王素萍

（鄭州商學(xué)院建筑工程學(xué)院 河南 鄭州 451200）

為了適應(yīng)科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，教育部積極推行了新工科的學(xué)科建設(shè)，先后形成了“北京指南”“天大行動”和“復(fù)旦共識”，發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與項目的通知》和《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》兩個關(guān)于新工科教研的通知，新工科的專業(yè)建設(shè)與新工科背景下傳統(tǒng)工科教學(xué)的課程改革成了高校教育界的熱門議題，促進(jìn)了我國高等教育的發(fā)展。[1-3]

新工科專業(yè)主要以互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)智能為核心，涉及新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)，如大數(shù)據(jù)、云計算、虛擬現(xiàn)實、智能科學(xué)與技術(shù)等工科專業(yè)，同時將新專業(yè)用于傳統(tǒng)的工科專業(yè)中，滿足新興產(chǎn)業(yè)與新經(jīng)濟(jì)形勢的需求，使學(xué)生成為有一定實踐創(chuàng)新能力和國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才。

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程是土木工程專業(yè)的必修課，主要講述建筑結(jié)構(gòu)基本理論與基本構(gòu)件的設(shè)計原理，結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，課程內(nèi)容包含了基本概念、計算公式的推導(dǎo)與應(yīng)用、基本構(gòu)件的簡單構(gòu)造要求，學(xué)生要有一定的高等數(shù)學(xué)、力學(xué)、建筑材料等相關(guān)知識基礎(chǔ)，課程內(nèi)容的理論性強(qiáng)；其后續(xù)課程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和混凝土橋梁設(shè)計都屬于專業(yè)課，主要講述樓蓋、單層廠房、高層建筑、公路橋梁、拱橋等建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計。傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要以理論教學(xué)為主，知識的傳遞僅僅通過課堂上教師的講解，人才培養(yǎng)的模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前科技信息技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)以新工科為背景，探討混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的教學(xué)改革，目的是提高教學(xué)效果，提升應(yīng)用型本科學(xué)院土木工程專業(yè)學(xué)生的社會適用性，滿足社會變革的需求。

一、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.課程內(nèi)容簡述

混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程主要以基本構(gòu)件（梁、板、柱等）為基礎(chǔ)，分析各種構(gòu)件的受力性能，計算截面承載力，滿足構(gòu)造要求的同時對構(gòu)件進(jìn)行截面設(shè)計。本課程主要包含混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)容的簡述、混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能、基本構(gòu)件（拉、壓、彎、剪、扭）的截面設(shè)計、混凝土的變形和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件等章節(jié)。[4]其內(nèi)容以理論為主，包含的工程實例較少，教材的編寫是在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，知識的應(yīng)用與后續(xù)課程的聯(lián)系度不高。課程中的公式推導(dǎo)過程復(fù)雜，基本構(gòu)件的受力性能分析難以理解，符號和公式繁多，截面設(shè)計的結(jié)果不唯一。如受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的設(shè)計計算與后續(xù)課程受剪、受壓、受拉和受扭基本構(gòu)件的截面設(shè)計計算關(guān)聯(lián)度比較高，這部分內(nèi)容在課本編著中所占的篇幅比較大，受彎構(gòu)件正截面受彎性能的理論性強(qiáng)，正截面受彎構(gòu)件計算原理基于理論分析與數(shù)學(xué)知識的結(jié)合，較難理解，截面設(shè)計的計算過程僅對此部分運(yùn)用，同時要滿足構(gòu)造要求。整個課程內(nèi)容編寫基本都是基于這種模式，先對基本構(gòu)件的破壞形態(tài)分析，進(jìn)而進(jìn)行截面設(shè)計與計算。

2.教學(xué)過程

傳統(tǒng)的授課方式大多是教師結(jié)合多媒體技術(shù)進(jìn)行知識的講解，課堂活動“以教為主”，課堂是教師的“天地”，學(xué)生僅是知識被動的接收者。目前，高?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理課程的課時最多56學(xué)時，有的48學(xué)時。本課程知識點較多，設(shè)計推理過程復(fù)雜，課堂教學(xué)活動基本都是理論知識的講解，講解過程比較抽象，實驗教學(xué)與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)開展較少，學(xué)生對各種構(gòu)件的破壞形態(tài)沒有直觀的認(rèn)識，對理論推導(dǎo)與設(shè)計部分理解不夠準(zhǔn)確，不能很好地將理論學(xué)習(xí)運(yùn)用到工程實際中。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)生與老師的課堂互動較少，學(xué)生課堂參與度偏低，教學(xué)效果不理想。

