鄭玉今

【摘 要】混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理是土木工程專業(yè)核心課程之一。此門課程的教學(xué)效果甚至影響整個(gè)土木工程專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。根據(jù)課程特點(diǎn)，在教學(xué)上堅(jiān)持了整體到局部的教學(xué)、堅(jiān)持了貫通概念與基本理論的教學(xué)、堅(jiān)持了復(fù)雜公式簡(jiǎn)單化的教學(xué)、堅(jiān)持了重視計(jì)算的教學(xué)?？己朔绞缴蠄?jiān)持了從平時(shí)抓起的思想。經(jīng)過(guò)幾年教學(xué)取得了良好的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)效果;整體到局部;重視計(jì)算;考核方式。

0 引言

混凝土設(shè)計(jì)原理是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程的基礎(chǔ)課程。此門課程的教學(xué)效果甚至影響整個(gè)土木工程專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。它是理論與實(shí)踐相結(jié)合而且綜合性很強(qiáng)的一門課程。要考慮的因素多、未知量多，甚至需要先假設(shè)一些未知量，答案又不是唯一。在學(xué)習(xí)上，相對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)、力學(xué)等過(guò)去習(xí)慣的唯一答案，學(xué)生一時(shí)難以接受混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的有多個(gè)近似答案，在一定程度上增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，導(dǎo)致自信心不足。實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的教學(xué)，便成為教授此門課程過(guò)程中值得探討與思考的問(wèn)題。

1 聯(lián)系力學(xué)認(rèn)識(shí)什么是混凝土原理

混凝土原理涉及的前期課程是材料力學(xué)，它與材料力學(xué)既有密切的相關(guān)性又有一些區(qū)別。相關(guān)性在于，材料力學(xué)中的內(nèi)力、外力、應(yīng)力、應(yīng)變、強(qiáng)度、剛度等概念始終貫穿于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程之中，而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的有關(guān)計(jì)算也可以經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化后由材料力學(xué)課程中的力學(xué)平衡、物理及幾何關(guān)系解決。區(qū)別在于，材料力學(xué)研究的是以單一、均質(zhì)、連續(xù)的理想彈性材料的拉、壓、彎、剪、扭構(gòu)件，而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理研究的是鋼筋與混凝土兩種力學(xué)性質(zhì)截然不同的材料組成的非彈性材料的拉、壓、彎、剪、扭構(gòu)件。在性質(zhì)上來(lái)說(shuō)，組成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋是勻質(zhì)、彈性的材料，而混凝土卻是非勻質(zhì)、非彈性、不連續(xù)的材料。使鋼筋與混凝土這兩種力學(xué)性質(zhì)截然不同的材料能夠在一起共同工作的原因是混凝土結(jié)硬并達(dá)到一定的強(qiáng)度后，鋼筋與混凝土之間建立起的粘結(jié)強(qiáng)度足夠承擔(dān)由于相對(duì)變形在他們界面上產(chǎn)生的作用力;但相應(yīng)的，兩者在強(qiáng)度和數(shù)量上的匹配會(huì)引起構(gòu)件破壞性質(zhì)和承載力計(jì)算方法的改變，使得構(gòu)件具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性和離散性[1]。

2 對(duì)于教學(xué)上的幾點(diǎn)建議

2.1 堅(jiān)持整體到局部的教學(xué)

要重視在學(xué)一門課及每一章節(jié)之前，對(duì)所要學(xué)的內(nèi)容做總體介紹的教學(xué)。以便學(xué)生了解全部?jī)?nèi)容都有哪些，在心里有個(gè)尺度?？梢詰{借多媒體圖文聲像并茂的優(yōu)勢(shì)介紹，這樣使學(xué)生對(duì)抽象化的結(jié)構(gòu)理論有一個(gè)形象地認(rèn)識(shí)。相當(dāng)于做一次學(xué)前認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，不花費(fèi)時(shí)間去看工地能夠把“工地”搬入教室，使學(xué)生感性認(rèn)識(shí)到開設(shè)此門課或此章節(jié)在工程實(shí)踐中的作用，從而引起和提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，有目的性地進(jìn)入學(xué)習(xí)。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)中做到從整體到局部：如果把章看成整體，節(jié)是它的局部;如果把節(jié)看成整體，分節(jié)目是它的局部;如果把分節(jié)目看成整體，其內(nèi)容是它的局部。若沒(méi)有按照整體到局部的思想學(xué)習(xí)，課程內(nèi)容千頭萬(wàn)緒雜亂無(wú)章，怎么學(xué)也理不順。而按照整體到局部的學(xué)習(xí)，就可以實(shí)現(xiàn)將本課程越學(xué)越薄，最后達(dá)到一章節(jié)一張紙，甚至一門課一張紙的效果。

