单元任务驱动式教学在《混凝土结构》中的应用
2020-03-02张云刘艳萍穆桂芳
张云 刘艳萍 穆桂芳
摘 要：《混凝土结构》是高校土木工程类学生的一门必修专业课。主要讲解受弯构件、受压构件、受扭构件的设计和各类构件的变形验算，知识点琐碎，计算与构造穿插于设计的过程，学习难度较大。单元任务驱动式教学是老师根据实际设计与讲授单元相符的任务，以学生为实施主体设定的项目而进行教学。任务驱动式教学不仅把理论教学与实践教学有机地结合，还能在完成任务的过程中发掘学生的创造潜能，切实提高学生解决问题的综合能力，升华理论知识。
关键词：混凝土结构 单元任务 驱动式 教学应用
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）08（a）-0217-03
Abstract： Concrete structure is a required course for civil engineering students in colleges and universities. It mainly explains the design of flexural members， compression members and torsional members and the deformation checking calculation of various members. The knowledge points are trivial. The calculation and structure are interspersed in the design process， so it is difficult to learn. Unit task driven teaching is based on the actual design of the teacher and the teaching unit in line with the task， students as the main implementation of the project set for teaching. Task driven teaching not only organically combines theory teaching with practice teaching， but also explores students' creative potential in the process of completing tasks， practically improves students' comprehensive ability to solve problems and sublimates theoretical knowledge.
Key Words： Concrete structure; Unit task; driven;Teaching application
《混凝土结构》是高校土木工程类学生的一门必修专业课。课程设计三大力学和建筑材料，并在设计原理中穿插系列构造要求，学习难度较大。传统的教学方式大多以教师为主导，学生被动学习，教学效果不理想。
1 授课现状
《混凝土结构》涉及的规范较多，结合实际施工穿插大量构造要求。老师在讲解时为了赶进度，往往采用满堂灌的单向知识输出，学生学习积极性不高。快节奏填鸭式的教学模式不利于学生对实际工程概况的消化，更不利于设计原理构造原理系统化的建设。《混凝土结构》授课现状主要体现在以下几个方面：
（1）教学方式以面授为主。
《混凝土结构》 分为上下册讲解，上册主要讲解基本构件的设计，下册主要讲解构建组合的结构设计，由浅入深，层层递进。教学内容不仅涉及力学计算、材料选择、配筋计算，还涉及大量的验算、构造配置，因此课容量很大。任课教师为了顺利推进教学进度，往往采用面授的单一形式，教师为主、学生为辅。不管是多媒体教学还是板书教学，学生都处于被动接收的地位，积极性、主动性、创新性未被激发。
（2）知识点分散、学习连贯性较差。
《混凝土结构》上册是基础，下册是升华。上册涉及的构件种类繁多——受弯构件正截面、受弯构件斜截面、纯扭构件、剪扭构件、弯剪扭构件、偏压构件、偏拉构件等。每种计算并不是独立的，而是相互关联的。讲解时，把构件的受力状态单一化，只讲解一种受力状态下的配筋和变形验算。学生在学完弯、剪、扭设计时，很难将三种受力融合，因此多应力状态下的构件设计对学生来说难度很大，究其原因就是知识连贯性没有建立起来。
（3）理论与实际脱节，照本宣科。
