武芳文，陳 澳

（長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院 陜西 西安 710064）

道路橋梁與渡河工程專業(yè)是一門綜合性專業(yè)，將工程倫理和技術(shù)方法相結(jié)合，旨在培養(yǎng)能夠從事道路工程、橋梁工程、隧道工程和交通工程等領(lǐng)域的高級(jí)工程技術(shù)人才，這些領(lǐng)域包括但不限于規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)和管理等方面[1]。培養(yǎng)出一批高素質(zhì)、高技能的道路橋梁與渡河工程專業(yè)人才契合國內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本需求。然而，隨著高校招生規(guī)模逐漸增大，其教育資源增長(zhǎng)緩慢，導(dǎo)致部分高校的專業(yè)知識(shí)培養(yǎng)質(zhì)量下滑。為了保證專業(yè)課程的教育時(shí)長(zhǎng)，某些高校會(huì)在學(xué)生的課下時(shí)間或寒暑假期來制訂設(shè)計(jì)課程。這導(dǎo)致教師無法全程督促學(xué)生的工作進(jìn)度，造成教學(xué)質(zhì)量下降。與此同時(shí)，由于缺少教師督促，學(xué)生自主設(shè)計(jì)的時(shí)間以及精力投入難以得到保障。

此外，課程設(shè)計(jì)的教育方式和考核模式普遍保持不變，只是為了輔助支撐理論教學(xué)內(nèi)容而搭配一定課時(shí)的課程設(shè)計(jì)。這種單調(diào)乏味的模式使得教師和學(xué)生的熱情和投入度都大打折扣，最終通過提交設(shè)計(jì)報(bào)告的形式草草了事[2]。在工科專業(yè)的課程體系中，課程設(shè)計(jì)是一個(gè)與基礎(chǔ)技術(shù)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程相輔相成的關(guān)鍵課程模塊[3]。課程設(shè)計(jì)一般安排在基礎(chǔ)理論教學(xué)之后，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)有利于學(xué)生熟練掌握運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，還有利于學(xué)生將理論與實(shí)際結(jié)合，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。因此，課程設(shè)計(jì)在高等教育中的重要性不容忽視，具有至關(guān)重要的地位，必須在課程建設(shè)中加以高度重視。

為此，不少專家學(xué)者圍繞課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革進(jìn)行了廣泛的教育改革研究。江勝華[4]等基于新工科背景，對(duì)土木工程課程設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行了探究，并針對(duì)選題、工作量、質(zhì)量、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力等方面實(shí)施了一系列的教學(xué)改革。同時(shí)，提出了在課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)、教學(xué)資源以及教學(xué)設(shè)施等方面的保障措施。王志軍和余新宇[5]明確了在線課程設(shè)計(jì)的構(gòu)成要素、設(shè)計(jì)與開發(fā)理念模型和過程模型。劉凱華[6]等基于產(chǎn)教融合的校企協(xié)同育人模式，分析了混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)現(xiàn)狀，提出了一系列改革措施。文學(xué)和朱梅玉[7]基于反饋控制思想，探討了多層多環(huán)節(jié)閉環(huán)反饋的課程設(shè)計(jì)模式。汪旭和尤金[8]基于美國特拉華大學(xué)教育學(xué)院課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱對(duì)該校四種不同課程設(shè)計(jì)模式進(jìn)行了優(yōu)劣分析，指出應(yīng)強(qiáng)化教師在課程設(shè)計(jì)中的引領(lǐng)與支持作用、且應(yīng)基于學(xué)習(xí)主體的復(fù)調(diào)性和學(xué)習(xí)過程的未完成性進(jìn)行課程設(shè)計(jì)并構(gòu)建信息技術(shù)融合的生態(tài)化學(xué)習(xí)環(huán)境。上述專家學(xué)者提出了很多建議，但仍然有必要針對(duì)學(xué)校專業(yè)實(shí)際情況進(jìn)行教學(xué)改革，以獲得更優(yōu)的教學(xué)效果。

課程設(shè)計(jì)是高校教學(xué)計(jì)劃中最具開放性的一門課程，是對(duì)理論知識(shí)的充分理解和結(jié)合實(shí)際運(yùn)用的關(guān)鍵步驟。因此，亟須對(duì)傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)授課方式進(jìn)行改進(jìn)。本文以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)為例，首先分析了當(dāng)前課程設(shè)計(jì)中存在的缺陷，然后設(shè)計(jì)了以工作過程為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容，并以就業(yè)能力為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行課程評(píng)估。結(jié)合現(xiàn)代化信息教學(xué)技術(shù)，提出了一些改進(jìn)課程設(shè)計(jì)教學(xué)的方法，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性，為今后其他相關(guān)課程的設(shè)計(jì)改進(jìn)提供思路和參考。

