《混凝土结构设计》课程建设探讨

于 荣 （青海大学 土木工程学院，青海 西宁 810016）

教育部2018年首场新闻发布会推出首批的490门“国家精品在线开放课程”。“入选的课程质量高、共享范围广、应用效果好、示范性强，从整体上代表了当前我国在线开放课程的最高水平。”教育部高等教育司司长吴岩说[1]。创建精品课程的提出是2003年教育部实施的“高等学校教学质量与教学改革工程的重要内容。精品课程不但承载着专业的办学定位、教师的教学思路与教学理念，而且强化了高校教学工作的中心地位”[2]，精品课程具有典型的示范和指导作用。混凝土结构设计课程作为土木工程专业的专业核心课程，其教学过程的组织，教学目标的要求应该更高一些，应该适应用人单位的需要。目前大多数高校土木工程专业本科生的就业方向90%以上在施工、监理等工作岗位，在科研院所、设计等单位就业的的学生已经少之又少。因此我们的培养定位应该是结合卓越工程师教育培养，为行业发展和区域社会经济建设培养应用型高级专业技术人才。综上所述，混凝土结构设计课程教学改革与课程建设工作显得尤为重要。

1 课程建设内容

一直以来，我校的课程建设工作结合国家教育部质量工程的要求进行校内课程建设工作。混凝土结构设计作为土木工程专业建筑工程方向的核心课程,以混凝土结构设计原理课程为基础进行讲解。课程内容包含了梁板结构、单层厂房结构设计、多层和高层钢筋混凝土框架结构的设计计算方法及构造要求三部分内容。课程教学的主要目的是通过本课程学习，使学生具备运用混凝土结构设计基本理论正确进行混凝土结构设计和解决实际技术问题的能力，为学生学习后续相关专业课程以及毕业后在结构工程学科领域继续学习或工作提供坚实的基础。

1.1 教学内容的组织

教学内容的组织按照课程大纲要求进行,同时应考虑课程内容的先后衔接问题,按照布姆的认知教学目标可以分为由低到高的6个层次：识记（知识）→领会（理解）→应用→分析→评价→创新,如图1所示。对应于6个等级,要求学生掌握的难度层次是逐步推进的,对于课堂教学的教学内容组织也应该是遵循课程的教学规律，由浅入深逐步推进的过程。

图1

建筑物是一个有效的整体结构，是由多个基本构件组成的相互联系、相互影响的整体“建筑和工程的学生往往是通过学习基本构件及其有关的具体设计和施工要点来学习工程知识。这种方法假设学生自己会返回去发现怎样把部分结合成整体。但不幸的是，这种假设很少会实现，因为学习的模式和建筑设计思路的自然流程相反。”[3]在混凝土结构设计原理课程中学生掌握了基本构件的组成与设计方法，完成了知识技能学习目标的基础目标部分。在混凝土结构设计课程中将基本构件进行有效的组成结构整体，学习进入了知识技能学习目标中的高级目标阶段。也就是说学生仅凭片段的技术知识无法做出创造性的成果，正确的结果应该是着眼于整体结构，分解出关键的基本构件，之后再推敲出实现总体而需要的细部构造，这是一个综合分析与评价的过程。基于上述原因，在进行教学组织时结合课程设计（框架结构设计与单向板肋梁楼盖设计）的过程调整教学内容，从多层框架结构开始再进行楼盖的设计，之后进行基本构件的设计计算，学生在理论的指导下一步步进行设计计算。学生在完成设计的过程中需要综合分析问题、提出问题、解决问题。在设计的过程中需要进行知识的整合，促进创造性思维的形成。

1.2 课堂教学方法的多样化

评价教师的教学方法时经常会说“教学有法，教无定法”。其含义是指每个学科在进行教学时都应该有自身的规律可循，教师应该遵循课堂教学规律进行教学组织，确定教学方法。但每位教师采用的方式方法会根据学生的基础以及课堂反映等情况有所不同。目前大学课堂教学应用的教学方式很多，大多是以传统的课堂讲授为基础，其他教学方式辅助的方式进行。如讨论式教学、参与式教学、自学加课堂讨论法、以问题为导向的PBL（Problem-Based Learning）教学法等等。在课堂授课过程中，授课方式采用多媒体课件为主、板书为辅的教学手段。从教学效果来看，以教师讲授为主，学生被动接受的“讲授型”模式，会出现学生对于内力分析过程概念模糊的问题。因学生已具备力学分析的能力，采用课前运用“雨课堂”推送预习课件以及预习作业，学生通过课前预习，课堂听讲及讨论，课后结合课程设计任务的进行完成学习。课程教学方式的一系列改变也带来了学生学习方式的变化，从“被动接受”到“主动探索”。

