技工院?！督Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》教學(xué)方法探究

宋洋

摘 要：針對(duì)技工院校學(xué)生特點(diǎn)，《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程的講解，應(yīng)易于學(xué)生理解和應(yīng)用，意在提高學(xué)生分析思考能力和創(chuàng)新意識(shí)，并與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，培養(yǎng)適合社會(huì)需求的高素質(zhì)技工類人才。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理；技工院校；教學(xué)方法；工程實(shí)踐

《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》是公路橋涵專業(yè)中研究鋼筋混凝土的重要專業(yè)課程。技工院校與高等學(xué)校教育目的不同，技工院校更偏重于學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手和應(yīng)用能力，所以，在教學(xué)過程當(dāng)中，教師要將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論與實(shí)際工程緊密結(jié)合，理論教學(xué)要能解決實(shí)際工程中出現(xiàn)的各類問題，教學(xué)理念和教學(xué)手段也要不斷地變化及更新，才能構(gòu)建符合技工教育的教學(xué)模式，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的實(shí)用性人才。

一、《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程特點(diǎn)

1.公式繁、符號(hào)多、涉及內(nèi)容廣

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教學(xué)內(nèi)容包括：鋼筋混凝土材料力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、各種受力狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的承載力計(jì)算等。公式繁、符號(hào)多、涉及內(nèi)容廣，既有理論推導(dǎo)，又有實(shí)驗(yàn)研究，與工程實(shí)際聯(lián)系密切，學(xué)習(xí)過程頗為枯燥，學(xué)生容易產(chǎn)畏難情緒，影響學(xué)習(xí)效果。

2.經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)，解答非唯一性

鋼筋混凝土是彈塑性材料，離散性大，因此，影響其力學(xué)性能因素較多。在對(duì)鋼筋混凝土的研究中，理論推導(dǎo)出的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往相差較大，因此，很多公式都是從工程實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐中吸取經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行總結(jié)和歸納得到。不同的受力構(gòu)件對(duì)應(yīng)不同的計(jì)算公式，不同的適用條件下計(jì)算公式也不相同。設(shè)計(jì)過程中，在一些系數(shù)的取值上，由于經(jīng)驗(yàn)性的存在，系數(shù)選取不同，計(jì)算結(jié)果也會(huì)不同。這與其他課程的答案唯一性大相徑庭，學(xué)生往往很難理解，只會(huì)照貓畫虎套搬例題，并不理解自己為什么這么計(jì)算。

3.實(shí)踐性強(qiáng)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著較強(qiáng)的實(shí)踐性，與工程實(shí)踐聯(lián)系緊密。根據(jù)構(gòu)件的截面尺寸、受力特點(diǎn)等因素，考慮材料、施工、經(jīng)濟(jì)、安全、構(gòu)造細(xì)節(jié)等多方面情況進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。所以由淺入深、由簡入繁，逐步培養(yǎng)學(xué)生掌握工程設(shè)計(jì)能力尤為重要。

二、《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》教學(xué)方法探究

技工院校學(xué)生生源來源比較復(fù)雜，素質(zhì)參差不齊，在學(xué)習(xí)上比較偏好簡單易學(xué)、與實(shí)踐緊密結(jié)合的學(xué)科類型。對(duì)于復(fù)雜難懂、純理論性教學(xué)往往不感興趣。

根據(jù)技工院校學(xué)生特點(diǎn)，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真的梳理和計(jì)劃，按重要性及難易性進(jìn)行劃分，采取合理高效的教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生對(duì)課程的重點(diǎn)內(nèi)容深入理解和掌握，真正做到學(xué)以致用、融會(huì)貫通。

1.啟發(fā)討論式教學(xué)法

在技工院校部分學(xué)生對(duì)理論課程不感興趣，上課注意力不集中，老師在課堂上反復(fù)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)內(nèi)容還是很容易被忽略，教學(xué)結(jié)果不盡如人意。老師在課堂上應(yīng)多采取啟發(fā)、引導(dǎo)和提問的方式，甚至可以采用分組辯論的方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，幫助學(xué)生理解和分析、把握重點(diǎn)及難點(diǎn)，使學(xué)生從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

