基于应用型人才培养的混凝土结构课程的教改探索
2017-05-16王晓妮陆益军
王晓妮+陆益军
摘要:本文主要针对混凝土结构课程目前所遇到的一些问题,提出对混凝土结构课程进行改革,通过课程中引入平法识图内容、结合工程实例加强实践环节、教学与注册结构工程师接轨等措施,提高了学生的学习积极性,增强了学生的工程实践应用能力,达到独立学院应用型专业人才的培养目标。
关键词:应用型;混凝土结构;人才培养;教改
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)19-0131-02
一、引言
混凝土结构约有150年的历史,与钢、木和砌体结构相比,由于它在物理力学性能、材料来源以及工程造价等方面有许多优点,所以发展速度很快,应用也最广泛。我国是采用混凝土结构最多的国家,在高层建筑和多层框架中大多采用混凝土结构,混凝土结构在铁路、公路、城市立交、地铁隧道以及水利港口等交通工程中也得到广泛的应用,目前,建筑业应用最广泛的结构仍然是钢筋混凝土结构。混凝土结构这门课主要是对建筑结构进行分析和计算,是土木工程专业的考研专业复试科目,是一门核心专业课程,具有很强的综合性与实践性,涉及到结构设计、施工、造价、项目管理等各个领域。以往的教学侧重结构设计,强调理论分析,对学生的专业基础能力要求较高,这对考研及今后进设计院上班的同学很有帮助,但这种教学模式对部分基础知识相对较弱的学生来说学习起来比较吃力,与施工单位所需求的现场技术管理人员的技能要求也不能很好吻合,需要对本门课程进行一系列的教学改革。
二、本门课程的教学现状和面临问题
混凝土结构是高等院校土木工程类专业的一门核心专业课程,在整个教学计划中占有重要地位,并且直接影响到本科毕业设计能否顺利进行。该课程内容多、理论性强,传统的教学模式已不能满足行业和学生的需求,亟待进行教学改革。主要表现在以下几个方面。
(一)课程内容陈旧
混凝土结构课程在我国本科土建类专业已经开设了几十年,主要内容是讨论钢筋混凝土构件的受力性能、设计计算方法和配筋构造等,其基本理论涵盖了材料性能、结构设计方法、钢筋混凝土构件承载能力计算及裂缝、变形与耐久性的验算,还涉及了预应力混凝土构件的基本知识,这种强调理论学习的传统的教学思维模式已不适应当前应用型本科院校转型及深化教育教学改革的政策,不能满足职业岗位能力培养的需要。国内很多独立学院开始转变思想观念,改革传统的以学科型、研究型为特征的人才培养模式,确立以应用型、创新型为特征的人才培养模式,坚定不移地走以就业为导向、产学研结合的办学之路,着力培养合格的应用型人才。
(二)教学模式单一
混凝土结构设计是一门专业性、实践性较强且对学生的专业基础知识要求较高的课程,若仅仅依靠课本讲述理论知识,会使课堂内容较枯燥,同时,对于一些力学基础相对较弱的学生来说学起来比较吃力,从而致使部分学生丧失学习的兴趣和积极性。另外,随着网络资源的丰富和各种专业教学软件平台的推广,传统的以讲为主的授课模式已难以满足学生的需求,不能引导学生创新,不利于学生能力的培养。
(三)实践教学薄弱
目前本门课程是4个学分的理论课和1个学分的课程设计,课程设计一般安排在理论课结束后,时间为一到两周,采用集中教学的方法。但这样的安排仅能完成一项课程设计,通常内容为混凝土单向肋梁楼盖的设计,无法涵盖整个课程的教学内容,对知识的巩固十分不利。实践教学的匮乏,使学生在课堂上所学的理论难以和实践相结合,对结构的设计计算和构造要求的应用缺乏直观的认识,专业知识难以融会贯通,将影响后续课程的学习,甚至影响到毕业生到工作单位后的工作适应期。
三、教改的主要内容和措施
(一)将平法制图、识图引入教学环节中
目前大多的混凝土结构教材仍采用传统的那种将构件从结构平面布置图中索引出来,再逐个绘制配筋详图的方法,这种传统的方法较形象便于学生理解,但较烦琐且整体性较差。现在建筑行业已经广泛使用平法标注,也就是把结构构件的尺寸和配筋等,按照平面整体表示方法制图规则,整体直接表达在各类构件的结构平面布置图上,再与标准构造详图相配合,即构成一套新型完整的结构设计。一方面,为了与市场相吻合,在教学和课程设计中引入结构施工图的识图环节,在课堂上借助钢筋算量及结构设计软件将二维结构施工图转化为三维钢筋模型,让学生对结构的配筋有一个直观的认识,从而提高学生学习趣味性和识读图纸的准确性。另一方面,课程设计将分为两部分:结构设计部分由考研或今后从事结构设计方向的学生完成,设计好的成果由今后从事施工管理岗位的学生用平法制图,并结合标准构造详图,汇出钢筋表,算出钢筋量。这种考虑学生今后不同发展方向而指定的教学模式,符合的社会岗位和学生自我发展的需求。
(二)采用较为灵活的分散式大作业的工程案例形式进行实践教学
