汪文萍

【摘要】《水工鋼筋混凝土結(jié)構》是水利專業(yè)的重要課程。文章針對該課程教師難講、學生難學的現(xiàn)狀，從把握課程提點、教與學兩方面提出了課程改革措施。

【關鍵詞】水工鋼筋混凝土結(jié)構 教學研究 改革

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）09-0033-02

《水工鋼筋混凝土結(jié)構》是水利類各專業(yè)最重要的專業(yè)基本技能課程，是專業(yè)課程如水工建筑物、水利工程施工的基礎，也是頂崗實習、畢業(yè)設計的先修課程。該課程公式多、構造要求規(guī)定多，與現(xiàn)行規(guī)范緊密相關，教好學好該課程難度大。結(jié)合多年課程教學實踐經(jīng)驗，認為要教好、學好該課程，需從對課程特點的把握、教與學二個方面下功夫。

一、把握課程特點

1.先修課程多，需要堅實基礎從知識結(jié)構來看，學習鋼筋混凝土結(jié)構需要先修數(shù)學、建筑材料、工程力學。尤其是工程力學的內(nèi)力計算、基本概念如截面慣性矩、長短柱等，學生都必須學好。

2.理論實踐性強，體現(xiàn)創(chuàng)新性

本課程內(nèi)容是學習鋼筋混凝土基本構件和常用結(jié)構的設計方法。設計是對常見的梁、板、柱進行設計或截面校核而且答案不唯一。課程的實驗、習題等教學環(huán)節(jié)均具有較強實踐性，故可借助該課程教學進行學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，在實際教學中應體現(xiàn)創(chuàng)新性。

3.半理論半經(jīng)驗性，構造規(guī)定多

很多計算公式都是基于實驗、理論分析和工程實踐經(jīng)驗得到的，如受彎構件斜截面承載力計算公式，具有半理論半經(jīng)驗性質(zhì)。與其他課程不同，一些目前理論上不清楚或?qū)嵺`中難于把握的部分，如構造鋼筋的設置通過采用合理構造措施可滿足需要的可靠度要求。

4.與相關課程聯(lián)系與區(qū)別

工程力學是針對均質(zhì)、單一彈性材料。本課程以工程力學知識為基礎，要根據(jù)結(jié)構的可靠度理論、荷載分項系數(shù)、荷載組合情況求結(jié)構內(nèi)力，然后進行配筋。計算方法與材料力學彈性均質(zhì)材料有較大不同，教學過程中需明確區(qū)分。

二、需講授的關鍵問題

1.明確幾個基本概念

（1）承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)

設計構件遵循安全、適用、耐久的原則。一般按極限承載能力極限狀態(tài)設計，按正常使用極限狀態(tài)驗算。兩種狀態(tài)的可靠度要求不同，計算所用材料、荷載的取值也不一樣。

（2）設計值和標準值

結(jié)構設計實際上主要解決荷載效應和材料抗力之間的關系，使得抗力滿足一定可靠度荷載效應的要求，因此必須理解設計值和標準值的含義及應用情況。通常承載力設計時荷載和材料均取用設計值而正常使用極限狀態(tài)驗算時均取標準值。

2.突出水利特色

（1）水工混凝土結(jié)構所處特殊環(huán)境

工作環(huán)境不同是水工混凝土結(jié)構與其他結(jié)構的最大不同。由于水的存在，使得承載能力和耐久性要求與其他行業(yè)混凝士結(jié)構不同。如結(jié)構在水下和水上部位，混凝土保護層要求差別較大，不同部位正常使用極限狀態(tài)要求不同。當結(jié)構承受高水壓力時，必須考慮裂縫在水壓力作用下被劈裂的可能性。如渡槽、蓄水池要考慮抗裂計算。

