《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》課程教學(xué)改革探討

薛維培

摘要：針對(duì)《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》該門(mén)課程當(dāng)前課堂講授過(guò)程中存在的若干問(wèn)題，根據(jù)筆者自身教學(xué)經(jīng)歷，提出三點(diǎn)課程教學(xué)改革措施，并在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；基本原理；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）33-0118-02

《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》作為我校工程管理專(zhuān)業(yè)、工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)的必修課，學(xué)生對(duì)其知識(shí)的掌握程度直接影響畢業(yè)后能否勝任專(zhuān)業(yè)崗位的要求。同時(shí)該門(mén)課程的學(xué)習(xí)思維、解決問(wèn)題的方法對(duì)學(xué)生今后從事相關(guān)研究工作也具有重要的奠基作用。因此，如何學(xué)好該門(mén)課程成為重中之重。然而，目前學(xué)生普遍反映該門(mén)課程難學(xué)，想學(xué)好但是實(shí)際學(xué)習(xí)效果差，投入與收獲不成正比；老師反映該門(mén)課程難教，苦口婆心地講解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，但是學(xué)生們實(shí)際掌握并會(huì)應(yīng)用的很少。因此，筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就該門(mén)課程的教學(xué)改革進(jìn)行初步探討。

一、現(xiàn)存的主要問(wèn)題

1.缺乏實(shí)踐經(jīng)歷，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)空白?！朵摻罨炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》這門(mén)課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求理論與實(shí)踐能夠很好地結(jié)合。然而在校大學(xué)生幾乎沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)習(xí)經(jīng)歷很少，從而導(dǎo)致對(duì)一些基本概念的認(rèn)識(shí)很模糊，比如單層廠(chǎng)房中牛腿的設(shè)計(jì)，以及梁的斜截面彎起縱筋設(shè)置，對(duì)這些概念僅停留于書(shū)本，缺乏現(xiàn)實(shí)工程中的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而影響到學(xué)習(xí)熱情和積極性，生硬的名詞遇到得越多，學(xué)生越發(fā)感覺(jué)陌生，學(xué)習(xí)效果就越差。此外關(guān)于截面設(shè)計(jì)配筋問(wèn)題，一部分必須通過(guò)理論計(jì)算得到，另一部分則必須通過(guò)構(gòu)造知識(shí)確定，然而構(gòu)造知識(shí)來(lái)源于現(xiàn)場(chǎng)。再者，以受彎構(gòu)件正截面設(shè)計(jì)為例，當(dāng)遇到超筋構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)增加截面尺寸，而梁的寬度通常是取150mm、180mm、200mm、220mm及250mm，在這之后按50mm模數(shù)遞增；梁高在200mm以上時(shí)，按50mm模數(shù)遞增，這些都是現(xiàn)場(chǎng)為了方便施工而約定俗成的。

2.大班教學(xué)效果難以保證。我校的《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》課程是兩個(gè)專(zhuān)業(yè)三個(gè)班級(jí)合上，屬于大班教學(xué)。因此教師在講授過(guò)程中很難顧及所有同學(xué)，且課程紀(jì)律的維持也較小班教學(xué)難得多。為了使大家都能看到講臺(tái)上教師的講授內(nèi)容，更多的是采用大屏幕多媒體PPT教學(xué)，相對(duì)于板書(shū)講授而言，相關(guān)理論公式的推導(dǎo)過(guò)程就顯得簡(jiǎn)單，給學(xué)生留下的深刻程度就會(huì)打折扣。且大班授課過(guò)程中，教師和同學(xué)們的互動(dòng)相應(yīng)減少，教師對(duì)每個(gè)同學(xué)知識(shí)掌握情況的了解不全，以及由此安排的教學(xué)進(jìn)度可能就會(huì)受到影響。學(xué)生遇到問(wèn)題通常也礙于情面不愿意在其他同學(xué)面前向老師請(qǐng)教，從而造成問(wèn)題積累。并且授課時(shí)間安排緊湊，一周內(nèi)連續(xù)三天安排了該門(mén)課程，由于學(xué)生自身學(xué)習(xí)任務(wù)就重，接連上課容易使得學(xué)生來(lái)不及提前預(yù)習(xí)以及課后復(fù)習(xí)，上課過(guò)程中昏昏碌碌，跟不上教師節(jié)奏，教學(xué)效果難以保證。

