《钢筋混凝土结构》课程创新教学研究

摘要：《钢筋混凝土结构》是土木工程专业的一门重要课程，其教学质量直接影响后续专业课程的学习与专业人才培养水平。本文从根据课程内容分析课程规律，借助现代化教学手段提高教学效率，采用实例讲解激发学生学习兴趣，注重新知识的传授、扩充学生视野、缩短工作阶段适应期四个方面对《钢筋混凝土结构》课程的创新教学进行了研究。

关键词：钢筋混凝土结构；创新；教学手段

《钢筋混凝土结构》是土木工程专业的一门非常重要的专业课程，具有承上启下的作用，涉及建筑材料、建筑制图、高等数学、理论力学、材料力学、结构力学等先修课程，并与以其为核心的其他专业课程，如砌体结构、建筑抗震、土力学与地基基础等形成课程体系，在土木专业的主干课程中占有很大的比重，这一课程体系的教学效果直接影响整个专业的教学质量和所培养人才的知识结构。

在传统教学中，建筑制图中的“结构识读图”部分是学生学习的一个薄弱环节，尤其是与《钢筋混凝土结构》紧密相关的三门力学课程，由于解题思路灵活、内容抽象，在学习过程中，不少学生具有畏惧心理，再加上《钢筋混凝土结构》课程教学内容多、实验现象多、概念多、公式多、系数多、符号多、简化假定多、构造要求多而课时数较少等因素，给学习这门课带来了一定的困难，教师感到难教，学生普遍厌学，直接影响到后续专业课的学习。

分析教材内容，把握内在规律

根据教材内容，可以把全书划分为两个部分：第一部分是基本理论，主要讨论钢筋和混凝土两种材料的力学性能、钢筋混凝土结构的设计方法、构件的受力分析方法，核心是基本构件(拉、压、弯、剪、扭)的设计校核计算和配筋构造。这部分内容在性质上相当于钢筋混凝土的“材料力学”，属于专业基础课，是后续部分的基础；第二部分是结构设计，主要讨论楼盖结构、单层厂房结构及多层框架结构房屋的计算原理和计算方法、内力计算、内力组合及截面配筋、构造要求等内容，这部分内容在性质上相当于钢筋混凝土的“结构力学”。

钢筋混凝土基本构件部分应用性很强，研究的是钢筋和混凝土组合材料。它不像材料力学研究的对象可以假定为弹性，它是弹塑性材料，力学性能影响因素多，离散性大，不能完全采用纯理论的方法进行研究。这决定了其研究方法必然是在实验的基础上作出基本假定，并在此基础上，借助力学知识推导或采用回归分析等方法得出半理论、半经验公式，得到的公式将应用于工程设计。因此，基本理论部分的教学一定要抓住“实验——基本假定——应力图形——基本公式——设计”这一主线。实验和基本假定是基础，应力图形是中心，基本公式是结论，应用于工程设计是目的。无论讲哪一类型受力构件，都要分析实验结论、阐明基本假定、画出应力图形、推导基本公式、归纳设计计算步骤。

结构设计部分重点培养学生把握整体空间结构、将整体结构化整为零的能力；要使学生掌握楼盖结构、单层厂房结构及多层框架结构房屋的内力计算原理和方法。围绕各自的特点，根据建筑设计方案，对其进行结构选型和布置，并能熟练地依据有关构造要求和经验，确定出各类构件的截面尺寸和所用材料强度等级。由于目前结构分析计算软件的普及，对荷载统计、结构刚度计算、内力分析及组合等计算过程，学生清楚即可，已不再是其掌握的重点。

上述两部分内容都包含构造要求，而构造要求由于规定性的东西多，内容比较零散，系统性、逻辑性差，在讲课时，需要教师对其进行适当的分类和文字上的归整，使其以条理化和简单化的形式出现，以便于学生理解和记忆。如钢筋混凝土构件受压柱构造，可分为截面构造、纵筋构造及箍筋构造三部分来讲述。

1.截面构造：(1)长细比限制：l0/b≤30；(2)截面尺寸要求；≥25×25cm；(3)尺寸模数要求：25，30，35，……，80，90，100，…单位cm。

2.纵筋构造：(1)直径12～32mm；(2)根数≥4；(3)保护层厚度≥2.5cm。

3.箍筋构造：(1)等级：一般采用HPB235级钢筋；(2)直径≥6mm；(3)间距≤min{15d，b，40cm}，为纵筋直径，b为矩形截面短边长度。

这样分层剖析，既简洁，又重点突出，便于学生抓住关键，强化记忆。

创新教学手段，提高教学效率

由于《钢筋混凝土结构》课程需要借助实验结论，且具有内容抽象、与实际工程联系紧密、课时数少等特点，而多媒体教学方式恰好便于学生吸收和灵活运用所学的理论知识，将抽象的内容具体化、微观的内容宏观化、复杂的内容简单化，如果将其运用在《钢筋混凝土结构》教学中，容易激发学生的学习兴趣，同时增加课堂教学的信息量。因此，在教学中，教师必须打破传统的“粉笔+黑板”的单一课堂教学模式，应尽可能地借助现代化教学手段，使课堂内容直观生动起来。

应用多媒体课件代替传统书本教材中比较难理解的部分，凭借其图文声像并茂的优势，充分调动学生的各种感官功能，可使学生对结构的理论和设计过程等抽象化的内容有一个形象的认识。教学中，可将试验过程仿真模拟动画，用实际图片的形式做形象直观的介绍，并结合基于实验结果的数据分析图表，顺其自然地引导出各种影响因素及其影响程度，从而使教学流程顺畅，教学内容衔接自然。

