李慶濤 袁廣林 舒前進

摘要：為提高學(xué)生主動參與課程學(xué)習(xí)的積極性，體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的“學(xué)習(xí)主體”作用，運用研討式教學(xué)法提高學(xué)生在教學(xué)過程中的參與度，加強學(xué)生與教師之間的互動，加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和應(yīng)用。以典型鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算為例，分解研討任務(wù)，對研討內(nèi)容進行了總結(jié)、分析和對比，研究了研討式教學(xué)法在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)中的實施過程和應(yīng)用效果，顯著提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和分析問題的能力。

關(guān)鍵詞：研討式;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計;教學(xué)法

中圖分類號：G642.0;TU37 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2019）02-0063-06

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程專業(yè)建筑工程方向的核心專業(yè)課程，其綜合性和實踐性都很強，需要學(xué)生對土木工程材料、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)及結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等專業(yè)基礎(chǔ)知識能夠靈活運用。筆者在授課過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生學(xué)完上述課程后沒有及時溫習(xí)，待學(xué)習(xí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時，相當(dāng)一部分學(xué)生對學(xué)過的基礎(chǔ)課知識印象不深刻。此外，有很多知識點需要查詢國家相關(guān)規(guī)范。調(diào)查顯示只有5.5%的學(xué)生會在課前自主預(yù)習(xí)[1]。因為學(xué)生主動參與的積極性不高，所以在學(xué)習(xí)過程中的“學(xué)習(xí)主體”作用得不到體現(xiàn)。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)效果，豐富課堂教學(xué)形式，已有不少學(xué)者對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的實踐[2]和理論教學(xué)方法進行了嘗試和改革[3-6]。

研討式教學(xué)法由于在教學(xué)過程中賦予學(xué)生更多的任務(wù)，明確了學(xué)生的主體作用，在準(zhǔn)備研討內(nèi)容的過程中能夠強化學(xué)生篩選、凝練和綜合分析問題的能力[7-8]。研討式教學(xué)法越來越多地被引入課堂教學(xué)，在大學(xué)課堂內(nèi)被嘗試實踐和探索[9-11]。研討式教學(xué)法能夠有效改變傳統(tǒng)的以教師“講”和“灌”為主的枯燥、單調(diào)的教學(xué)模式，活躍課堂氛圍。學(xué)生喜歡生動有趣、互動性強的學(xué)習(xí)氛圍。為此，如何改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”式的教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生的參與主動性和學(xué)習(xí)興趣，研討式教學(xué)法提供了一種可行的教學(xué)模式。

由于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是學(xué)生在日常生活中最常見的結(jié)構(gòu)形式，選取常見的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的框架梁和框架柱的內(nèi)力計算作為研討式教學(xué)的切入點。學(xué)生在結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程中已學(xué)習(xí)過單個構(gòu)件的截面設(shè)計，通過搜集資料，研討具體設(shè)計內(nèi)容，達到對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)知識的學(xué)習(xí)和深入理解。

一、研討式教學(xué)法在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)中的探索

（一）課前準(zhǔn)備

在講授鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)這一章時，以學(xué)生上課所在的四層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓為例，選取該建筑結(jié)構(gòu)施工圖紙中的結(jié)構(gòu)平面圖（如圖1）和框架配筋立面圖（如圖2）預(yù)先告知學(xué)生最終的成果。為了完成教學(xué)樓的⑧軸線的框架梁和框架柱的設(shè)計，需要學(xué)生參與到設(shè)計中來。

本章的主要內(nèi)容全部展現(xiàn)給學(xué)生，然后針對單個知識點提出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要解決的問題。將要研討的內(nèi)容預(yù)先告知學(xué)生，為學(xué)生預(yù)留時間去查資料，整理思路。在多層框架結(jié)構(gòu)這一章內(nèi)容學(xué)習(xí)時，安排兩次研討教學(xué)，以框架結(jié)構(gòu)中的梁和柱的內(nèi)力計算為例，進行如下教學(xué)研討設(shè)計。

（二）研討式內(nèi)容的布置

教師提出本章節(jié)的主要內(nèi)容：（1）多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置;（2）框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖與內(nèi)力近似計算;（3）多層框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合;（4）無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計;（5）多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

除知識點（2）由教師和學(xué)生共同完成學(xué)習(xí)和討論外，其余四部分由教師講述。在知識點（2）中框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖由教師講授，框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計算方法及其結(jié)果作為研討內(nèi)容。任務(wù)分解和布置是研討課的關(guān)鍵，直接關(guān)系到學(xué)生的工作量和理解的深度。

為了完成多層框架結(jié)構(gòu)中的框架梁和框架柱的截面設(shè)計，需要解決的問題及需要完成的任務(wù)見表1。

（三）研討過程實踐

基于圖1中教學(xué)樓的⑧軸線這一榀框架在豎向荷載和水平荷載作用下的內(nèi)力計算，將班級學(xué)生分成四組，每組8人，分別進行研討內(nèi)容準(zhǔn)備和工作陳述匯報。授課教師建立了包括班級所有學(xué)生在內(nèi)的微信群和QQ群，便于師生在準(zhǔn)備研討過程中及時交流。由于課堂時間有限，教師在在課堂上只布置小組任務(wù)，課后對學(xué)生研討內(nèi)容的準(zhǔn)備進行指導(dǎo)，每組學(xué)生準(zhǔn)備好課件統(tǒng)一匯報。

兩組學(xué)生搜集并介紹豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計算方法：一組介紹分層法計算豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的過程及其計算結(jié)果;另一組講述彎矩二次分配法計算豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的過程及其結(jié)果。另外兩組學(xué)生搜集并介紹水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算方法：一組介紹反彎點法計算水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的過程及其計算結(jié)果;另一組介紹D值法計算水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的過程及其結(jié)果。

共開展兩次研討：一次為豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算;另一次為水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算。教師組織學(xué)生，以教學(xué)樓設(shè)計背景中的框架結(jié)構(gòu)為例，通過各組學(xué)生分別介紹不同荷載形式下結(jié)構(gòu)桿件內(nèi)力的完整計算步驟，獲得初步的計算方法，了解多層框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計算方法。

學(xué)生匯報結(jié)束以后，教師引導(dǎo)學(xué)生對比兩種方法的計算結(jié)果，找出差異，分別總結(jié)在豎向荷載和水平荷載作用下框架梁、框架柱的彎矩計算過程特征，從最初始的已知條件，到計算過程，再到最后的計算結(jié)果對比及分析。

對比、分析、總結(jié)的過程是教師引導(dǎo)學(xué)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，每組學(xué)生重點關(guān)注了自己所介紹的計算方法，介紹過程中也只是將具體的計算步驟條理性地羅列出來，需要教師對每種計算方法進行提煉、總結(jié)，以便于學(xué)生清晰地從整體上把握計算步驟。

在總結(jié)的過程中，引導(dǎo)學(xué)生分別將計算豎向荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分層法和彎矩二次分配法的共同點提煉出來。兩種方法在計算過程中都需要求出框架梁端的固端彎矩，然后采用彎矩分配法進行計算柱端的彎矩。二者的區(qū)別主要在于：（1）分層法首先要將該框架結(jié)構(gòu)進行分層，而彎矩二次分配法則是對整體框架進行計算;（2）分層法要對底層以外框架柱的線剛度進行調(diào)整，并且將柱的傳遞系數(shù)進行調(diào)整;而彎矩二次分配法不需要作相應(yīng)的調(diào)整。