《高等鋼筋混凝土結構》課程教學探索與實踐

孫維東，李九陽，袁志仁

(長春工程學院 土木學院，長春 130012)

一、引言

《高等鋼筋混凝土結構》課程是土木工程專業碩士研究生重要的專業課程之一，主要講授鋼筋混凝土結構新材料、新的結構型式、新的試驗技術、新的設計理論及結構構件設計方法等內容。課程內容涉及面廣泛、深入，且具有前沿性，授課難度較大。為使研究生能更好地掌握《高等鋼筋混凝土結構》課程知識，培養面向建筑行業及相關工程部門具有基礎扎實、素質全面、工程實踐能力強，具有解決工程實際問題能力的應用型、復合型高層次工程技術和工程管理人才，課程組對《高等鋼筋混凝土結構》課程的教學內容、教學方法與教學手段，以及考核內容和考核方式方面進行了探索與實踐，取得了一定的成效。

二、教學內容編排

(一)研究生課程的普遍問題

經調查表明：我國碩士研究生課程普遍存在與本科課程內容層次不分明的情況，43.2%的研究生明確表示專業課程的學習很輕松，存在與本科生課程內容重復的情況，造成研究生時間和精力的浪費；課程內容較少采用來自國際會議或其他學者的內容，前沿性知識在研究生專業課程中所占比重不高；課程內容偏重搭建理論知識框架，缺少理論與實踐的有機融合。這與歐美大學研究生高難度、高強度的學習要求形成了鮮明的對比。

(二)教學內容編排的基本思想

對于《高等鋼筋混凝土結構》課程內容的編排，我們既考慮了與本科內容的銜接，又考慮了與本科內容的層次差別；既考慮了和其他課程的相互聯系，又要避免與其他課程的相互重疊；還考慮了土木專業工程碩士的人才培養的目標要求，并結合研究生的專業基礎，因材施教。

(三)具體做法

1.凝練教學內容

對《高等鋼筋混凝土結構》課程的教學內容進行了凝練，基本保持了課程內容的總體框架。刪減了與本科教學和其他研究生課程相重復的內容，如各種受力構件的計算原理內容，對于本科熟知的基本假定及計算公式應用等內容，適當刪減，重點講構件的試驗背景，公式的推演過程；考慮到土木工程專業研究生同時開設《防災減災工程學》及《有限元法及其應用》課程，因此，刪除了混凝土結構抗震性能部分和混凝土有限元分析部分內容。

2.更新教學內容

根據近年來混凝土結構的應用和發展情況，更新了課程內容。如增加了高性能混凝土和纖維增強混凝土內容，同時把鋼筋混凝土結構新的材料種類、更新的計算理論、新的結構型式、新的試驗及檢驗方法等內容補充到相應的教學內容當中，使教學內容能夠隨著混凝土結構技術的不斷發展變化及時更新。

3.安排自學內容和案例分析內容

由于教學時數有限，同時為培養學生自學能力，安排了部分自學內容，如鋼筋混凝土結構可靠度設計理論、預應力混凝土結構部分內容，安排由學生自學，通過閱讀教學參考書和文獻檢索，掌握這兩部分內容。編寫了系列實際工程案例，案例涉及的知識，緊密結合課程內容，而且案例具有一定的綜合性、典型性和啟發性，主要是關于材料、結構、混凝土裂縫控制及耐久性等方面的案例。要求研究生利用課后時間，通過查找資料和理論分析提出解決方案，之后安排一定學時在課堂進行討論。通過案例教學以進一步鞏固和提高研究生的專業知識水平和分析問題、解決問題的能力。

《高等鋼筋混凝土結構》課程的教學內容及學時分配見表1。

表1 《高等鋼筋混凝土結構》教學內容及學時分配表

三、教學方法與教學手段

(一)教學方法

1.目前國內外研究生教學方法

目前國內外碩士研究生課程的教學方法多種多樣。美國的教學方式主要是課堂講授、研討會教學方式。英國除了課堂講授方式外，還有輔導課、研討會、撰寫調查報告等。日本對碩士生的教育實行講座制度，講座由1名教授主持，1名助理教授和2名助教組成，重視培養研究生的實踐能力和創新能力。加拿大多倫多大學注重研究生的研究能力和創新意識的培養，提倡研究生個人的主動學習和研究生之間的群組學習，教學方式更多地呈現教授引導下的研究生研討模式。我國研究生的教學方式往往是本科教學的延伸，知識傳授和灌輸有余，能力培養不足，違背了研究生教育的特點和培養目標，創新思維和創新精神的培養在教學環節中被忽視，教學和科研的互動功能未得到發揮。

2.本課程采用的教學方式

通過借鑒國內外各種研究生教學方式的優勢，結合《高等鋼筋混凝土結構》課程的特點，課程組在教學方式上采取了系列舉措。

(1)講授式教學

對于課程主要內容由教師講授，在課程講授過程中，重點講混凝土結構研究問題的思路和方法，講清重點和難點，主要起到提綱挈領的作用；對于研究生自學的內容，安排一定學時由學生講授，既檢驗學生的自學情況，也提高了學生對知識的理解和掌握水平，提高學生的表達能力。雖然采用傳統的教授方式，但將傳統的主要由老師授課的方式變為研究生和老師共同講授的方式。

