淺析混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)改革

高秋梅， 孫躍東，尹東霞

（1.山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院建筑工程系；2.山東科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全與信息化辦公室，山東 青島 266590）

應(yīng)用型人才培養(yǎng)主要是以應(yīng)用能力為中心，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的工程應(yīng)用專門人才為目標，應(yīng)用型創(chuàng)新人才應(yīng)體現(xiàn)在學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)與工程能力協(xié)調(diào)發(fā)展上，應(yīng)使學(xué)生既有工科學(xué)生較強的動手實踐能力，又要有理科學(xué)生的堅實理論基礎(chǔ)和思辨能力，還應(yīng)有一定土木工程學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。因此，把握社會發(fā)展對應(yīng)用型人才知識、能力和素質(zhì)的迫切需求，確定專業(yè)核心能力，推動課程改革與實踐，培養(yǎng)符合社會需要的高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才，是應(yīng)用型本科高校所要考慮的首要問題。在此背景下，本文對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的教學(xué)進行了一些改革探索和實踐，改進傳統(tǒng)教學(xué)方法，以達到提高學(xué)生的工程素質(zhì)和工程實踐能力的目的。

1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程特點及教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題

1.1 課程特點

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程專業(yè)的核心專業(yè)課程，本課程在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，主要講授梁板結(jié)構(gòu)、單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)和多層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，與國家現(xiàn)行的規(guī)范、行業(yè)標準有緊密關(guān)聯(lián)，不僅包括學(xué)生從事結(jié)構(gòu)設(shè)計的必備知識、對后期高層建筑結(jié)構(gòu)和工程結(jié)構(gòu)抗震等課程的學(xué)習(xí)有著較大的影響，而且包括學(xué)生畢業(yè)后從事施工和現(xiàn)場管理工作必要的基礎(chǔ)知識，具有較強的綜合性和實踐性，其教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果對學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和工程意識有很大影響。

1.2 課程教學(xué)中存在的問題

在教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)目前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的教學(xué)中存在的問題如下。

（1）理論與實踐脫節(jié)，不能很好地滿足社會需求。企業(yè)希望我們培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具備畢業(yè)就能上崗的綜合專業(yè)素質(zhì)，并具備吃苦耐勞、刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的意志品質(zhì)，經(jīng)過一段時間的歷練，能順利發(fā)展成為一名合格的建筑工程師。而傳統(tǒng)的教學(xué)過程中重理論、輕實踐，教學(xué)與實踐脫節(jié)導(dǎo)致學(xué)生不能完全理解和吸收理論知識，不能建立整體結(jié)構(gòu)概念，缺乏工程意識，更不能滿足企業(yè)對學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)的要求。

（2）授課模式不能保證教學(xué)效果。傳統(tǒng)課堂的模式為教師講授為主體，現(xiàn)在大都是利用多媒體授課，課件的質(zhì)量和老師的授課水平對課堂教學(xué)有著關(guān)鍵的影響。大多數(shù)情況下課件內(nèi)容多，老師講課速度快，而學(xué)生則是被動接受，若老師不能調(diào)動學(xué)生參與其中進行思考，忽視學(xué)生的主體地位，師生互動不夠通暢，學(xué)生則容易走神甚至困倦，學(xué)生的狀態(tài)反過來也會影響老師講課的積極性，這樣就難以保證教學(xué)效果，更不利于調(diào)動學(xué)生的課堂積極性和創(chuàng)造力。

（3）課程考核方式不合理。目前課程考核一般以期末考試成績?yōu)橹?，由于課程中結(jié)構(gòu)設(shè)計過程較為復(fù)雜，且公式和構(gòu)造要求多，且考試多為閉卷考試，因此考試內(nèi)容偏重于記憶，一般考題的深度和難度基本與課本例題和作業(yè)相當，對學(xué)生的應(yīng)用知識解決問題的能力和創(chuàng)新能力的考察基本無涉及。況且這種考核方式與畢業(yè)后參加注冊工程師考核要求也不同，這種考試方式重結(jié)果輕過程，不能全面反映學(xué)生的真實掌握程度，也不利于提高學(xué)生解決問題分析問題的能力。