教材中构件的选取与实际工程脱节。混凝土结构设计原理教材例题的侧重点在于对基本设计理论的巩固，教材中的例題在设置时简化了大部分内容，仅保留设计计算环节，设计计算之前的计算简图简化、荷载分析、作用效应计算、不利组合、截面尺寸确定、材料选用以及设计计算之后的构造、变形等都不考虑，练习重点仅仅停留在公式选用和配筋计算上，学生在练习时一般按照固有模式套用公式，缺乏分析思维和解决问题能力的训练。
2 单元任务驱动式教学的特点
单元任务驱动式教学是老师根据实际设计与讲授单元相符的任务，以老师和学生共同实施设定的项目而进行教学。任务驱动式教学不仅把理论教学与实践教学有机地结合，教学练三位一体，让学生在动手动脑中升华理论知识。
2.1 单元任务驱动式教学有利于碎片化知识的串联
设定单元任务，有利于将碎片化的知识串联。比如双筋梁设计时涉及的情况很多，仅结构计算环节就分为：是否双筋？受压筋是否给出？给定的受压筋是否合理？条件稍有变化，计算过程就跟着改变，加上结构计算前的荷载、作用效应、结构计算后的构造等，一道题目下来，学生很难做到思路清晰。设计单元任务，在教学组织之前告诉同学们既定的任务目标，然后串讲知识，将课堂的大部分时间交给任务小组，教学练结合，小组分工，在实际演练中深化对知识的理解，有利于将碎片化知识串联。
2.2 单元任务驱动式教学有利于理论联系实际
大部分教材的例题都进行了简化，仅保留结构配筋计算这一环节，这与实际设计工作严重脱节。在设定单元任务时与实际相结合，选取实际结构作为背景，取实际结构中的某一构件作为计算单元，教师给出设计过程中的节点目标，并具体落实责任人，让每一名同学参与到其中，身临其境的进行构件设计。提交成果时，老师结合施工技术进行成果可行性檢验，不符合施工要求的，学生及时进行方案调整，真正做到理论联系实际。
2.3 单元任务驱动式教学有利于学生自我能效感的获得
单元任务驱动法教学不同于传统的教师一言堂、满堂灌的教学模式。任务驱动式以单元任务为载体，以学生作为主体，教师作为引导而展开的系列教学活动。任务目标不是最终的目的，任务实施过程中的团队合作、知识串联、创新创造、联系实际才是教学的最终目标。通过团队实施，调动学生积极参与度，发现问题，解决问题，使学生获得自我能效感。
3 单元任务驱动式教学在《混凝土结构》教学中的实施
3.1 构建任务小组
5人一组进行小组构建，推选出小组长。利用学校现有的在线教育平台进行任务推动，小组长领取任务并与组员分享，提前熟悉任务，利用老师在线推动的课件进行预习，梳理难点并探索完成任务的主要路径。
3.2 联系实际，选取与所授章节相符的任务单元
结合实际，选定既符合章节要求，又能将知识串联的单元任务，兼顾每个小组，做到一组一题。以受弯构件正截面承载力计算——双筋矩形截面为例，单元任务构建及分配如表1所示。
3.3 相关知识串讲
利用雨课堂课前进行课件推送，学生在上课前进行预习和小组讨论。教师课堂上利用30min左右的时间进行知识串讲和答疑。学生以小组为单位，根据分配到的单元任务，结合预习和教师串讲进行总结归纳，师生之间、生生之间利用15min的时间进行知识交流与探讨。
3.4 以任务目标为导向，进行任务实施
知识串讲之后，学生以小组为单位进行单元任务的实施。按照计算步骤，小组内成员具体分工，每个关键步骤都落实到人，其他同学同样参与计算与监督，最后在共同参与和监督的情况下完成整个任务，小组内进行整理与总结，向老师进行成果汇报。教师根据小组成果进行点评。
《混凝土结构》课程教学应该围绕应用型实践型人才的目标，将单元任务驱动式教学法结合O2O线上线下平台应用到《混凝土结构》课程教学，有利于培养创新型人才。任务驱动教学以学生为中心，教师作为任务实施的监督者，学生自主独立的完成任务，既充分发挥了学生的创造潜能，又提高了学生的学习能效感。
参考文献
[1] 秦世强，康俊涛.土木工程道桥方向混凝土结构设计原理课程设计教学改革探索[J].教育教学论坛，2020（14）：158-160.
[2] 宋征.道桥专业混凝土结构设计原理课程项目模块教学探索[J].高等建筑教育，2017，26（2）：62-65.
[3] 周贤涛.预应力混凝土结构施工技术在房屋建筑中的应用探讨[J].农家参谋，2020（8）：155.
[4] 郭巍，张兆强，刘金云，等.研究性教学在《混凝土结构》课程中的应用[J].科技资讯，2014，12（21）：142.
[5] 李寿科.参观法在混凝土结构设计课程中的应用研究[J].当代教育实践与教学研究，2019（5）：182-183.
[6] 易淇.钢管发泡混凝土装配式结构构件及节点研究[D].长春：长春工程学院，2020.
