研究生高等混凝土結(jié)構(gòu)理論課程建設(shè)與實(shí)踐★

操禮林 陸春華 李傳勛

(江蘇大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

0 引言

《高等混凝土結(jié)構(gòu)理論》是我校土木工程學(xué)科碩士研究生的一門綜合性基礎(chǔ)課程。該課程囊括了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)、樁基設(shè)計(jì)理論以及工程結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)等三部分核心內(nèi)容，均屬于土木工程專業(yè)的主干課程。本課程是本科同類課程的進(jìn)一步深入和拓展，本科同類課程重點(diǎn)介紹現(xiàn)有規(guī)范要求下混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件、地基基礎(chǔ)以及結(jié)構(gòu)防災(zāi)等方面的計(jì)算方法，而研究生課程將重點(diǎn)闡述這些計(jì)算方法是如何建立的，與歐美等國(guó)外規(guī)范存在哪些差異，并且對(duì)部分重點(diǎn)內(nèi)容闡述當(dāng)前的研究發(fā)展現(xiàn)狀。在碩士研究生學(xué)習(xí)階段設(shè)置該課程作為專業(yè)核心課，既是對(duì)本科所學(xué)課程的進(jìn)一步鞏固，又為研究生階段開展科學(xué)研究奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。總之，該課程在土木工程學(xué)科碩士研究生的學(xué)習(xí)課程體系起著承上啟下的核心地位，為《高等鋼結(jié)構(gòu)理論》《高等土力學(xué)》《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及全壽命設(shè)計(jì)》《結(jié)構(gòu)風(fēng)工程》和《工程結(jié)構(gòu)減震控制》等后繼專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

1 建設(shè)目標(biāo)與內(nèi)容

以培養(yǎng)素質(zhì)高、實(shí)踐強(qiáng)的創(chuàng)新型土木工程專業(yè)人才為目標(biāo)，通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外土木工程碩士研究生教育的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，并借助現(xiàn)代化教學(xué)資料與教育技術(shù)手段，將本課程建設(shè)成為特色鮮明、質(zhì)量一流的研究生精品課程，為本學(xué)科研究生在構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系中發(fā)揮重大作用，并對(duì)其他課程教學(xué)起到示范、推廣和輻射性的作用。課程建設(shè)目標(biāo)主要有：打造本課程的高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)，凝練具有一定示范效應(yīng)的研究生教學(xué)方法，建立知識(shí)、能力與素質(zhì)并重的考核方式，建設(shè)本課程教育的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。該課程主要包括以下三部分內(nèi)容：

1)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)。

主要介紹結(jié)構(gòu)的可靠度設(shè)計(jì)理論、混凝土本構(gòu)關(guān)系、正截面與斜截面承載力計(jì)算理論、裂縫寬度計(jì)算與變形控制、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)理論與方法等。

2)樁基設(shè)計(jì)理論。

主要介紹復(fù)雜情況下豎向荷載作用下單樁承載力、考慮樁身穩(wěn)定的超長(zhǎng)樁計(jì)算方法、復(fù)雜情況下豎向荷載作用下群樁承載力、水平荷載作用下單樁與群樁計(jì)算理論與方法。

3)工程結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)。

主要介紹工程災(zāi)害與防災(zāi)減災(zāi)、抗震概念設(shè)計(jì)與地震反應(yīng)分析、隔震技術(shù)與結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計(jì)、減振技術(shù)與結(jié)構(gòu)減振設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載與抗風(fēng)設(shè)計(jì)、材料高溫性能與結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)、爆炸災(zāi)害及防爆設(shè)計(jì)，受災(zāi)工程結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與加固等。

2 教學(xué)理念與模式

1)將實(shí)際工程案例引入教學(xué)，培養(yǎng)研究生工程意識(shí)及設(shè)計(jì)分析能力，將重大工程成果介紹給學(xué)生。如在“工程結(jié)構(gòu)風(fēng)工程計(jì)算理論與方法”中，將大跨度體育場(chǎng)結(jié)構(gòu)因抗風(fēng)設(shè)計(jì)不合理而造成結(jié)構(gòu)風(fēng)致災(zāi)害的例子引入分析與討論。

2)將試驗(yàn)研究融入教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與能力。在教學(xué)中，引入大量與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)試驗(yàn)研究技術(shù)與測(cè)試手段。如在“裂縫寬度計(jì)算理論”中，介紹各國(guó)學(xué)者開展的梁構(gòu)件受彎性能試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力。

3)將在研課題研究進(jìn)行介紹，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。團(tuán)隊(duì)中所有教師都主持有國(guó)家基金項(xiàng)目，結(jié)合自身課題的研究經(jīng)歷和現(xiàn)有成果，開展相關(guān)問(wèn)題的探討，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立從事科學(xué)研究的能力。

4)將最新的科研成果展示給學(xué)生，培養(yǎng)和提高學(xué)生的科研熱情和興趣。土木工程學(xué)科雖是個(gè)老學(xué)科，但還有大量科學(xué)問(wèn)題仍處于研究探索中，如“地震工程學(xué)與隔震減震”等雖然是些老問(wèn)題，但相關(guān)地震動(dòng)輸入、隔震減震新技術(shù)與裝置研究仍在不斷開展中。

3 教學(xué)方法與手段

1)應(yīng)用問(wèn)題教學(xué)法。教學(xué)中注重問(wèn)題導(dǎo)向，教師多設(shè)問(wèn)，啟發(fā)學(xué)生思考，提高學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)課堂上師生良性互動(dòng)。對(duì)于一般的科學(xué)研究，首先是提出問(wèn)題，其次才是解決問(wèn)題，提出問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要。學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師適當(dāng)引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用學(xué)習(xí)上的遷移規(guī)律，及時(shí)提出見(jiàn)解。

