盧召紅 薛景宏

(東北石油大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，黑龍江 大慶 163318)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是高等學(xué)校土木工程專業(yè)學(xué)生必須掌握精通的專業(yè)課，該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的混凝土結(jié)構(gòu)工程概念、設(shè)計(jì)方法、工程意識(shí)、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力等方面具有重要意義，在土木工程專業(yè)系列課程中占有十分重要的地位。該課程是理論密切聯(lián)系實(shí)踐的工程類課程，所學(xué)內(nèi)容與其他各門(mén)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)緊密聯(lián)系，也是工作中應(yīng)用最多、最廣的專業(yè)知識(shí)，并對(duì)學(xué)生在專業(yè)方向的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展起到至關(guān)重要的決定性作用。而在課程的教學(xué)過(guò)程中，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是以課堂教師講授為主，以課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)生設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)際等實(shí)踐教學(xué)為輔助的教學(xué)模式已顯露出諸多的弊端。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中只注重課程理論學(xué)習(xí)而疏忽了實(shí)際操作和創(chuàng)新能力。隨著我國(guó)確定“到2020年進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列”的科技發(fā)展總目標(biāo)，我國(guó)教育改革的重點(diǎn)將轉(zhuǎn)向探索如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。基于此，現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)模式已不適應(yīng)新型人才的培養(yǎng)，尋求新的教學(xué)方法已勢(shì)在必行。當(dāng)前，“CDIO”教育模式是國(guó)際工程教育與人才培養(yǎng)的最新創(chuàng)新模式教育之一，該教育模式自提出至今逐漸受到了國(guó)內(nèi)外工科教育界的普遍認(rèn)可和積極響應(yīng)。實(shí)施探究式學(xué)習(xí)、參與學(xué)習(xí)和主動(dòng)實(shí)踐學(xué)習(xí)是該教育模式的特點(diǎn)，幫助學(xué)生明確所學(xué)內(nèi)容在學(xué)科知識(shí)體系中的位置，找到建立和優(yōu)化自身知識(shí)系統(tǒng)的方向和學(xué)習(xí)方法，確定學(xué)習(xí)的方向性和主動(dòng)性，提高輕松活躍的課堂氛圍。

1 CDIO工程教育理念

CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)，即“構(gòu)想—設(shè)計(jì)—實(shí)施—操作”四個(gè)過(guò)程，涵蓋了絕大多數(shù)工程師的專業(yè)實(shí)踐過(guò)程。該教育模式包括個(gè)人的學(xué)術(shù)知識(shí)水平，學(xué)習(xí)者終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)交流能力、項(xiàng)目整體掌控和駕馭能力，該教育模式的前景是培養(yǎng)有專業(yè)技能、有社會(huì)意識(shí)和有企業(yè)家素質(zhì)的高級(jí)工程師。CDIO工程教育大綱包含復(fù)雜的工程系統(tǒng)、成熟思維的個(gè)體、基于工程環(huán)境的現(xiàn)代團(tuán)隊(duì)、構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作4個(gè)層面。在該大綱指導(dǎo)下，培養(yǎng)出來(lái)的工程人才能夠具備:專業(yè)技術(shù)知識(shí)、個(gè)人專業(yè)技能水平和職業(yè)道德標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和項(xiàng)目運(yùn)作能力。該模式下的課程體系主要表現(xiàn)為:1)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;2)能夠明確學(xué)習(xí)方向并轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)態(tài)度;3)能夠提高專業(yè)基礎(chǔ)水平;4)能夠提高團(tuán)隊(duì)合作意識(shí);5)能夠提高教師的任教水平和專業(yè)能力;6)能夠提供更多更好的課程評(píng)價(jià)方法和教學(xué)效果驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)。

2 基于CDIO理念的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程改革實(shí)踐

教學(xué)方法上實(shí)施探究式學(xué)習(xí)、參與學(xué)習(xí)和主動(dòng)實(shí)踐學(xué)習(xí)，該方法主要體現(xiàn)對(duì)“構(gòu)思”環(huán)節(jié)的需求分析，幫助學(xué)生找準(zhǔn)所學(xué)課程內(nèi)容在該學(xué)科體系中的位置，明確學(xué)習(xí)的目的和方法，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)的興趣。并使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識(shí)迅速應(yīng)用到實(shí)際的工程中。將理論知識(shí)和實(shí)際工程設(shè)計(jì)聯(lián)系起來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氣氛并讓學(xué)生感覺(jué)學(xué)有所長(zhǎng)，學(xué)有所用。

