《鋼筋混凝土結構》教學方法淺析

引言

《混凝土結構》課程一直是土木工程專業的主干課程，從本科生的“鋼筋混凝土基本構件”與“混凝土結構設計”到研究生的“高等混凝土結構”，乃至碩士和博士論文的研究課題，貫穿土木工程結構專業教學的所有教學環節。以混凝土結構為核心，后續的相關專業課程如結構抗震設計、多層及高層建筑結構設計、橋梁結構、隧道工程、基礎工程、現代預應力混凝土結構等與其形成了一個大課程體系，在土木工程專業的專業課程中占有很大的比重。因此，混凝土結構課程的教學效果如何將直接影響著整個專業的知識結構和教學質量。而目前土木工程專業學生存在重基本知識、基本理論的學習，而輕實驗的現象，學生觀察分析問題、解決問題的能力較差。因此，改革試驗教學，使學生通過各個試驗環節的訓練，提高發現問題、分析問題及解決問題的能力，已作為提高學生實踐及創新技能的主要手段越來越受到教育者的重視。為了提高本課程學生的接受效果，結合幾年來的教學實踐，作者對該課程教學進行了深入的思考與研究，提出了一些提高教學質量、改善教學效果的方法。

混凝土結構的特點

·內容多，涉及面廣

混凝土結構課程包括結構計算的基本原則；材料的物理力學性能；受彎、受壓、受拉和受扭等四種基本受力構件的設計與計算；樓蓋、單層廠房、多層框架結構、高層建筑結構的設計。課程的內容既有計算理論，又有設計方法及構造規定；既有理論推導，又有經驗公式；既有設計理論的通用性，又有各行業規范的不同要求。

·實踐性、經驗性強

鋼筋混凝土結構理論是在大量工程實踐和科學研究基礎上發展起來的一門實用性極強的應用學科，許多混凝土結構構件的的受力性能不能完全由理論來描述往往要借助于試驗研究分析，因此，在結構構件的設計計算公式中引用了大量基于試驗的經驗公式、修正系數和構造規定。此外，該課程內容的研究對象，都直接來源于土木工程結構中的實際受力結構或構件。

·綜合性強

混凝土結構課程內容的綜合性很強，與前續課程理論力學、材料力學、結構力學及建筑材料等課程內容緊密相關，同時又是后續課程高層建筑結構、砌體結構、橋梁工程、特種結構、抗震結構設計等專業課程學習的基礎也是畢業設計中主要綜合應用的內容。

·具有一定的受限性

建筑是一種特殊商品，具有實用性和可靠性，為了保證其使用價值，國家頒布了成套的技術標準和建筑法規混凝土結構課程內容必須符合相關設計規范的要求。

合理安排教學內容

·建立與基礎課程的聯系，尋找設計規律

將結構設計原理的教學和材料力學，結構力學和建筑材料等基礎課的知識結合起來，加強與力學課程的聯系使學生更透徹地理解混凝土構件的受力機理，對構件整個受力過程有更全面的了解，增強授課的邏輯性。

·精選內容，適當刪減

結構設計原理的內容多，學時少，學生學習負擔比較重。在將授的過程中以重點內容為主線，重點講解概念、講思路、講動向，不講和少講與建筑材料、力學等課程重復的內容。

減少公式的推導。結構設計原理的公式推導很多，有時不可避免，對不影響公式理解的一些純力學推導，只講思路、主要的推導步驟，講解公式符合的含義、應用范圍和物理意義。

對構造要求少而精的進行講解。不過多的羅列，以學生剪力構造概念為主，明確構造也是設計的一部分，一些不能詳細介紹的計算，或不滿足施工要求的，要通過構造措施來彌補。

·打亂章節，根據內容來講解

在講基本構件的設計時，對于受彎構件、受壓構件、受扭構件和受拉構件四大基本構件時，將正截面的公式全部列出，讓學生找出其中的異同點。在講設計步驟時，只講受彎構件正截面的設計步驟，其他的設計步驟由學生自己來總結，并要求學生來畫出設計的框圖，使學生通過學習加深記憶。在講解斜截面承載力的設計時，重點講解受彎構件的斜截面設計，其他的由學生來自己總結。提高學生自學的能力。

教學方法改善

·理清教學內容、改進授課方式

要講授好本門課程，首先要講清楚本課程的主要內容以及各部分內容之間的聯系，本門課內容雖然多，但理清了還是很好理解的，鋼筋混凝土基本原理主要內容有材料的力學性能，這是要首先講授的，因為鋼筋混凝土課是鋼筋和混凝土兩種材料組成的，當然要把材料的力學性能講清楚；然后是承載力極限狀態的計算部分：主要講解構件的幾種基本受力狀態，如受彎構件、受剪構件、受壓構件、壓彎構件、受拉構件、受扭構件的計算，這部分內容是本課程的主要內容，要求同學們重點掌握；接著是正常使用極限狀態，主要指裂縫寬度和撓度計算；最后一部分內容是預應力混凝土部分。這樣講解的話，學生們就會很好的理順思路，把各章內容聯系起來，就不會覺得亂而無序了。

·利用課堂小試驗，讓學生理解結構

針對結構設計原理的上述特點和難點，在課堂教學中采用一些簡單直觀的制作和試驗，讓學生親自感受混凝土結構的理論和概念，感覺和學習結構的設計，增加感性知識，將課堂教學和實踐環節有機的融為一體，讓學生親身體驗和觀察結構的概念與理論，獲得直觀的感性認識。即提高了教學效果，又開發了學生的創新精神，為將來在實際工作中取得新進展與新突破打下了一定的基礎。

·注重工程軟件的使用

熟練使用結構工程設計應用軟件是土木工程專業學生應該具備的基本能力。除了開設計算機基礎，工程制圖，工程CAD設計課程等基礎課程之外，還開設了結構設計軟件橋梁博士和MIDAS civil，讓學生了解軟件的一般性能和使用方法，并且在設計課程中專門安排實際工程的設計內容，讓學生基本掌握結構設計的步驟和相關內容。

·模擬施工現場，進行仿真教學

組織學生動手制作鋼筋混凝土，一切按施工中的實際情況進行，模擬施工的全過程。借助儀器對預制的鋼筋混凝土梁的強度進行測試，并要求學生對試驗過程和試驗結果進行詳細記錄，引導學生對試驗結果分析，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。寓教于樂，使學生的學習積極性大大提高。

·通過工地參觀，加強對結構的感性認識

盡量組織學生對工程現場的構件進行現場教學，使學生對梁的立體交叉關系，鋼筋的布置，鋼筋的連接，預應力的張拉工藝及過程，預應力鋼筋的種類、錨具等較深入的了解。并請現場的技術人員介紹混凝土結構的新技術、新工藝，增強學生的感性認識，使學生深刻理解課堂教學的內容，對混凝土結構的原理和施工理解更加透徹。

·利用課程設計，理論和實踐相結合

課程設計是對課程的又一次復習，是將學習內容有機聯系起來的橋梁，通過課程設計，可以提高學生處理實際問題的能力；課程設計是畢業設計的先導，指導好課程設計，可以間接地提高畢業設計的質量。通常，我們將實際工程面對的具體問題加以簡化，從中取出部分內容作為課程設計的內容，這樣可以充分調動學生的主觀能動性，又保證課程設計的質量，使學生通過設計對課程的內容有一個全面的了解，更好的提高教學質量。

（作者單位：陜西國際商貿學院）