3.求解思維的轉(zhuǎn)化存在障礙。《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》這門(mén)課程一大特點(diǎn)就是要求學(xué)生能夠接受工程師們的求解思維，并在實(shí)際計(jì)算分析中加以應(yīng)用。所謂工程師求解思維就是在保證95%的正確率下，根據(jù)實(shí)際情況就復(fù)雜的理論分析問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而更方便快捷地得到問(wèn)題的解。然而，這與同學(xué)們之前求學(xué)經(jīng)歷中采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維求解存在很大差異，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難以理解與接受。例如偏心受壓構(gòu)件受力分析時(shí)，對(duì)稱(chēng)配筋小偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)基本公式應(yīng)用中ξ的求解就涉及解高次方程，如果按照以往的科學(xué)思維嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈駨募償?shù)學(xué)的求解方法則求解過(guò)程非常復(fù)雜。因此有必要對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化，將基本方程中ξ-0.5ξ■換為關(guān)于ξ的一次方程或?yàn)槌?shù)，這樣就可能將高次方程降階。實(shí)際過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)ξ在一定范圍內(nèi)F（ξ）=ξ-0.5ξ■與F（ξ）=0.43是非常接近的，滿(mǎn)足95%的正確率要求，因此大大方便了工程師們計(jì)算。類(lèi)似的還有梁的正截面抗彎計(jì)算、斜截面抗剪計(jì)算、構(gòu)建扭曲截面計(jì)算，大多也是采用工程師們的求解思維進(jìn)行的。然而這種求解思維與根深蒂固的科學(xué)求解思維相差較大，學(xué)生們一時(shí)難以接受。

二、教學(xué)改革措施

1.情景教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)。針對(duì)學(xué)生實(shí)踐經(jīng)歷較少現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)不足的情況，教師在課堂講授過(guò)程中切忌照本宣讀，宜采用情景導(dǎo)入的方式，由教室的結(jié)構(gòu)組成開(kāi)始，例如指明教室內(nèi)梁所在的位置及其所受荷載情況、樓板是整體現(xiàn)澆還是預(yù)制、柱的配筋等，以實(shí)物進(jìn)行解說(shuō)，學(xué)生就不會(huì)感到陌生。另外教師可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)收集相關(guān)視頻資料，在各個(gè)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)講授之前播放現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程具體細(xì)節(jié)的錄像或是施工解說(shuō)視頻等，讓學(xué)生由最初的感性認(rèn)識(shí)到有客觀(guān)了解。做到由線(xiàn)到面、由面到體地啟發(fā)學(xué)生。條件允許的情況下，可以分班級(jí)帶學(xué)生去施工工地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，與施工員進(jìn)行交流，讓學(xué)生對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，明白自己要學(xué)什么和學(xué)了之后能做什么。同時(shí)也對(duì)一些現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)造要求加深了印象，今后在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠不停留于紙上談兵階段。此外，在受彎構(gòu)件正截面受力性能分析等環(huán)節(jié)的教學(xué)過(guò)程中，課時(shí)允許和實(shí)驗(yàn)條件具備的情況下，可以先讓學(xué)生動(dòng)手開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)，然后再進(jìn)行講授；如果無(wú)法讓學(xué)生親自體驗(yàn)試驗(yàn)過(guò)程，在講授過(guò)程中教師就應(yīng)該搜集相關(guān)視頻資料，給學(xué)生們講授構(gòu)件在各個(gè)階段的受力變形情況，讓學(xué)生有質(zhì)的認(rèn)識(shí)，能夠明白后續(xù)理論推導(dǎo)過(guò)程的可行性。由直觀(guān)試驗(yàn)到理論分析，學(xué)生們也更容易接受，學(xué)起來(lái)更容易理解。