应用多媒体课件教学容易使课堂内容紧密结合工程实际，将工程融入到教学过程，将工地“搬入”课堂，使学生对所学内容的实际用处有深刻的理解。如构造要求部分，可插入工程现场技术人员局部验筋的图像，提高构造要求的适用性。

此外，采用多媒体教学可以解决教学中内容多、学时少的问题。当然，采用多媒体教学不仅仅是表面上教学手段的改变，更重要的是教学模式的改变。它要求教师除了将所教课程内容融会贯通外，还应准备相关的大量素材，并能机动灵活地组织和运用素材。在具体组织教学过程中，教师的课堂讲授应是主体，多媒体内容是对讲授内容的补充。在进行课堂教学时，教师对问题的交代和讲述应有引导和启发过程，使学生对讲述内容能及时理解和消化，避免一味地使用幻灯片灌输。需要特别注意的是，采用多媒体教学要充分调动学生学习的积极性和自觉性。长期以来，学生习惯于作为教学活动的旁观者和被动接受者，教师如果不调动起学生的主动性和积极性，由于在多媒体方式教学过程中教学速度会明显加快，在大信息量的教学过程中学生会感到难以适应。因此，教师要注意引导学生，让学生将被动接受的学习观念转变成主动学习的学习观念，引导学生提高学习的主动性和自觉性。

应用实例教学，调动学习激情

在《钢筋混凝土结构》开课之前，教师应安排学生到建筑工地去参观正在施工中的混凝土结构工程，使学生对框架结构、剪力墙结构等常见的混凝土结构形式和梁、板、柱等混凝土结构基本构件有一个初步的感性认识，并借以引发和提高学生学习这门课的兴趣，了解开设本课程的目的和意义。

平时，教师要注重收集和选择典型工程设计实例，将其作为教学案例，并拟定一些知识测试题目，用以启发学生思考，活跃课堂气氛，加强师生间的双向交流，培养学生综合分析问题和解决问题的能力。如在钢筋混凝土楼盖设计的教学中，教师可对不同结构方案进行细致的比较；分析单向板肋形楼盖中单向板、次梁及主梁简化为连续梁的条件等；在单层工业厂房的教学中，结合图片，教师可讲授各个构件的合理布置、选型等，培养学生对结构体系、结构布置、结构方案的分析和应用能力。

此外，结合典型工程设计实例，能更好地将理论知识与工程实践相结合，避免讲计算多，讲构造分析少，说理性差，脱离实际工程的倾向。如在讲授基本理论和原理后，教师可以精选几个由于配筋构造错误造成工程事故的实例进行讲解，一方面，可以引起学生重视，增强学生的事业心、责任心；另一方面，还可以鼓励学生发表不同的见解，引导学生得出一些有益的结论：没有可靠的配筋构造措施，也就没有钢筋混凝土的共同工作；配筋构造问题也属于承载能力计算极限状态之一，构造措施是构件计算公式成立的前提条件等。

注重知识更新，适应时代需求

《钢筋混凝土结构》既是一门课程，也是一门学科。由于课程的发展存在有限性、相对稳定性及滞后性的特点，这也是课程与科学发展之间的矛盾。因此，在教学过程中，不能只局限于书本上的内容，应当跟踪土木工程学科的先进成果，把新理论、新方法、新材料、新技术、新工艺及时地融入课程之中。如增设新型混凝土结构体系设计原理与应用方面的内容；介绍诸如高强混凝土结构、新型楼盖结构等内容，以此来扩大学生的视野，激发其上进心和求知欲，同时，也有助于他们对本学科产生新的认识。

此外，随着计算机分析软件、绘图软件的普及和大量使用，传统手算、手工绘图的方法已逐步被计算机分析和绘图所取代。因此，在《钢筋混凝土结构》课程的教学过程中，亟须适度增加计算机设计与绘图方面的内容，适时且有侧重地讲一些目前设计部门广泛使用的计算机结构辅助设计软件。如，在教材“构件设计”部分讲完后，教师可用1～2个课时讲述PKPMCAD软件中钢筋混凝土基本构件模块的使用方法，然后，通过学生以前做过的题目来验证手算的结果。在课程设计环节，在学生用手算的方法完成设计题目后，再有针对性地为学生讲解PKPMCAD软件中PM、PK模块的原理和使用方法，让学生自己动手使用软件建模进行内力计算并绘图。这样，不仅可以锻炼学生熟练使用结构计算软件的能力，而且使学生体会现代建筑结构的计算方法和在校学习阶段需要重点把握的内容，消除以往学生普遍认为的“在校学习的理论与实际相差大、学无所用”的错误想法。

《钢筋混凝土结构》在土木工程专业中占有很重要的地位，它是一门发展快、应用广的学科。由于存在教材内容多、学时数少、难理解、实践性强等特点，要求教师必须在透彻分析教材的基础上，采用行之有效的教学方法，选讲、精讲教学内容，并结合实际需要，适当补充新知识、新理论，提高学生的学习热情，获取较好的教学效果，为后续专业课程的学习打下扎实的基础。

参考文献：

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[4]王萱，等.混凝土结构课程多媒体教学的实践[J].山东农业教育，2005，(4).

作者简介：

高海虎(1974—)，男，河南辉县人，鹤壁职业技术学院讲师，主要从事土木工程专业教学与研究。