李輝政 (永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 永州 425000)
高職土木建筑類專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)探析
李輝政(永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南永州425000)
混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)今土木建筑工程中應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式,如何讓高職土木建筑類畢業(yè)生在就業(yè)崗位上學(xué)以致用,盡快實現(xiàn)角色轉(zhuǎn)變是高職專業(yè)教學(xué)研究的重要課題。文章首先從混凝土結(jié)構(gòu)教材內(nèi)容的選取、難易程度的把握、編排順序的講究等方面進行分析,然后從教學(xué)方法和手段,實踐教學(xué)和師資隊伍建設(shè)方面進行了探討。
高職;土木建筑;混凝土結(jié)構(gòu);實踐教學(xué)
混凝土結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu),同時也是目前應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式。隨著生產(chǎn)的需要和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,除了普通混凝土之外,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土薄壁空間結(jié)構(gòu)層出不窮,使混凝土結(jié)構(gòu)在組成材料、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)用范圍、施工方法和計算理論方面都得到了迅速發(fā)展。現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)不僅在工業(yè)及民用多、高層建筑結(jié)構(gòu)中廣泛采用,而且在橋梁工程、水工及港口工程、地下工程、海洋工程、國防工程及特種結(jié)構(gòu)中也得到了廣泛應(yīng)用。
由于混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛采用,所以混凝土結(jié)構(gòu)課程成為高職土木建筑類專業(yè)教學(xué)的主干課,它對培養(yǎng)學(xué)生具備職業(yè)崗位和工種要求的基本技能和專業(yè)素質(zhì)起著舉足輕重的作用。根據(jù)《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》,本著“服務(wù)為宗旨、就業(yè)為導(dǎo)向”的原則對當(dāng)前高職土木建筑類專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)中的若干問題進行分析與探討。
混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)是要求學(xué)生在學(xué)習(xí)了建筑力學(xué)、建筑材料和建筑制圖等專業(yè)基礎(chǔ)課程之后進行的,應(yīng)對混凝土結(jié)構(gòu)有全面的理解和應(yīng)用。高職土建類畢業(yè)生的就業(yè)崗位主要是施工企業(yè)的施工管理人員和技術(shù)人員、監(jiān)理企業(yè)的監(jiān)理員,此外,還有小部分從事設(shè)計和工程造價方面的技術(shù)工作。無論從事什么技術(shù)工作,為了能勝任崗位技能,首先都必須能識結(jié)構(gòu)圖,特別是混凝土結(jié)構(gòu)施工圖,并應(yīng)知道結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力分布情況和簡單的計算,這就離不開混凝土結(jié)構(gòu)這門課程,也使得混凝土結(jié)構(gòu)成為高職土建類專業(yè)的核心專業(yè)課。
長期以來,混凝土結(jié)構(gòu)課程受本科教學(xué)模式的影響,教學(xué)大綱和教學(xué)環(huán)節(jié)圍繞培養(yǎng)建筑設(shè)計兼顧施工和管理人才目標(biāo)制訂,所以編寫的教材設(shè)計內(nèi)容多,計算復(fù)雜,既與目前高職土建類學(xué)生的就業(yè)崗位定位不一致,而且與當(dāng)前高職生源的知識層次不協(xié)調(diào),雖然推出了幾本規(guī)劃教材,各有所長,但還是不盡如人意。根據(jù)筆者多年的結(jié)構(gòu)教學(xué)和實踐經(jīng)驗,高職土木建筑類專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)教材的內(nèi)容應(yīng)進行必要的調(diào)整。
2.1教材主要內(nèi)容的調(diào)整分析
