地也是一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。在那里能看到上海地鐵需要的大量管片的生產(chǎn)流水線等，看到商品混凝土攪拌站中各種材料的堆場(chǎng)布置、自動(dòng)化進(jìn)料、稱量、攪拌和連網(wǎng)的檢測(cè)，還能了解一些新型混凝土的發(fā)展和應(yīng)用情況，比如輕質(zhì)陶粒混凝土已很少用，再生混凝土成本相對(duì)高，應(yīng)用也比較少，需要國(guó)家的政策扶持等。

參加會(huì)議，聽(tīng)取會(huì)議報(bào)告也是很有效的獲得最新知識(shí)的途徑。同濟(jì)土木學(xué)院經(jīng)常舉辦國(guó)際和國(guó)內(nèi)的學(xué)術(shù)會(huì)議，比如2013年在上海同濟(jì)大學(xué)召開(kāi)的“第八屆高強(qiáng)與高性能混凝土及其應(yīng)用會(huì)議”，來(lái)自包括清華大學(xué)在內(nèi)的科研院校、施工企業(yè)分享了最新的科研成果和工程引用，信息量極大，對(duì)老師和學(xué)生都是極佳的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，這本會(huì)議論文集也是后來(lái)我們幾年的教材之一。再如2017年在同濟(jì)召開(kāi)的“模塊化和預(yù)制建造國(guó)際會(huì)議（2017MOC）能讓聽(tīng)眾了解到混凝土預(yù)制裝配技術(shù)最新的發(fā)展和亟待解決的棘手問(wèn)題（如灌漿套筒的連接和監(jiān)測(cè)問(wèn)題）。

3.能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)

前面講到的跨學(xué)院參觀、跨學(xué)院聽(tīng)課、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、參觀、參加會(huì)議都是加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)、培養(yǎng)實(shí)踐能力、拓展國(guó)際視野的手段。

課堂討論是培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題的方法。比如在講授課高性能混凝土?xí)r，先把問(wèn)題提出：收縮導(dǎo)致的混凝土的開(kāi)裂是通病、難題，裂縫會(huì)影響和摧毀混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。原因是強(qiáng)度等級(jí)越來(lái)越高、高效減水劑的廣泛使用、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等環(huán)節(jié)對(duì)現(xiàn)代混凝土的認(rèn)識(shí)不夠、泵送混凝土施工工藝的發(fā)展也使得混凝土裂縫控制的技術(shù)難度大大增加;還有過(guò)度追求工程進(jìn)度造成混凝土得不到充分養(yǎng)護(hù)。課堂上從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料配合比、施工多方面討論分析存在的問(wèn)題和解決的措施。

閱讀專業(yè)課外書籍，培養(yǎng)繼續(xù)學(xué)習(xí)能力。比如王鐵夢(mèng)主編的《工程裂縫控制》是混凝土裂縫研究和應(yīng)用者必看的專著，他提出的超長(zhǎng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的理念、計(jì)算方法和實(shí)際應(yīng)用方法得到業(yè)界廣泛的認(rèn)同。

注重文獻(xiàn)閱讀和寫綜述也是能力培養(yǎng)的方法之一，通過(guò)總結(jié)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并在課堂上交流，使得學(xué)生對(duì)內(nèi)容理解透徹，也滲透了科研思維，并且鍛煉了寫作、制作PPT的能力和表達(dá)溝通能力[3]。

參考文獻(xiàn)：

[1]古新，張景華，王永慶，鄭志陽(yáng)等.高校典型工科專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革研究[J]實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2017，12，20（6）：149-153

[2]夏靜萍.面向卓越工程師培養(yǎng)的自動(dòng)化控制原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，實(shí)驗(yàn)室研究與探索[J]2917，12，36（12）：188-191

[3]謝順利，張春麗，邊亞?wèn)|.關(guān)于研究生結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)課程的幾點(diǎn)思考[J]河南建材，2018，（6）：366-367