本課程開設(shè)的時間一般在大三上學(xué)期。前期，學(xué)生通過理論知識的學(xué)習(xí)掌握的學(xué)習(xí)方法最終求得結(jié)果都是定值。本課程作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理，基本構(gòu)件的設(shè)計結(jié)果不唯一，設(shè)計過程除了運(yùn)用課本中的理論推導(dǎo)公式或者經(jīng)驗公式進(jìn)行計算，還需要滿足建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求。[5]這與之前學(xué)生的學(xué)習(xí)方式不一樣，求解的過程也不一樣，對大部分學(xué)生來說，這種轉(zhuǎn)變較難接收。

鄭州商學(xué)院作為應(yīng)用型本科學(xué)院，土木工程專業(yè)的學(xué)生除了四年制本科學(xué)生以外，還有專升本的學(xué)生，學(xué)生對先修課程力學(xué)與高等數(shù)學(xué)相關(guān)知識的掌握程度、應(yīng)用能力，以及學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與接受能力都存在一定的差異，課堂教學(xué)以理論講授為主，缺少實驗與實踐教學(xué)，無法保證教學(xué)的質(zhì)量。當(dāng)前社會對大學(xué)生尤其是工科畢業(yè)生的實踐能力和創(chuàng)新能力要求比較高，學(xué)生走出校門，大都無法適應(yīng)。

二、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程教學(xué)改革的內(nèi)容

1.采用多維度的教學(xué)形式

混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程包含的內(nèi)容多，知識點瑣碎，理論公式推導(dǎo)過程與相關(guān)構(gòu)件構(gòu)造要求占了很大篇幅。作為應(yīng)用型本科院校，由于土木工程專業(yè)生源包括兩部分（四年制本科+專升本），學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、理解能力差異較大。鑒于此，采用超星學(xué)習(xí)通軟件，建立整個課程的教學(xué)微視頻，微視頻主要包含基本構(gòu)件不同受力狀態(tài)下計算公式的理論推導(dǎo)和基本構(gòu)件經(jīng)典例題的講解。在課堂教學(xué)中沒有完全理解的學(xué)生，可以利用自己的課余時間重復(fù)觀看相關(guān)理論知識的講授視頻，加強(qiáng)對理論知識的理解，提高學(xué)習(xí)效率。

本課程包含大量的圖表、公式，采用多媒體與板書結(jié)合的教學(xué)形式，制作高質(zhì)量的課件，放入大量的工程實例圖片，同時在課堂教學(xué)中，不拘泥課本內(nèi)容、PPT課件和板書，適當(dāng)加入基本構(gòu)件破壞形態(tài)的小視頻，增加一定的工程實例。PPT制作過程中，對于基本構(gòu)件的設(shè)計過程多采用流程圖的形式呈現(xiàn)，方便學(xué)生做筆記與記憶。如講授受彎構(gòu)件承載力的計算時，適筋梁破壞是三個受力階段和受彎構(gòu)件的3種破壞形態(tài)，理論講解的同時運(yùn)用試驗小視頻，學(xué)生可以通過試驗視頻對受彎構(gòu)件的受彎性能有更直觀、更感性的認(rèn)識；板書設(shè)置要有條理性，對于經(jīng)典構(gòu)件的典型例題講解不能過于依賴多媒體教學(xué)，要采用板書的形式，在計算的過程中，啟發(fā)學(xué)生思考，幫助學(xué)生提高運(yùn)用知識的能力。

2.增加課堂互動，啟發(fā)學(xué)生思考

要達(dá)到良好的課堂教學(xué)效果，就一定要有教學(xué)互動，在互動中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。在課堂師生互動中，教師教學(xué)設(shè)計要合理，依據(jù)各章節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性，利用啟發(fā)式教學(xué)和對比教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，主動形成知識體系，提高學(xué)習(xí)效率。如第三章3.3正截面受彎承載力的計算原理，本節(jié)內(nèi)容運(yùn)用到材料力學(xué)中的知識，鋼筋、混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、高等數(shù)學(xué)微積分運(yùn)算等，在教學(xué)中，利用啟發(fā)式教學(xué)，設(shè)定問題，讓同學(xué)運(yùn)用已有知識主動思考，積極參與回答，形成師生互動。對參與互動的學(xué)生增加平時成績，學(xué)生的參與積極性大大提高。第五章5.5矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算，關(guān)于大偏心構(gòu)件的計算公式講解，教師利用啟發(fā)式和對比式教學(xué)，讓學(xué)生先自己推導(dǎo)計算公式，再講解，最后與第三章3.5雙筋截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計算公式對比，教師可通過講解幫助學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)方法，達(dá)到事半功倍的效果。