目前市面上的混凝土結(jié)構(gòu)教材繁多,包括高職十一五、十二五規(guī)劃教材,它們對混凝土結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容取舍不同,各有所長,同時也存在很多不合理的地方:有的直接取消受拉構(gòu)件、受扭構(gòu)件和單層工業(yè)廠房,有的則完全取消多高層混凝土結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)抗震,有的則不提預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)平法識圖。筆者認(rèn)為高職土建類專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)課程應(yīng)根據(jù)高職學(xué)生的就業(yè)崗位和知識層次來定,盡量涉及面廣,重原理和構(gòu)造,輕計算和設(shè)計,具體包括如下方面的內(nèi)容:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料及性能、混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法、受彎構(gòu)件正截面及斜截面承載力計算、受扭構(gòu)件簡介、受壓構(gòu)件承載力計算、受拉構(gòu)件簡介、混凝土構(gòu)件變形和裂縫寬度分析、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件簡介、梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、鋼筋混凝土樓梯簡介、單層工業(yè)廠房簡介、多層框架結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計方法簡介、高層混凝土結(jié)構(gòu)類型簡介、結(jié)構(gòu)抗震及構(gòu)造、混凝土結(jié)構(gòu)施工圖識讀。從內(nèi)容上看,比市面上教材的涉及范圍有所擴大,特別增加了高層混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)抗震及混凝土結(jié)構(gòu)平法識讀。隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,高層建筑越來越多,而高層混凝土結(jié)構(gòu)較鋼結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟,耐久性和耐火性也更優(yōu)越,所以應(yīng)用范圍更廣泛,增加多高層混凝土結(jié)構(gòu)這一章是很有必要的;將教材最后一章定為混凝土結(jié)構(gòu)平法表示識讀,是因為只有學(xué)完構(gòu)件和結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)抗震之后才能完全看懂混凝結(jié)構(gòu)圖,而且鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)平法圖有專門的規(guī)定和表示,這是學(xué)生必須掌握的基本技能,也是從事專業(yè)技術(shù)工作的基礎(chǔ)。高職學(xué)生在結(jié)構(gòu)計算和設(shè)計方面比本科生弱勢一些,但在結(jié)構(gòu)識圖方面一定不能弱,為了讓學(xué)生在職業(yè)崗位上很快適應(yīng)和開展工作,結(jié)構(gòu)識圖是第一步;增加結(jié)構(gòu)抗震及構(gòu)造是非常必要的,我國是一個多震國家,近年來在我國及全球范圍發(fā)生了多次級別較大的地震,并且淺源地震居多,地震對房屋結(jié)構(gòu)破壞程度之嚴(yán)重,對人們生命和財產(chǎn)損失之巨大不言而喻,因此抗震規(guī)范也在短期內(nèi)進行了兩次修訂,為了把地震對建筑物的破壞降低到最低程度,必須要了解地震相關(guān)的基本知識,理解地震對房屋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的作用效應(yīng),從而采取有效的抗震計算方法和構(gòu)造措施,達到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。
2.2教材重要章節(jié)及難易程度把握上的調(diào)整分析
由于當(dāng)前高校擴大招生規(guī)模,在生源數(shù)量有限的情況下經(jīng)過一本、二本、三本篩選后的高職生源在學(xué)習(xí)習(xí)慣和對理論知識的掌握程度是不理想的,還有部分學(xué)生通過自主招生進入到高職院校,其學(xué)習(xí)興趣和知識層會更低,加上在校學(xué)習(xí)時間只有5個學(xué)期,要講完所有混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算方面的內(nèi)容不可能。作為高職院校的學(xué)生,其就業(yè)崗位的定位主要是施工企業(yè)一線技術(shù)和管理人員,所以應(yīng)具有更強的識圖和動手操作能力,而淡化他們的理論計算,要能看懂結(jié)構(gòu)施工圖,懂得結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的內(nèi)力分布情況,結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的基本原理以及規(guī)范規(guī)定的基本構(gòu)造措施,盡量讓他們在學(xué)校學(xué)習(xí)過程中接觸到崗位上可能遇到的各種混凝土結(jié)構(gòu)方面的問題。在教學(xué)過程中基本計算主要放在受彎構(gòu)件和受壓構(gòu)件,掌握受彎構(gòu)件正截面(包括矩形截面和T形截面)承載力計算、斜截面承載力計算;受壓構(gòu)件(包括軸心受壓和采用對稱配筋的偏心受壓)承載力計算,對受拉構(gòu)件承載力計算、受扭構(gòu)件承載力計算、混凝土結(jié)構(gòu)樓梯設(shè)計、梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土結(jié)構(gòu)變形和裂縫、排架、框架結(jié)構(gòu)以及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)方面的計算予以淡化或者取消,但相關(guān)章節(jié)在內(nèi)容編排過程中結(jié)合工程實例講明各種構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的工作原理和設(shè)計步驟、受力及破壞形態(tài)、產(chǎn)生破壞的原因、結(jié)構(gòu)上的處理措施。
