《工程结构》教材建设与教学改革探讨

摘 要：《工程结构》是工程管理专业很重要的一门专业基础课，根据专业的培养目标，对教材内容进行了重新编写与整合。结合自己的教学实践，对该课程的知识体系搭建与教学方法进行了探讨。教材建设与教学改革实施效果良好，为提高工程结构课程的教学效果提供参考。

关键词：工程结构; 教材建设; 教学改革; 能力培养

中图分类号：G642.0        文献标识码：A         文章编号：1006-3315（2021）5-126-002

1.引言

工程管理专业是我国高校的基本专业，旨在培养在国民经济基本建设中具备管理学、经济学和土木工程技术知识的复合型高级人才。《工程结构》是工程管理专业很重要的一门专业基础课[1]。该课程涉及的内容较多，有混凝土结构、砌体结构、钢结构等内容[2]。对工程管理专业的学生来说，学习这些内容是必要的。由于适合工程管理专业的教材缺乏，教师在讲解这门课时只能节选结构专业的本科教材，如《工程结构设计原理》《混凝土结构》《混凝土及砌体结构》《砌体结构》《钢结构基本原理》等教材。这些教材都是土木工程专业的本科教材，真正能适合工程管理专业的教材少之又少。教师在讲解时要花很多精力进行删减、编排，参考书一大堆，学生在学习时也感到比较吃力，且不得要领。因此，对《工程结构》教材的建设与教学改革在工程管理专业人才培养方面有着重要的意义。

2.教材的建设

根据全国工程管理专业指导委员会提出的工程管理专业对土木工程专业知识的需求，2013年由人民交通出版社牵头，组织南京林业大学、福建农林大学等高校的相关老师编写了适合全国工程管理专业使用的《工程结构》教材[3]。

本教材从工程管理专业的培养目标和教学特点出发，以实用为指导思想，在内容安排上注意深度和广度之间的联系，力求使学生掌握工程结构的基本原理，熟悉工程结构的设计方法、构造措施及施工图的表示方法。在形式安排上，混凝土结构部分、砌体结构部分、钢结构部分内容相对独立。另外考虑到多高层结构的布置是以结构抗震的概念为基础的，所以在讲解多高层混凝土结构之前，增加了抗震设计的有关知识，以便于学生对结构布置的理解。在混凝土结构部分之后，增加了目前施工图惯用的表示方法：混凝土结构施工图的“平法”表示方法。考虑到课时的限制及结构体系的发展，取消了传统教材中单层混凝土厂房的内容，在钢结构中增加了单层轻钢厂房的内容。本教材编写过程中涉及工程结构的相关规范均采用当时的新规范。在教学内容的安排上力求使学生掌握工程结构（主要是混凝土结构、砌体结构、钢结构）的基本概念、基本原理、基本计算方法，省略公式的推导，着重加强公式的应用，熟悉工程结构的各种结构形式、结构布置及受力特点，熟悉工程结构的设计方法，构造措施及施工图的表示方法。

3.知识体系搭建和教学方法探讨

在教材建设的基础上，经过近几年对该教材的教学使用，本人对《工程结构》的知识体系的搭建和教学方法做了有益的探讨。对工程管理专业《工程结构》课程的教学，不能像对土木工程专业的学生那样讲解，针对工程管理专业要学的内容多、课时少，并且学生的数学、力学知识相对薄弱的特点，本人认为应加强以下几个方面的教学：

（1）加强对一些基本概念、基本公式的理解、比较及应用。对一些基本概念、基本公式，帮助学生及时归纳、比较，充分理解它们之间的异同点及使用条件，做到举一反三，灵活运用。例如，比较材料强度标准值和永久荷载标准值的确定方法;比较钢筋混凝土双筋矩形截面梁、大偏心受压柱、大偏心受拉柱计算公式及设计方法;比较钢梁的抗弯强度计算与整体稳定计算公式的异同;利用混凝土T形截面梁的计算公式计算I形及I形截面梁的配筋等。再如，讲解砌体结构对于轴心受压砖柱的强度校核时，有的同学搞不清按截面的哪个边长计算高厚比，我用实际生活中的一堵墙如发生倒塌应该往哪个方向倒举例，使学生理解的更加透彻、记忆深刻。通过引导学生对相近内容的对比，使他们对基本概念、基本公式加深理解、加深记忆，达到触类旁通的效果。

