混凝土结构课程设计的内容优化与指导方法研究
2012-03-29吴金荣
吴金荣
(安徽理工大学 土木建筑学院,安徽 淮南 232001)
一、引 言
混凝土结构是土木工程专业的重要专业基础课之一,而其课程设计是在混凝土结构课程结束之后进行的重要实践教学环节,主要考查学生对混凝土结构基本原理、设计原则和设计步骤的掌握程度。混凝土结构课程设计能够加深学生对混凝土结构基本知识的理解和掌握,使学生对混凝土结构的基本理论和设计方法有更进一步的认识,并且能够综合应用混凝土结构的计算原理,将理论和实践更好地结合起来,同时培养学生分析问题和解决问题的能力。可见,混凝土结构课程设计在教学过程中处于非常重要的地位。
二、现阶段存在的问题
(一)设计内容单一化,指导方法陈旧
混凝土结构课程是在学习完材料力学、理论力学和结构力学等三大力学后进行的,是在学生学习完相关的基础课和对混凝土结构有了初步了解的基础上开设的。目前,我校土木工程中下设的路桥专业方向、工民建专业方向、岩土专业方向等均开设混凝土结构课程,其他的城市与地下空间专业和工程管理专业也开设混凝土结构课程。现阶段,因混凝土结构课程开设的学期不同,其混凝土结构课程设计是根据不同专业方向分别进行的。通常采用的方法是由指导教师根据混凝土结构课程讲授的侧重点、基本原理和设计方法确定课程设计题目和设计过程中需要的一些基本设计参数,无论班级和人数多少,都采用同一个设计题目。这种指导方法使设计内容单一化,形式化,而且在设计过程中,学生不能充分的发挥主动性和创造性,只能根据老师给定的设计题目和设计资料被动的进行,缺乏主观能动性,而且设计方案很容易雷同。另外,这样的课程设计也给一些懒惰的学生提供了方便之机,有些学生上课根本不注意听讲,关于混凝土结构的基本知识更是一知半解,就更别说独立完成课程设计了。同时,因为所有人的课程设计题目和内容都是一样的,也很难避免相互抄袭和应付差事的现象。
在“理论教学为主,实践教学为辅;理论教学体现了学术性,实践教学是理论教学的一个环节、一个补充”的思想观念指导下,存在重理论、轻实践,重知识、轻能力,重课堂、轻课外的倾向。在这种情况下,混凝土结构课程设计只能是以模仿性训练为主,学生根据教材和参考书中的基本原理和设计方法,参照设计实例进行。这样很难锻炼学生独立分析问题和解决问题的能力,同时也很难调动学生学习的积极性、主动性,更谈不上培养学生的创新能力。
混凝土结构课程设计大多安排在生产实习之前,利用2周时间进行,存在设计时间短,课程设计与理论教学联系不紧密的问题,同时有些学生对课程设计不够重视,设计过程中不查阅相关的规范、图集和资料,遇到问题按自己的理解想当然去进行设计。这样产生的结果是设计脱离实际,与实践结合的很不紧密,设计出来的图纸和资料形同废纸,根本无法应用到实际工程中,与实际严重脱节。另一方面,由于课程设计缺乏计划性和整体时间的安排,在设计初期学生拿到设计题目和设计资料后,认为设计时间很充足,比较放松,到了设计后期才开始进行设计,加班熬夜,即使发现设计中的某个环节出现了错误,由于时间的关系,也不会再做修改了,匆匆了事。设计结束了,感觉什么收获也没有,更谈不上将混凝土结构的基本知识和原理进行系统化和规范化。
(二)成绩评定缺乏公正性
混凝土结构课程设计的成绩评定是在学生完成了规定的设计任务后,结合其平时表现和设计说明书的书写质量进行。由于班级人数众多,再加上设计说明书只能反映其书写质量的好坏,根本不能反映其设计质量的好坏。因此这种评分标准不可避免的存在不公平的现象,在一定程度上扼杀了学生学习的主动性、积极性和创造性,从而使课程设计的教学质量得不到提高,达不到预期的教学效果。
三、内容优化与指导方法改革
由于现阶段土木工程专业混凝土结构课程设计在设计内容、指导方法和成绩考核等方面存在上述弊端,我们从土木工程2007级开始进行了内容优化和指导方法的改革。
(一)与专业方向相结合,设计内容多样化
