《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程的教學(xué)模式改革

趙博+程冠華

摘要：“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”課程是土木工程類專業(yè)中非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，本文在分析其課程特點(diǎn)和當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀后，針對(duì)所存在的問題，圍繞培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才的目標(biāo)，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、完善考核方式、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)等方面著手，進(jìn)行深入的研究和探討，為提高該課程的教學(xué)質(zhì)量和實(shí)際效果提供參考。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用創(chuàng)新型人才；“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”；教學(xué)改革；課程建設(shè)

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）01（a）-0000-00

Abstract： The course of concrete structure principle is an important professional course in the civil engineering major. After analyzing the course characteristics and current teaching situation， this paper surrounds the target of training applied innovative talents， conducts in-depth research and discussion for the existing problems from the aspects of optimize teaching contents， improving teaching methods， examination assessment methods and enhancing practice teaching. It can provide a reference for improving this courses teaching quality and the actual effect.

Key words： Applied and innovative talent； Concrete structure principle； Teaching reform； Course construction

一、教學(xué)改革的背景與意義

當(dāng)前高等教育的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出多元化和多樣性，發(fā)展應(yīng)用型本科教育，培養(yǎng)多樣化人才已成為了共同的選擇和普遍趨勢(shì)。為此，我國專門提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。太原理工大學(xué)作為一所理工科優(yōu)勢(shì)明顯的“211工程”重點(diǎn)建設(shè)大學(xué)，是教育部61所首批入選的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”、國家“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”的實(shí)施高校，在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面承擔(dān)著重要的責(zé)任。針對(duì)土木工程專業(yè)的本科生教育，在新形勢(shì)下如何培養(yǎng)素質(zhì)高、能力強(qiáng)、滿足企業(yè)所要求的高等技術(shù)應(yīng)用型人才，是土木工程專業(yè)課程教學(xué)改革所面臨的主要任務(wù)。

《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程是土木工程專業(yè)一門重要的必修專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容覆蓋了土木工程專業(yè)下屬的建筑工程、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、道路橋梁工程、工程管理等專業(yè)方向，在整個(gè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮著承接專業(yè)知識(shí)啟迪實(shí)踐應(yīng)用的功能，其教學(xué)質(zhì)量直接影響教育質(zhì)量。其教學(xué)質(zhì)量對(duì)于培養(yǎng)土木工程應(yīng)用型高技術(shù)人才，特別是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程能力具有非常重要的作用[1，2，3]。但從太原理工大學(xué)及全國其他高校的教學(xué)現(xiàn)狀來看，學(xué)生普遍存在著理論脫離實(shí)際的傾向，實(shí)踐動(dòng)手能力較差，缺乏運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問題的能力。為了破解這一難題，急需根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》知識(shí)體系的認(rèn)知規(guī)律，結(jié)合我校土木工程專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)其教學(xué)改革進(jìn)行探索與研究。

二、課程的特點(diǎn)與教學(xué)現(xiàn)狀

《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程是土木工程專業(yè)的主導(dǎo)課程，以結(jié)構(gòu)力學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、土木工程材料等課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，具有理論性、綜合性、實(shí)驗(yàn)性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，其基本理論涵蓋了材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、構(gòu)件承載能力計(jì)算及裂縫、變形與耐久性的驗(yàn)算，還涉及到了預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的基本知識(shí)。教學(xué)內(nèi)容跨度廣、難度大，存在著“七多”，即概念多、公式多、系數(shù)多、符號(hào)多、構(gòu)造規(guī)定多、教學(xué)環(huán)節(jié)多，且其文字內(nèi)容敘述多[4，5]。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)往往覺得很難，做題時(shí)難以入手。傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要是以教師為主體地位，采用課堂授課的方式，強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的傳授。面臨著以下幾方面的問題：

（1）教學(xué)觀念缺陷。由于采用以教師為中心，學(xué)生一味地被灌輸知識(shí)。這種以繼承為中心的教育，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的記憶、模仿和重復(fù)練習(xí)，缺乏先進(jìn)的教育理念，極大的壓抑和束縛了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

（2）教學(xué)資源匱乏。該課程的內(nèi)容非常豐富，且涉及到很多的規(guī)范和工程實(shí)踐，難度比較大。在師資力量方面，目前大多數(shù)教師是博碩士畢業(yè)后直接進(jìn)入高校任教，缺乏一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和鍛煉機(jī)會(huì)，動(dòng)手實(shí)踐能力相對(duì)較弱，加之教學(xué)方式單一，直接影響到了該課程的授課效果。

（3）教學(xué)考核落后。由于考試方式主要采用閉卷形式，考核內(nèi)容大多圍繞課本知識(shí)，套用各種公式。而學(xué)生多以“應(yīng)試”為學(xué)習(xí)目的，只是在短時(shí)間內(nèi)集中強(qiáng)化式記憶，死記硬背來應(yīng)付考試。顯然，這種類型的考核方式達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程意識(shí)的教學(xué)目的。

因此，在明確該課程的特點(diǎn)和規(guī)律后，為了適應(yīng)新時(shí)期對(duì)土木工程卓越人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求，旨在提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目的，迫切需要改革和完善該課程教學(xué)體系，根據(jù)知識(shí)的結(jié)構(gòu)體系和認(rèn)知規(guī)律，既注重基本概念和基本理論的講授，又努力提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)與理論的能力，提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力。