2.深入學(xué)生群體增加互動(dòng)。課程教學(xué)過(guò)程中教師不能一味地自說(shuō)自話(huà)，要經(jīng)常與學(xué)生互動(dòng)，講解知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中還可以對(duì)之前學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行提問(wèn)，使得學(xué)生能夠溫故知新；同時(shí)也可以適當(dāng)留下疑問(wèn)給學(xué)生思考時(shí)間，從而加深對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的印象，后續(xù)講解過(guò)程中學(xué)生們更容易跟上教師的節(jié)奏。大班教學(xué)時(shí)教師授課過(guò)程中宜適當(dāng)走下講臺(tái)，一方面督查學(xué)生們的課堂紀(jì)律，另一方面融入學(xué)生中，和學(xué)生們多講解現(xiàn)場(chǎng)知識(shí)，調(diào)動(dòng)課程學(xué)習(xí)氣氛，保證學(xué)生們能夠把注意力集中在課程學(xué)習(xí)中。課后，教師應(yīng)當(dāng)抽出部分時(shí)間，和學(xué)生們多多交流，比如，走訪(fǎng)學(xué)生宿舍，給學(xué)生解答問(wèn)題疑點(diǎn)，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有哪些易錯(cuò)和困惑之處，以及讓學(xué)生給教師本人提出有益建議，從而改進(jìn)教學(xué)方式，提高教學(xué)效果。積極組織學(xué)生參加相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、建筑信息模型BIM設(shè)計(jì)競(jìng)賽等，在各種實(shí)踐實(shí)訓(xùn)過(guò)程中加深《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》這門(mén)課程及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生們理論結(jié)合實(shí)際的能力，做到學(xué)以致用，激發(fā)學(xué)生們自身的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性。條件可行的情況下，還可以利用學(xué)校建立的資源互享網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生課后學(xué)習(xí)平臺(tái)上的相關(guān)視頻資料，以及通過(guò)平臺(tái)布置課后習(xí)題作業(yè)，根據(jù)平臺(tái)記錄實(shí)時(shí)了解學(xué)生課后學(xué)習(xí)情況。

3.循序漸進(jìn)逐步引導(dǎo)。故有思維一旦形成再將其改變是有一定難度的。然而，要想學(xué)生學(xué)好《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》這門(mén)課程，必須經(jīng)常加以引導(dǎo)，使得學(xué)生能夠很好地運(yùn)用工程師思維解題。因此，教師在分析推導(dǎo)過(guò)程中當(dāng)采用工程師思維求解時(shí)必須詳細(xì)地解釋清楚為什么該種方法可行，做到圖文并茂，讓學(xué)生切實(shí)感受到這樣的簡(jiǎn)化在工程應(yīng)用中效果很好。同時(shí)在最初介紹工程師求解思維時(shí)要與科學(xué)求解思維進(jìn)行對(duì)比，將兩種方案求解的結(jié)果進(jìn)行比較，這個(gè)過(guò)程既要求學(xué)生自己動(dòng)手做，也要求教師在課堂上演算。通過(guò)自身體會(huì)既能加深對(duì)工程師求解思維方法應(yīng)用的印象，同時(shí)能夠切身感受在滿(mǎn)足一定正確率不影響工程安全的情況下工程師思維簡(jiǎn)化帶來(lái)的求解方便快捷。甚至當(dāng)理論分析很難繼續(xù)的時(shí)候，針對(duì)具體工程，又可以通過(guò)工程師思維開(kāi)展下去。同時(shí)在學(xué)生們慢慢接觸工程師求解思維的基礎(chǔ)上，可以向?qū)W生們灌輸部分混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的知識(shí)，規(guī)范中公式大多通過(guò)簡(jiǎn)化得到的，而規(guī)范中的內(nèi)容能夠很好地對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行互補(bǔ)。

三、結(jié)語(yǔ)

《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》作為核心課程非常重要。因此，教師有義務(wù)把該門(mén)課程教好，學(xué)生有責(zé)任把該門(mén)課程學(xué)好。筆者通過(guò)自身的教學(xué)體會(huì)，提出三點(diǎn)教學(xué)改革方法并在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用，學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性得到提高，課堂氛圍活躍，通過(guò)后期測(cè)試和考核能夠明顯感受到學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度加深，并且能夠很好地應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬艷紅.《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)方案改革的研究與實(shí)踐[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，13（3）：117-119+128.

[2]宋征.道橋?qū)I(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程項(xiàng)目模塊教學(xué)探索[J].高等建筑教育，2017，26（2）：62-65.

[3]蔣建清.基于土木工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程教學(xué)改革思考[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012，（14）：206-207.

[4]王秋萍，李宏偉.混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方法探討[J].高等建筑教育，2005，14（1）：59-61.