基于土木工程卓越工程师人才培养的《混凝土结构设计原理》课程改革探讨

摘 要： 为服务于土木工程卓越工程师人才的培养，加强学生实践能力和创新意识的培养，根据土木工程应用型人才的培养目标和教学实践、对混凝土结构设计原理课程在教学内容、教学方法、考核方式三个方面采取了教学改革，提高了教学质量，收到了良好效果。

关键词：卓越工程师：应用型人才：教学改革

G642；TU-4

引言

《混凝土结构设计原理》是土木工程专业必修的专业基础课，是一门理论和实践结合紧密的课程，具有逻辑性强和工程性强的特点。内容包括：混凝土结构材料性能、混凝土结构设计原则、受弯构件正截面受弯承载力计算、受弯构件斜截面受弯承载力计算、受压构件承载力计算、受扭构件扭曲截面受扭承载力计算、钢筋混凝土构件的变形、裂缝验算、预应力混凝土构件的设计原理[1]。

为推进教育部提出“卓越工程师教育培养计划”，加强工程实践教育，培养适应行业企业需求的工程人才，本文基于土木工程卓越工程师培养要求，就土木工程专业《混凝土结构设计原理》教学改革进行探讨。

一、课程特点及教学现状

1、课程内容覆盖面广，分模块

本课程包括材料性能、设计原理、各类构件的受力性能、破坏特征及配筋计算。主要计算模块包括拉、压、弯、剪、扭五大部、绕度和裂缝的耐久性验算及预应力计算。教学内容繁多，复杂，学生难以全面掌握各个模块。

2、需要以扎实的材料知识和力学知识为基础

学习本课程需要学生教好的掌握建筑材料及材料力学两门基础课程。混凝土结构设计原理研究的对象就是混凝土和钢筋两种材料的结合体，计算的理论推导大部分是基于材料力学公式，这就要求学生必须掌握好這两种材料的基本性能，也要熟练掌握材料力学的基本公式。

3、半理论半经验的计算公式

本课程涉及到的计算方法是以试验为基础，建立半理论半经验计算公式，计算也要符合相关的基本假设。公式多，公式复杂，符号多，计算结果的不唯一性等等原因，导致学生一时难以接受，学习提不起兴趣，抽象难懂，积极性很低，往往导致最终的考试成绩很不理想。

4、规范规定的构造要求多

对于复杂、不便计算的内容，本课程采取按照规范条文取值，构件截面形式、尺寸、钢筋直径、间距、布置要求都有所不同。这部分内容具有零散、系统性差、逻辑性不强的特点，学生容易混淆概念、难以记忆。

5、理论与实际结合紧密

在学习本课程过程中，要时时考虑安全和经济两者之间的平衡，不仅要掌握如何通过计算来保证结构的安全可靠，同时也要综合考虑材料、施工、构造要求等方面，以此来取得施工最方便快捷，经济利益最大化。学生在学习过程中往往只注重如何保证计算的安全与否，未能中和考虑安全和经济两个方面。

二、课程改革思路探讨

基于本课程具有以上特点，以及教师教学和学生学习过程中存在各种问题。为了激发学生学习兴趣、引导学生自主思考、深刻理解计算理论及设计方法，我们认为可以从教学内容、教学方法及考核方式三个方面入手进行改革。

1、教学内容改革

混凝土结构设计原理课程内容多、范围广，教师应找出各章节前后联系，形成一个骨架，使各章节知识融会贯通，这样不仅学习起来有脉络和层次，也容易使分模块的课程内容串成一串，加深印象，提高学习效率；对构造要求部分，教师要做到少而精讲解，不能过多罗列，这样容易使学生失去学习兴趣；在课程中引入工程实际教育，应利用已有资源或者创造资源为学生增设实验课程，比如可以进入企业或者试验室参与一段梁的制作过程，并利用已学知识对其进行计算，验算实际承载力与理论值的偏差，让学生对所学知识有一个直观的认识[2]。

2、教学方法改革

启发式教学。该课程的特点决定了其上课内容枯燥乏味，所以在教学过程中，如何来提高学生听课积极性就显得尤为重要，启发式教学的引入能有效的解决这一个问题。按照提出问题、分析问题、解决问题、讨论总结的模式在课初就提出问题，让学生带着问题听课，启发和引导学生主动思考。例如，在进行一个梁截面受弯设计时，想学学生提出如何来保证梁本身的承载能力、如何使施工更为方便，并且达到经济最省的效果[3]。启发式的教学方式能够引起学生的听课兴趣，还能提高教学质量。

网络教学。引入微课和翻转课堂，微课教学视频课时十分钟以内，针对个知识点进行教学具有目标明确、针对性强和教学时间短的特点，学生在较短时间内能够将某一个知识点学透，理解深刻[4]。比较符合结构设计原理课程内容分模块特点。翻转课堂让教师和学生互换角色，学生在课上变被动接受知识为主动讨论，学生自主学习能力能得到提升，课堂氛围和学生听课兴趣都能大幅提升。

实践性教学。

卓越工程师人才培养可聘请企业教师进行混凝土结构设计原理课程上课，提高学生的工程实践认识。施工企业教师可将构造要求讲的丰富透彻，设计院教师能从全方位综合考虑来进行梁柱板的设计。此外，学校可以为学生提供场所做有针对性的开放性试验，让学生根据所学原理来进行试验设计，试验总结。

3、考核方式

混凝土结构设计原理是一门跟国家规范联系非常紧密的课程，在工程应用中经常要查阅相关规范进行计算设计，而且本课程中的公式的记忆量又相当大，所以传统的考核方式并不适合，可采取开卷和闭卷相结合的方式。对于概念性较强的内容可采取闭卷方式考核，题目类型为选择、填空、简答为主；计算部分采取开卷考核，用工程实际例子改成合适的计算题对学生进行综合考核，提高了学生的工程实践认知，也锻炼了学生职业资格考试能力。采用平时考核（占课程成绩的10%）、实验考核（占课程成绩的20%）和期末有限开卷考试（占课程成绩的70%）相结合的考核方式。

三、结语

《混凝土结构设计原理》是一门理论和实际联系紧密的课程，工程概念强，应以力学知识为基础，结合设计规范，加强理论和实践的联系。学校根据教育部文件制定“卓越工程师教育培养计划”培养计划，我们通过在教学内容、教学方法和考核方式进行研究探讨，在混凝土结构设计原理课程教学实践中，紧紧围绕学校培养目标，积极探索新的教学方法，提高教学效果，培养学生的分析思考能力和创新意识，使学生真正掌握这一课程，使之成为名符其实的卓越工程师。

参考文献：

[1] 曹海，叶恭宝.混凝土结构设计原理课程教学改革探索.《黄山学院学报》.2014年05期

[2] 郭锐娥. 《混凝土结构设计原理》课程的教学改革探索[J]. 科学与财富， 2015， 7（16）： 9-9.

[3] 沈浦生， 梁兴文. 混凝土结构设计原理[J]. 2005.

[4] 张晓燕， 李凤兰， 曲福来， 等. 混凝土结构设计原理课程教学方法探讨[J]. 高等建筑教育， 2011， 20（1）： 79-82.

作者简介：欧阳晶（1987.4），男，湖南衡阳人，硕士，助教，研究方向：深井式地下车库，隧道超前地质预报。