王強 陳慕杰 陳宜虎
摘 要:單向板肋梁樓蓋課程設計作為混凝土結(jié)構(gòu)設計課程的重要實踐環(huán)節(jié),并且作為土木工程專業(yè)工民建方向?qū)嵺`教學的重要組成部分,在新形勢下應隨著行業(yè)的發(fā)展和社會的需求適時地調(diào)整和改革。針對近年來課程設計教學中存在的一些問題,提出該課程設計改革的一些思路。
關(guān)鍵詞:單向板肋梁樓蓋;課程設計;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:*********
一、引言
混凝土結(jié)構(gòu)設計課程是理論性與實踐性相互融合的一門學科,是土木工程專業(yè)工民建方向的核心專業(yè)課程之一,樓蓋課程設計是該課程的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié),是混凝土結(jié)構(gòu)課程基本理論與工程實際相結(jié)合的橋梁。通過課程設計環(huán)節(jié),使學生具有綜合運用混凝土結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容的能力,培養(yǎng)學生使用圖集、規(guī)范以及繪制結(jié)構(gòu)施工圖等技能,提高學生分析問題、解決問題以及獨立工作的能力。多年來的教學實踐證明,這一教學環(huán)節(jié)對學生能力的培養(yǎng)起到了一定的作用。
二、單向板肋梁樓蓋課程設計的主要內(nèi)容與特點
單向板肋梁樓蓋課程設計的內(nèi)容主要包括:鋼筋混凝土肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置,板、次梁、主梁力學簡圖的確定以及其內(nèi)力的計算,其截面尺寸的選取以及配筋計算,并繪制其結(jié)構(gòu)施工圖。混凝土樓蓋的計算為混凝土結(jié)構(gòu)設計課程第一章所學的重點內(nèi)容,其計算理論涵蓋了彈性與塑性兩種計算理論,構(gòu)件的截面設計則為混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程(前期已學)的主要內(nèi)容,而最終結(jié)構(gòu)施工圖的繪制則主要體現(xiàn)了樓蓋其他一些構(gòu)造措施、學生的繪圖能力以及將設計內(nèi)容用圖紙表達出來的綜合能力。所以,單向板肋梁樓蓋課程設計的特點是:(1)涉及專業(yè)知識面廣:包括力學、制圖學、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理與設計、相關(guān)規(guī)范與圖集等;(2)實踐性強。學生將所學專業(yè)知識融會貫通于整個設計中,并用施工圖紙來體現(xiàn)設計的最終成果,理論聯(lián)系實際;(3)立體難度較大。對于初學者來說,在沒有任何實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,單單僅憑所學書本知識,通過查閱相關(guān)規(guī)范與圖集獨立完成設計,難度是相當大的。
三、以往單向板肋梁樓蓋課程設計中存在的主要問題
單向板肋梁樓蓋課程設計的過程一般是指導教師下發(fā)設計任務書,并對設計步驟及設計要求及事項進行詳細講解,學生根據(jù)任務書的要求,查閱相關(guān)資料及圖集來完成,教師進行過程控制及答疑。通過多年指導的經(jīng)驗,筆者認為,主要存在以下一些問題:
1.學生可查閱資料少,且書本教學內(nèi)容陳舊,沒有根據(jù)當前社會及專業(yè)發(fā)展做出及時更新
該課程設計一般安排在大三下學期混凝土結(jié)構(gòu)設計課程結(jié)束后進行,此時學生一般還不懂得怎樣查閱規(guī)范,其主要參考資料是來自于他們的課本,但課本該部分內(nèi)容過于陳舊,并且和工程實際有很大差距。例如,(1)書本上梁的配筋圖還在用“截面法”表示,并且從未提到過任何關(guān)于“平發(fā)”表示的內(nèi)容,這對于行業(yè)沿用了將近十年的“平發(fā)”表示方法是極為不相稱的。(2)對于構(gòu)件的配筋方式來說,有“彎起式”與“分離式”兩種,前者雖然可以充分利用鋼筋,從而節(jié)約成本,但其施工工藝復雜,在現(xiàn)在的實際工程已很少采用,且“平發(fā)”圖已摒棄了這種施工工藝,現(xiàn)在的實際工程已基本都采用后者。課本上雖然對這兩種施工工藝都有所提及,但教學例題一直沿用以前課本例題的“彎起式”配筋方法,這對于培養(yǎng)實用型人才的戰(zhàn)略目標又是極為不相稱的。
