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以工程应用能力培养为导向的混凝土结构课程教学方法探索

2015-06-09张永玲肖让

科教导刊 2015年13期
关键词:改革与实践混凝土结构教学方法

张永玲 肖让

摘 要 混凝土结构是高校土木工程、水利工程类专业的主干课程之一,针对该课程概念多、符号多、公式多、难点多、工程实践性强等特点,就如何提高该课程的教学效果和学生实践能力,以期培养理论基础扎实、工程实践能力强的复合型人才,笔者开展了教学方法的改革与实践,取得了积极效果。

关键词 混凝土结构 教学方法 改革与实践

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdks.2015.05.047

Concrete Structures Course Teaching Method Exploration as

Engineering Application Ability-oriented

ZHANG Yongling,  XIAO Rang

(College of Water Resources and Architectural Engineering, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)

Abstract "Concrete structure" of civil engineering, hydraulic engineering, one of the main course class, against the concept of multi-course, symbols and more and more formula, more difficulty, engineering practicality, and other characteristics, on how to improve the effectiveness of the curriculum and teaching students' practical ability to cultivate a solid theoretical foundation, engineering practical ability of the compound talents, the author carried out a reform of teaching methods and practice, and achieved positive results.

Key words Concrete structure; teaching methods; reform and practice

混凝土结构是一门理论与工程实际紧密联系的课程,教学内容包括混凝土结构设计原理和混凝土结构设计两大部分。随着土木建设事业的发展,工程中新问题的不断出现,新理论、新技术和新方法的不断发展,使得本课程的内容需要及时跟踪和适应学科的发展。因此,探讨如何开展混凝土结构课程教学改革与实践具有十分重要的意义。

1 教学中存在的主要问题

1.1 注重课程本身内容讲解,弱化已学知识点的串讲

混凝土结构课程涉及的内容多,①既要以前期课程为基础,比如建筑材料、材料力学、结构力学等,又要为后续课程教学奠定基础,比如建筑施工、建筑结构抗震等。在传统教学中,由于课堂教学的学时限制,教师多对涉及到的前期知识点做简单讲解,甚至不做讲解,直接写出结果,从而满足本课程的进度要求。然而,在授课过程中,教师固然清楚每一环节的相互关系,但是学生对前期已学课程内容难免有些生疏,影响听课效果。故本课程讲授应把握两个重要环节,一是在绪论部分讲授中,教师应该系统讲解该课程的作用、与前期所学课程知识点间的逻辑关系、与工程实际的密切联系等,引导学生做好课前温习;二是在讲授中对重要的知识点可适当重复讲解,加强学生对新旧内容有机联系的理解,切实增强该课程教学的效果。

1.2 对学生工程概念的构建不够,影响教学效果

混凝土结构是一门以理论推导为依据,注重科学试验和工程实践的课程,基本假定多、公式多、规范条文多,既要考虑工程结构安全性,还要考虑工程的经济可行性。②因此,工程实际设计中就会有多个方案可供选择,需要进行不同方案的比较方能得到最优方案,这也是区别于其它所学课程的独特之处。

然而,教学中教师会重点讲授基本构件如梁、板、柱、墙等分析方法和承载力计算公式等,但由于学生没有工程概念,缺乏工程实际经验和形象思维训练,对于其内在的、统一的共同影响因素缺乏理解,只能各自单独分析,对于其变化过程,不能进行优化判断,③学习中不能充分理解解决工程问题的直接目标,抓不住要领,严重影响听课效果,甚至会使学生产生畏难情绪,出现死记硬背的学习状态,导致该课程教学出现教师难教,学生难学的“两难”问题。④

因此,建立工程概念是该课程教学的前提,应该在认真开展课堂教学的基础上,走出课堂,深入工程一线,采取边理论讲解、边实践的方式,使学生充分理解本课程中每个知识点的工程背景、问题的由来和应用的目的,才能进一步理解和掌握其相关理论方法的思路。

2 课程教学方法改革的思考与实践

2.1 注意先修基础课程之间的相互衔接讲授

混凝土结构课程在讲授中,应着重讲清该课程与先修专业基础课之间的逻辑关系和内在联系,比如材料力学、结构力学等,为了使学生能够更好地理解其相互关系,教师在教学中不能停留在混凝土课程的本身,而要做一定的回顾和延伸,例如混凝土构件的内力计算问题,在混凝土结构原理中是直接给定设计值进行计算,然而在实际工程应用中就必须从工程构件中选取正确的结构计算简图,然后借助结构力学知识计算出在外力作用下的内力分布图,然后才能应用混凝土结构课程的知识进行下一步的计算。由此可见,通过具体内在联系的讲解,学生对课程之间的相互关系就更加明确了,利于学生更好地将所学知识融会贯通,⑤最终达到综合运用的目的。endprint