1.3 考核方式的多样化

混凝土结构设计属于实践性、综合性较强的课程，采用常规的考核方式存在一定的问题，对考核方式进行改革。侧重考核学习过程以及学生综合分析问题、解决问题的能力。采用平时成绩50%（包含平时作业（10%）及课堂考勤及提问（10%）、期中考试（15%）、模型制作（15%）四部分内容），平时考核采用开放性试题及结构设计作业为主，设计性考核成绩分布在学生的每一个学习过程中。以及期末闭卷考试（50%）的考核方式，期末考试采用闭卷考试方式进行，侧重基础理论的考核。通过考核方式的变化促进学生学习方法的改革。

1.4 网络教学课程建设

利用各种网络资源为课堂教学服务，开拓学生视野，增强学生学习兴趣。通过目前学生应用较多的社交软件如（QQ、微信）推送课程相关资料，课程测试环节通过“雨课堂”中的课堂测试环节进行。通过不同的方式进行学习，并及时和教师进行沟通。

2 实践教学环节教学改革

实践教学是学生工程实践能力培养的重要环节。因此，实践教学环节的改革显得尤为重要，实践环节的培养目标应该以培养学生实际工程应用能力来开展。

本课程的实践环节共分为三个部分即：结合工程实际开展现场教学；课程设计；各类结构设计竞赛。现场教学与理论授课过程穿插进行，学生在完成“混凝土结构设计原理”课程的学习后，已经建立起工程结构的基本概念，在参观施工现场时能够建立起从理论到实践的基本概念，为课程结束之后为期一个月的生产实习活动打好基础。

对于混凝土结构设计而言，构造要求与理论计算过程处于同等重要的地位。设计过程中需要用到结构类规范及16G101-1图集等相关资料。在课程设计教学过程中应该加强学生对规范条文的学习和理解，并应加强对办公软件的应用，进行全方位的工程设计综合训练。因此，对课程设计的题目的选择以及设计过程的安排应该更加切合实际。

2.1 设计题目选择

按照教学计划要求与本课程相关的实践环节是混凝土结构设计课程设计一（单向板肋梁楼盖课程设计）以及混凝土结构设计课程设计二（框架结构设计）两部分内容。为了促进学生实践能力以及综合分析问题能力的培养，在课程设计选题时立足本课程的特点，结合毕业设计的选题要求，以“强化基础知识理论，拓展知识面”为指导思想，结合毕业设计的相关要求，学生自选建筑类型进行方案设计（简单的框架结构建筑方案确定）并进行结构布置，然后选取一榀横向框架进行计算。梁板结构设计计算本应属于框架结构设计计算的一部分内容。因此，单向板肋梁楼盖的设计题目将从框架结构中选取，既做到了课程设计题目“一人一题”的教学要求，又与实际设计环节相结合，为后续毕业设计环节打下坚实的基础。

2.2 设计过程改革

图2

课程设计环节改变以往理论课程结束后集中进行的方式，课程设计任务在理论授课之前下达，课堂授课方式类似于启发式教学。授课内容结合课程设计任务进行，启发和引导学生主动思考，留出充分的思考问题的空间。课堂组织围绕"课程设计"按照图1的循环模式进行。学生针对课程设计中的问题前期进行了分析与思考，后期进行讨论和实际操作，加深了对知识点的理解。这样做不仅提高了课堂教学效果，而且增强了学生学习的积极性和主动性，对学生的学习过程进行有效的监督。计算部分要求学生进行手算，之后进行计算书的编制。图纸绘制部分全部采用手工绘制，通过课程设计增强学生对相关规范条文的熟悉程度，以及对构造要求的重视程度，强化学生的实际动手能力。

课程设计结束之后，结合学院进行的结构设计大赛，学生进行实际操作环节的训练。学生的学习过程从理论分析完成之后进行实际动手能力的测试。

3 结束语

通过课程建设工作的进行，混凝土结构设计课程教学团队中增加了“双师型”的教师，有助于学生工程实践能力的培养。通过教学内容的组织、教学方法的改变，考核方式的过程化，促进学生“过程化的学习”。达到以学生为中心的教学目标。至此,混凝土结构设计课程已形成了将应用型人才培养的要求贯彻于教学全过程,将培养学生实践能力和创新意识贯穿于教学全过程,注重教学方法和教学手段的改革与创新的特色,课程的教学质量得到提高。