根据土木工程中的不同的专业方向特点,并结合其专业的工程实践,采用不同的设计题目。例如道路与桥梁专业方向毕业后主要从事道路和桥梁方面的设计施工工作,其设计内容为预应力混凝土简支T形梁;工业与民用建筑专业方向毕业后主要从事房地产的相关工作,其设计内容为单向板或双向板肋梁楼盖;而岩土专业方向毕业后主要从事地下基础方面的工作,其设计内容为地基基础等,将设计内容和各自的专业方向紧密的结合起来,充分调动了学生学习的积极性、主动性和创造性。
改革的具体做法是由指导教师给定设计的基本资料,是设计一个简支梁还是地基基础,具体的设计参数如混凝土的强度等级和钢筋的品种,由学生查阅相关的规范自己选择确定,提出自己的设计思路和方法,每个班级分成5~8个小组,每个小组的设计参数都是不相同的,基本上达到了一组一题或一人一题,以培养学生团结协作的能力。同时,在设计过程中能够充分发挥学生的积极性和主动性,培养学生独立思考、综合分析问题和解决问题的能力。实现课程设计内容的多样性,避免设计内容的单一性。
在进行混凝土结构课程设计时,注重培养学生应用软件的能力,要求设计图纸采用计算机绘图的方式,最后提交的成果由设计说明书和设计图纸两部分组成,注重学生综合能力的培养。同时,在设计过程中应该使学生充分认识到课程设计的重要性,课程设计的意义远不在于完成设计任务本身,更重要的是对于以后专业课的学习乃至走上工作岗位后胜任设计工作都有着深刻的影响。
(二)将课程设计与教学同步进行,实现了指导方法的改革
混凝土结构课程设计采用理论教学与课程设计同步的指导方法,即把课程设计与理论教学同步进行。在讲授混凝土结构理论知识的同时,就布置课程设计任务,要求根据理论知识的学习,有步骤、有计划的进行课程设计。由于初次接触混凝土结构,设计时不可难免地存在一些考虑不周的地方或是错误的地方,出现的这些问题需要在设计周进行必要的纠正,并对设计进行进一步的完善和改进。这样,学生不仅有充分的时间查阅资料,不断地完善设计计算,而且也提高了混凝土结构课程设计的教学质量,能够达到课程设计的教学效果。
(三)成绩考核改革,提高公正性
课程设计完成后,采用分小组讨论式答辩的方式,并结合学生平时学习态度、设计说明书的书写质量、设计图纸的完成情况,同时在答辩过程中,无论是教师还是同学,都可以在答辩人介绍完设计内容后,随机进行提问,也可以互相讨论,再根据其回答问题的正确程度等方面综合评定成绩。这种成绩评定方式不仅增加教师和学生之间的直接交流,同时也使学生能够从课程设计中学到更多的知识,最为重要的是能够将书本上的知识理论化、系统化,并与具体实践相结合,有利于学生从实践中获益。
四、教学效果分析
为了检验混凝土结构课程设计的改革方法的实际教学效果,将其在土木工程2008级、2009级的各专业中进行了实践。土木工程专业是由路桥方向、工业与民用建筑方向和矿建方向等组成,根据不同的专业方向,在理论课一开始就布置课程设计任务。这样学生就有更多的时间逐步完善课程设计,同时对自己所学的专业也有了初步的认识。通过实践证明,上述混凝土结构课程设计的改革方法是切实可行的,不但使学生掌握了教学大纲所规定的知识点,对混凝土结构设计的基本原理有了一定的了解和掌握,而且激发了学生学习的积极性、主动性和创造性,使教学效果有了较大的提高。
五、结 语
通过混凝土结构课程设计在设计内容、指导方法和成绩评定等方面的教学改革,增强学生对混凝土结构基础理论知识、设计原则和设计方法的理解和掌握,强化应用能力的培养,使学生学会如何处理工程实际问题,如何把理论知识和相关资料应用于工程实践,逐步强化工程概念。同时,采用讨论式的答辩方式,可以增强教师和学生之间的沟通,使学生对混凝土结构理论知识能有一个全新的系统的认识。更为重要的是在课程设计过程中能够培养学生独立工作的能力,让他们明白实际的工程结构设计是一项十分复杂而又精细的工作。因此重视混凝土结构课程设计,使学生在校期间就能在混凝土结构方面得到比较全面的锻炼,有利于提高其独立分析问题解决问题的能力,同时也有利于其创新能力的培养。
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