面向北部湾混凝土结构的课程群建设探析

陈 正，杨 斌，余 波

（广西大学 工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西 南宁530004；广西大学 土木建筑工程学院，广西 南宁 530004）

一、引 言

混凝土结构由于其性能良好、施工方便以及造价经济等方面的优点，已经成为使用范围最广的建筑结构形式之一[1]。目前，混凝土结构已经广泛地应用于各种海洋环境下[2]，但暴露于海洋环境的混凝土结构常常由于海水组成对水泥水化产物的化学作用、碱—骨料反应、混凝土内盐类结晶压力、寒冷气候下的冷冻作用以及埋入钢筋的腐蚀和物理冲刷等复合作用的结果而破坏，已被世界各国普遍关注[3，4]。我国北部湾地区气候湿热，有大量以混凝土结构为主的海洋建筑、滨海建筑和近海建筑，但这些混凝土结构的耐久性问题相当突出，许多混凝土结构由于腐蚀破坏不得不在使用一二十年后就必须停止使用，或花巨资修补，腐蚀严重的结构甚至只能拆除重建，从而造成了巨大的经济损失和资源浪 费[5，6]。

随着北部湾经济开发区上升为国家级战略规划，该区域的建设规模和速度显著加快，在建和待建工程数量巨大，对土木工程专业人才的需求增加。然而，由于土木工程专业的人才培养和课程设置缺乏专门针对海洋混凝土结构的教学内容和实践环节，许多相关设计和施工单位引进的应届高校毕业生常常难以满足对北部湾混凝土结构设计、施工、维护及加固的要求。

课程群是由既相互独立又联系紧密的多门课程构成的一系列课程。课程群的基本思想是把内容耦合紧密、存在关联的、属于同一教学目标的一类课程作为一个课程群建设，打破课程之间的壁垒，从专业培养目标的层次把握课程内容的分配、教学设计[7]。课程群的建设既保证了课程的个性，又强化了课程之间的融合、交叉和关联。围绕课程群的培养目标对课程的教学内容进行取舍，可以有效提高教学效率和教学质量。

在国内，郝杰[8]以实践能力培养为主线，构建了包括“电厂锅炉”、“电厂汽轮机”、“发电厂电气设备”、“热力发电厂”、“单元机组运行”等课程在内的发电厂运行课程群体系。刘宏等人[9]在环境工程本科专业课程体系中构建污染防治技术课程群、环境管理课程群以及专业特色课程群，促进了教材建设和师资队伍建设，有利于教学资源的优化配置，提高教学管理水平和教学实践效果。王素玉等人[10]根据工科院校机械类课程建设的实际情况，基于异质相关课程群的概念组建了机械类异质相关课程群建设教学团队，优化与整合了教学内容，实现了课程综合化，丰富了教学方法和教学手段。陈文伟等人[11]对食品工艺学课程群的教学大纲、教学计划、教学内容、实践教学等进行了教学改革，为培养出食品专业的创新性人才提供了有效途径。胡觉亮等人[12]提出了运筹学课程群的概念，以运筹学基本知识和基本理论为核心来设置运筹学课程群，优化了课程结构和教学内容，并对运筹学课程群的教学手段与方法改革等进行了积极有益的探索。齐宏伟和张瑞红[13]对土木工程专业结构工程课程群教学框架进行了合理构建，并提出了建立结构整体设计概念的综合设计性课程设计模式。

在国外，Murray等人[14]认为教师的能力建设是推行课程群发展和有效性的关键，并提到教师在相关领域的科研能力、工程能力和教学能力在课程群的建设中应该被给予足够的重视。Caspi等人[15]研究发现在同一课程群的不同课程中，应该针对不同性质和内容的课程设计教学方式和手段，比如研究生课程和实践课程的人数应该少于本科课程和讲授课程的人数，这样教师和学生之间的交流和讨论才能达到最佳的效果。

综上所述，课程群建设是近年来国内外高校教育中课程建设改革的一个发展趋势。因此，有必要针对北部湾环境和该区域混凝土结构的特殊性，进行从本科教育到研究生教育、从课堂教学到实验教学等一系列的北部湾混凝土结构课程群改革，并重视相应实践环节的培养，促进北部湾混凝土结构相关课程体系的建设。所以，开展面向北部湾混凝土结构的课程群改革与实践符合北部湾经济开发区国家级战略规划和建设对人才培养的要求，也是解决北部湾混凝土结构相关专业技术人员短缺问题的根本办法。