2.2 强化概念讲解,打好理论基础

混凝土结构课程的主要包含钢筋和混凝土的力学性能、混凝土结构基本计算原理、四种基本构件(拉、压、弯、扭构件)两类极限状态的设计与计算及整体结构的设计与计算,各内容中均包含多个基本概念。⑥教师如何讲懂讲透每个概念,对于学生解决混凝土结构课程中更深层次的问题至关重要。教师应注重应用工程实例教学,采用启发式、设问式教学,引导学生思考概念所体现的工程实质,然后应用专业术语深入解释概念,这种教学法不但可以激发学生的学习兴趣,而且可以避免学生学习过程中的死记硬背,让其在理解概念的基础上进行深入学习。

2.3 充分借助课程参观实习,加强学生对工程结构的认识和理解

各高校可以认真遴选校内外已建典型工程作为教学参观实习点,在课堂教学进行的同时,带领学生开展参观实习,教师现场讲解,让学生对现学内容有更加清晰直观的认识和理解,同时对于延伸内容教师也可设问,提出相关科学问题和规范依据,让学生通过自学进一步提升工程实践应用能力。

2.4 选定典型工程实例教学,强化课程设计实践,提高学生的综合应用能力

所谓工程,是由多个问题构成的复杂的、相互关联的、且可能相互矛盾的系统。处理多目标的工程问题,是以往理论课程教学中最缺乏的。学生往往只会求解独立的单个问题,然而每个单一问题的最优解,往往不是工程问题的合理解。教学中教师可以在讲解每个问题时都从其工程背景出发,介绍相关问题,以及该问题与其它问题的相互联系及其在工程中的地位和重要程度,对工程可能产生的不利影响等,并针对性地选定典型大作业进行课堂训练,同时选择最新规范扎实开展课程设计,切实增强学生对混凝土结构课程的学习效果。

2.5 改进教学手段,丰富教学素材,提高教学效果

目前,在沿用传统的粉笔加黑板教学的同时,多媒体、互联网、电子教案、计算机辅助教学等现代化教学手段和方法为教学目标的成功实现提供了强有力的技术支撑,可以使教师的课堂讲授更加形象和生动,也能增加授课信息量,减少教师的重复劳动,也能改善学生的学习效果。⑦在混凝土结构课程教学中,教师可以将教学动画、试验视频、典型工程构件图片等融入混凝土结构课的教学中去,更加生动形象地解释课程中难于理解或解释的问题,提高教学效果。

3 结语

本文针对混凝土结构课程教学中存在的主要问题,以工程应用对人才的需求为导向,就如何开展好该课程的教学提出了几点教学方法,以期解决该课程教师难教,学生难学的问题,有助于提高教学质量,也可为工程建设科学培养应用型人才奠定基础。

基金项目:塔里木大学高教研究项目“《混凝土结构》课程教学模式改革研究”(TDGJ1301)

注释

① 李永梅,赵均.混凝土结构及砌体结构课程的教学改革[J].高等建筑教育,2006.15(2):85-88.

② 魏春明,赵星海,秦力.钢筋混凝土课程的教学探讨[J].东北电力大学学报,2010.30(5):44-47.

③ 钟小兵,毛文筠.论在钢筋混凝土课程教学中强化概念设计[J].高等建筑教育,2008.17(3):83-87.

④ 高荣誉.围绕工程能力培养主线,强化素质教育——《混凝土与砌体结构》的教学改革与实践[J].合肥工业大学学报)社会科学版,2003.17(1):60-63.

⑤ 范颖芳,杨刚,刘婷婷.工程软件在《钢筋混凝土结构设计原理》课程教学中的应用初探[C].高等学校土木工程专业建设的研究与实践,2010:288-292.

⑥ 张永玲.浅谈《混凝土结构》课程教学方法[J].塔里木大学学报,2007.19(3):101-103.

⑦ 周朝阳,杨建军,刘澍,等.面向土木大类的混凝土结构课程教学改革探讨[J].中国大学教育,2002(11):35-36.endprint

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