1 課程設(shè)計(jì)教學(xué)分析

“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”是道路橋梁與渡河工程專業(yè)的主干課程，涵蓋了鋼筋混凝土材料、構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算、構(gòu)件剛度計(jì)算等多個(gè)方面。在構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算中，包括構(gòu)件在拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)等不同應(yīng)力作用下的內(nèi)容[9]。其中，構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算是重點(diǎn)難點(diǎn)且該處有較多計(jì)算公式，十分煩瑣。學(xué)生在學(xué)習(xí)該方面的內(nèi)容時(shí)，很容易混淆概念且知識(shí)掌握不扎實(shí)，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)正是結(jié)合“混凝土設(shè)計(jì)原理”專業(yè)課程該處理論知識(shí)的一項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)，旨在讓學(xué)生將已學(xué)習(xí)的構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工程項(xiàng)目中。在這種情形下，學(xué)生很難適應(yīng)自主設(shè)計(jì)，無法激起其參與的積極性。但該教學(xué)活動(dòng)仍然是實(shí)踐教學(xué)中極其重要的組成部分，是學(xué)生從掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)到走向工作崗位不可缺少的過渡環(huán)節(jié)。因此，為使課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果達(dá)到最佳，仍亟須對(duì)“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”課程進(jìn)行改革。

目前，各高校對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)基本遵循以下流程：

①選題：學(xué)生選擇一個(gè)工程問題或虛擬項(xiàng)目。

②制訂設(shè)計(jì)任務(wù)書：根據(jù)需求，明確設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求，包括結(jié)構(gòu)類型、承載力要求、使用壽命要求、施工條件等。

③收集設(shè)計(jì)資料：包括結(jié)構(gòu)荷載數(shù)據(jù)、材料性能參數(shù)、構(gòu)件尺寸和幾何形狀等。

④結(jié)構(gòu)分析：學(xué)生使用適當(dāng)?shù)姆治龇椒?，如力矩分配法、有限元法等，?duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，確定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、應(yīng)力和變形。

⑤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括構(gòu)件的截面尺寸、配筋、連接構(gòu)造等。

⑥施工圖繪制：學(xué)生將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果轉(zhuǎn)化為施工圖，包括構(gòu)件的平立剖面圖、配筋圖、節(jié)點(diǎn)詳圖等。

⑦結(jié)構(gòu)評(píng)估與優(yōu)化：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和實(shí)際情況，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，確保結(jié)構(gòu)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。

⑧報(bào)告撰寫：學(xué)生撰寫設(shè)計(jì)任務(wù)書、結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工圖繪制、結(jié)構(gòu)評(píng)估與優(yōu)化等內(nèi)容，并準(zhǔn)備相關(guān)圖紙和計(jì)算書。

⑨答辯：學(xué)生就設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行答辯，回答指導(dǎo)教師或其他人提出的相關(guān)問題。

學(xué)生通過上述流程，將所學(xué)理論知識(shí)用于分析和解決工程實(shí)踐中的實(shí)際問題，學(xué)習(xí)和掌握工程設(shè)計(jì)的基本技能與流程，最終完成設(shè)計(jì)目標(biāo)。

2 課程設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問題

目前，很多學(xué)者對(duì)工科專業(yè)課程設(shè)計(jì)教學(xué)存在的問題進(jìn)行了討論。白葉飛[10]等人將綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)存在的問題總結(jié)為以下三點(diǎn)：①課程體系缺乏梳理，對(duì)標(biāo)建設(shè)不足。②企業(yè)行業(yè)專家參與指導(dǎo)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)配備不足。③考核評(píng)價(jià)方式不夠合理。孫偉[11]等人將嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)存在的問題總結(jié)為以下三點(diǎn)：①課程設(shè)計(jì)內(nèi)容不夠充實(shí)，工程背景不夠突出。②課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式較為單一，師生之間溝通交流偏少。③學(xué)生分組和任務(wù)分工不夠合理，考核方式不夠全面有效。張超[12]等人將土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)的問題總結(jié)為以下三點(diǎn)：①課程設(shè)計(jì)資料過于陳舊，缺乏創(chuàng)新性，與實(shí)際工程應(yīng)用脫節(jié)。②各個(gè)課程設(shè)計(jì)之間缺乏系統(tǒng)性和連貫性，基本上是相互獨(dú)立的，沒有形成一個(gè)完整的課程設(shè)計(jì)體系。③過程管理困難，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)難以掌握，小組作業(yè)中容易出現(xiàn)成員不積極參與的現(xiàn)象。本文在此基礎(chǔ)上，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)整個(gè)教學(xué)過程進(jìn)行分析，總結(jié)出以下幾方面的問題。

