董吉武　孫愛琴

摘? 要：基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，從教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)手段、課程考核等方面探討混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程教學(xué)改革，以提高教學(xué)效果和學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法;教學(xué)手段;應(yīng)用型高校

中圖分類號(hào)：G642? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2096-3769（2019）03-033-04

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理作為土木工程專業(yè)的課程，起著承上啟下作用，其前修課程相關(guān)理論較多，包括土木工程材料、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等，對(duì)后續(xù)專業(yè)課程高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工程、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)等起著重要的基礎(chǔ)作用。該課程涉及鋼筋和混凝土兩種材料的協(xié)同工作，與前修課程材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等學(xué)習(xí)方法有所區(qū)別，學(xué)生不易適應(yīng)。此外，該課程還有其它特點(diǎn)：經(jīng)驗(yàn)半經(jīng)驗(yàn)公式多、參數(shù)多、設(shè)計(jì)結(jié)果不唯一、驗(yàn)算條件多、構(gòu)造要求繁雜、規(guī)范條文嚴(yán)格等[1]，是培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范意識(shí)的一門重要課程。學(xué)生普遍認(rèn)為本門課程涉及內(nèi)容繁雜，學(xué)習(xí)難度較大，畏難現(xiàn)象較明顯。

一、調(diào)整教學(xué)理念，順應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求

1.整合教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力的培養(yǎng)

切實(shí)改變傳統(tǒng)的以學(xué)科和知識(shí)體系確立的課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱的做法，遵循應(yīng)用型人才培養(yǎng)“理論夠用，重在應(yīng)用”的基本原則[2]。采用模塊化教學(xué)，根據(jù)人才培養(yǎng)方案，刪減與前修課程土木工程材料、材料力學(xué)等重合部分的內(nèi)容，增加建筑結(jié)構(gòu)荷載內(nèi)容，增加由實(shí)際工程結(jié)構(gòu)物到簡化計(jì)算模型的構(gòu)建過程介紹等，增強(qiáng)學(xué)生分析實(shí)際工程問題的能力。

應(yīng)用型大學(xué)本科教育目標(biāo)的核心與關(guān)鍵問題是培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和應(yīng)用能力。[3]采用“應(yīng)用型”思維開展教學(xué)，注重設(shè)計(jì)基本原理的講授，提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力。在當(dāng)前理論課時(shí)普遍在被壓縮的情況下，須設(shè)法保證有限學(xué)時(shí)下的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。應(yīng)用型人才培養(yǎng)的主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生具備一定的理論知識(shí)、分析和解決實(shí)際工程問題的能力。在講授過程中，盡量弱化復(fù)雜公式的理論推導(dǎo)過程，強(qiáng)化公式應(yīng)用的適用條件、構(gòu)造要求及相應(yīng)的注意事項(xiàng)等。更加強(qiáng)調(diào)理解，注重“會(huì)查會(huì)用”。例如依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB20009-2012）：按荷載基本組合進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，需要滿足γ0Sd≤Rd，其中為γ0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，Sd和Rd分別為荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計(jì)值。講授時(shí)應(yīng)以“安全第一”思想貫穿始終——被縮小后鋼筋混凝土構(gòu)件的抵抗能力（材料強(qiáng)度值采用較其標(biāo)準(zhǔn)值小的設(shè)計(jì)值）不小于經(jīng)放大荷載作用下的內(nèi)力（荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值乘以分項(xiàng)系數(shù)，可將其理解為“放大系數(shù)”或“安全系數(shù)”，此外，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值前尚需乘以相應(yīng)設(shè)計(jì)使用年限的調(diào)整系數(shù)），構(gòu)件即可滿足承載能力設(shè)計(jì)要求。再如“標(biāo)準(zhǔn)值”這個(gè)概念，可以讓學(xué)生理解成“在標(biāo)準(zhǔn)尺寸、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法等各種標(biāo)準(zhǔn)條件下獲得的不低于95%保證率的數(shù)值”。這些內(nèi)容較為抽象，如果完全按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹翱茖W(xué)”定義去講授，學(xué)生不易接受。

2.強(qiáng)化規(guī)范意識(shí)，提高學(xué)生對(duì)構(gòu)造要求的重視程度

注意培養(yǎng)學(xué)生注重運(yùn)用規(guī)范、遵守規(guī)范的良好習(xí)慣。本門課程對(duì)應(yīng)的單向肋梁樓蓋設(shè)計(jì)的指導(dǎo)書就注明了參考規(guī)范的條款，系部資料室購買了最新的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，可供學(xué)生查閱。學(xué)生通常習(xí)慣于注重計(jì)算過程及其結(jié)果，卻忽視同樣重要的構(gòu)造規(guī)定。工程問題必須以規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，必須抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，強(qiáng)化學(xué)生以現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程為依據(jù)的工程意識(shí)，這同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生工程師品質(zhì)的基本要求。