2.1 建立CDIO模式下新型課堂授課體制

課堂上，教師應(yīng)緊密結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，知識(shí)面廣但又重點(diǎn)突出，結(jié)合工程實(shí)際以及國(guó)內(nèi)外前沿的知識(shí)，開(kāi)闊學(xué)生的視野，調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲望，賦予課堂時(shí)代氣息?；A(chǔ)知識(shí)講解過(guò)程中，必須嚴(yán)格要求學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，要博學(xué)多問(wèn)，重點(diǎn)突出。對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)要著重講解并要求學(xué)生理解透徹，記得清晰。以專業(yè)知識(shí)為載體培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的具體分析過(guò)程、分析方法、重點(diǎn)和難點(diǎn)的講解，用傳統(tǒng)的教學(xué)手段，以便學(xué)生能夠跟著教師的思路逐步領(lǐng)會(huì);同時(shí)注重多媒體輔助教學(xué)的配合運(yùn)用，使課堂教學(xué)能更生動(dòng)、更形象的進(jìn)行講解，提高授課效率和教學(xué)效果，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，與學(xué)生進(jìn)行雙向交流，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。教學(xué)過(guò)程中，可以通過(guò)不同的教學(xué)形式或手段對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講解。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性可組織學(xué)生分組討論、各抒己見(jiàn)，然后派代表發(fā)言或以辯論的形式對(duì)復(fù)雜和爭(zhēng)議的問(wèn)題進(jìn)行討論，相對(duì)于傳統(tǒng)單獨(dú)提問(wèn)的形式，這樣效果要好得多。同時(shí)，還要注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力，讓學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

2.2 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，要求學(xué)生實(shí)際操作或模擬實(shí)際操作設(shè)計(jì)的能力很高，因此實(shí)踐教學(xué)同樣是本課程教學(xué)環(huán)節(jié)中必不可少的重要環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)對(duì)于學(xué)生培養(yǎng)學(xué)有所長(zhǎng)學(xué)有所用的能力和未來(lái)的從業(yè)方向起到了至關(guān)重要的作用，甚至關(guān)系到整個(gè)課程的教學(xué)。為此，按照圍繞該課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、建立實(shí)習(xí)基地、畢業(yè)實(shí)習(xí)及社會(huì)調(diào)查等實(shí)踐教學(xué)。

課程設(shè)計(jì)是鞏固加深理論知識(shí)和綜合使用技能的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)單元或體系，如鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，讓學(xué)生將理論知識(shí)運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，并采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，對(duì)兩種設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析，促進(jìn)學(xué)生設(shè)計(jì)操作能力和綜合分析能力的培養(yǎng)。理論課程完成后，讓學(xué)生進(jìn)入設(shè)計(jì)基地，進(jìn)入一個(gè)工作團(tuán)隊(duì)，通過(guò)一個(gè)具體實(shí)際建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程，讓學(xué)生來(lái)驗(yàn)證“設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)”的環(huán)節(jié)，掌握混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和設(shè)計(jì)流程，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力;在遇到問(wèn)題時(shí)，通過(guò)教師或工程師的開(kāi)導(dǎo)啟發(fā)，讓學(xué)生自己分析失敗原因，幫助學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，起到活學(xué)活用的作用。在設(shè)計(jì)總結(jié)提交設(shè)計(jì)成果時(shí)，注重設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)范性，嚴(yán)格按照正規(guī)設(shè)計(jì)圖紙和計(jì)算書(shū)的標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收學(xué)生的設(shè)計(jì)成果。根據(jù)CDIO理念，改革現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)模式，調(diào)整實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地，充分利用教學(xué)資源，做好每次實(shí)驗(yàn)和操作訓(xùn)練，給每位學(xué)生充足的操作、思考和理解時(shí)間，成績(jī)考核遍布整個(gè)教學(xué)過(guò)程的始終，促使學(xué)生重視每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺(jué)性和主動(dòng)性，避免學(xué)生突擊應(yīng)付考試，顯著增強(qiáng)課程的教學(xué)效果。