目前的课程设计一般安排在课程结束后,时间为一到两个教学周,采用集中教学的方法。但这样的安排仅能完成一项课程设计,通常内容为混凝土单向肋梁楼盖的设计或简单的框架计算,无法涵盖整个课程的教学内容,对知识的巩固十分不利。
为强化实践环节在教学中的引导地位,可采用较为灵活的分散式大作业形式进行工程案例的设计,围绕一实际框架结构或砖混结构建筑施工图,要求学生分别完成楼面板、梁的荷载计算及承载力的计算和配筋设计、框架柱偏压承载力的计算和设计、楼梯和雨棚的设计。大作业以小组形式完成,每组由四名成员组成,学生可根据自己就业需求和兴趣自由选择,两名同学负责计算,另外两名同学负责绘图。在完成大作业的过程中,学生必然会查阅各种文献和图集,从而提高了其教学内容的实用性和工程应用性,使学生通过这一环节的训练真正做到“懂设计”、“会画图”。
(三)建立电子试题库
我国在建筑结构设计行业实行注册结构工程师制度。注册结构工程师分一级注册结构工程师和二级注册结构工程師,是指经全国统一考试合格,依法登记注册,取得中华人民共和国注册结构工程师执业资格证书和注册证书,从事房屋结构、桥梁结构及塔架结构等工程设计及相关业务的专业技术人员。注册考试具有很强的综合性,涉及到《建筑结构荷载规范》《建筑结构可靠度设计统一规范》《混凝土结构设计规范》等内容,这与混凝土结构的教学内容包含的钢筋混凝土材料、结构设计方法、钢筋混凝土基本构件、钢筋混凝土结构设计等内容相对应。然而,混凝土结构设计原理课程的教学与注册结构工程师执业资格标准仍存一定差距。这与当前独立学院土木工程专业应用型创新人才培养的目标不协调,为使学生毕业后能顺利从事结构设计、工程施工和项目管理等工作,与当今土木工程行业社会需求接轨,本课程将注册结构工程师执业资格标准融入课程教学中,逐步建立包含注册结构师考试的电子试题库。混凝土结构设计课程的特点是计算与构造并重,学生在掌握设计计算的同时要熟悉行业规范。因此通过学生自己练习和老师讲解试题库里这些与现行规范结合得很紧密的试题可很好地提高学生对构造要求的理解和应用,增强学生对规范的重视和熟悉程度。
四、结语
在当前独立学院新一轮人才培养方案制定的背景下,理论性较强的课程已经不能满足社会行业和学生自身的需求,混凝土结构课程是土木工程专业的一门核心专业课,在整个专业建设中有举足轻重的作用,混凝土结构课程的教学改革势在必行,教改经过了两届学生的实践,教改前后相比,学生的工程实践能力增强明显,对后续课程的学习有很大的促进作用,学生学习的主动性、积极性明显提高,课堂效果较好,最终考核成绩较理想,达到了预期应用型人才培养的目标。
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Exploration on Teaching Reform of Concrete Structure Course Based on Educating Application Oriented Talents
WANG Xiao-ni,LU Yi-jun
(Zijin College Online,Nanjing University of Science & Technology,Nanjing,Jiangsu 210098,China)
Abstract:Aiming at some problems encountered in the course of concrete structure course,the reform of concrete structure course is put forward. Through the course of introducing flat law knowledge map content,combined with the engineering practice,strengthening practice teaching and practice registered structural engineers and other measures to improve the students' learning enthusiasm and enhance the engineering practice ability of students,reached the goal of the Independent Institute of applied professional talents.
Key words:application type;concrete structure;talent training;educational reform