地質工程專業混凝土結構設計原理課程教學研究

侯俊鋒+李金華+馬由蘇夫

摘 要：筆者結合近年來對地質工程專業混凝土結構設計原理課程的教學實踐，針對課程課時少、實踐性強、學生接收能力差以及教師專業背景缺乏等問題，提出了優化教學內容、豐富教學手段、穩定教師隊伍等解決辦法，為地質工程等非土木工程專業混凝土結構設計原理課程的教學提供參考。

關鍵詞：地質工程 混凝土結構 教學方法

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（c）-0212-02

《混凝土結構設計原理》是一門理論性與實踐性并重、綜合性強、教學難度較大的課程之一。該課程具有以下特點：（1）前導課程多。學習該課程需要有材料力學、結構力學、建筑制圖、建筑材料、房屋建筑學等前導課程。（2）經驗性理論內容占有較大的比例。具體表現為經驗公式多、基本假定多、規范條款變化多、設計方案不唯一。（3）基本概念和構造要求多，且在不斷變化。如混凝土保護層厚度的定義、受彎構件抗剪承載力的計算、最小配筋率的要求等，作者就學及工作以來都經過多次變化。對地質工程專業的本科生來說，往往由于自身缺乏必要的感性認識就更加難于理解。因此，如何在教學中使學生深刻理解最基本的計算理論和設計方法并學以致用，是教學方法的出發點。

1 課程開設的意義

近年來隨著國家多方向、通用性、復合型人才培養目標的推廣以及就業市場的需要，越來越多的非土木工程專業增設了混凝土結構設計原理課程，如地質工程、工程力學等土木工程邊緣學科專業。如對地質工程學生來說，畢業后幾乎不可能直接完成一般工業與民用建筑的設計，但會在邊坡治理、水利水電、基礎工程等領域從事擋土墻、壩基、樁基等方面的設計、施工、監理等工作，仍然需要一定的混凝土結構設計原理的基礎知識。對非土木工程專業來說，混凝土結構設計原理課程的教學在介紹基本概念、基本原理的同時更要適應不同專業應用領域的特殊混凝土結構的設計要求。

2 課程教學中存在的問題

結合該校地質工程專業，就其教學中存在的問題進行論述。

2.1 前導課程知識儲備不足

對地質工程專業來說，沒有開設建筑制圖、建筑材料、房屋建筑學等屬于土木工程的專業基礎課程，導致在正常教學過程中較多專業基礎知識的講授有一定難度，課程設計繪制的圖紙不規范。

2.2 教學時間短

課程安排在大四第一學期，32學時外加1周的課程設計。由于臨近畢業，大部分學生將面臨就業、考研等現實問題，降低了學生的學習興趣和有效學習時間。

2.3 所授課程深度掌握尺度不一

混凝土結構設計原理課程一般由土木工程專業教師擔任。往往由于授課教師隊伍的相對不固定以及教師對地質工程專業的掌握不同，因此對所授內容的刪減存在很大主觀性，也即簡單地把地質工程專業學生視同土木工程專業學生，放寬了一定的教學要求而已。

2.4 理論聯系實際少

地質工程專業學生由于沒有土木工程方面的認識實習，對建筑工地的現場知識也缺乏了解，反映在作業及課程設計圖紙中的截面設計的配筋往往不符合一般結構設計的常識。

2.5 學生缺乏獨立思考解決問題的能力

理論課程結束后的課程設計，結合地質工程的專業背景及今后的就業需要，設計內容是鋼筋混凝土擋土墻。考慮擋土墻的高度及上部作用荷載的變化，保證學生一人一題，杜絕抄襲。從這幾年的指導情況來看，學生們大都在參考范例上直接修改，很少有人進行必要的思考，更不善于通過查閱規范、文獻資料來主動解決問題，而是習慣于向老師求助，直接詢問來獲取答案。

3 教學改革建議

針對上述種種問題，結合其他高校在非土木工程專業混凝土結構設計原理教學中積累的成熟經驗，提出以下的改革建議。

3.1 了解授課專業的課程設置及內容

授課前要全面了解學生已修的結構方面有關的內容，了解學生掌握的內容及深度。對地質工程專業的學生來說，由于未修過建筑制圖、建筑材料、房屋建筑學等前導課程，教學時就必須補充相關知識，從而使學生建立工程結構的基本概念。課堂講授時，在例題講解中多介紹相應的工程背景，便于解決基礎知識不足的問題。

3.2 優化教學內容

教師在教學上往往將地質工程專業學生與土木工程專業的學生相提并論，但大多數地質工程專業的學生將來不從事傳統建筑結構的工程設計，因而如何在教學內容及深度方面掌握得恰到好處，需要教師對地質工程專業的主要學習內容及就業去向都要比較了解，并由此制定出合適的教學目標，合理規劃教學內容。針對課程理論教學學時少又配有課程設計的特點，對混凝土材料的力學性能、受彎構件、受壓構件等基礎且必須的知識重點講授，而對受拉、受扭構件簡單提及即可，這樣才能保證在有限學時內完成基本內容的學習。

3.3 豐富教學手段

考慮到地質工程專業課程設置的特點，許多常規的建筑材料、建筑結構試驗沒法完成，因此學生們學習時對基本概念掌握不清，可以采用多媒體照片、錄像的形式進行彌補，不但能使學生產生直接的感官效果，同時又能彌補實踐性環節缺乏的問題。同時鼓勵學生除課堂學習外，充分利用網絡資源，將課程相關的教學要求、教學教案、課件資源共享，延伸了教學內容，豐富了教學形式。另外，在日常教學中注意利用校內的在建工地及投入使用的典型建筑結構作為教學背景，有效地理論聯系實際。為了在教學過程中學生能夠更深切地將所學理論與工程應用相對應，必要時可以安排學生到周邊在建建筑工地進行實地參觀學習，使學生了解建筑材料、設計圖紙、施工過程等內容，增加學生們的直觀認識，提高學生們的學習興趣，從而達到豐富教學手段、改善學習效果的目的。

3.4 穩定教師隊伍

地質工程專業的混凝土結構設計原理課程的教學任務主要由建筑工程系的教師擔任，雖然其具備了建筑方向扎實的理論及實踐功底，但往往對地質工程領域的混凝土結構不甚熟悉，工程背景較為欠缺，打鐵尚需自身硬，因此教師自身需要通過不斷的學習積累地質領域的必備知識來豐富教學內容、提高教學水平，這也需要相對穩定的授課隊伍來保證。

4 結語

地質工程專業混凝土結構設計原理課程的教學，不能等同于土木工程專業教學內容的簡單刪減，它需要在不斷的教學過程中逐漸建立科學合理、能用夠用的知識內容體系，因而需要在穩定授課教師隊伍的基礎上，逐步探索行之有效的教學手段，來提高學生的學習興趣，從而培養學生必要的工程應用能力。

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