①在傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中，教師主要進(jìn)行理論內(nèi)容講解，對(duì)工程實(shí)踐尚不重視。在新工科背景下，理論知識(shí)應(yīng)用于指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐是為了理論的完善和發(fā)展，二者應(yīng)相互促進(jìn)，共同發(fā)展[13]。此外，多數(shù)教師缺乏工程實(shí)踐經(jīng)歷，在理論授課中，并未將理論與工程實(shí)際緊密結(jié)合，導(dǎo)致課堂氛圍較為枯燥，使得教學(xué)效果不明顯。學(xué)生也無法將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程中，實(shí)際設(shè)計(jì)能力難以得到提高。

②缺乏工程整體觀念。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)往往注重單個(gè)構(gòu)件的設(shè)計(jì)，缺乏整個(gè)工程的整體觀念，學(xué)生難以理解結(jié)構(gòu)與其他部件的關(guān)系。

③課程設(shè)計(jì)資料落后，教學(xué)題目相對(duì)單一，缺乏多樣性，難以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和興趣。隨著土木行業(yè)的發(fā)展，各種新型施工工具、測(cè)繪儀器都被相繼發(fā)明使用。而學(xué)生學(xué)習(xí)使用的儀器大多屬于接近淘汰的產(chǎn)品，這使得課程設(shè)計(jì)無法鍛煉學(xué)生擁有與學(xué)科發(fā)展相匹配的實(shí)踐能力。一般情況下，設(shè)計(jì)作業(yè)通常由學(xué)生個(gè)人獨(dú)立完成，缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力培養(yǎng)，學(xué)生無法體驗(yàn)到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的設(shè)計(jì)過程。

④課程設(shè)計(jì)的考核模式較為單一，各高校均以提交設(shè)計(jì)報(bào)告的形式為結(jié)課方式，未重視學(xué)生的自我反思過程，這樣會(huì)讓學(xué)生忽視對(duì)于學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的整理和積累，從而導(dǎo)致其學(xué)習(xí)狀態(tài)逐漸懶散。

3 課程設(shè)計(jì)教學(xué)的改進(jìn)方法

3.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)

①錄制相應(yīng)學(xué)習(xí)視頻，包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的制作、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞等。與此同時(shí)，還可搜集一些與該課程設(shè)計(jì)相關(guān)的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)視頻資源。結(jié)合現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，將制作、搜集的學(xué)習(xí)視頻上傳，便于學(xué)生日常學(xué)習(xí)，同時(shí)，記錄學(xué)生的視頻觀看情況作為考核，以便督促學(xué)生自主預(yù)習(xí)。

②線上線下輔導(dǎo)答疑同時(shí)進(jìn)行，學(xué)生學(xué)習(xí)視頻時(shí)，難免會(huì)產(chǎn)生疑問，因此可在互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)平臺(tái)建立線上輔導(dǎo)答疑模塊。由于線上問答存在一定的局限性，因此需結(jié)合線下交流，為學(xué)生答疑解惑。

通過預(yù)習(xí)教學(xué)視頻，學(xué)生應(yīng)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有了初步認(rèn)知，教師可通過答疑模塊判斷出知識(shí)難點(diǎn)。在設(shè)計(jì)階段，教師可以針對(duì)這些重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的講解。預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)能夠?yàn)楹罄m(xù)設(shè)計(jì)階段的教學(xué)提供必要的準(zhǔn)備，有助于確保課程設(shè)計(jì)的規(guī)范性和有效性。

3.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐

①課程設(shè)計(jì)標(biāo)題應(yīng)以實(shí)際工程項(xiàng)目為依托，根據(jù)實(shí)際工程條件背景來確定設(shè)計(jì)內(nèi)容。應(yīng)選擇3―4 名指導(dǎo)教師成立教學(xué)小組，保證學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)能得到充分指導(dǎo)。

②教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生前往實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，讓學(xué)生充分了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造及做法要求。這樣可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的設(shè)計(jì)積極性，能夠?qū)υO(shè)計(jì)內(nèi)容有更清楚直觀的理解。

③教師可以根據(jù)學(xué)生的個(gè)性和才能來劃分小組，同時(shí)如果學(xué)生們有特別的合作意愿，也可以讓他們自由組隊(duì)。為了避免坐享其成的情況發(fā)生，每個(gè)小組的人數(shù)不應(yīng)超過3 人，并且每個(gè)學(xué)生都應(yīng)負(fù)責(zé)特定的設(shè)計(jì)任務(wù)，以便他們共同完成課程設(shè)計(jì)。