例如，在講授受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算這一章節(jié)內(nèi)容時(shí)，可以給定梁的截面形狀及尺寸、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋類型等必要條件。在分析過程中，教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用已知條件來求解未知量，據(jù)截面形式不同，選用不同的計(jì)算公式，將計(jì)算用到的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完全后，再進(jìn)行最終的設(shè)計(jì)計(jì)算。最后根據(jù)計(jì)算得到的鋼筋截面積選擇鋼筋的直徑、根數(shù)及配置情況。教師可根據(jù)學(xué)生提供的多個(gè)答案將學(xué)生分組，小組之間進(jìn)行方案比較。從鋼筋的直徑、鋼筋間的凈距、混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋直徑的粗細(xì)對(duì)裂縫寬度的影響、單排筋與雙排筋承載力的差異、合理的配筋率等各個(gè)方面進(jìn)行綜合比較分析。小組間共同分析討論每個(gè)答案的可行性，最終選擇出相對(duì)合理的答案，在熱烈討論的氛圍中，使學(xué)生能夠積極主動(dòng)地考慮多方面的因素，得到構(gòu)件最優(yōu)的設(shè)計(jì)方式。

2.比較分析式教學(xué)法

比較分析法就是確定知識(shí)點(diǎn)之間同異關(guān)系的思維方法。通過比較分析，找到區(qū)別與聯(lián)系，可以更好地將知識(shí)融會(huì)貫通。技工院校學(xué)生思維相對(duì)較為敏捷，但耐心不足，使用這種教學(xué)方法，可以使學(xué)生的思維能力得到更快的提升，幫助學(xué)生將凌亂的內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)并整理消化，把課程內(nèi)容理解得更加深刻順暢。

例如，受彎構(gòu)件與受壓構(gòu)件雖受力情況不同，但它們之間有一定聯(lián)系。在學(xué)習(xí)這部分知識(shí)的時(shí)候，將兩種不同的受力構(gòu)件進(jìn)行比較分析，可以看出，實(shí)際上矩形截面偏心受壓構(gòu)件模式就是將受彎構(gòu)件豎立起來再施加軸力的模式。發(fā)現(xiàn)偏心受壓構(gòu)件的正截面受力與矩形截面梁之間的聯(lián)系后，在矩形截面梁設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，就很容易掌握偏心受壓構(gòu)件的正截面設(shè)計(jì)方法。在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，運(yùn)用此種教學(xué)方法，學(xué)生可以循序漸進(jìn)，求同存異，對(duì)新知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)，舊知識(shí)點(diǎn)還能不斷鞏固加強(qiáng)。

3.忌死記硬背式教學(xué)方法

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理這門課程內(nèi)容、公式、符號(hào)、系數(shù)、構(gòu)造規(guī)定多而繁雜，把這些完全背下來是不可能也沒必要的，教師講授的時(shí)候要針對(duì)技工學(xué)校學(xué)生不喜歡背誦記憶的特點(diǎn)，重點(diǎn)是教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法。也就是需要的時(shí)候，學(xué)生可以快速準(zhǔn)確地查閱到自己需要的相關(guān)內(nèi)容。例如，構(gòu)造措施，內(nèi)容多而零散，在這里要講授的重點(diǎn)是告訴學(xué)生如何查閱、怎樣使用，讓學(xué)生知道構(gòu)造是很重要的知識(shí)點(diǎn)，但要注意方法，學(xué)習(xí)時(shí)對(duì)數(shù)字不必死記硬背，有些規(guī)范只需簡單了解，弄清其目的、道理即可。

另外，在教學(xué)時(shí)可適當(dāng)引用一些國內(nèi)外工程實(shí)例。結(jié)合實(shí)際情況，使學(xué)生靈活掌握相關(guān)原理。例如，在教學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可結(jié)合一些工程事故進(jìn)行講解，哈爾濱明灘大橋坍塌事故，在設(shè)計(jì)上，獨(dú)柱墩的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致橋梁平衡性差，多輛車壓在一側(cè)，產(chǎn)生的荷載使橋梁失去平衡而垮塌。另外，橋梁的承重不可達(dá)到其極限承載力，在設(shè)計(jì)橋梁時(shí)應(yīng)考慮橋梁各類材料的安全儲(chǔ)備等等。采用工程實(shí)例說明，可以使學(xué)生更加生動(dòng)具體地與所學(xué)的知識(shí)聯(lián)系在一起。

針對(duì)技工院校學(xué)生動(dòng)手能力強(qiáng)、分析能力相對(duì)較弱的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)技工院校學(xué)生分析思考能力和創(chuàng)新意識(shí)為目的。不應(yīng)僅僅是在教學(xué)過程中采用各種方法讓學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有較好的掌握，還要與工程實(shí)踐相結(jié)合，真正培養(yǎng)出手腦結(jié)合的高素質(zhì)技工人才。教師應(yīng)在今后的教學(xué)中積極探索新的教學(xué)方法，培養(yǎng)適合社會(huì)需求的高水平技工。

（作者單位 江蘇省交通技師學(xué)院）

編輯 王團(tuán)蘭