二、北部湾混凝土结构课程群的构建

通过师资力量的整合和教学资源的优化配置，将与北部湾混凝土结构相关的多门课程构建成课程群。该课程群中除了《混凝土结构设计原理》、《建筑施工》等核心专业课程外，还要包括《结构力学》、《材料力学》、《建筑材料》、《建筑结构试验》等与混凝土结构相关的基础性专业课程，此外，《海洋混凝土结构耐久性分析》、《结构可靠度》、《混凝土结构维护与加固》等硕士研究生的课程也应该包括在内，从而实现能够满足不同层次人才需求的北部湾混凝土结构课程群。构建后的北部湾混凝土结构课程群如图1所示，图中实线框图内为讲授课程，虚线框图内为实验、实习和实践课程。

图1 北部湾混凝土结构课程群

三、本科课程群建设与教学改革

本科课程群建设与教学改革包括教学内容、教学思路和教学手段的改革。

本科课程教学内容的改革需要针对课堂教学、教学实验和生产实习分别开展。在课堂教学中，应该在教学内容中增加北部湾混凝土结构的相关知识点的讲述，如在《混凝土结构设计原理》的教学中，将增加包括北部湾环境下混凝土结构保护层厚度计算和混凝土结构耐久性设计相关内容；在教学实验中，将增加北部湾混凝土结构试验和检测等相关实验的内容，如在《建筑材料实验》的教学过程中增加混凝土材料抗氯离子扩散性能测定方法的实验；在生产实习中，将在教学内容中增加北部湾混凝土结构施工和维护技术的相关现场实习，如现场观测北部湾混凝土结构中钢筋腐蚀情况并实施现场修补等。

本科课程教学思路与教学手段的改革主要是通过以下方式实现，一是通过对学生学习兴趣的培养，将传统的教师主动型教学转变为师生互动型教学甚至是学生主动提问式教学；二是通过图片、动画、视频等方式，将传统的板书式教学转变为现代化多样化的多媒体展示教学；三是通过带领学生到北部湾混凝土结构施工现场进行观测并进行关键技术问题的讲解，将传统的室内模型实验教学转变为工程现场实践教学。此外，还将推行教师的能力建设，提高教师的教学能力和工程能力，提升本科课程教学的有效性；控制实验课程和实践课程的每一批次的学生人数，分析最佳教师学生比，也是提高教学效率的有效手段。

四、研究生课程群建设与教学改革

与本科课程教学内容的改革不同，研究生课程教学内容的改革更加侧重于创新能力的培养。在研究生课堂教学中，需要在教学内容中增加北部湾混凝土结构耐久性劣化原理和耐久性破坏机理的相关分析，如在《海洋混凝土结构耐久性分析》的课程教学中，将增加氯离子在混凝土结构中的扩散过程分析、混凝土结构中钢筋的锈蚀原理以及含腐蚀缺陷的混凝土结构劣化过程和破坏模式识别等内容，便于研究生深刻理解北部湾混凝土结构耐久性破坏的原理和过程。在调研教学中，将增加北部湾混凝土结构耐久性劣化现状的现场调研，通过现场观测和统计了解北部湾混凝土结构的赋存环境特征、主要劣化形态和腐蚀规律，便于学生毕业后更好更快地从事北部湾混凝土结构设计、施工和维护的相关高层次技术工作。

研究生课程教学思路与教学手段的改革主要应体现在三个方面：一是通过建立北部湾混凝土结构的相关知识结构体系，提高研究生的逻辑思维能力；二是通过对关键科学问题和技术难点的讲解和说明，提高研究生从工程实际中发现问题、解决问题的能力；三是通过开展北部湾混凝土结构试验，提高研究生的试验动手能力。同时，也需要推行教师的能力建设，特别是提高教师自身的科研能力和工程能力，对提升研究生的科研能力、分析能力和工程应用能力有较大帮助。