因此，本文針對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)中存在的上述問題，基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標，進行課程教學(xué)改革，旨在提高學(xué)生分析問題解決問題的能力和理論與實踐相結(jié)合的能力。

2 課程教學(xué)改革探索

2.1 基于工程教育專業(yè)認證標準要求，以學(xué)生能力培養(yǎng)為重點，重構(gòu)課程目標

在工程教育認證背景下，認證標準規(guī)定了專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的通用標準和專業(yè)補充標準要求，總體來講，包括：以學(xué)生為中心（SC）的理念、以培養(yǎng)成果為導(dǎo)向（OBE）；在目標上強調(diào)與產(chǎn)業(yè)社會相結(jié)合；在過程中注重對目標達成的支撐；在行動上強調(diào)持續(xù)改進；在認證和評價上實行第三方評估機制。參照土木工程專業(yè)補充標準中的課程體系對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的要求，在授課過程中將培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和能力與畢業(yè)要求的工程知識、問題分析、研究和終身學(xué)習(xí)四個方面高度關(guān)聯(lián)起來，并在知識、能力和工程素養(yǎng)方面重構(gòu)課程目標。

不僅知識方面要掌握樓蓋結(jié)構(gòu)、單層工業(yè)廠房、多層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論、設(shè)計方法和相關(guān)構(gòu)造措施，而且要培養(yǎng)學(xué)生能夠進行簡單混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算，并能利用PKPM等專業(yè)軟件進行計算結(jié)果校核并出圖，并能用繪圖軟件繪制結(jié)構(gòu)施工圖的能力，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和分析解決問題的能力。

2.2 改革教學(xué)模式，實現(xiàn)多種教學(xué)方式和教學(xué)過程的有機融合

教學(xué)中以課堂講授為主，融入模型教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、實驗室教學(xué)、線上線下相結(jié)合等多種教學(xué)方式。根據(jù)課程內(nèi)容安排，教學(xué)可采用“翻轉(zhuǎn)課堂”“案例教學(xué)”等多種方法來進行。通過多環(huán)節(jié)的互動教學(xué)，形成老師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體并深度參與的課堂教學(xué)環(huán)境，達到了以“學(xué)習(xí)和學(xué)生”為中心，以“教會和學(xué)會”為目標的教學(xué)效果。

充分發(fā)揮教師科研和案例教學(xué)在課程教學(xué)中的作用。將老師特色科研、現(xiàn)場教學(xué)、工程案例分析，包括工程質(zhì)量和安全事故案例融入教學(xué)過程，引發(fā)學(xué)生的興趣、疑問和好奇，然后總結(jié)歸納目前所取得的部分成果以及尚待解決的問題、今后的研究方向，從而使學(xué)生加深了相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的印象，并且耳目一新，激發(fā)了主動思考和學(xué)習(xí)興趣，實踐證明，這種做法具有良好的教學(xué)效果。提高學(xué)生利用所學(xué)知識解決科研和實際問題能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和成就感，增強學(xué)生的社會責任感。

2.3 基于執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)，進行課程改革

在我國注冊結(jié)構(gòu)工程師制度下，只有通過注冊結(jié)構(gòu)工程師考試的土木工程專業(yè)畢業(yè)生才能取得執(zhí)業(yè)資格。但是，結(jié)構(gòu)課程教學(xué)主要集中在基本理論和知識的講解方面，而忽略了知識在具體工程中的應(yīng)用，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感覺學(xué)而無用，不能落到實處，更不能最大程度上調(diào)動起學(xué)生的積極性。而且注冊考試案例和試題大多考察的是系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，這樣在學(xué)習(xí)中有助于學(xué)生系統(tǒng)化和連貫性地掌握知識，具有很強的可操作性，有助于提高課堂效率和教學(xué)質(zhì)量。若在教學(xué)過程中面向執(zhí)業(yè)能力，將注冊考試內(nèi)容和工程案例滲透到教學(xué)中去，讓學(xué)生感覺到學(xué)習(xí)的重要性和所學(xué)知識的作用，就可以大大調(diào)動學(xué)生的積極性。

