摘 要: 為服務(wù)于土木工程卓越工程師人才的培養(yǎng),加強學生實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),根據(jù)土木工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標和教學實踐、對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程在教學內(nèi)容、教學方法、考核方式三個方面采取了教學改革,提高了教學質(zhì)量,收到了良好效果。
關(guān)鍵詞:卓越工程師:應(yīng)用型人才:教學改革
G642;TU-4
引言
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是土木工程專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門理論和實踐結(jié)合緊密的課程,具有邏輯性強和工程性強的特點。內(nèi)容包括:混凝土結(jié)構(gòu)材料性能、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原則、受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算、受彎構(gòu)件斜截面受彎承載力計算、受壓構(gòu)件承載力計算、受扭構(gòu)件扭曲截面受扭承載力計算、鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫驗算、預應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計原理[1]。
為推進教育部提出“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,加強工程實踐教育,培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)企業(yè)需求的工程人才,本文基于土木工程卓越工程師培養(yǎng)要求,就土木工程專業(yè)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》教學改革進行探討。
一、課程特點及教學現(xiàn)狀
1、課程內(nèi)容覆蓋面廣,分模塊
本課程包括材料性能、設(shè)計原理、各類構(gòu)件的受力性能、破壞特征及配筋計算。主要計算模塊包括拉、壓、彎、剪、扭五大部、繞度和裂縫的耐久性驗算及預應(yīng)力計算。教學內(nèi)容繁多,復雜,學生難以全面掌握各個模塊。
2、需要以扎實的材料知識和力學知識為基礎(chǔ)
學習本課程需要學生教好的掌握建筑材料及材料力學兩門基礎(chǔ)課程?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計原理研究的對象就是混凝土和鋼筋兩種材料的結(jié)合體,計算的理論推導大部分是基于材料力學公式,這就要求學生必須掌握好這兩種材料的基本性能,也要熟練掌握材料力學的基本公式。
3、半理論半經(jīng)驗的計算公式
本課程涉及到的計算方法是以試驗為基礎(chǔ),建立半理論半經(jīng)驗計算公式,計算也要符合相關(guān)的基本假設(shè)。公式多,公式復雜,符號多,計算結(jié)果的不唯一性等等原因,導致學生一時難以接受,學習提不起興趣,抽象難懂,積極性很低,往往導致最終的考試成績很不理想。
4、規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求多
對于復雜、不便計算的內(nèi)容,本課程采取按照規(guī)范條文取值,構(gòu)件截面形式、尺寸、鋼筋直徑、間距、布置要求都有所不同。這部分內(nèi)容具有零散、系統(tǒng)性差、邏輯性不強的特點,學生容易混淆概念、難以記憶。
5、理論與實際結(jié)合緊密
在學習本課程過程中,要時時考慮安全和經(jīng)濟兩者之間的平衡,不僅要掌握如何通過計算來保證結(jié)構(gòu)的安全可靠,同時也要綜合考慮材料、施工、構(gòu)造要求等方面,以此來取得施工最方便快捷,經(jīng)濟利益最大化。學生在學習過程中往往只注重如何保證計算的安全與否,未能中和考慮安全和經(jīng)濟兩個方面。
二、課程改革思路探討
基于本課程具有以上特點,以及教師教學和學生學習過程中存在各種問題。為了激發(fā)學生學習興趣、引導學生自主思考、深刻理解計算理論及設(shè)計方法,我們認為可以從教學內(nèi)容、教學方法及考核方式三個方面入手進行改革。
1、教學內(nèi)容改革