（2）强化力学知识，注重绘制受力简图。工程结构与材料力学、结构力学密切相关。有些学生力学概念、公式不熟悉，在课堂讲解及布置作业时，就要强化受力分析及内力图的绘制。例如，在讲解焊缝连接计算时，要用到材料力学的知识，用到叠加原理;在进行混凝土连续梁板的计算时，先要做出内力图再进行配筋计算，只有分清受拉区域才能有效地布置钢筋。

（3）引导解决实际工程问题。为了解决理论教学和实际工程相脱节及学生动手能力不强的问题，教师在课堂上就要多讲解一些实际工程中的例子，在布置作业时，尽量选择出自实际工程的实例。例如计算一根简支梁的配筋时，要求学生计算上部墙体的荷载，画出受力简图、计算配筋，最后画出梁的纵剖面、横剖面施工图，并满足构造要求。再如，計算单向板的配筋时，也要求学生画出受力简图、计算配筋，最后画出板的平面施工图及剖面施工图。通过这样的训练，一方面可以加强力学方面的知识，明确力学计算模型;另一方面也加强了对实际工程的接触，为课程设计进行有效地过渡，也为将来从事工作打下基础。

（4）加强结构构造的学习。工程结构中的构造内容很多，有些内容是规范中的强制性条文所要求的，所以必须加强这方面内容的学习，如混凝土保护层的厚度、钢筋的锚固长度、最小配筋率、连续梁板配筋方式、框架结构受力纵筋在节点区的锚固等。对工程管理专业的学生来说，这部分内容更显重要。

（5）引导学生建立结构系统的概念，加强概念设计。在讲解梁板结构时，让学生明白结构的传力途径，在结构设计时就要求每个杆件的设计都是安全的、适用的，即要满足结构三个功能的要求。在讲解梁板结构的布置时，让学生从经济的角度、受力的角度进行整体把握，以加强建模能力和方案能力的培养。工程管理专业的学生没有更多的时间学习高层建筑及结构抗震的内容，在讲解多、高层房屋结构概论这一章时，让学生熟悉结构布置的原则、各种结构体系的受力性能及抗震性能的内容是很有必要的。

（6）重视读图、制图能力的培养。施工图是工程师的语言，无论从事施工、监理、房地产项目的工程管理、造价分析等工作都离不开施工图。因此，培养工程管理专业学生的读图、识图、制图能力是工程结构教学的重要任务。这部分内容的教学可结合课程设计进行，如在课程设计中首先安排解读一个框架结构的工程施工图，要求学生了解结构施工图的组成、特点及各部分的表示方法。其次，要求學生根据所提供的建筑图进行结构设计，绘制结构施工图。这方面的内容有：进行楼盖的设计或一个楼梯的设计或一榀排架的设计，在给学生提供的指导书中，故意留一些内容让学生独立思考，查一些资料，发挥学生的主观能动性。

4.课程建设与能力培养的思考

随着科学技术的发展，结构设计、施工工艺不断提升，结构设计规范也在不断更新。为了适应工程的发展，《工程结构》教材也应该随着规范的更新及时修订，补充新知识。教材中每章后面的习题应进行精简，习题尽量来源于工程实际，并辅以工程背景。另外，结构新体系不断出现，建筑体型越来越复杂，设计与施工难度越来越高，对工程管理专业毕业生的要求也越来越高。为了适应新的就业环境，培养满足社会要求的工程管理专业人才，对《工程结构》课程的教学提出了更高的要求，对课程内容不仅要求学生学懂学扎实，还要能够灵活运用。为了达到理想的教学效果，我们的教学手段、教学方法也应作相应地变化，针对课程内容结合工程案例采用多媒体教学、黑板讲解、案例分析、大作业练习等手段强化教学效果;在考核环节可采用平时成绩和考试成绩相结合的考核办法，适当提高平时成绩的比例，减少考试成绩的比例，比如平时成绩占40%，考试成绩占60%。这样可以提高学生学习的主动性，加强平时的学习，减少考试前临时突击复习，有利于提高学习效果。

5.结语

工程管理专业培养的是融工程技术与管理科学于一身的复合型人才，通过近几年对教材的建设及教学改革的探索，我院《工程结构》的教学取得了满意的效果，工程管理专业学生的实践能力、分析问题、解决问题的能力有了明显的提高，为社会培养了合格的人才，增强了学生就业的竞争力。

参考文献：

[1]张伟杰，王继科，李海瑞.工程结构专业知识在工程管理中的重要性[J]教育教学论坛，2020，47（4）：293-294

[2]杨立国.“工程结构”课程教学内容整合研究[J]内蒙古工业大学学报（社会科学版），2015，24（2）：85-88

[3]孙敦本，吴能森.工程结构[M]北京：人民交通出版社，2013