3.增加實踐教學(xué)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程的主要內(nèi)容是設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件，近年來，隨著我國城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，地上與地下空間都得到充分利用，結(jié)構(gòu)設(shè)計的形式越來越復(fù)雜，僅學(xué)習(xí)課本中的理論知識，無法適應(yīng)社會發(fā)展對人才的需求。在教學(xué)中，充分利用課上時間，通過精美課件向?qū)W生展示大量的工程現(xiàn)場圖片，同時在課下定期組織學(xué)生到校園周邊或者學(xué)校的在建工程觀摩，深入施工現(xiàn)場，感性地認(rèn)識建筑結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的施工過程，如鋼筋如何綁扎、布置、截斷，施工現(xiàn)場各種構(gòu)件的尺寸選取問題等。[6]通過實踐教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大提高，不僅將理論知識與實踐聯(lián)系起來，創(chuàng)新能力也得到一定提高，為后續(xù)參加結(jié)構(gòu)模型或者結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽打下一定的基礎(chǔ)。

4.豐富師資隊伍，提高教學(xué)質(zhì)量

學(xué)校專職教師中，青年教師所占比重較大，應(yīng)定期組織集體備課、公開課活動，同時選派青年教師到省內(nèi)知名學(xué)校（鄭州大學(xué)、華北水利水電大學(xué)等）進(jìn)行短期學(xué)習(xí)，提升青年教師的教學(xué)技能。依托學(xué)院建立的科研平臺——工程技術(shù)研究中心，鼓勵教師積極參與科學(xué)研究，科研能夠促進(jìn)教師的專業(yè)知識不斷更新，提升教師的自學(xué)能力、研究能力、思維與創(chuàng)新能力、表達(dá)與組織管理能力等。通過教學(xué)改革研究，將最前沿的知識運(yùn)用到課堂教學(xué)中，在學(xué)生心中樹立學(xué)術(shù)權(quán)威。近年來，學(xué)院與數(shù)家建筑設(shè)計、施工單位建立校企合作關(guān)系，成立校企合作基地，定期組織青年教師到校企合作單位學(xué)習(xí)建筑施工現(xiàn)場知識，豐富教師的工程實踐經(jīng)驗，為“雙師型”教師的培養(yǎng)與評選認(rèn)定奠定了基礎(chǔ)。教師是終身學(xué)習(xí)的職業(yè)，不能局限于課本，要積極充實自己的知識庫，確保每節(jié)課教學(xué)內(nèi)容豐富多彩，教學(xué)進(jìn)度要滿足大綱要求，合理設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，保質(zhì)保量地完成教學(xué)任務(wù)。

5.考核方式的改革

傳統(tǒng)的考試方式包含期末卷面成績和平時成績，通過簡單的權(quán)重相加求和，作為學(xué)生的期末總成績。大部分高校期末卷面成績占60%—70%，平時成績占40%—30%。平時成績中作業(yè)成績占比較大，但是筆者在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生抄作業(yè)現(xiàn)象嚴(yán)重，教師很難判斷學(xué)生作業(yè)的真實情況與知識的掌握情況。鑒于此，把學(xué)生分組，對于理論性強(qiáng)的章節(jié)，在課堂教學(xué)中預(yù)留5分鐘左右的時間討論，根據(jù)每組學(xué)生的課堂表現(xiàn)情況評分，并劃入平時成績中，作業(yè)完成情況和考勤作為另一部分成績。由此，期末成績變?yōu)檎n堂分組討論（20%）+作業(yè)完成情況（10%）+考勤（10%）+期末考試成績（60%）。此種考核方式改變了平時成績的劃分方式，激勵每個學(xué)生都參與到課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，保證了課堂的教學(xué)效果，減少了作業(yè)抄襲現(xiàn)象，對學(xué)生的學(xué)習(xí)有一定的促進(jìn)作用。

三、結(jié)語

信息化技術(shù)的快速發(fā)展，使傳統(tǒng)的工科教育無法滿足社會變革對工科人才的需求，新工科的學(xué)科建設(shè)勢在必行?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理作為土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程、完成畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)，也是基礎(chǔ)學(xué)科與專業(yè)核心課程聯(lián)系的紐帶。該課程理論性較強(qiáng)，教學(xué)過程多采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，學(xué)生對知識的實際應(yīng)用程度較低。改革教學(xué)方式，能促進(jìn)教學(xué)效果的提升，提高學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的創(chuàng)新與實踐能力，確保培養(yǎng)的人才能夠滿足社會發(fā)展的需求。