2.2 堅(jiān)持使學(xué)生貫通概念與基本理論的教學(xué)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的課程是按照以下順序安排的：混凝土結(jié)構(gòu)用材料的性能、設(shè)計(jì)方法、軸心受力構(gòu)件正截面承載力計(jì)算、受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算、受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算、受扭構(gòu)件承載力計(jì)算、偏心受力構(gòu)件承載力計(jì)算、裂縫、變形和耐久性、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)。這其中屬于概念與基本理論的是前兩章鋼筋與混凝土兩種材料的本構(gòu)關(guān)系、力學(xué)性能、強(qiáng)度的取法、變形的相互協(xié)調(diào)與制約，以及拉、壓、彎、剪、扭構(gòu)件的承載力計(jì)算之前的構(gòu)件的破壞機(jī)理，還有裂縫、變形及預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計(jì)的一些規(guī)定等。而鋼筋與混凝土結(jié)構(gòu)的本構(gòu)關(guān)系與構(gòu)件的破壞機(jī)理是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的基本理論。即使是概念與基本理論，我們也不能盲目地死記硬背。越是基礎(chǔ)越需要理解與剖析它的來(lái)龍去脈，真正理解了本質(zhì)才能有興趣學(xué)它，召喚探索知識(shí)的渴望。要求學(xué)生聯(lián)系構(gòu)件的破壞機(jī)理，建立各種構(gòu)件的承載力基本計(jì)算公式，進(jìn)一步做到推導(dǎo)簡(jiǎn)單公式與靈活運(yùn)用，以便解決工程實(shí)際問(wèn)題。

2.3 堅(jiān)持復(fù)雜公式簡(jiǎn)單化的教學(xué)

構(gòu)件的承載力計(jì)算是本課程的重點(diǎn)，同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。構(gòu)件承載力計(jì)算種類多、計(jì)算公式多而復(fù)雜、每種構(gòu)件計(jì)算類型又多，對(duì)新學(xué)本課程的學(xué)生來(lái)說(shuō)無(wú)疑有很大難度。如果教師講授時(shí)能夠明確各種計(jì)算思路，明確計(jì)算步驟地系統(tǒng)地分類型講解，能幫助學(xué)生掌握各種承載力計(jì)算。幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)到，教承載力計(jì)算要重視整理公式、重視分類型分步驟講解，大大改善了教學(xué)效果。如受彎構(gòu)件的斜截面承載力計(jì)算，經(jīng)過(guò)整理分析后，將計(jì)算分如下四步走。

（1）截面符合，也就是上限值——最小截面尺寸（就是所選截面能夠承受的最大的剪力值）。

（2）是否按構(gòu)造配箍

當(dāng)V≤αcvftbh0時(shí)，可以按構(gòu)造配箍。

（3）按計(jì)算配箍

（4）構(gòu)造要求，也就是下限值——最小配箍率和箍筋最大間距。

受彎構(gòu)件的斜截面承載力計(jì)算類型——這是比較簡(jiǎn)單的，只要理解好計(jì)算步驟3計(jì)算配箍中，V是混凝土與箍筋作用產(chǎn)生的斜截面承載力，V是彎起鋼筋作用產(chǎn)生的斜截面承載力，無(wú)論是已知斜截面承載力，配箍筋問(wèn)題，還是已知箍筋、彎起筋，復(fù)合斜截面承載力問(wèn)題，都是如實(shí)的有什么項(xiàng)加什么項(xiàng)的原則即可。

其它各類型構(gòu)件及各類型計(jì)算都通過(guò)系統(tǒng)的歸攏使學(xué)生能夠更清晰的認(rèn)識(shí)到第一步驟應(yīng)做什么，下一步應(yīng)做什么，使學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)立目標(biāo)計(jì)算得良好做題習(xí)慣，進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)對(duì)任意構(gòu)件的計(jì)算，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.4 堅(jiān)持重視計(jì)算的教學(xué)