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程內(nèi)容多、范圍廣,教師應(yīng)找出各章節(jié)前后聯(lián)系,形成一個骨架,使各章節(jié)知識融會貫通,這樣不僅學習起來有脈絡(luò)和層次,也容易使分模塊的課程內(nèi)容串成一串,加深印象,提高學習效率;對構(gòu)造要求部分,教師要做到少而精講解,不能過多羅列,這樣容易使學生失去學習興趣;在課程中引入工程實際教育,應(yīng)利用已有資源或者創(chuàng)造資源為學生增設(shè)實驗課程,比如可以進入企業(yè)或者試驗室參與一段梁的制作過程,并利用已學知識對其進行計算,驗算實際承載力與理論值的偏差,讓學生對所學知識有一個直觀的認識[2]。
2、教學方法改革
啟發(fā)式教學。該課程的特點決定了其上課內(nèi)容枯燥乏味,所以在教學過程中,如何來提高學生聽課積極性就顯得尤為重要,啟發(fā)式教學的引入能有效的解決這一個問題。按照提出問題、分析問題、解決問題、討論總結(jié)的模式在課初就提出問題,讓學生帶著問題聽課,啟發(fā)和引導學生主動思考。例如,在進行一個梁截面受彎設(shè)計時,想學學生提出如何來保證梁本身的承載能力、如何使施工更為方便,并且達到經(jīng)濟最省的效果[3]。啟發(fā)式的教學方式能夠引起學生的聽課興趣,還能提高教學質(zhì)量。
網(wǎng)絡(luò)教學。引入微課和翻轉(zhuǎn)課堂,微課教學視頻課時十分鐘以內(nèi),針對個知識點進行教學具有目標明確、針對性強和教學時間短的特點,學生在較短時間內(nèi)能夠?qū)⒛骋粋€知識點學透,理解深刻[4]。比較符合結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程內(nèi)容分模塊特點。翻轉(zhuǎn)課堂讓教師和學生互換角色,學生在課上變被動接受知識為主動討論,學生自主學習能力能得到提升,課堂氛圍和學生聽課興趣都能大幅提升。
實踐性教學。
卓越工程師人才培養(yǎng)可聘請企業(yè)教師進行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程上課,提高學生的工程實踐認識。施工企業(yè)教師可將構(gòu)造要求講的豐富透徹,設(shè)計院教師能從全方位綜合考慮來進行梁柱板的設(shè)計。此外,學??梢詾閷W生提供場所做有針對性的開放性試驗,讓學生根據(jù)所學原理來進行試驗設(shè)計,試驗總結(jié)。
3、考核方式
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理是一門跟國家規(guī)范聯(lián)系非常緊密的課程,在工程應(yīng)用中經(jīng)常要查閱相關(guān)規(guī)范進行計算設(shè)計,而且本課程中的公式的記憶量又相當大,所以傳統(tǒng)的考核方式并不適合,可采取開卷和閉卷相結(jié)合的方式。對于概念性較強的內(nèi)容可采取閉卷方式考核,題目類型為選擇、填空、簡答為主;計算部分采取開卷考核,用工程實際例子改成合適的計算題對學生進行綜合考核,提高了學生的工程實踐認知,也鍛煉了學生職業(yè)資格考試能力。采用平時考核(占課程成績的10%)、實驗考核(占課程成績的20%)和期末有限開卷考試(占課程成績的70%)相結(jié)合的考核方式。
三、結(jié)語
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是一門理論和實際聯(lián)系緊密的課程,工程概念強,應(yīng)以力學知識為基礎(chǔ),結(jié)合設(shè)計規(guī)范,加強理論和實踐的聯(lián)系。學校根據(jù)教育部文件制定“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”培養(yǎng)計劃,我們通過在教學內(nèi)容、教學方法和考核方式進行研究探討,在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程教學實踐中,緊緊圍繞學校培養(yǎng)目標,積極探索新的教學方法,提高教學效果,培養(yǎng)學生的分析思考能力和創(chuàng)新意識,使學生真正掌握這一課程,使之成為名符其實的卓越工程師。
參考文獻:
[1] 曹海,葉恭寶.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程教學改革探索.《黃山學院學報》.2014年05期
[2] 郭銳娥. 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程的教學改革探索[J]. 科學與財富, 2015, 7(16): 9-9.
[3] 沈浦生, 梁興文. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[J]. 2005.
[4] 張曉燕, 李鳳蘭, 曲福來, 等. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程教學方法探討[J]. 高等建筑教育, 2011, 20(1): 79-82.
作者簡介:歐陽晶(1987.4),男,湖南衡陽人,碩士,助教,研究方向:深井式地下車庫,隧道超前地質(zhì)預報。