五、课程群建设实施方案与步骤

采用讲授和实验相结合、理论教学与工程实践相结合、本科课程与研究生课程相结合的教学方式将北部混凝土结构相关内容融入相应的课程，通过教师的定期讨论实现教学资源的优化配置和教学课程的优势互补，建立北部湾混凝土结构课程群，并根据教学反馈对教学计划进行调整和完善，形成一套针对北部湾混凝土工程结构设计和施工的土木工程专业技术人才培养的有效模式。

具体实施步骤如下：

（1）联合相关课程的主讲教师，组建北部湾混凝土结构课程群的教学团队；

（2）讨论研究并确定北部湾混凝土结构的相关教学内容，将内容细化、分类，由各课程主讲或指导教师在备课时将其融入相关课程的合适章节；

（3）采用讲授与实验相结合、理论教学与工程实践相结合、本科课程与研究生课程相结合的形式进行相关课程的教学，定期开展教学团队的讨论会，对教学内容和教学效果进行交流，实现教学资源的优化配置和教学课程的优势互补；

（4）在课程考核中考虑加入北部湾混凝土结构相关内容，对学生的考核情况进行分析研究，进而对各课程的教学效果进行评估和总结；

（5）根据对考核情况的反馈分析对课程群中相关课程的教学内容和教学手段进行调整；

（6）按照调整后的教学计划完善课程群的教学内容和教学手段，开展课程群相关课程的教学并通过定期讨论机制及时检验教学效果；

（7）整理和总结北部湾混凝土结构课程群的教学内容、教学思路和教学手段，形成一套完整、全面、有效的针对北部湾混凝土工程结构设计和施工的土木工程专业技术人才的培养模式。

六、结 语

在国内课程群的教学内容和教学方法改革研究以及国外课程群教学思路和教学手段改革研究的基础上，以培养北部湾混凝土结构相关高级专业技术人员为核心，一方面在教学内容和教学方法上进行补充和完善，将北部湾混凝土结构的设计、施工等相关内容融入该课程群中；另一方面重视教学思路和教学手段的改革，针对不同阶段、不同类型、不同性质的教学，设计和优化相应的教学模式和手段，实现教学效率的有效提升，从而满足北部湾混凝土结构设计、施工、维护及加固等方面对人才培养的要求，从根本上解决北部湾混凝土结构相关专业技术人员的短缺问题。

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[1][美]Mehta.混凝土材料、性能与结构[M].祝永年，沈威等译.上海：同济大学出版社，1991.

[2]金伟良，赵羽习.混凝土结构耐久性[M].北京：科学出版社，2002.

[3]Mather B.Concrete durability [J].Cement and Concrete Composites，2004，26（1）：1-3.

[4]American Concrete Institute.Service-life Prediction-State-of-the-Art Report [R].ACI Committee 365，2000.

[5]潘德强.我国海港工程混凝土结构耐久性现状及对策[C]//土建结构工程的安全性与耐久性，北京，2001.

[6]王胜年，黄君哲.华南海港码头混凝土腐蚀情况的调查与结构耐久性分析[J].水运工程，2000，17（6）：8-12.

[7]范守信.试析高校课程群建设[J].杨州大学学报（高教研究版），2003，7（3）：25-27.

[8]郝杰.发电厂运行课程群教学改革初探[J].中国电力教育，2010（3）：126-128.

[9]刘宏，吴春笃，储金宇.环境工程本科专业课程体系改革与实践[J].高等建筑教育，2007，16（4）：69-72.

[10]王素玉，李建楠，陈修龙.机械类异质相关课程群的建设与研究[J].煤炭 高等教育，2010，28（5）：117-119.

[11]陈文伟，贾振宝，黄光荣，等.《食品工艺学》课程群教学改革初探 [J].中国科技信 息，2008（13）：232-233.

[12]胡觉亮，韩曙光，周永华.运筹学课程群的设置与教学实践[J].高等理科教育，2007（5）：33-35，42.

[13]齐宏伟，张瑞红.基于工程教育理念的结构工程课程群建设研究[J].教育与职业，2011（6）：137-139.

[14]Murray J，Campbell A，Hextall I，et al.Research and teacher education in the UK：Building capacity [J].Teaching and Teacher Education，2009，25：944-950.

[15]Caspia A，Gorsky P，Chajut E.The influence of group size on nonmandatory asynchronous instructional discussion groups[J].Internet and Higher Education，2003，6：227-240.