提高混凝土结构课程教学质量的思考

2012-03-29刘文渊袁小军

东南大学学报(哲学社会科学版) 2012年2期

冷捷，刘文渊，袁小军

（1南京理工大学泰州科技学院，江苏泰州 225300；2解放军理工大学，江苏南京 210007）

混凝土结构课程是土木工程专业一门核心课程，又是一门重要的专业基础主干课，该课程分为《混凝土结构基本原理》和《混凝土结构设计》两部分内容。其理论性、综合性、工程实践性都很强，无论从事设计、施工还是施工管理工作，都必须具备这门课程的基本知识和相应的应用能力。本文根据课程特点，结合教学实践，针对教学过程中遇到的一些问题，从几个方面对提高混凝土结构课程教学质量进行了探讨。

一、问题的提出

（1）计算理论复杂，信息量大，教学难度较大

混凝土结构基本构件包括受压、受拉、受弯和受扭构件，截面的基本受力为正截面受力（压、弯、拉、压弯、拉弯）、斜截面受力（受剪、受弯）、扭曲截面受扭，而工程结构的基本构件受力往往是多种受力形态的复合[1]。混凝土材料是各向异性材料，而且受诸多因素影响，因此物理力学性能复杂，不可能通过经典力学建立理论分析方法，需通过实验参数分析帮助确定理论分析中难以确定的参数或直接依赖试验结果建立经验公式，这使得初学者往往感到困惑[2、3]。此外，混凝土结构规范中对一些仅有定性认识及计算简单的内容进行了规定，这使得规范条文变得较零乱、抽象，系统性和逻辑性差，学生学起来往往理不清头绪，概念混杂。正是由于混凝土结构的复杂性和特殊性，学习时既要解决构造问题，也要解决构件的截面设计和截面验算问题，考虑问题要全面，因此该课程普遍反映教师难教，学生难学这两大难点。

（2）对应用型教学理解不够透彻

传统的教学采用“满堂灌”、“填鸭式”、“黑板加粉笔”的教学方式[4]，学生学习处于一种被动状态，忽略对学生独立思考能力的培养。为改变这种现状很多学校提出应用型教学，但是什么是应用型教学，很多人认为少讲些基础理论知识多讲些例题，学生会做题这就是应用型。这种做法直接导致学生作业多，很多学生只会照搬例题，依葫芦画瓢，对没有例题的新题型就束手无策，更不用说去发现问题和解决问题了，当遇到实际工程时缺乏分析问题和解决问题的能力，如何提高学生的工程意识和创新意识，这也是在教学过程中需要考虑和解决的问题。

（3）学生对构件设计考虑不全面

混凝土基本构件的学习主要强调破坏机理的研究和理论推导及公式应用[5]，这样容易使学生一味的死记硬背概念、符号、公式、系数。这些内容由于分布在不同的章节，学生在进行构件设计时易出现漏项现象。此外原理讲授时常常会涉及到一些构造措施，这部分内容由于没有理论推导学生没有直观认识，需要一定的记忆，学习起来比较枯燥，因此这部分内容是多数学生的短板，这样的缺陷这也会使很多学生在从事工作的初期感觉很不适应。

（4）学生缺乏整体结构的思想

对整体结构的认识往往是大家的薄弱环节，不清楚基本混凝土工程结构形式的适用范围、工作性能及受力特点，更不清楚各工程结构应承受和传递哪些荷载以及为保证传递过程可行性而采取的各种措施[5]。并且这部分内容由于运算量比较大，对学生的数学及力学能力提出很高要求，这些也往往使很多学生望而生畏，最终放弃该课程的学习。

（5）教材选择的不合理

目前市面上的教材有上百种，它涉及的专业方向有工民建、地下工程、公路桥梁工程、水利水电工程等，针对的学生的层次也有所不同，有些教材内容虽然详实，但过于陈旧；有些教材虽然有所创新，但过于简化，学生难以理解。如何选择教材，因材施教，这是教学过程中不可忽视的问题。

（6）教学内容范围偏窄，与实际工程接轨较差

随着社会经济的不断发展，现在人们对建筑外观的要求提出越来越高的要求，这也给结构设计者提出了很高的要求。一个好的授课者应该不断丰富自身的实践让自己的授课能够不断贴近实际。举个简单的例子，现在的建筑不再是以前火柴盒式建筑，奇特的造型如采用折梁、弧形梁、圆形梁、任意截面梁，而这些往往让我们的毕业生感觉无从下手不知所措，因为这些内容在学习过程中很少提及。

二、提高教学质量的几点思考

（一）教学方法的灵活运用

针对混凝土结构这门课程而言，要提高学生学习的积极性，需加强教师的授课能力，在依据教学大纲的教学过程中，需要借助现代化教学手段，积极推广多种行之有效的教学方法。

（1）案例教学法。案例教学法是在教师的指导下，结合所讲授内容，采用多媒体演示等手段，组织引导学生对具体的工程案例进行分析，此法不仅可以吸引学生听课时的注意力，使学生掌握理论知识，加深学习深度，也能明确所学知识的应用情况，同时还可以加强师生间的互动[6]。例如在学习边梁受扭时，结合实际工程中边梁部位的配筋图片，给学生交代清楚当板按与梁简支计算时（板的负筋按构造配置数量较少）认为梁不受扭，板按固支计算时（板的负筋配置数量较多）要考虑梁受扭，使学生的结构概念更加清晰，培养学生把握整体空间结构、将整体结构化整为零的能力，达到良好的教学效果。