2.設計內(nèi)容相對單一沒有變化,并且任務書中將設計條件限定太死,容易引起學生之間相互抄襲
通過多年指導該課程設計可以看出,該課程設計在下發(fā)任務書時,就已經(jīng)將主次梁的布置方式確定,其跨度與跨數(shù)也都為定值,并且樓板荷載、混凝土強度等級等設計條件也都相同,這不僅限制了一些能力較強的學生自主創(chuàng)新思維的發(fā)揮,同時還給一些偷懶的學生抄襲帶來可乘之機。因為該設計雖然要求每個學生獨立完成,但是他們之間是可以相互討論的,這也是必要的,而在任務書中又把設計條件限制得那么死,那么如果有兩位學生構(gòu)件的截面尺寸取得正好一樣的話,那他們之間就可以完全抄襲了,這也就失去了培養(yǎng)學生分析問題、解決問題以及獨立工作能力的意義了。
四、問題的解決方法及注意事項
針對以上提出的問題,筆者在實際指導過程中引入了以下方法,并取得了理想效果。
1.在施工圖繪制中要求學生在原有要求的基礎(chǔ)上多繪制一張梁平法施工圖
平法是將結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸和配筋等,按照平面整體表示方法制圖規(guī)則,直接表達在各類構(gòu)件的結(jié)構(gòu)平面布置上,再與標準構(gòu)造詳圖相配合,即構(gòu)成一套完整的結(jié)構(gòu)施工圖。教師在指導設計前,應結(jié)合本次設計內(nèi)容,給學生簡單介紹一些“平法”的表示方法,并應要求學生到圖書館借閱設計規(guī)范與“平法”圖籍,同時,應建議混凝土結(jié)構(gòu)設計課程的任課教師在授課時需結(jié)合現(xiàn)在工程實例教學,組織學生參觀一些現(xiàn)場樓蓋施工的工地,結(jié)合實物弄懂樓板,主次梁的“分離式”配筋的布置方式,授課時還要多結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范來講解,因為規(guī)范才是設計的指路燈,不要只會“照本宣科”,使學生懂得做設計是一項需要自己主動來完成的事情,是自身如何運用所學知識能力的一種體現(xiàn)。
2.將任務書中的一些設計條件改為“范圍值”,而不是“定值”
比如,樓蓋的尺寸,樓板的活荷載(可根據(jù)使用功能不同),混凝土強度等級(C20,C25,C30)等,學生設計時可自行選擇,包括結(jié)構(gòu)布置時,指導教師只需劃定其長短邊比例(符合單向板要求)以及如何等分的一些要求,主次梁的跨度、跨數(shù)均可由學生自己來定。這就大大提高了學生自主創(chuàng)新的能力,使學生感覺自己成為一名“小設計師”,而不是感覺在完成一次大的課堂作業(yè),同時還能有效地杜絕抄襲現(xiàn)象。
但是筆者認為,在布置繪制“平法”施工圖的同時還應注意強調(diào)繪制好主次梁的“截面法”施工圖?!捌椒ā笔┕D只是附加內(nèi)容,它并不能取代“截面法”施工圖。因為學生畢竟是初學者,“平法”相對于“截面法”的配筋表示方法過于抽象,可以說,“截面法”是“平法”的基礎(chǔ),所以,學生只有很好地掌握了“截面法”的表示方法,才有助于他們更好地認識和理解“平法”的表示方法。而且主梁“截面法”的配筋圖直接關(guān)系到其抵抗圖的繪制,這一知識點正是該課程設計的一個重點,也是一個難點,是要求學生特別注意的地方。
重視課程設計,對學生而言,課程設計是對課程的又一次復習,是將學習內(nèi)容有機聯(lián)系起來的橋梁。通過課程設計,可以提高學生處理實際問題的能力;對教師而言,課程設計是畢業(yè)設計的先導,指導好課程設計,可以間接地提高畢業(yè)設計的質(zhì)量。所以,課程設計是教學過程中不容忽視的一個重要環(huán)節(jié)。
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(作者單位 王強:桂林理工大學土木與建筑工程學院
陳慕杰,陳宜虎:桂林理工大學博文管理學院)