三、教學(xué)改革的方法與手段

從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式這幾個(gè)基本方面著手，對(duì)該課程的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)研究和改革探討，以期建立科學(xué)合理的教學(xué)模式，貫穿“授之以漁”的思想，提高其教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。具體描述如下：

（一）教學(xué)內(nèi)容改革

（1）理論部分：在教學(xué)過程中強(qiáng)化知識(shí)體系的完整、系統(tǒng)和科學(xué)性，教學(xué)內(nèi)容以混凝土結(jié)構(gòu)中的基本構(gòu)件（軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件、受扭構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件）的截面設(shè)計(jì)為主線，每部分都劃分成“原理、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證”三部分，讓學(xué)生系統(tǒng)掌握它們的受力破壞機(jī)理、計(jì)算基本假定、計(jì)算模型、計(jì)算公式以及構(gòu)造設(shè)計(jì)要求。通過這樣的講解模式使學(xué)生思路清晰，搭建起易于掌握的可塑性知識(shí)框架，構(gòu)建了應(yīng)用知識(shí)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新能力。

（2）試驗(yàn)部分：改變傳統(tǒng)教學(xué)中陳舊的演示試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑唇處煂?duì)已澆筑好的構(gòu)件進(jìn)行加載，通過破壞現(xiàn)象來分析其原因。采用讓學(xué)生直接動(dòng)手參與，記錄現(xiàn)象并進(jìn)行思考，培養(yǎng)他們研究性學(xué)習(xí)的能力。如梁的抗彎試驗(yàn)，對(duì)于方案的設(shè)計(jì)、構(gòu)件的澆注、以及從加載到破壞的過程，學(xué)生來參與，最后驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象是否與預(yù)期相同。以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)創(chuàng)造性思維方法，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和加深對(duì)課本知識(shí)的理解、綜合分析與解決問題的能力。

（二）教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的教學(xué)方法是老師給學(xué)生擺明現(xiàn)象、提出問題，然后老師來回答疑問。結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生更愿意接受互動(dòng)參與式的教學(xué)方式。因此，教師應(yīng)從學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知程度上入手，全面調(diào)動(dòng)其參與性，聯(lián)系相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，力爭(zhēng)達(dá)到實(shí)現(xiàn)融會(huì)貫通。具體如下：

（1）將工程案例穿插到教學(xué)過程中，如課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和工程現(xiàn)場(chǎng)錄像，都是很好的素材。把解決工程問題作為學(xué)習(xí)的動(dòng)力，激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，明白所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐的相互關(guān)系，在什么場(chǎng)合使用以及如何使用。此外，在教學(xué)時(shí)教師應(yīng)先提出學(xué)習(xí)的目標(biāo)和任務(wù)，分析和總結(jié)知識(shí)內(nèi)容的特點(diǎn)，設(shè)置疑問、對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)問題進(jìn)行討論，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。避免學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)漫無目的，耗費(fèi)大量時(shí)間卻效果不佳。

（2）該部分教學(xué)內(nèi)容多且與現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程等聯(lián)系比較強(qiáng)，應(yīng)在分析該階段學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和各種教學(xué)方法的特點(diǎn)等后，確定有哪些適于多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)的板書。引入大量的圖片、動(dòng)畫、工程現(xiàn)場(chǎng)錄像等到課堂中來，如清楚直觀地展示梁、柱、樓蓋等構(gòu)件的鋼筋形式、位置、數(shù)量、搭接方式，甚至還可以采用視頻跟蹤，讓學(xué)生了解并熟悉一棟建筑的整個(gè)施工過程。這樣學(xué)生會(huì)在學(xué)習(xí)時(shí)產(chǎn)生親切感和親臨感，有利于掌握基本概念，提高整體教學(xué)效果。此外，隨著工程建設(shè)的需求和發(fā)展其內(nèi)容和知識(shí)還在不斷地更新。教師要及時(shí)將學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)和自己的科研成果來不斷填充教學(xué)內(nèi)容，使所授課的知識(shí)緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，開闊學(xué)生的視野。

（3）考核方式改革。采用多元化的考核方式來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，減少其僅靠考試前快速突擊就可取得好成績的弊端，以更加真實(shí)合理的方式地來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)業(yè)水平。如綜合考量到平時(shí)作業(yè)、布置任務(wù)的完成情況、課程設(shè)計(jì)和筆試環(huán)節(jié)，真正激勵(lì)學(xué)生平時(shí)的認(rèn)真學(xué)習(xí)熱情和積極性。

四、結(jié)論

通過作者自身的教學(xué)鉆研與經(jīng)驗(yàn)探討體會(huì)，深刻認(rèn)識(shí)到《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》是一門理論與實(shí)際密切相聯(lián)的學(xué)科，各知識(shí)點(diǎn)環(huán)環(huán)相扣，且涉及專業(yè)學(xué)科面的范圍非常廣。教師應(yīng)從本課程的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)生的求知特點(diǎn)來尋找突破口，以先進(jìn)的教育理念和培養(yǎng)土木工程應(yīng)用型人才為方針，采取多樣化的教學(xué)方法和手段來緊貼實(shí)踐，縮小從理論到實(shí)踐的距離，找到學(xué)生易于接受的最佳方式，將基本技能、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)真正的融入到教學(xué)工作中去，達(dá)到既提升學(xué)生知識(shí)水平的同時(shí)，又拓展了其綜合能力。

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