武海鵬 吳麗麗

(中國礦業(yè)大學(北京)力學與建筑工程學院，北京 100083)

《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理》是土木工程專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，同時也是地質(zhì)工程專業(yè)中一門工程類基礎(chǔ)課。該課程具有很強的實踐性和理論性，既與現(xiàn)行的標準規(guī)范相結(jié)合指導實際的土木工程建設(shè)，又基于以概率論為基礎(chǔ)的力學分析計算。該課程內(nèi)容主要包括混凝土構(gòu)件的設(shè)計理論和設(shè)計方法，涉及的知識體系非常廣泛。在土木工程專業(yè)中，一般具備較為完整的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理課程前導課程，例如材料力學、結(jié)構(gòu)力學、建筑制圖、建筑材料、房屋建筑學等課程，但是在地質(zhì)工程專業(yè)中，建筑制圖、建筑材料、房屋建筑學等課程并不會開設(shè)。因此，地質(zhì)工程專業(yè)《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理》課程的教學內(nèi)容、教學方法、教學手段應區(qū)別于土木工程專業(yè)。

1 課程開設(shè)背景

地質(zhì)工程專業(yè)是研究礦產(chǎn)資源開發(fā)、工程建設(shè)、災害防治與環(huán)境保護領(lǐng)域地質(zhì)問題的工科類專業(yè)，涉及工程地質(zhì)體的工程勘察、設(shè)計、施工，地質(zhì)災害防治理論等技術(shù)，與土木工程專業(yè)為相近專業(yè)。專業(yè)培養(yǎng)方案要求，所培養(yǎng)的學生除系統(tǒng)掌握工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、巖土工程等專業(yè)知識和技能外，還需要對礦業(yè)工程、環(huán)境工程、土木工程、地下工程、經(jīng)濟學、管理學等有一定的了解。2018年出版的《普通高等學校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準》[1]對地質(zhì)工程專業(yè)的要求中，將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理列為工程類的專業(yè)知識理論課程，并將其相應的課程設(shè)計列為實踐教學內(nèi)容。同時，2016年6月，我國正式加入國際上最具影響力的工程教育學位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》，通過認證協(xié)會認證的工程專業(yè)，畢業(yè)生在相關(guān)國家申請工程師執(zhí)業(yè)資格時，將享有與本國畢業(yè)生同等待遇，全國高校各專業(yè)積極主動的進行工程教育認證，我國《工程教育認證標準》也對地質(zhì)類專業(yè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理課程的開設(shè)提出了要求[2]。

2 課程教學存在的問題

1)教師教學課時少。地質(zhì)工程專業(yè)中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理計劃課時一般為32學時，其中包含4學時的實驗教學環(huán)節(jié)；在土木工程專業(yè)中，該課程的學時一般為56學時～72學時不等。顯然在地質(zhì)工程專業(yè)中課時相對不足，給上課內(nèi)容的編排及教學質(zhì)量帶來了較大的影響。

2)學生知識儲備不足。由于缺少必要的前導課程，特別是建筑材料和房屋建筑學課程的缺乏，學生對鋼筋、混凝土材料的基本物理力學性能和混凝土材料的制備方法缺少材料層次的基本概念，同時，也對建筑結(jié)構(gòu)中梁、板、柱等基本構(gòu)件的受力模式缺少構(gòu)件層次的基本概念。在授課過程中，往往需要花費較多的時間從概念上進行先導知識的解讀，然后才能進行混凝土基本理論的介紹，這更加劇了教學課時少的矛盾。

3)授課方式單調(diào)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法是以概率論為基礎(chǔ)的半經(jīng)驗半理論方法，教師講授是主要的教學方法之一，灌輸式教學特征較為明顯，在一定程度上抑制了大學生主觀能動性，不利于學生自主學習，影響了教學效果[3]。

4)前導課程不足，課程內(nèi)容深淺不一。土木工程專業(yè)和地質(zhì)工程專業(yè)的課程體系是不同的，對《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理》課程教學內(nèi)容的要求也是不一致的。土木工程專業(yè)要求學生掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理、基本方法，并能夠結(jié)合所學的力學知識、材料學知識，進行鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，相對而言，其教學體系完整。而地質(zhì)工程專業(yè)，只要求學生了解基本的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，能夠進行簡單的計算及概念設(shè)計，相對而言，這只是其專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的次要課程。在工程教育認證的背景下，理論教學課時被壓縮，對于本課程的教學內(nèi)容選取及普及前導知識上，具有較大的難度。

3 教育改革方案

3.1 將課程思政融入教學

準確把握“堅定學生理想信念，教育學生愛黨、愛國、愛社會主義、愛人民、愛集體”的主線，結(jié)合非土木工程專業(yè)《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程的特點，深入挖掘蘊含的思政教育資源，優(yōu)化課程的思政內(nèi)容供給?！朵摻罨炷两Y(jié)構(gòu)原理》課程中有著豐富的思政內(nèi)容。例如，在講述第一章緒論時，通過介紹我國混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史、取得的成就，在房屋建筑工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間結(jié)構(gòu)工程、邊坡工程等領(lǐng)域內(nèi)的標志性建筑物或構(gòu)筑物，激發(fā)學生的民族自豪感和國家榮譽感，從而對自己的未來專業(yè)方向有些許期待。通過介紹鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理，從材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)三個層次由淺入深進行分析，激發(fā)學生對專業(yè)知識的求知欲。這些內(nèi)容只是本課程中的冰山一角，仍然有更多的思政內(nèi)容可供開發(fā)?？傊?，課程要堅持以本為本，聚焦專業(yè)特點和育人要求，適應創(chuàng)新型復合型應用型人才培養(yǎng)的需要，推動專業(yè)教育與思政教育緊密融合。