（2）標準的梁板柱結(jié)構較少，結(jié)構規(guī)格尺度變化大

水工結(jié)構的尺寸大多是根據(jù)水力條件、使用條件等來確定，沒有標準梁板柱，結(jié)構規(guī)格尺度變化大（如水閘底板），設計時很難套用。建議列舉例題時可結(jié)合水工建筑物教學要求，如蓄水池、渡槽、排架設計，為后續(xù)水工建筑物學習打下基礎。

（3）行業(yè)規(guī)范的差別

水工混凝土結(jié)構設計規(guī)范中計算基本原理、材料強度、荷載組合等與其他混凝土結(jié)構規(guī)范都有較大不同，具有水利特色。例如，目前水利部門頒發(fā)的SL 191-2008，電力部門的DL/T5057-2009和原建設部的GB 50010-2010規(guī)范整體框架基本接近，但有諸多不同。如規(guī)范計算荷載設計值時采用分項系數(shù)不同，正截面承載力計算超筋判斷標準不同。

3.激發(fā)學生學習興趣

本課程中基本概念多、公式復雜、構造措施多，難于理解不易掌握。在實際教學中，筆者采取了以下措施以激發(fā)學生的學習興趣。

（1）緒論部分必須講好

緒論擔負了激發(fā)學生學習興趣的責任，必須講好。教學中筆者采用了結(jié)合學科發(fā)展和工程實例、跨學科、多視角、多交叉、重實踐、視聽結(jié)合的教學方式，結(jié)合已發(fā)生的典型工程事故案例并分析事故的原因，以激發(fā)學生的學習興趣和樹立嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。讓學生充分認識到該課程重要、實用，需重視，同時基于現(xiàn)有基礎是可以學好的和必須學好的。

（2）搞好現(xiàn)場實習

利用專業(yè)認識實習教學環(huán)節(jié)，安排學生到就近已建成的水電工程或正在施工中的建筑工地參觀學習，使學生對框架結(jié)構、框剪結(jié)構等常見的鋼筋混凝土結(jié)構形式，鋼筋的配置、錨固、搭接、延伸和彎起等構造要求，有一些初步的感性認識。在教學過程中，我們還會帶領學生到施工工地進行現(xiàn)場教學，從而提高學生的感性認識。以教學樓為例分析圖紙、比對實物以加深理解，提高對課堂所學知識的認識水平

（3）結(jié)合工程三維圖進行講解

因為學生對實際工程認識不夠，缺乏必要的概念，在講解渡槽配筋時，對鋼筋的種類、位置不容易理解。教師提前準備好CAD三維配筋圖，將不同類型鋼筋的放置位置、數(shù)量、形狀加以區(qū)分，從多個角度觀察，會取得事半功倍的效果。

（4）改革成績評定方法

根據(jù)《水工鋼筋混凝土結(jié)構》課程特點，采用過程性考核與結(jié)果性考核相結(jié)合的考核方式。成績組成如下圖。

本課程組已經(jīng)建設有題庫，類似于駕照模擬考試，學生注冊后即可練習，可以分項目分題型進行自測。在進行終結(jié)性考核時，采用開卷考試的形式，避免死記硬背公式，效果較好。

4.保證教學實踐環(huán)節(jié)質(zhì)量

對于課程設計，采用一人一題、考勤、最終答辯的方法，保證每人都是自己完成設計任務，提高教學質(zhì)量。我們結(jié)合后續(xù)專業(yè)課程如水工建筑物要涉及到的渡槽、排架、工作橋作為設計素材，為專業(yè)課程的教學打下較好的基礎。

綜上，筆者在最近幾年水工鋼筋混凝土結(jié)構課程的教學實踐過程中，通過開展課堂教學和實踐教學改革，針對高職學生特點淡化理論計算、強化操作實踐，跟蹤國內(nèi)水利類高職院校的教學狀況和需求現(xiàn)狀，探索了一條以實際工程案例為導向的水工鋼筋混凝土結(jié)構課程教學方法，以期為全面構筑學生的能力培養(yǎng)體系做出積極貢獻。