《混凝土结构原理》课程“多元化”教学方法和考核方式的探索与实践

2012-03-29孙惠香许金余杨文星

东南大学学报(哲学社会科学版) 2012年2期

孙惠香，许金余，杨文星，康婷

（1空军工程大学工程学院机场建筑工程系，陕西西安 710038；2西安科技大学建筑与土木工程学院，陕西西安 710055）

一、引言

《混凝土结构设计原理》是土木工程专业一门重要的专业基础课，其应用范围广泛。它以理论力学、材料力学和结构力学三大力学理论为基础，主要解决各类构件的合理设计问题。包括材料的基本性能、各类基本构件的设计方法和构造要求、预应力混凝土结构基本原理等内容。教学目标是让学生掌握钢筋和混凝土材料的各种强度和变形性能，掌握受弯、受压、受拉、受扭等基本构件的设计方法和配筋构造，掌握预应力混凝土结构的基本原理，为后续的混凝土结构设计等专业课学习以及培养勘察设计和施工管理复合型专业技术人才奠定基础，这门课在整个课程体系中具有重要的承上启下的桥梁作用。

混凝土结构原理，是一门基于试验和理论研究来指导工程应用的课程。它的特点归纳起来为“四多两强”，即：概念多、原理多、实验现象多、计算公式多；理论性强、实践性强。该门课程涉及的内容广泛，经验公式多，构造要求繁杂，如果按照传统的教学方式进行教学，容易让学生感到内容枯燥乏味，每年新学期开始，低年级学生都会听到高年级学生说，这门课很难，学生一开始就会产生畏难情绪，在稍有听不懂的情况下，便逐渐丧失了学习兴趣，达不到要求的教学效果。因此，对教学方法和考核方式等方面积极进行了“多元化”改革探索与实践。

二、传统教学方法的弊端

传统的教学方式以讲授为主，主要是教师通过口头讲解、描述情景、解释概念、阐明规律，辅以板书的教学方法。讲授式教学一直以来在包括《混凝土结构原理》在内的各门大学课程中占有重要的主导地位，形成了“教师讲，学生一边听一边记笔记”的灌输式教学方法。由于混凝土结构原理课程内容多、原理多、公式多等特点，教师不得不多写板书，以使所讲内容更有条理性，经常导致学生光顾着抄笔记，没时间理解教师所讲内容。随着新课程理念的广泛传播，现代教学方式多借助于多媒体课件进行授课，把大部分板书上需要书写的内容放到课件中，这大大减少了板书内容，配以试验等视频和工程图片，丰富了课堂教学，但是由于幻灯片放映速度较快，又导致学生根本没时间记下需要记录的内容，一节课下来，不知道学了什么，不利于课后复习巩固。虽然也有把讲授式和讨论式、学导式等教学方法结合起来的教学方法，改善了教师“满堂灌”的教学方式，一定程度上促进了学生的自主学习和探究兴趣，但是还远没有走出“教师控制课堂”的教学模式。

三、“多元化”的教学改革思路与方法

教育改革观念先行，在教学观念上要认识到：课堂教学既要重视知识传授，更要重视培养能力、提高素质；在人才培养上，既要重视工程师基本技能培养，更要重视复合型专业技术人才全面素质的锤炼。

在教学方法方面，要跳出传统教学方式的约束，找到新方法，既遵循理论课教学的基本原则，还要发挥学生的主导作用，侧重激发学生的学习兴趣，重在培养分析能力、创新能力；同时将理论教学和开放式教学相结合，培养学生将书本知识转化为实际工程的应用能力、动手能力。倡导学生对于热点疑点内容进行研究，培养学员基本的科学素养。

由以上思路，根据《混凝土结构原理》的课程特点，在教学上采用了激励法、任务法、专题法结合传统的讲授法、讨论式等多元化教学方法；在教学效果评价中采用配合课堂表现、任务完成情况、实践能力及笔试的“1+2+3+4”的“多元化”考核评价方式，积极推进教学改革实践。

（一）激励法教学

美国教育学家威廉·詹姆斯指出：“一个没有受过激励的人仅能发挥其能力的20%～30%，而当他受过激励后，其能力是激励前的3～4倍。”在一次课程设计中，一个平时学习较差的学生在受到我的激励后，竟然出乎大家意料的独立完成了设计，并从此信心倍增。所以说激励学生，使其对本门课程产生浓厚兴趣，是取得良好教学效果的关键。激励法教学可以放在任何适宜的地方，可以贯穿在其他教学方法当中，可以用于营造宽松的课堂氛围，可以用于培养学生的责任感和使命感，还可以用在考核方式当中。

1.情境激励

在授课过程中，首先通过描绘、展示、评价世界上有名的建筑，创设生动形象的场景，增强学生的职业自豪感和使命感，让学生知道这门课学了以后有什么用，用途多么广泛，避免盲目的学习认为学而无用，或用途有限的错误观念导致最后丧失学习兴趣，让学生积极地投身到课程学习中去，理解本门课在课程体系中的重要性和社会生活中的重要性，从而重视课程知识的学习。在授课中努力将教学内容和生活实际相联系，比如柱子、楼盖的重要性和地震后果相联系，通过实地考察、亲身感受将裂缝与居住舒适度相联系。让学生感到学习贴近生活，积极调动其学习兴趣，提高学生主体参与意识。此外还可以增进师生之间的交流与交往，有利于形成和谐愉悦的学习氛围。

