曹 海 吳 婧 黃 龍
(1.黃山學院 建筑工程學院,安徽 黃山245041;2.黃山學院 思政部,安徽 黃山245041)
《混凝土結構設計原理》和《混凝土結構設計》為土木工程專業若干力學課程后的專業基礎課程,具有很強的理論性和實踐性。它們都是土木工程專業重要的核心課程,具有理論性、應用性等特點。本課程既有較為復雜的理論分析,又與現行國家規范、標準和工程實踐緊密相關。這兩門課的任課教師具有較為豐富的實踐工程設計經驗,多名教師具有國家注冊結構工程師資格,為本課程應用型教學打下了良好的基礎。本文就針對混凝土結構應用型教學改革作一些介紹。
傳統的《混凝土結構設計原理》和《混凝土結構設計》這兩門課教學內容主要體現在基本概念多、破壞特征煩、計算公式多、理論推導多等特點,教學環節也集中在課堂理論講授。針對以上特點,作為應用型本科教學改革教研項目,我們重新修改教學大綱,在課程教學內容上與工程實踐相關的我們多講一點、講深一點,在教學大綱中也加入了實踐教學的環節,比如混凝土結構課程設計、混凝土結構試驗、現場參觀教學等。在講完設計構件基本原理后,主要進行大量實際工程與施工的教學,注重培養學生分析問題、解決問題的能力[1]。
通常情況下,教材所敘述的是全國通用的基本理論設計方法,但有時候地方性的設計作法可能與課本不一致,這時需要工程實踐經驗豐富的老師把地方性作法講解給學生,并告訴學生這些并不沖突。它們都符合《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)的要求,有時地方性作法是考慮施工方便和節省材料等因素,因此要靈活把握,綜合考慮,使學生在課堂上就了解解決實際工程問題的基本方法[2]。
混凝土結構是應用性很強的課程,很多學生以前幾乎沒有接觸過這方面的知識,有的也只是膚淺的聽說,甚至很多學生沒有到過施工現場一線或建筑設計研究院。因此,在教學環節上,我們安排一定的課時帶領學生去實際工程現場學習,結合正規設計院設計的結構施工圖紙講解,把設計規范、標準圖集、結構模型引入現場教學,激發學生的興趣,達到課本理論與實踐工程相結合的目的。
通過實踐現場的教學,使學生對在書本知識學習時很難領會的一些知識,如混凝土保護層厚度、鋼筋的間距與凈距、鋼筋的空間位置、受力筋與構造筋、鋼筋的綁扎與搭接等內容,通過現場參觀學習,很快就融會貫通,一些在課堂上難以理解的空間概念和結構概念通過實地參觀,其問題就迎刃而解了,以達到良好的教學效果。
混凝土結構課程設計是一次綜合性、 應用性的訓練,它能使學生熟悉結構布置方法與原則、設計計算方法與要求和相應的構造細則,掌握施工圖繪制與表達方法等設計全過程; 通過課程設計使學生了解了結構體系的選擇和布置,尤其是抗側力結構單元的布置對結構抗側能力的影響,了解了結構優化設計的思想,增強學生發現問題和分析解決結構設計問題的能力;使學生完成從理論到結構整體概念認識的飛躍。
以往課程設計普遍采用假題假做,往往沿襲幾年前的課程設計任務書,容易導致準備工作不充分,指導工作缺乏針對性的現象。我們重新調整了課時和內容,做一項一到二周的綜合課程設計,由指導老師給出實際工程的真題,并把它分成基礎設計、框架梁、板、柱的設計、樓梯設計等等,由學生自選,分組進行,不用面面俱到,這樣鍛煉了學生綜合運用混凝土結構設計的知識[2-3]。
混凝土結構課程是學生較早接觸的專業課程,它與以前所學的課程相比,有混凝土的破壞形態和規范規定的構造措施等。而看錄像與實際動手做是有明顯差別的,通過理論和實踐教學環節,使學生獲得構件受力及破壞特征的直觀認識,有助于學生在此基礎上深入掌握公式的來龍去脈和相關構造措施的有關規定,盡快適應專業課程的學習。
本校采用開放性實驗的組織形式,學生可在規定的四個試驗中選擇其中的某個試驗,填寫開放性實驗申請表,寫明試驗目的并編寫試驗大綱,大綱內容包括:概述、試件設計及制作工藝、加載方案與設備、測試方案和內容、安全技術措施、試驗組織與管理、附錄等內容,交給結構實驗室。由試驗室指定指導教師負責審核修改,并負責以后試驗的指導工作。達到要求后方可進行試件的制作,儀器的調試率定等準備工作。教師指導采取“抓”和“放”相結合的辦法。“抓”主要指的是審核學生撰寫的實驗大綱內容的合理性、 完整性、可行性,提出具體的修改意見,以及應該注意的專業知識點;批閱實驗完成以后形成的實驗報告,指明分析的深度和分析的方向。“放”主要指的是放手讓學生自己動手,包括擬定實驗方案、設計混凝土的配合比并進行試配,綁扎鋼筋,根據實驗方案擬定的測點粘貼應變片,在指導老師的指導下操作實驗儀器,并學習排除簡單的操作故障,提高學生的動手能力,并能夠運用知識分析實驗結果的合理性。
結合應用型人才培養目標,對土木工程專業的混凝土結構課程進行教學法研究,強調其應用性,加強對學生實踐動手能力的培養,把這種能力的培養滲透在教學的各個環節中。本文根據混凝土結構課程的特點,以土木工程專業人才基本素質培養為目的,從教學內容、教學方法和課程設計改革幾個方面探討了應用型能力方面培養的措施。經本校的實踐證明,這些方法可以較好地提高學生的應用能力、分析問題能力和解決實際問題的能力,以達到應用型本科教育的目的。
[1]魏春明,趙星海,秦力.鋼筋混凝土課程的教學探討[J].東北電力大學學報,2010,30(5):44-47.
[2]沈蒲生,梁興文.混凝土結構設計原理[M].北京:高等教育出版社,2012.
[3]沈蒲生,梁興文.混凝土結構設計[M].北京:高等教育出版社,2012.