④在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，教師應(yīng)主動(dòng)詢問各小組組長(zhǎng)的設(shè)計(jì)進(jìn)展以及設(shè)計(jì)困難，做到及時(shí)交流溝通。還可借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，設(shè)置中期檢查、中期答辯等環(huán)節(jié)，全面把握各小組的設(shè)計(jì)進(jìn)展。此舉既能推動(dòng)教師積極進(jìn)行課程設(shè)計(jì)規(guī)劃和授課，又能激勵(lì)學(xué)生全程參與，防止出現(xiàn)懈怠現(xiàn)象。

圖1 課程設(shè)計(jì)教學(xué)流程圖

3.3 規(guī)范撰寫計(jì)算書

作為一名合格的工程技術(shù)人才，必須具備一定的文字表達(dá)能力，能夠編寫思路清晰、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、圖形簡(jiǎn)明的計(jì)算報(bào)告[14]。很多學(xué)生雖然領(lǐng)悟了工程問題，但在闡述時(shí)總會(huì)存在錯(cuò)誤。為此，在課程設(shè)計(jì)過程中，教師在教學(xué)過程中首先應(yīng)規(guī)范自己的書寫方式。其次，在課程設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)過程中，要求學(xué)生撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告，以訓(xùn)練其文字表達(dá)能力。

3.4 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)考核

課程的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)只依賴于最終的設(shè)計(jì)成果，而應(yīng)更多地關(guān)注學(xué)生在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程中的綜合表現(xiàn)。因此采用“二二五一”制作為考核標(biāo)準(zhǔn)，其中課程設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)占比百分之二十、中期檢查與答辯占比百分之二十、課程設(shè)計(jì)成果占比百分之五十、小組學(xué)生組內(nèi)組外互評(píng)占比百分之十（圖2）。采用小組互評(píng)機(jī)制，旨在促進(jìn)學(xué)生之間的交流討論，以收到相互勉勵(lì)的效果。

圖2 課程設(shè)計(jì)考核標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)置考核的目的在于反映學(xué)生對(duì)該課程設(shè)計(jì)的了解程度。因此對(duì)于考核分?jǐn)?shù)較低的學(xué)生可由教師親自帶領(lǐng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，使得學(xué)生能夠掌握專業(yè)知識(shí)并加以應(yīng)用。

4 課程設(shè)計(jì)目標(biāo)

4.1 鞏固已學(xué)內(nèi)容

“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”是一門高度專業(yè)性的課程，而課程設(shè)計(jì)在整個(gè)課程中扮演了重要的補(bǔ)充教學(xué)角色。在課程設(shè)計(jì)的過程中，學(xué)生不僅應(yīng)用了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)截面尺寸擬定、內(nèi)力計(jì)算、結(jié)構(gòu)配筋等，還對(duì)理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程制圖等其他專業(yè)課程進(jìn)行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)。

4.2 理論結(jié)合實(shí)際

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)為學(xué)生提供了一個(gè)將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)。在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生可以到實(shí)際工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行參觀和學(xué)習(xí)，深入了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和構(gòu)造要求，這大大增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。

4.3 培養(yǎng)綜合素質(zhì)

通過鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，學(xué)生的資料查詢、圖紙繪制、撰寫計(jì)算書等基本技能得到有效的提升，初步提高了學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的分析及設(shè)計(jì)能力，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高綜合競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。為學(xué)生日后踏入工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

課程設(shè)計(jì)教學(xué)對(duì)提升學(xué)生處理復(fù)雜工程問題的技能起著至關(guān)重要的作用。通過鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，學(xué)生可以深入理解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的性能和設(shè)計(jì)原理，掌握實(shí)際設(shè)計(jì)技能，提高了解決實(shí)際工程問題的能力和創(chuàng)新思維能力。通過上述方法對(duì)“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)”進(jìn)行改進(jìn)，豐富了課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可有效改進(jìn)傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)中學(xué)生認(rèn)知儲(chǔ)備不足、對(duì)設(shè)計(jì)重視度不高、教師學(xué)生交流不足等缺點(diǎn)，通過結(jié)合線下現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性得到了充分激發(fā)，從而確保了課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。這種方法不僅提高了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，也增強(qiáng)了他們對(duì)理論知識(shí)的掌握。此外，它還有助于提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。本文所提出的改進(jìn)方法在其他課程設(shè)計(jì)中也具有廣泛的應(yīng)用前景，具有深遠(yuǎn)的理論和應(yīng)用價(jià)值。