2.3教材各章節(jié)內(nèi)容編排順序的調(diào)整分析
教材編排應(yīng)由淺入深,注重知識的連貫性,避免重復(fù)講解和前后不一致的情況。例如在講述荷載時,首先講述豎向荷載,這是比較簡單和直接的,然后介紹結(jié)構(gòu)的主要橫向作用,即風(fēng)荷載和地震,讓學(xué)生既對風(fēng)荷載和地震作用有一定的認(rèn)識,也對結(jié)構(gòu)作用有一個全面的了解。在講述梁內(nèi)鋼筋的作用及構(gòu)造時,同時結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)施工圖介紹平法結(jié)構(gòu)施工圖中梁鋼筋的表示;在講述柱內(nèi)鋼筋的作用及構(gòu)造時,同時結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)施工圖介紹平法結(jié)構(gòu)施工圖中柱鋼筋的表示;在完成受彎構(gòu)件承載力計算和受扭構(gòu)件簡介教學(xué)后即開始講述極限狀態(tài)設(shè)計法,接下來進行梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計,讓學(xué)生知道受彎構(gòu)件承載力計算中的內(nèi)力設(shè)計值(彎矩和剪力)是怎么得來的,接下來介紹梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計和梁板結(jié)構(gòu)平法施工圖;在完成受壓構(gòu)件承載力計算和受拉構(gòu)件介紹后講述排架和框架結(jié)構(gòu)設(shè)計及構(gòu)造,接下來介紹框架結(jié)構(gòu)平法施工圖,這樣把理論學(xué)習(xí)、結(jié)構(gòu)計算和工程實際應(yīng)用結(jié)合起來,讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)本章節(jié)的目的,從而提高學(xué)習(xí)的積極性?;炷两Y(jié)構(gòu)樓梯設(shè)計、混凝土結(jié)構(gòu)變形和裂縫、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)簡介、結(jié)構(gòu)抗震及構(gòu)造、高層混凝土結(jié)構(gòu)類型簡介以及混凝土結(jié)構(gòu)施工圖識讀幾個方面的內(nèi)容相互之間連貫不大的依次編排到后面幾個章節(jié)中。
混凝土結(jié)構(gòu)是一門設(shè)計計算課程,同時也具有很強的實踐性,對于大多數(shù)學(xué)生來說具有一定難度,它是建立在試驗研究與工程具體實踐基礎(chǔ)上的,與數(shù)學(xué)、力學(xué)、結(jié)構(gòu)試驗有直接聯(lián)系,所以在混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中,我們除了靈活地運用傳統(tǒng)教學(xué)方法和手段外,還要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié),采取現(xiàn)場教學(xué)、工程實例教學(xué)、動手操作等方法和現(xiàn)代信息技術(shù)手段教學(xué),有效地提高教學(xué)質(zhì)量。
3.1現(xiàn)場教學(xué)
直觀的現(xiàn)場教學(xué),不僅有利于學(xué)生更好地理解和掌握理論上比較抽象而難以講解的教學(xué)內(nèi)容,而且也有利于增強學(xué)生的自主意識,激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)興趣。例如在進行梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計、單層廠房排架、框架結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)時,利用課內(nèi)外時間組織學(xué)生到校內(nèi)外實訓(xùn)基地現(xiàn)場進行參觀,并由實訓(xùn)老師介紹和講解結(jié)構(gòu)的組成、布置、結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求以及施工方法等,這比理論課堂上老師的講解效果會好的多。
3.2利用多媒體直觀教學(xué)
