高職市政工程力學與結構教學項目設計

摘 要：與傳統教學相比，采用項目化的教學模式，使市政工程力學與結構課程教學內容更加貼合現場實際，學生更易理解掌握，教學效果較好。

關鍵詞：高職力學；教學項目；工學結合；項目設計

市政工程力學與結構是依據“市政工程技術專業工作任務與職業能力分析表”中的市政工程技術工作項目設置的。其總體設計思路是，打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式，轉變為以工作任務為中心組織課程內容，并讓學生在完成具體項目的過程中學會完成相應工作任務，并構建相關理論知識，發展職業能力。

市政工程技術專業培養掌握市政工程技術專業知識及技能，具有良好職業道德，既能滿足施工員崗位綜合技能要求，又能勝任資料員、安全員、預算員、質檢員、測量員等崗位工作的人才。依據上述進行項目化教學設計。

一、建筑力學基礎

建筑力學基礎需要訓練的工作項目有力的基本概念、靜力學公理、約束類型及其約束反力，其中結構計算簡圖簡化、靜力學公理的應用、常見的約束以及物體的受力分析和受力圖作為教學重點。結構計算簡圖可以按照實際工程中模板支架簡化計算作為載體進行教學。

二、桿件變形

把軸向拉伸、橫力彎曲、純彎曲及組合變形整合成一個教學項目。需要訓練的項目為內力及內力圖、應力及應變、變形及位移，這部分內容可以按照鋼管支架驗算的項目進行。教學的重點為靜定結構的內力求解及內力圖繪制，剛架的內力計算以及內力圖繪制、平面桁架的內力計算，模擬斜彎曲梁、拉壓與彎曲及彎曲與扭轉構件的受力及約束條件，要求學生計算出其應力分布及數值。

三、平面體系的幾何組成分析

這部分內容結合鋼管支架的構造措施尤其是剪刀撐部分進行項目設計，需要訓練的工作項目有平面體系的幾何組成規則及分析方法、靜定結構和超靜定結構概念。讓學生能夠進行簡單超靜定問題的求解，了解變形協調條件的應用。具體的數值求解可以利用有關的計算軟件進行。

四、壓桿穩定性分析

由于實際工程中鋼管支架的破壞多為失穩破壞，所以，此部分教學應作為重點內容進行講解。相應的教學項目設計也必須做得更為細致。需要訓練的工作項目有失穩破壞與構件平衡時材料破壞的區別、長細比的概念以及在支架設計中的重要性、臨界荷載的計算、提高受壓構件穩定性的措施以及局部失穩的概念。

其中把失穩的概念、長細比及提高受壓構件穩定性的措施作為教學的重點。

五、影響線

把繪制影響線及利用影響線求荷載不利位置及量值的計算作為此項目的工作任務，相應的知識點為影響線的概念、靜力法作簡支梁的內力影響線以及簡支梁、連續梁的內力包絡圖。把“了解影響線的概念”“靜力法作簡支梁的內力影響線”以及“理解簡支梁、連續梁的內力包絡圖”作為訓練的工作項目。教學情境與教學設計為模擬簡支梁或連續梁的受力及約束條件，要求學生繪制其影響線。

六、橋梁結構基礎

把鋼筋混凝土受彎構件的正截面承載力分析作為工作項目，相應的知識點為受彎構件的正截面破壞形態、單筋矩形截面梁正截面承載力分析、單筋T形截面梁正截面承載力分析、雙筋矩形截面梁正截面承載力分析、材料的力學常數、極限狀態設計的基本概念、鋼筋混凝土受壓構件的構造要求。

訓練的工作項目有“確定某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁跨中截面縱向受力鋼筋的數量”和“確定某鋼筋混凝土T型簡支梁跨中截面的縱向鋼筋截面面積”“軸心受壓構件的破壞特征”“普通箍筋柱的正截面承載力分析”。

把“受彎構件的正截面破壞形態”“單筋矩形截面梁正截面承載力分析”“鋼筋混凝土軸心受壓柱的截面尺寸及縱向鋼筋面積計算”“受壓構件的配筋要求”“受壓構件鋼筋的彎鉤、錨固和連接要

求”作為教學重點。可以采用標準圖庫中8 m簡支梁的配筋作為教學案例讓學生進行承載能力驗算。

市政工程力學與結構是高職市政工程技術專業一門核心的課程，傳統的教學偏向于理論，學生對授課內容不易掌握，也無法將所學內容與工程實際結合起來，教學效果不甚理想。與傳統的教學方法相比，采用項目化教學設計后，教學內容更貼合施工現場，學生更易掌握。

參考文獻：

[1]孫元桃.結構設計原理[M].北京：人民交通出版社，2011.

[2]王軍強.混凝土結構施工[M].北京：中國建筑工業出版社，2010.

（作者單位 浙江省金華職業技術學院建筑工程學院）

編輯 王團蘭