3.2 推薦線上自學課程

針對非土木工程專業(yè)課程體系不能很好的適用于《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理》課程的問題，首先對地質(zhì)工程專業(yè)已修課程進行分析，然后通過推薦線上校內(nèi)公開課、國家級精品課程、中國大學慕課等課程，學生可以通過自學完成知識體系的建設(shè)。地質(zhì)工程專業(yè)與土木工程專業(yè)屬于相近專業(yè)，部分前導課程類似。例如地質(zhì)工程專業(yè)將理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學合并為工程力學，進行了部分教學內(nèi)容的簡化，但仍可為《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理》提供力學知識支撐。而對于未修的建筑制圖、房屋建筑學、建筑材料課程，通過提供精選章節(jié)的線上課程，針對性補充所需的專業(yè)知識，計劃課后線上課程約16學時即可使學生了解基本的概念和方法，滿足本課程對于前導課程的要求。線上課程與線下課程相配合，既能夠有效完成本課程的教學目標，也能夠為培養(yǎng)復合型人才提供知識支撐。

3.3 優(yōu)化教學內(nèi)容

基于地質(zhì)工程專業(yè)對本課程內(nèi)容的需求及教學課時的實際情況，對本課程的教學內(nèi)容進行優(yōu)化，在最新制訂的課程教學大綱中描述為：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理是地質(zhì)工程專業(yè)的一門重要的工程基礎(chǔ)課，具有很強的理論性和實踐性；目的是使學生掌握鋼筋混凝土基本構(gòu)件的設(shè)計原理及相應的構(gòu)造措施，具備對簡單構(gòu)件進行設(shè)計及綜合運用基本概念分析構(gòu)件受力特性的能力；主要講授鋼筋混凝土材料的力學性能、結(jié)構(gòu)的基本計算原則、基本構(gòu)件的設(shè)計方法，如受彎構(gòu)件的正截面和斜截面承載力計算、軸心受壓和偏心受壓構(gòu)件的承載力計算、各類構(gòu)件的配筋構(gòu)造等。課程共有三個目標，并對應于三個畢業(yè)指標點，介紹如下：

目標1：通過理論學習，掌握鋼筋混凝土材料的物理力學性能，熟悉各種基本構(gòu)件的受力特點及破壞特征，掌握各種基本構(gòu)件的構(gòu)造要求、設(shè)計基本原理和方法，能進行各類基本構(gòu)件的設(shè)計計算。對應畢業(yè)指標點：1.2(工程知識)：掌握從事地質(zhì)工程工作所需的工程基礎(chǔ)知識。

目標2：通過課程配套的鋼筋混凝土矩形截面梁正截面受彎承載力試驗，掌握鋼筋混凝土構(gòu)件試驗的一般方法，能設(shè)計并測試基本構(gòu)件的力學性能。對應畢業(yè)指標點：4.1(研究)：針對復雜工程地質(zhì)問題，能夠利用工程地質(zhì)科學原理與方法設(shè)計(進行)實驗，獲取各種參數(shù)。

目標3：了解鋼筋混凝土的應用現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要類別，能針對特定的工程需求，選擇合適的構(gòu)件形式，如梁、板、柱、墻等。對應畢業(yè)指標點：6.1(工程與社會)：了解與本專業(yè)相關(guān)職業(yè)和行業(yè)的社會、健康、安全、法律、文化等背景知識。

通過給出明確的教學目標和教學內(nèi)容，使教師在授課時可以較好的把握教學內(nèi)容的深度，學生也可以較好的領(lǐng)會并完成對教學內(nèi)容的掌握。

3.4 理論教學與實踐教學相結(jié)合

在有限的32計劃學時內(nèi)，通過推薦課后線上課程、優(yōu)化教學內(nèi)容等手段后，為解決授課方式單一、學生主動性低等問題，將本課程內(nèi)容分為基礎(chǔ)理論模塊(28學時)和課程實驗模塊(4學時)，使本課程賦予理論性和實踐性?；A(chǔ)理論模塊使學生掌握鋼筋混凝結(jié)構(gòu)原理課程的理論知識框架，掌握基本概念、基本原理、基本計算方法，初步具有結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力；課程實驗模塊是對基礎(chǔ)理論模塊教學內(nèi)容的進一步鞏固與加深理解，培養(yǎng)學生的獨立思考能力和實際動手能力，在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。

3.5 教學改革實施效果

通過對地質(zhì)工程專業(yè)2個班級一個學期的《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理》教學改革的實踐，上述教學改革方法和實踐措施取得了一定的成績，學生學習效果和主觀能動性得到了提升。但也存在一定的問題，課后線上課程的完成度與掌握程度不一，部分自律能力較強的同學完成度較高，部分同學未完成相應的課程，因此，如何對督促或激發(fā)學生學習的主動性仍有待研究，但不能簡單的以增加考核的方式來實施。

4 結(jié)語

地質(zhì)工程專業(yè)《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理》課程的教學不能夠簡單的按照土木工程專業(yè)的要求進行刪減，應當結(jié)合課程思政、工程教育認證的要求，以人才培養(yǎng)為指揮棒，不斷的在教學實踐過程中對課程的教學目標、教學方法、教學考核進行優(yōu)化改進，提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生必要的工程應用及實踐能力。