三、運(yùn)用多種教學(xué)方法，有效提升教學(xué)效果及學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

1. 利用類比方法建立知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，提高學(xué)生理解力

要善于建立不同知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，與已學(xué)內(nèi)容進(jìn)行類比。在講授梁正截面承載力設(shè)計(jì)時(shí)，重點(diǎn)講授單筋矩形截面，一般安排較多學(xué)時(shí)，以確保學(xué)生扎實(shí)掌握。該部分內(nèi)容主要基于力及力矩的平衡條件建立平衡方程，從而確定受力鋼筋截面面積。解決問題的基礎(chǔ)在于極限狀態(tài)下的力平衡和力矩平衡條件。為便于學(xué)生理解與掌握，該部分原理分析要透徹，需重點(diǎn)講授兩個(gè)平衡方程建立的來源和相關(guān)參數(shù)的含義等。

而通過類比，可將雙筋截面視為單筋截面基礎(chǔ)上在受壓區(qū)增加了受壓鋼筋，第一類T形截面設(shè)計(jì)視為寬度為翼緣計(jì)算寬度的單筋矩形截面，第二類T形截面則視為受壓鋼筋已知的雙筋矩形截面。由于上述正截面承載力計(jì)算原理仍然是力及力矩的平衡方程，利用類比方法對(duì)雙筋截面和T形截面設(shè)計(jì)進(jìn)行泛講即可。

斜截面可以利用類比的方法進(jìn)行教學(xué)，剪跨比可視為配筋率，三種脆性破壞特征更明顯的斜截面破壞方式——斜壓破壞、剪壓破壞、斜拉破壞相應(yīng)地與超筋破壞、適筋破壞、少筋破壞呈現(xiàn)較為相近的破壞特征。同樣，在進(jìn)行梁斜截面承載力計(jì)算時(shí)，需防止發(fā)生斜拉破壞和斜壓破壞，與正截面設(shè)計(jì)時(shí)要避免少筋破壞和超筋破壞類似。另外，就是大偏心受壓破壞和小偏心受壓柱正截面承載力計(jì)算公式可分別視為逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了90°的雙筋截面和超筋的雙筋截面，其受力鋼筋確定的基礎(chǔ)仍為力和力矩的平衡方程。類比方法的利用會(huì)在較大程度上降低學(xué)生接受新知識(shí)的難度，也可明顯提高課堂教學(xué)效率和效果。

2.結(jié)合行業(yè)新技術(shù)拓展學(xué)生視野，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

通過結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新進(jìn)展以及新工藝，新技術(shù)，BIM技術(shù)及其工程應(yīng)用等抗震新技術(shù)，結(jié)合實(shí)際工程問題，拓展學(xué)生的眼界，也為學(xué)生畢業(yè)后順應(yīng)行業(yè)企業(yè)需求提供支撐。讓學(xué)生接觸這些專業(yè)技術(shù)名詞，以便在未來的工作過程中能夠更快適應(yīng)未來工作環(huán)境。利用相關(guān)課程教學(xué)研討會(huì)、學(xué)術(shù)交流會(huì)，將最新的教學(xué)理念和方法帶到課堂上，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，結(jié)合實(shí)際工程提出相應(yīng)問題也會(huì)對(duì)學(xué)生有所啟發(fā)，激發(fā)學(xué)生求知欲。如新型輕質(zhì)高強(qiáng)可以為工程加固，也提供了FRB材料應(yīng)用新思路等。

此外，該門課程本身整體較為枯燥，內(nèi)容相對(duì)繁雜，課堂教學(xué)語言組織應(yīng)盡量采用輕松、幽默的方式，會(huì)降低學(xué)生對(duì)本門課程的抵觸情緒，活躍課堂氣氛。

3. 運(yùn)用多媒體手段，提高課堂教學(xué)效果

利用多媒體可以將普通梁內(nèi)受力鋼筋縱筋、箍筋、架立鋼筋，彎起鋼筋等表達(dá)清晰明了，利用Powerpoint軟件的動(dòng)畫播放功能，也可直觀表達(dá)出材料抵抗彎矩圖繪制方法、詳細(xì)繪制步驟及鋼筋彎起點(diǎn)、彎終點(diǎn)的位置等信息，可以演示不同配筋率下的簡支梁正截面破壞特征等等，有助于學(xué)生增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)和理解。由于課時(shí)緊張，諸如適筋梁破壞過程的實(shí)驗(yàn)視頻文件可提前讓學(xué)生利用課外時(shí)間自行學(xué)習(xí)。

為了豐富學(xué)生視野，筆者積極開展多媒體資源庫建設(shè)，通過網(wǎng)絡(luò)公開資源，查找選取典型性的相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻、動(dòng)畫資源、圖片資源，建立電子資源庫。此外，筆者還要求假期實(shí)習(xí)的學(xué)生拍攝相關(guān)照片和視頻，挑選代表性新工藝、新流程，分類備注后納入資源庫。根據(jù)課程進(jìn)度選取相應(yīng)視頻、圖片資料發(fā)給學(xué)生提前學(xué)習(xí)。