隨著結(jié)構(gòu)專用軟件的普及應(yīng)用，在混凝土原理教學(xué)中，有人主張打破花費(fèi)大量的時(shí)間做計(jì)算的傳統(tǒng)教學(xué)觀念，把較多的課時(shí)花費(fèi)在對(duì)一體化計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序的講解上。對(duì)這一觀點(diǎn)，我不甚贊同。事實(shí)上現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專用軟件還不成熟，本身存在一定缺陷或應(yīng)用的局限性。即使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專用軟件再發(fā)達(dá)，對(duì)某些特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)的計(jì)算也很難做到分析正確無(wú)誤，如果學(xué)生只知其然而不知其所以然，在使用軟件的過(guò)程中，特別是對(duì)不規(guī)則構(gòu)件計(jì)算中，會(huì)出現(xiàn)軟件對(duì)某個(gè)條件理解錯(cuò)而得出錯(cuò)誤結(jié)論卻不自知。因此，即使使用軟件計(jì)算也要求我們結(jié)構(gòu)專業(yè)人員要具備一定的計(jì)算能力與分析能力。還有，目前普及的注冊(cè)考試制度要求我們熟練掌握計(jì)算技巧和豐富的專業(yè)知識(shí)，其中計(jì)算是重中之重。熟練掌握計(jì)算技能，才能夠通過(guò)注冊(cè)考試取得資格證書;熟練掌握計(jì)算技能，才能夠發(fā)現(xiàn)軟件受力分析中的錯(cuò)誤判斷。因此在教學(xué)中還是不能忽視計(jì)算。而對(duì)于軟件的應(yīng)用個(gè)人認(rèn)為只用幾學(xué)時(shí)達(dá)到可以掌握使用就足以了。

為了在有限的課時(shí)內(nèi)做到熟練掌握計(jì)算，教學(xué)應(yīng)重視課后作業(yè)與它的安排，課后作業(yè)對(duì)教學(xué)質(zhì)量有著不可低估的作用[2]。作業(yè)題要具有代表性、趣味性、靈活性、全面性、適當(dāng)性。答疑和檢查作業(yè)的方式能及時(shí)了解學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解程度。對(duì)作業(yè)題的解說(shuō)多采用多媒體。目前的教學(xué)計(jì)劃要求對(duì)高校學(xué)生寬知識(shí)面淺知識(shí)的教學(xué)，在課時(shí)少內(nèi)容多的形勢(shì)下，采用多媒體教學(xué)能提高學(xué)習(xí)效率，節(jié)約教學(xué)課時(shí)。留課后作業(yè)時(shí)一定要留大多數(shù)同學(xué)都能夠做的作業(yè)，不會(huì)做的作業(yè)會(huì)使學(xué)生失去信心，打消學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。這要求老師在講題和留作業(yè)時(shí)的精心安排。經(jīng)過(guò)這幾年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)注冊(cè)考試的動(dòng)員非常有效，很多學(xué)生為自己將來(lái)的注冊(cè)考試做準(zhǔn)備而勤奮做題。教師可以借用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)給學(xué)生提供大量的專業(yè)資料和習(xí)題。通過(guò)幾方面的努力，使學(xué)生對(duì)計(jì)算產(chǎn)生濃厚的興趣。

3 對(duì)于考核方式上的建議

我建議將平時(shí)成績(jī)的比例調(diào)整為40%，期末調(diào)整為60%，或者可以將平時(shí)成績(jī)的比例再大一些。因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理這一課程的知識(shí)面廣、涉及到的問(wèn)題多、內(nèi)容多，它的學(xué)習(xí)需要一定的精力與過(guò)程，只是通過(guò)期末的突擊是學(xué)不好這一課程的。根據(jù)課程的特點(diǎn)，要求學(xué)生從平時(shí)開始認(rèn)真學(xué)習(xí)?？己朔绞綀?jiān)持平時(shí)作業(yè)成績(jī)、平時(shí)考試成績(jī)、期末考試成績(jī)一樣重要的原則。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程教學(xué)不斷地改善，不僅為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)，為學(xué)生將來(lái)的注冊(cè)考試打下了基礎(chǔ)。培養(yǎng)工程意識(shí)與上崗工作的能力，鍛煉綜合分析能力，提高已有知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力，具有一定的意義。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：薛俊歌]