专业认证背景下混凝土结构课程设计教学改革

金 焕 于 松

(广东石油化工学院建筑工程学院,广东 茂名 525000)

0 引言

《荀子》有云：“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之”。其意思是，不听不如听到，听到不如亲眼看到，看到不如知道，知道不如亲自实践。由此可见，实践是通向学问之巅的必由之路，掌握知识、明白道理，并不是学习的终极目标，把学到的知识切实地付诸实践才是最终目的。

我国的高等教育取得了突飞猛进的发展，自2010年“卓越工程师教育培养计划”被提出至今已近10年，该计划的目的是在2010年—2020年培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才[1]。近年来，工程教育越来越受社会重视，逐步向创新和应用方向发展，工程教育专业认证受到越来越多的高校的认可和青睐。然而，目前高等学校的教育尚未完全实现预期的“知行合一”，教学内容与工程实践仍存在脱节现象。

土木工程专业与工程实践联系非常紧密，该专业以培养高水平应用型工程技术专门人才为目标。《混凝土结构课程设计》是土木工程专业十分重要的实践性教学环节，它是将学生所学的专业理论知识与工程实践相统一的过程。目前，许多高校的《混凝土结构课程设计》仍然延续传统的教学模式，存在题目单一、方式陈旧、重理论轻实践等问题，这与工程教育认证所提倡的培养学生工程素质、实践能力及运用所学知识分析解决实际问题的能力相去甚远。综上所述，在大力提倡工程教育专业认证的背景下，为了加强学生工程实践能力，提高土木工程专业人才培养质量，改革《混凝土结构课程设计》传统的教学方式则尤为重要，探索课程设计适应新形势的教学内容、指导方式、评价方式等将具有极其重要的意义。

1 《混凝土结构课程设计》的教学目的和任务

《混凝土结构》是土木工程专业必修的核心课程，《混凝土结构课程设计》是《混凝土结构》课程的延续，二者相辅相成，课程设计是对课程所学内容掌握情况的鉴定。《混凝土结构课程设计》的内容是进行钢筋混凝土肋梁楼盖的设计，要求学生完成单向板、双向板、次梁、主梁等结构构件的设计计算及相应结构施工图的绘制。通过课程设计，使学生了解建筑工程结构设计的主要过程；培养学生对钢筋混凝土结构的计算、设计、构造处理、绘制结构施工图的能力；加强学生对理论知识的理解，培养学生综合运用所学知识的能力；提高学生分析问题、解决问题以及实践能力，为学生今后走上工程技术岗位打下坚实的基础。

2 《混凝土结构课程设计》教学存在的问题

近年来，一些普通高校的土木工程专业学生的毕业设计质量存在下滑现象。究其原因，除了生源质量下降外，其重要原因之一是学生在大学期间的课程设计环节存在问题，没有注重培养学生的综合运用所学知识的能力、独立分析问题和解决问题的能力。《混凝土结构课程设计》是土木工程专业学生大学期间接触到的第一门结构设计实践课程，学生对结构设计的意识、结构施工图的认识等都是在该课程设计中建立起来的，如果基础打不牢，后续专业课程的学习质量将很难保证。通过分析总结，《混凝土结构课程设计》的教学存在如下几个方面的问题。

2.1 设计内容重理论轻实践，缺乏实际工程背景知识

2010年以前出版的混凝土结构设计教材中，单向板设计实例是内框架结构形式，随着2010版《混凝土结构设计规范》的出台，内框架结构已成为历史，单向板课程设计内容通常为多层框架结构厂房。规范规定，主梁的线刚度与柱子的线刚度之比大于5时，可按连续梁模型计算[2]，否则按钢筋混凝土框架结构设计计算。然而，实际工程中框架结构很难满足线刚度比大于5的要求，更多的是按照框架结构进行设计计算。一些老师布置的课程设计题目，没有考虑是否可按连续梁模型计算，以锻炼学生理论计算能力为目标，设计方法与实际工程设计脱节，没有真正达到实践的目的。

2.2 设计过程过于依赖教材，轻视规范、图集及标准的应用

教材偏于理论，而实际工程设计更多的是依据规范和图集。课程设计过程是培养学生熟悉和应用规范、图集的关键教学环节，然而，在设计过程中，往往更多的注重教材知识的应用，教师通常将一些参数和系数直接给出，或者钢筋锚固、截断等构造不作严格要求，无需学生查阅相关资料，与实际工程的实践脱节，没有拓展学生的知识面和工程意识，培养实践能力的效果不显著。

2.3 指导方式陈旧，学生依赖性强[3]

目前，课程设计的教学普遍仍以教师讲授为主，采用灌输式教学模式，没有体现学生的主体地位，教学效果不理想。课程设计所涉及的内容，在混凝土结构课程授课过程已经讲授，设计过程是将所学内容进行串线整合，培养学生综合运用知识的能力，提高分析问题、解决问题的能力。然而，学生在课程设计过程中，没有思考如何将理论知识应用到实践中，认为课程设计与课堂教学一样，习惯于依赖教师的讲授，而教师并未探索出创新的教学模式，引导学生去查阅资料。当学生遇到问题时，不懂得通过查阅相关资料来独立解决问题，这样培养出来的学生将来踏入社会的前景令人堪忧。