（2）课堂讨论法。课堂讨论法是指在教学过程中，由教师或学生提出问题，大家进行讨论，可以是教师与学生之间的讨论，也可以是学生与学生之间的讨论[6]。通过讨论一方面可以锻炼学生口头表达能力，培养他们分析问题的能力和逻辑思维能力，加深对基本概念的理解，另一方面教师了解到学生学习中的疑点，可及时纠正学生对概念的错误理解。在混凝土结构中，一些概念性较强的章节如结构设计法、材料的力学性能等章节，可以出一些思考题、判断题让学生进行讨论，能加强学生对重点难点内容的理解。对计算习题的讲解亦可以采用此方法，讨论过程中学生可能会提出不同的解题方法，学生思维变得活跃，在枯燥的计算中得到乐趣，这样也能使大家能够共同提高。

（3）现场教学法。在上课过程中，任课教师可以组织学生参观现浇混凝土结构的施工现场，可以采用集体讲授、中途提问及参观后及时总结相结合的方式，从而使学生能够认识梁、板、柱、墙等常见的混凝土基本构件，对构件的配筋情况有所了解，对梁、板、柱、墙等布置及钢筋的搭接、锚固、弯起有一些感性认识，并且能够区分框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙等常见的混凝土结构形式。当然并不能通过这样环节使学生对所见的内容全部掌握，让学生有直观认识后，再带着疑问去学习，这样更能激发学生的求知欲，培养学生的学习兴趣，让学生在课程学习时对相关内容的理解变得轻松简单。

（4）综合作业题法。在原理学习时，由于章节的划分使学生对单一构件进行设计时容易把握不全。因此在原理部分各章节授课完成后，设置构件设计题将课程前后可能涉及到的某种构件设计的内容进行串联，让学生能够了解整个构件设计时需要把握的内容，以便学生在以后的设计中不会出现漏项现象。

（5）计算软件相结合法。学生在结构设计学习完成后往往受到力学及数学等知识的约束，由于课程学时的限制，对基本的力学数学知识不可能进行过多的回顾复习，并且这些内容也不是该课程强调的重点。这种情况下如要让学生跟上授课的进程，建立学习自信，可以引入一些结构设计软件或者采用一些数学计算软件进行力学分析及数学计算，将因前序课程的薄弱而对本课程的学习的不利影响降到最低。

（二）课程设计的改革

混凝土结构课程设计是学生在教师指导下独立地分析和解决工程实际问题的实践环节，是土木工程专业课程设计中最为重要的部分，也是学生学习从量变到质变一个过程。它着重培养学生独立查阅手册和资料的能力、方案设计分析能力、工程运算能力、工程表达能力和创新意识、经济意识、环境意识等[7]。

（1）命题力求创新

以往的课程设计题目比较单一，还停留在构件设计的水准上，大部分是“假题假做”，往往还沿袭好几年前的课程设计任务书，学生只需按教科书中的例题“照猫画虎”就可以了，做完课程设计仍然一问三不知。因此。课程设计教师应合理选题，尽量结合工程实际，可以依托设计单位，精心筛选难易，不要片面追求大和难，要选择工作量和内容与课程设计要求相符的某个工程或工程的某一部分作为课程设计题目，做到“真题真做”、“一人一题”，让学生直接参与其中，从而也避免了学生中的抄袭现象，提高学生的综合能力。

（2）手算和电算合理结合

课程设计中，必须要明确有手算的计算书，手算有利于理解基础知识，了解结构设计的基本步骤，掌握设计计算的基本方法，尤其对于初学者来说手算部分的内容是不能削弱的，这方面能力必须培养。电算可以使学生达到与实际工程接轨，因为目前设计单位在进行结构设计时，一般采用结构设计软件来完成结构计算和施工图，最后通过手工复核来调整完善施工图。课程设计这一教学环节中，就可以借助计算机完成一些重复计算、设计和绘图，为学生学习更为复杂的结构打下良好的基础，亦能帮助学生了解设计软件各个环节的计算原则及公式应用情况。

（三）注重网络课程的建立

如今是信息化时代，信息技术也为课程改革提供了丰富的资源、工具以及交流平台。网络课程的教学资源包括课程介绍、教学大纲、教学重难点、授课教案、多媒体课件、作业以及考核办法等，此外与课程相关网站可以链接上网，网络资源可以形成教学互动平台，学生辅助学习平台，实现教学资源的共享[8、9]。

（四）加强教材的建设

教学内容的调整，首先要有相应的教材为基础，能够准确地表述本课程的主要内容、基本理论、基本概念，使学生有一个由浅入深的认识过程，以便更好地把握教材的内容[10]。因此，教材的选择要有针对性，内容应系统全面，重难点突出，还要反映国内外最新科研成果和最新技术的动态和发展。目前混凝土新规范已经出版，按新规范出版的教材也相继问世，但其中不乏矛盾和错误的地方，这就需要任课教师总结各个教材的优缺点，注意查漏补错，严把教材编写和选用的质量关，通过精选、精编教材的教学，达到良好的教学效果。