2.工程案例激励

对于作业题中一根柱子、一根梁进行承载力计算是为了掌握基本设计原理和设计方法，这种训练固然重要，但是由于已知条件很多，与实际工程设计相差甚远，到了毕业设计阶段，学生对某一工程的设计依然感到茫然不知所措，所以在原理学习阶段，就把单层框架结构梁、板、柱设计这样简单的工程案例作为课程设计穿插到教学过程中，并且充分发挥学生的主观能动性，教师只起引导作用。让学生自己确定梁柱尺寸、选择材料、抽象简图、确定荷载和进行梁柱配筋设计，使其尽早熟悉工程结构设计需处理的内容、基本的设计过程和查阅规范资料的方法。一方面可以激发学生的创新意识、提高学习劲头；还可以培养学生分析处理内容复杂、头绪繁多的实际工作的能力，使其进一步了解结构设计的综合性和内容复杂性特点。在完成任务的过程中既巩固强化了基本知识，还增加了讨论的机会，此外还可以提高学生的职业主人翁精神和责任意识。

3.考核方式激励

传统教学方法中经常出现这样的现象，有的学生平时不听课，靠考试前突击学习，也可以取得很好的成绩，但是结果是打消了爱学习学生的积极性，他自己学的知识也不牢固，考试完没几天就忘的差不多了。为了改变这种情况，采用学习过程评价的”“1+2+3+4”的“多元化”考核评价方式来评价学生的学习效果，这一方法大大激励了学生平时的学习热情，提高了学习积极性。该评价方法具体为平时作业、布置的任务完成情况、课程设计和最后的笔试分别占总成绩的10%、20%、30%和40%。平时作业分要结合上课回答问题等表现打分，课程设计要结合学生完成过程中提出问题多少打分，这样只有平时真正认真学习、认真思考的学生才能取得好成绩，基础较差的学生只要认真学习，认真思考问题，也可以取得很好的成绩，过程评价和“多元化”评价体系真正激励了学生认真学习，认真思考，激发了学生的学习热情。

（二）任务法教学

任务法教学就是教师提炼学习任务，学生在教师的引导下，紧紧围绕一个共同的任务进行探索，在强烈的问题动机的驱动下，通过查阅多方面资料，进行主动探索的学习，是一种在完成既定任务的同时引导学生进行自主实践的学习活动。

教师在课前提前布置任务，学生利用课后时间自主完成，充分发挥学生的主体作用，教师为主导，任务进行期间，教师可以通过校园网《混凝土结构原理》网络课程论坛与学生进行交流和指导，掌握任务进展情况。比如在讲材料力学性能之前，给学生布置任务“你希望我们建成的结构在地震来临时，应该具有什么样的力学性能，我们需要什么样的钢筋和什么样的混凝土”。在讲构件承载力计算之前，给学生布置任务“我们建筑结构中有哪些构件，哪些构件最重要，请给结构构件的重要性进行排序”在讲受压构件承载力计算之前，给学生布置任务“请查阅资料，看看有多少种形状的柱子，著名建筑的柱都是什么材料的，请你从力学角度给柱进行分类”。这些任务需要在课后查阅资料和相关书籍（包括课本）来完成，学生不仅可以扩展相关内容的知识面，还可以提前预习课本知识，并了解后续授课内容，正式课堂讲解时可以轻松掌握所学知识。

在多个环节任务驱使下，锻炼了学生解决问题、分析问题的能力，同时还提高了学生的科学研究能力，任务的完成情况与考核成绩挂钩（如3），这就避免了许多学生偷懒的心理，同时也提高了学生对本门课程的学习热情。

（三）专题式比较法教学

授课时，将整个《混凝土结构原理》教学分为：“钢筋混凝土材料力学性能”、“混凝土结构设计方法”、“构件承载力计算”“正常使用阶段验算”“预应力混凝土基本原理”五大专题并按其顺序进行讲解。

在每个专题中采用比较的方法进行教学，比如对钢筋和混凝土材料强度和变形进行比较，使学生理解为什么两种材料可以珠联璧合，扬长避短，共同工作。各类构件的承载力计算中，通过比较让学生理解受弯构件是压弯构件的特殊情况，因此基本假定是一样的；通过比较让学生理解纵向钢筋和横向钢筋的不同作用，建筑中不同构件重要性是不同的，从而理解强剪弱弯、强柱弱梁的意义；通过比较让学生理解钢筋不是布置得越多越好，钢筋强度不是越高越好，地震来临时超筋破坏的后果不堪设想，进而理解混凝土结构的两种材料特别要重视面积和强度的匹配关系。通过比较让学生理解承载力计算和配筋构造同等重要，理解受扭配筋与受弯配筋的不同之处等。

在不同的专题之间也进行比较，通过比较让学生知道两种承载力极限状态的设计的不同之处；通过比较让学生理解在混凝土结构中施加预应力的的目的。

专题式教学内容完整独立，思路清晰，学生接受快，理解起来容易，再通过专题内、专题间内容的比较式教学，可以让学生清楚的掌握学习主线和学习重点。

四、教学改革实践效果

除了上述所讲的教学方法和考核方式改革外，我们还进行了网络课程、“精品一堂课”、教学资源库的课程建设工作。通过几年的教学改革实践，学生的基础知识掌握的更扎实了，学习优良率有较大提高，课堂氛围活跃，师生关系融洽。为后续结构设计课程、毕业设计顺利进行和毕业后更好地从事本职岗位打下了坚实基础。课程改革还提高了学生的综合素质，这几年里，本科学生们在核心期刊和全国会议上发表学术论文多篇，还有的论文被EI检索。

任何一门课程的改革建设都不是一蹴而就的，而是一项长期的系统工程，不仅要求教师具有高度的责任心，还对教师的教学思想观念、综合素质和授课能力提出更高的要求，课程改革实际上也是教师自身提高的一个过程。因此，《混凝土结构原理》课程改革的路还需要更多大胆的尝试和实践，以培养更多优秀的土木工程专业人才。