在教學(xué)中充分利用多媒體現(xiàn)代教學(xué)工具,向?qū)W生展示一些典型的圖片和視頻,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在講多高層混凝土結(jié)構(gòu)時,可以在PPT課件中插入當(dāng)今已經(jīng)建成的著名高層建筑;在講述預(yù)應(yīng)力混凝土的工作原理時,可以采用動畫或播放視頻的方式,讓復(fù)雜難以理解的純理論知識變得直觀而淺顯易懂;在講結(jié)構(gòu)抗震時,結(jié)合當(dāng)今發(fā)生的多次大地震對建筑結(jié)構(gòu)導(dǎo)致破壞的案例圖片,還可以制作模擬地震作用對建筑結(jié)構(gòu)影響的視頻,既開闊學(xué)生的視野,也極大地吸引學(xué)生的眼球,讓枯燥乏味的混凝土結(jié)構(gòu)變得有血有肉,豐富多彩,從而避免學(xué)生在上課中分散注意力,對混凝土結(jié)構(gòu)課程產(chǎn)生極大的興趣。
3.3利用大學(xué)城空間進行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)
隨著互聯(lián)網(wǎng)覆蓋面的擴大和智能手機的在大學(xué)生中的普及,為了增強學(xué)生的自學(xué)意識,拓寬專業(yè)視野,進一步提高職業(yè)崗位能力,應(yīng)充分利用世界大學(xué)城空間作為網(wǎng)上學(xué)習(xí)交流平臺,發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)信息量大、直觀、生動的優(yōu)勢,學(xué)生隨時可以通過手機上網(wǎng)觀看教師發(fā)布的混凝土結(jié)構(gòu)課件、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、工程案例資料和教學(xué)視頻等,還可以參與同學(xué)和老師之間的交流討論,解決課堂上沒有理解和掌握的內(nèi)容,實現(xiàn)教學(xué)活動的開放性和自主性,也符合學(xué)生平常喜歡觀看手機信息和視頻的習(xí)慣,充分利用課余時間進行自主學(xué)習(xí),從而有效地提高教學(xué)質(zhì)量。
“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,混凝土結(jié)構(gòu)是一門實踐性很強的課程,許多公式、數(shù)據(jù)和推理是建立在試驗基礎(chǔ)上的,而且混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求,特別是抗震方面的構(gòu)造措施相當(dāng)多。所以根據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)建立校內(nèi)外結(jié)構(gòu)實驗室和實訓(xùn)基地,例如在結(jié)構(gòu)實驗室可以完成鋼筋的拉伸、混凝土的壓縮以及受彎構(gòu)件正截面破壞試驗,加深學(xué)生對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的認(rèn)識和理解。同時與多家建筑企業(yè)本著合作育人,共享資源的原則建立校外實訓(xùn)基地,從施工一線聘請技術(shù)水平高、工程經(jīng)驗豐富、善于教學(xué)工作的校外兼職教師,奠定良好的實踐教學(xué)基礎(chǔ)。
我國建筑行業(yè)的高級技術(shù)人員是按執(zhí)業(yè)和注冊資格行使權(quán)利和承擔(dān)義務(wù)的,而高職院校學(xué)生就業(yè)的方向主要是施工企業(yè),其次是監(jiān)理咨詢、工程造價企業(yè)和設(shè)計單位,每一個方向都有相應(yīng)的執(zhí)業(yè)資格考試,如建造師、監(jiān)理工程師、造價師、結(jié)構(gòu)師等。讓畢業(yè)學(xué)生將來具備考取執(zhí)業(yè)資格證書的基本知識和相關(guān)技能,這是高職院校學(xué)生培養(yǎng)方案的目標(biāo)所在。要想學(xué)生在校對將來的從業(yè)有一個總體規(guī)劃和奮斗目標(biāo),必須有好的老師引路,所以作為建筑專業(yè)課老師必須對行業(yè)的基本情況、當(dāng)今采用的法律、法規(guī)以及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有比較全面、深刻的理解。教師參加執(zhí)業(yè)資格考試是加強專業(yè)素養(yǎng)、提高專業(yè)水平、接受先進技術(shù)和管理水平、把握行業(yè)發(fā)展脈絡(luò)的最有效的辦法之一,只有老師清楚了行業(yè)的基本情況和發(fā)展變化,才能在課堂上傳授最新潮、最適用的東西,培養(yǎng)出來的學(xué)生才能更快地適應(yīng)社會,符合行業(yè)發(fā)展的需要。作為混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)的專業(yè)課教師來說,能參加國家一級或二級結(jié)構(gòu)師執(zhí)業(yè)資格考試,將對自身專業(yè)知識的提高和現(xiàn)行規(guī)范的理解深刻得多,在教學(xué)中更能運用自如,深入簡出,既完善了自身的知識結(jié)構(gòu),也為學(xué)生的就業(yè)指明方向。
混凝土結(jié)構(gòu)專業(yè)性很強,博大精深,高職學(xué)生的知識層次和學(xué)習(xí)興趣讓人擔(dān)憂,高職土木建筑類專業(yè)教學(xué)任重而道遠(yuǎn),還需要不斷創(chuàng)新和研究。
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G642
C
1007-7359(2016)04-0051-03
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.019
李輝政(1973-),男,湖南永州人,本科,工程師,國家注冊一級結(jié)構(gòu)師,國家注冊監(jiān)理工程師。