《水工鋼筋混凝土結構學》課程設計教學改革與實踐

朱秀清 周莉

摘要：《水工鋼筋混凝土結構學》是水利水電工程專業的一門專業課，本課程實踐性較強，其中課程設計教學是鍛煉學生實踐能力的關鍵一環。針對目前水工鋼筋混凝土結構學課程設計存在的問題，為了提高學生的實踐能力、創新精神，探討了水工鋼筋混凝土結構學課程設計改革教學。通過改革實踐，學生的工程設計意識得到了有力提升。

關鍵詞：水工鋼筋混凝土結構學;課程設計;教學改革

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）36-0124-02

水工鋼筋混凝土結構學課程的實踐性很強，課程設計又是本課程實踐教學環節中重要的一環。經過課程設計的訓練，學生可以加深對水工鋼筋混凝土結構學設計計算原理的理解，同時可以熟悉各類受力構件計算方法及相應公式的適用條件，提高學生的綜合分析問題、解決問題的能力，而且撰寫設計計算書及說明書的能力得到了大大提高，還可以培養學生的工程項目開發能力[1]。

一、分析過去課程設計中存在的不足

筆者通過多年的課程設計教學總結，發現存在下面一些問題。

1.過去課程設計的選題主要體現在水工建筑物的設計方面，這種教學模式暴露出的問題是前后的知識銜接不好，學生總是學了前面而后面又忘了，平時學生靈活運用知識解決構件設計問題的能力就較差，因此解決結構設計就更成問題了。通常課程設計是全班做1～2個題目，設計程序基本相同，通過調整材料、荷載等改變設計方案，課程設計的效果不理想。

2.在進行鋼筋混凝土結構受力構件的強度計算時，往往從構造圖中選取構件的計算簡圖不合理，致使構件的受力分析不準確，造成彎矩圖、剪力圖結果有誤，影響到危險截面的確定、結構設計及計算結果的合理性。

3.傳統的課程設計往往以設計小組為單位提交設計成果，進行團隊考核，而部分學生缺乏團隊意識，工作不積極主動，形成“坐、等、靠”現象，沒有發揮學生的團結協作能力，也談不上團隊合作精神，個別成員甚至沒融入進去，照抄組員的設計結果，影響了優秀學生參與設計的積極性，無法達到課程設計真正的目的[2]。

4.根據選取的結構型式、材料、幾何參數擬定結構框架尺寸并進行總體布置后，構件施工圖和計算書應同時進行，經試算后需進行必要的調整與修正，使設計成果不斷完善。部分學生卻將計算與畫圖分開進行，甚至出現計算與圖紙是兩張皮的現象，工程計算就失去了意義。

二、課程設計改革的建議

（一）課程設計的時間安排

專業培養方案中將《水工鋼筋混凝土結構學》課程設計安排在理論教學結束之后，歷時1周。這樣的安排往往會導致課程設計與理論授課的脫節問題，同時由于進入期末考試階段，學生為了準備期末考試，對課程設計投入的時間、精力等嚴重不足。鑒于上述問題的存在，嘗試在水工鋼筋混凝土結構學課程授課學期的中期將課程設計任務下達給學生，保證了水工鋼筋混凝土結構學理論基本能介紹完，在掌握了水工鋼筋混凝土結構學基本理論之后，讓學生逐漸熟悉設計任務，初步了解設計內容，這樣學生會帶著課程設計任務書中的疑問再去聽教師講課，有利于學生對課堂內容的理解，更有助于實踐能力的培養。在這一環節的學習中，能培養學生及時發現問題并想辦法解決問題的能力。這對課程設計的順利開展大有裨益。由于部分理論授課與課程設計同步進行，這也給學生創造了更多與教師溝通交流的機會，有助于更好的解決問題，也使得大多數學生對水工鋼筋混凝土結構學設計產生了濃厚的興趣。

（二）課程設計的選題

目前水利水電工程專業的課程設計采用的題目大多是水工建筑物中常見的輸水渡槽設計，題目內容盡管符合對實訓教學環節的要求，學生也能得到一定的實踐鍛煉，但是題目單一，沒有比較難度系數不能完全體現，學生的個性化差異不能夠得到因人而異的合理化選題，為此在課程設計選題方面不再固執于單一的水工結構，體現設計題目的多樣性、差異性和實用性;題目有利于個性差異的學生選擇，有利于培養學生獨立分析問題、解決問題的能力。如對水利水電工程專業的學生可選用水閘工作橋、擋土墻、肋形樓蓋等進行實踐訓練，保證了學生對先修課程知識的熟練應用，也使課程設計的質量能夠得到進一步的提高。

（三）應用先進技術設計

課程設計實訓要求采用先進的技術來完成，這也是今后工程設計發展的趨勢。目前工程繪圖CAD技術已經廣泛應用于水利、交通、建筑等行業，而水利水電工程專業的學生在本科二年級就已經學習了CAD軟件課程。AutoCAD方便操作，設計思想符合工程技術人員的傳統習慣。在進行課程教學中，可以讓學生學習和熟悉相關軟件，對激發學生的學習興趣、培養學生工程設計非常有益。課程設計采用CAD輔助繪圖，無論從設計質量還是從設計速度上都優于傳統的設計方法[3]，因此可以很好地調動學習的積極性。

（四）課程設計分組進行

學生按個性化差異分組進行課程設計，由于學生對知識的掌握水平不一，興趣愛好也各有差異。課程設計時，允許學生自由搭配分組，各小組自由選擇適合自己能力的設計選題，但同一個題目不能重復選，各組員分工協作。小組成員開展項目討論，弘揚團隊精神，形成團結合作。通過分組完成設計的過程，培養學生的團隊協作能力，增強學生分析問題、解決問題的自信心，開發學生的智力。

（五）課程設計進度計劃

課程設計實訓采用導師輔助答疑、學生主體完成設計成果的方式進行。課程設計進度安排如表1所示。

（六）課程設計考核

課程設計結束后，教師參照學生提交的設計計算說明書中設計方案的可行性、計算結果的合理性、文本格式編輯的規范性、鋼筋混凝土結構施工圖尺寸與計算書尺寸的一致性及答辯效果等，較全面、理性的評定了學生的成績。參與課程設計的水電4個班的成績分布圖見圖1。由圖1可知，成績符合正態分布規律。

三、結語

筆者結合多年教學的實踐，對《水工鋼筋混凝土結構學》課程設計教學進行了改革嘗試，大大改進了教學效果，培養了學生團隊意識，提高了學生團結協作能力，激發了學生參與實訓的熱情及創新精神，但高校設計類課程實踐教學改革任重而道遠，應切實加強具有實際操作能力、較好適應社會發展需要的新型應用性水利人才的培養。

參考文獻：

[1]朱秀清.基于行業需求為導向的《水工鋼筋混凝土結構學》課程教學改革嘗試[J].天津農學院學報，2013，（4）：59-64.

[2]黃永玉，李積元.機械設計基礎課程設計教學探索[J].科技創新導報，2015，（21）：166-167.

[3]葛浩，林其斌.單片機課程設計教學改革與實踐[J].實驗技術與管理，2011，（10）：138-140.