4.提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

雖然大學(xué)課程教學(xué)是知識(shí)、能力和素質(zhì)培養(yǎng)的主要場(chǎng)所，但不能也不可能全部知識(shí)點(diǎn)交由教師講授。[4]應(yīng)用型本科教育，要求學(xué)生具有更寬廣的理論基礎(chǔ)和可供廣泛遷移的知識(shí)平臺(tái)，具備較強(qiáng)的終身學(xué)習(xí)能力及自主獲取知識(shí)的能力[5-6]。通過學(xué)生提交階段總結(jié)的形式強(qiáng)化其歸納總結(jié)能力。也可以利用課后完成的過程考核達(dá)到目的?？己艘话闶墙Y(jié)合實(shí)際工程，具有一定的綜合性和啟發(fā)意義，以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。諸如：校內(nèi)教學(xué)樓有沒有存在結(jié)構(gòu)平面布置不合理之處，應(yīng)如何改進(jìn);某鋼筋混凝土梁經(jīng)檢驗(yàn)不合格，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，找出可能存在的問題及其對(duì)策;通過本課程的學(xué)習(xí)，簡要說明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要遵循的主要原則有哪些？等等。對(duì)于環(huán)境類別、混凝土保護(hù)層厚度等規(guī)范規(guī)定的條文，要求學(xué)生課下自行學(xué)習(xí)，并通過課堂提問的方式檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。

四、建立反饋機(jī)制，注重過程監(jiān)控

1.利用社交平臺(tái)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果

本課程學(xué)習(xí)和材料力學(xué)等前修課程類似，需要通過強(qiáng)化練習(xí)方可有效掌握。若作業(yè)上交和批改不及時(shí)，其鞏固知識(shí)的效果將會(huì)大打折扣。筆者通常第一時(shí)間迅速瀏覽一遍學(xué)生的作業(yè)，掌握整體情況后挑選若干份較規(guī)范的作業(yè)認(rèn)真批改，盡可能將其反映出來的問題全部標(biāo)出，給出規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕獯疬^程，并加注依據(jù)及相應(yīng)文字解釋。然后用手機(jī)拍下，上傳至學(xué)生班級(jí)QQ群共享，供學(xué)生自行對(duì)照學(xué)習(xí)。為保證效果，最快當(dāng)天將規(guī)范的解答和批注傳達(dá)給學(xué)生。因此，學(xué)生可以在較短時(shí)間內(nèi)評(píng)判自己的知識(shí)掌握情況，同時(shí)也能“知其然且知其所以然”，這種“趁熱打鐵”的做法受到了學(xué)生的認(rèn)可。需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，對(duì)于學(xué)生問題的反饋必須及時(shí)，才能有效維持學(xué)生積極的求知欲。實(shí)踐表明，這種良性反饋機(jī)制的建立對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率是有顯著效果的。

2.注重過程考核，適當(dāng)增加主觀題、理論結(jié)合實(shí)際等類型題的比重

模塊化教學(xué)體系改革的重點(diǎn)之一是注重課程的過程考核，弱化期末考試所占比重。依據(jù)學(xué)院規(guī)定，3-5次過程考核成績占學(xué)生總評(píng)成績的50%，期末卷面成績僅占40%，另外10%為課程的學(xué)習(xí)筆記。這樣可以更加客觀地反映學(xué)生的真實(shí)水平。伴隨課程進(jìn)程，過程考核可以采用課堂測(cè)驗(yàn)、課后綜合練習(xí)、學(xué)習(xí)小結(jié)等多種方式讓學(xué)生自我評(píng)判知識(shí)掌握、能力達(dá)成情況，反映學(xué)生前期課程掌握程度及存在的主要問題，也為授課教師及時(shí)采取相應(yīng)對(duì)策提供了依據(jù)。建立激勵(lì)機(jī)制，對(duì)于練習(xí)完成質(zhì)量高的學(xué)生通報(bào)表揚(yáng)，增強(qiáng)學(xué)生的自信，提升學(xué)生的成就感。

3.加強(qiáng)校內(nèi)外同行交流，傾聽學(xué)生意見和建議，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)

因?yàn)閼?yīng)用型人才培養(yǎng)體系就是教學(xué)體系構(gòu)建與評(píng)價(jià)周而復(fù)始的循環(huán)過程，這一過程是保證教學(xué)與實(shí)踐相統(tǒng)一的基石。[7]土木工程專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)課程教學(xué)研討會(huì)就是非常好的學(xué)習(xí)交流平臺(tái)，可以近距離分享經(jīng)驗(yàn)。教研室教師之間的交流也最為直接、方便，可采用無記名方式收集學(xué)生意見、建議，這種方式能夠較為客觀反映出學(xué)生的評(píng)價(jià)和意見，有助于及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案和方法。

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