2.4 设计题目单一，无法激发学生设计兴趣

课程设计题目单一，许多设计方案多数大同小异，留给学生发挥的空间不足，学生照搬照抄现象严重。课程设计的精髓在于“设计”，“设计”的本质在于创造，课程设计没有体现其“原创性”，学生也没有在设计过程中体验设计的乐趣。有些指导教师没有责任心，图省事，布置的设计题目除了跨度进深尺寸有所不同，其他几乎完全相同，甚至结构布置方案完全一致。学生抱着完成任务的态度，不问为什么，抄袭例题，照猫画虎，不理解计算原理和过程，不清楚参数的意义，不知道如何将所学知识应用到实际工程，更不明白“设计”的真谛，课程设计教学目标违背了初衷。

2.5 设计与考试冲突，时间无法保证

课程设计通常安排在学期期末，与大量的课程考试冲突，学生不能静下心来专注课程设计，课程设计经常被考试分割成小块时间。由于课程设计时间无法保证，严重影响学生的积极性，若指导教师责任心不强，学生则想办法走捷径，互相抄袭，应付了事，课程设计的质量无法保证。

3 《混凝土结构课程设计》教学改进措施和建议

工程教育认证的基本理念，是以学生为中心、以成果为导向，持续改进教育质量[4]。基于上述课程设计存在的问题和不足，笔者从设计题目的布置、课程设计的指导、最终设计成果的考核几个方面，提出如下改进措施和建议。

3.1 结合工程实际，实现多元化的设计题目

目前，很多高校的混凝土结构课程设计还仅限于单向板的设计，与实际工程脱节。混凝土结构课程设计不能仅仅以锻炼理论计算为目的，应该将理论计算和设计紧密结合，突出设计的重要性。混凝土结构课程设计的命题要来源于实践，要尊重实践，不能要求学生完成简单的虚拟设计，而是完成接近实际工程的多元化设计。结构的形式可以选择砖混结构或框架结构，课程设计的结构布置是体现“设计”的重要环节，考察学生对设计方案的理解，此环节必须要求学生独立完成，不给学生限定采用单向板或双向板，留给学生更多的自由发挥空间，真正做到“结构设计计算”，而不是“结构计算”。

3.2 将土木工程专业多个相关课程设计融合，实现课程设计一体化[5]

混凝土结构课程设计是基于给定的建筑方案，进行钢筋混凝土肋梁楼盖的设计。由于设计题目资源有限，很难实现每人一题，其他相关课程的设计也存在此类问题。因此，可以将多门相关课程设计进行整合安排，实现房屋从建筑、到结构、到地基基础整体的设计过程，实现课程设计一体化。在房屋建筑学课程设计选题时，真题真做，充分考虑后续混凝土课程设计的要求，实现建筑类型和结构形式的多样化，既避免设计题目单一，又可以调动学生设计的主动性，培养学生的创新意识和工程意识，真正达到设计实践的目的。

课程设计一体化流程：房屋建筑学课程设计→混凝土结构课程设计→地基基础课程设计。

3.3 课程设计的过程以学生为中心，融入先进的教学手段

传统的课程设计教学手段已经不能满足高等教育的发展需求，教师机械式的、填鸭式的指导方式不能激发学生的学习兴趣。在课程设计过程中，要突出学生的主体地位，以学生独立完成为主，教师指导为辅，教师可以借助互联网引入“翻转课堂”教学模式，对课程设计每个阶段需要注意的问题录制视频或微课，由教师讲授转变为学生自学为主。同时，教师向学生提供相关规范、图集及实际工程视频，将教材内容和规范图集很好地结合，调动学生学习积极性和主动性，使学生不再依赖于老师，不再被动接受老师的灌输，提高学生分析问题、解决问题的能力。

3.4 课程设计与课程课堂教学同步进行，提高课程设计时间效率[6]

混凝土结构课程设计是混凝土课程的延续，若课程讲授结束后再进行课程设计，往往恰逢期末考试阶段，很容易导致学生课程设计时间非常紧张，而且学生容易将原来学习的知识遗忘。因此，在混凝土课程教学过程中，可以提前布置课程设计任务，使学生先熟悉课程设计的内容；将课程设计和课程教学紧密结合，调整课程授课顺序，当混凝土课程讲授到课程设计相关内容，教师可提示学生开始进行该部分内容课程设计，但教师要注意把控课程设计进度。这种课程设计穿插到课程教学过程中的方式，对高效地完成课程设计任务具有明显效果。

3.5 建立课程设计过程管理及评价体系

课程设计在指导过程中，由于指导教师责任心和教学水平参差不齐，导致课程设计要求不一致，学生成绩无法反应其真实水平，课程设计质量很难保证。因此，可以建立课程设计过程管理及评价体系，如图1所示，从题目的讨论、方案的布置、指导的过程、阶段的互查、计算说明书的格式、施工图纸的标准、答辩的形式、成绩的评定等作出系统、完善的规定，实现课程设计全过程质量控制。

4 结语

《混凝土结构课程设计》是土木工程专业重要的实践性教学环节，对学生工程实践能力的培养具有举足轻重的作用。在工程教育专业认证的背景下，工程专业学生的培养逐渐从以“教师”为中心转变为以“学生”为中心，从完全“课堂讲授”转变为部分“课后自学”，从“理论知识学习”能力的培养转变为“工程实践”能力的培养。土木工程教育正面临着新的问题、新的挑战。为了适应新形势的要求，混凝土结构课程设计内容和形式需要持续改进。授课教师，应该结合本校的实际情况，从设计题目、过程指导、考核机制等几个方面，探索教学改革的新思路、新方法，将课程内容与课程设计融合、将理论与实践结合，保证课程设计质量，实现培养学生工程实践能力的最终目标。