注冊考試集中在對規(guī)范的理解和應(yīng)用上，規(guī)范是結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本，課本內(nèi)容大多來源于規(guī)范，但出現(xiàn)的形式不同于規(guī)范條文且內(nèi)容少于規(guī)范，使得學(xué)生對規(guī)范比較陌生。因此，在教學(xué)過程中緊密結(jié)合規(guī)范，突出規(guī)范的重要性，組織規(guī)范學(xué)習(xí)小組。一方面，若在傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，加強構(gòu)造設(shè)計內(nèi)容的教學(xué)，并將相關(guān)規(guī)范條文與教學(xué)內(nèi)容對照講解，加深學(xué)生對規(guī)范的理解。另一方面，課下組織規(guī)范學(xué)習(xí)小組，學(xué)習(xí)課程所涉及的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》《建筑結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一標準》等規(guī)范，每周由老師提供學(xué)習(xí)主題，學(xué)生分組自主學(xué)習(xí)，以達到鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力和培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力的目的。如在學(xué)到偏壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算時，對于I形截面偏壓構(gòu)件的設(shè)計計算，可以安排學(xué)生自主學(xué)習(xí)，每組可以將學(xué)習(xí)成果在課堂上交流，這也可以作為平時成績的考核依據(jù)。

2.4 采用多元成績評價機制，重視過程考核

針對傳統(tǒng)考試方式的不足，在土木2015～2018級嘗試采用開卷考試，重點考察學(xué)生基礎(chǔ)知識的理解和應(yīng)用知識解決問題的能力。考試成績由平時成績（50%）和考試成績（50%）組成，加大平時考核成績權(quán)重，平時成績主要包括出勤、作業(yè)、討論、展示、提問、線上學(xué)習(xí)等環(huán)節(jié)，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的控制和評價。目的是提高學(xué)生課堂參與度，改變沉悶單調(diào)的課堂氣氛。通過改變考試方式，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生應(yīng)用規(guī)范解決問題的能力，也進一步與以后的注冊考試接軌。

3 教學(xué)效果

通過在課堂上對改革措施的實踐，以“學(xué)生和學(xué)習(xí)”為中心，以“教會和學(xué)會”為目標組織日常教學(xué)，課堂互動模式教學(xué)提高了學(xué)生參與度，聽課的多了，玩手機的少了，深度學(xué)習(xí)的多了，混日子的少了。學(xué)生基本知識扎實，分析問題和解決問題的能力得到提高，工程意識得到強化，增強了社會責任感。學(xué)生成績提高5%～10%，優(yōu)秀率達到25%。學(xué)生創(chuàng)新能力增強，近幾年土木工程專業(yè)學(xué)生在山東省、北京市和全國結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽中屢創(chuàng)佳績。

4 結(jié)語

經(jīng)過近五年的教學(xué)改革實踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果在專業(yè)課的學(xué)習(xí)中反映良好，能夠?qū)W以致用，學(xué)生普遍表示收獲較大，我校的混凝土教學(xué)也取得了良好的效果，提高了教學(xué)質(zhì)量。說明了在重復(fù)的教學(xué)工作中，能夠善于順應(yīng)時代發(fā)展，以社會需求為導(dǎo)向，以實際工程為背景，以工程技術(shù)為主線，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，改革教學(xué)方法是培養(yǎng)應(yīng)用型人才質(zhì)量的有效途徑。