2.3 基于工程項(xiàng)目學(xué)習(xí)教學(xué)方法

教學(xué)過(guò)程中以實(shí)際工程項(xiàng)目為載體，結(jié)合結(jié)構(gòu)工程學(xué)科知識(shí)，從實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目中引出工程實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)實(shí)際的問(wèn)題讓學(xué)生在解決和學(xué)習(xí)的過(guò)程中掌握學(xué)科知識(shí)、鍛煉工程設(shè)計(jì)能力。在解決實(shí)際工程問(wèn)題過(guò)程中，應(yīng)用課程教學(xué)為學(xué)生提供牢靠的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)一步解決學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的目的和怎樣應(yīng)用等一系列問(wèn)題。通過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算與施工圖繪制的工程設(shè)計(jì)實(shí)例，分析設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)過(guò)程，使學(xué)生了解本課程主要知識(shí)點(diǎn)與混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的關(guān)系，從一個(gè)工程師應(yīng)具有的專業(yè)素質(zhì)和靈敏度去面對(duì)課程學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)施工圖的繪制直至施工圖交底，工程竣工驗(yàn)收的全過(guò)程，完整地展開(kāi)“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)用”四大環(huán)節(jié)于一個(gè)完整的項(xiàng)目，完成一個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全過(guò)程。培養(yǎng)學(xué)生在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)知識(shí)的不斷運(yùn)用和再學(xué)習(xí)的過(guò)程，讓學(xué)生不斷的提高對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，擴(kuò)大學(xué)生專業(yè)視野，增強(qiáng)學(xué)生社交和專業(yè)實(shí)踐能力，提高專業(yè)知名度，檢驗(yàn)專業(yè)辦學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)方向。

2.4 考核模式的改革

學(xué)生成績(jī)的計(jì)算由期末考試成績(jī)、平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和課程設(shè)計(jì)成績(jī)四個(gè)部分組成。期末考試方式采用開(kāi)卷和閉卷雙重模式，即考試分兩部分進(jìn)行，前段基礎(chǔ)理論和概念題目采用閉卷方式，后段采用開(kāi)卷考試，主要考察設(shè)計(jì)計(jì)算型題目，可借鑒結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)課考試的題型和方式。課程設(shè)計(jì)成績(jī)根據(jù)平時(shí)成績(jī)(30%)，設(shè)計(jì)成績(jī)(50%)，答辯成績(jī)(20%)三部分構(gòu)成。期末考試成績(jī)按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格評(píng)定，評(píng)定結(jié)果應(yīng)該是透明化即讓學(xué)生對(duì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和自己的卷面有清晰的了解，知道失分點(diǎn)和失分原因。平時(shí)成績(jī)包括課堂表現(xiàn)力和平時(shí)出勤率等，以保證學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)態(tài)度，并加強(qiáng)平時(shí)作業(yè)和平時(shí)測(cè)試的力度，讓學(xué)生注重平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)效果。實(shí)踐環(huán)節(jié)可分組進(jìn)行評(píng)定，不同的設(shè)計(jì)小組由于設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容不同，為了讓每位學(xué)生都涉及到不同知識(shí)點(diǎn)，避免學(xué)習(xí)中出現(xiàn)片面和死角。設(shè)計(jì)完成后，由負(fù)責(zé)老師組織學(xué)生答辯，每組隨機(jī)抽取一個(gè)學(xué)生進(jìn)行答辯，答辯成績(jī)作為該小組每位成員的基礎(chǔ)分?jǐn)?shù)，該工程是將整個(gè)設(shè)計(jì)小組模擬成一個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，每位隊(duì)員都必須均衡學(xué)習(xí)，每個(gè)人努力的結(jié)果是大家獲得好成績(jī)的前提，以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和互助互學(xué)的意識(shí)。上述考查評(píng)價(jià)方式有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性和主動(dòng)性，避免學(xué)生突擊應(yīng)付考試，從而顯著增強(qiáng)教學(xué)效果。

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