2)基于案例教學(xué)法。通過(guò)現(xiàn)實(shí)案例的分析和研究，提高學(xué)生的社會(huì)感知能力和分析現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。案例教學(xué)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，精心選擇合適的案例，案例的選擇主要來(lái)源于工程實(shí)踐，大部分是來(lái)自于老師親身經(jīng)歷或開展的課題項(xiàng)目。

3)聯(lián)系實(shí)際的開放式教學(xué)。除課堂教學(xué)以外，還有課后作業(yè)、綜合測(cè)試等環(huán)節(jié)，特別是結(jié)合課堂講授內(nèi)容，組織學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室或工程實(shí)地進(jìn)行有針對(duì)性的實(shí)踐。促進(jìn)學(xué)生理解理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生創(chuàng)新能力。

4)以研究生為主的討論式教學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中，重視基于實(shí)際工程問(wèn)題及科學(xué)研究?jī)?nèi)容的討論，以3人左右的團(tuán)隊(duì)模式完成以學(xué)生為主的PPT報(bào)告交流。通過(guò)各種討論與交流，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，鍛煉研究生的邏輯思維能力。

4 教學(xué)團(tuán)隊(duì)與資源建設(shè)

1)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。

團(tuán)隊(duì)具有較深厚的專業(yè)背景，整體布局科學(xué)合理，團(tuán)隊(duì)的設(shè)定與課程架構(gòu)密切相關(guān)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)采取課程負(fù)責(zé)人制度，課程負(fù)責(zé)人具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和較高的學(xué)術(shù)造詣。通過(guò)每?jī)芍芘e辦一次學(xué)術(shù)講座和經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，課程組教師互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，逐步提升教學(xué)技巧和水平。通過(guò)主講骨干教師培訓(xùn)進(jìn)修，不斷提高教學(xué)業(yè)務(wù)水平，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)青年教師成長(zhǎng)，顯著提高課程建設(shè)成效。目前，教學(xué)團(tuán)隊(duì)由4位教師組成，均擁有博士學(xué)位、副教授職稱，也都是碩士生導(dǎo)師。經(jīng)1年～2年鍛煉培養(yǎng)，建設(shè)一支至少由6位高級(jí)職稱教師組成的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，其中教授2人。

2)教材建設(shè)。

在課程組教師授課講義及教案的基礎(chǔ)上，參考《高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》《防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)》及《樁基計(jì)算理論及實(shí)例》等國(guó)內(nèi)外中文和英文教材，編寫《高等混凝土結(jié)構(gòu)理論》雙語(yǔ)研究生教材，力爭(zhēng)在2020年年底前完成。該雙語(yǔ)教材除了適用于本國(guó)研究生外，還能兼顧到土木工程學(xué)科的外國(guó)留學(xué)研究生。教材內(nèi)容涵蓋必要的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和新技術(shù)，重點(diǎn)突出，注重理論分析和工程案例應(yīng)用，具有系統(tǒng)性、一致性和可拓展性。

3)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。

建設(shè)《高等混凝土結(jié)構(gòu)理論》精品課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，涵蓋功能強(qiáng)大、內(nèi)容全面的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，學(xué)生可熟悉章節(jié)重點(diǎn)、典型例題、行業(yè)動(dòng)態(tài)等豐富的課外學(xué)習(xí)資料，實(shí)現(xiàn)在線答疑和討論，使學(xué)生更主動(dòng)安排學(xué)習(xí)計(jì)劃，把握學(xué)習(xí)要領(lǐng)，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)新性。

4)教學(xué)成果建設(shè)。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)每位成員重視教學(xué)的改革與創(chuàng)新，認(rèn)真剖析課程存在的問(wèn)題與不足，切合實(shí)際靈活運(yùn)用多種形式的教學(xué)方法，積極探索課程特色亮點(diǎn)，建立過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元化考核評(píng)價(jià)模式，全面總結(jié)教學(xué)理念與課程內(nèi)容、教學(xué)方法與技巧等方面的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及研究成果，努力把本課程建設(shè)成為江蘇大學(xué)研究生精品課程，積極開展校級(jí)以上教改課題申報(bào)與研究，力爭(zhēng)在核心刊物上發(fā)表教改論文3篇以上。

5 結(jié)語(yǔ)

土木工程學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)主要集中在高性能、多功能、高耐久的新型結(jié)構(gòu)材料研究，復(fù)雜環(huán)境下土工構(gòu)筑物和基礎(chǔ)工程失效機(jī)理與形態(tài)設(shè)計(jì)，復(fù)雜環(huán)境下工程災(zāi)害危險(xiǎn)性分析、風(fēng)險(xiǎn)控制和抗災(zāi)設(shè)計(jì)。《高等混凝土結(jié)構(gòu)理論》作為我校土木學(xué)科碩士研究生的一門專業(yè)核心課程，內(nèi)容涵蓋了學(xué)科發(fā)展的多個(gè)熱點(diǎn)方向，對(duì)研究生人才培養(yǎng)目標(biāo)支撐性強(qiáng)，在研究生學(xué)習(xí)中具有相當(dāng)?shù)谋匾院椭匾浴７e極探索和實(shí)踐本課程先進(jìn)教學(xué)理念、科學(xué)教學(xué)內(nèi)容以及合理教學(xué)方法與手段等，對(duì)培養(yǎng)素質(zhì)高、實(shí)踐強(qiáng)的創(chuàng)新型土木工程專業(yè)人才具有非常重要的意義。