(2)討論式教學

對于研究生講授的內容，安排一定的學時，由老師和研究生一同對講授的內容進行研討，指出存在的問題，以進一步提高研究生的自學能力。對于布置的工程案例分析內容，組織研究生共同討論各種方案的優劣，集思廣益、取長補短。通過討論式教學活動，將原來沉悶的課堂變為熱烈討論的課堂，提高了學生的學習興趣和溝通表達的能力，提高了研究生對知識的梳理和歸納能力，加深了研究生對知識的理解和掌握程度，更提高了學生的分析問題和解決問題的能力。

(3)調研式教學

安排研究生進行課程某方面內容的最新發展前沿和發展動態調查，撰寫調研論文，培養研究生創新意識和創新思維，調動研究生的主觀能動性。通過調研式教學方式，培養研究生主動學習的能力，獨立分析、思考學術問題的能力，發現問題與解決問題的能力，培養創新思維及學術思想文字表達的能力。

(二)教學手段

1.課堂多媒體教學

課堂教學主要采用PPT課件進行教學，將教學內容做成圖文并茂的教學課件，增強研究生對教學內容的感性認識，提高教學效率和效果。

2.網絡教學

課下主要利用學校網絡教學平臺，把課程介紹、大綱、計劃、課件、案例等教學文件傳到網絡平臺，將傳統的以課堂學習為主的方式變為課上和課下隨時學習的方式，更方便于研究生的學習和提高。

3.微信、QQ軟件交流

對于個別問題，課下利用微信和QQ交流軟件隨時與研究生進行交流和溝通，進行個性化的答疑和指導，拓展了老師與學生的交流渠道，使研究生遇到的問題能隨時得到解決。

四、課程考核

(一)考核的重要性

課程考核作為教學活動的一部分，是檢驗和評價研究生知識水平和能力的關鍵環節之一。科學、合理的考核不僅能夠真實反映研究生對課程知識的掌握程度，而且有利于激發研究生學習的積極性，提升學習效果。研究生教育不同于本科階段，它是培養具有研究能力、創新能力人才的重要階段，它已經不是簡單的知識灌輸與一般應用能力的培養階段，更是一種深層次的對知識的理解和應用能力培養的階段。因此，在知識的考核方面，不但是對研究生知識掌握程度進行考核，更應重視對研究生應用能力、創新能力方面的考核，應對研究生進行更為全面、綜合性的考核。

(二)國內外常用考核方式

國外發達國家的考核方式相對靈活多樣，有考試、作業、論文、報告、試驗等多種考核方式。如美國有的學校，主要通過對研究生完成研究課題的情況或完成一系列實驗等方面的情況進行考核，這些方法更有利于培養研究生的創新能力。

相對而言，我國研究生的課程考核存在幾點弊端，考核次數少，方式單一，缺乏過程性評價，一般采用期末一次閉卷考試或一次作業確定研究生所修課程的成績方式。考試次數少，對研究生課程學習過程的監控和指導不足，容易造成研究生對知識的一知半解、不夠深入，造成嚴重的應試心理和懶惰情緒，影響學習的積極性；閉卷考試內容統一，一般情況下基本都是考核研究生對基礎知識的掌握情況，考題對研究生能力的考核不突出；開卷考試基本都是對原有書本知識的摘抄。因此，單憑考試方式，達不到對研究生研究能力和創新能力的訓練目的，將影響研究生的培養質量。

(三)本課程的考核內容和方式

1.考核內容

課程組在考核內容安排上既考慮要有學術價值、現實意義或實用價值，又力爭觸及本學科領域的前沿問題，如土木15級研究生的結課論文的部分題目見表2。結課論文的題目，既涉及課程的基礎理論知識，又要查找大量的文獻，才能對論文的題目進行全面的論述。考核內容還應對研究生綜合能力進行檢測，且不抑制研究生各方面能力發揮為前提。如案例分析內容，不但可了解研究生對知識的理解和掌握程度，還可以檢驗研究生分析問題和解決問題的能力。

表2 15級研究生結課論文部分題目

2.考核方式

重視學習過程的考核，能夠對研究生學習過程進行動態監控。因此，本課程的考核成績分為平時成績和期末成績。平時成績主要根據研究生課堂的聽課狀態、發言、授課表現、案例分析及作業完成情況作為考核的依據，還安排了口試，了解研究生的學習深度及廣度，對知識的梳理、掌握程度，以及解決問題的思路和方法。平時的考核，使研究生更關注于平時的學習內容，在學習過程中保持良好的學習狀態和積極性。期末主要以結課論文為依據進行評定，旨在對研究生綜合能力進行考核，包括知識的掌握水平及調研、梳理、分析、表達等方面的能力。而且結課論文也不是一次性評定成績，一般在第一次提交后，指出論文存在的問題，指導學生進一步修改，最終以兩次提交論文的平均分數作為結課論文的成績。兩次評定成績方法，既使研究生在每次提交論文時都能認真對待，而且使研究生的知識水平、表達能力等方面在修改過程中得到進一步的提高，不但把考核作為評價研究生水平的環節，而且使之成為研究生知識水平和能力進一步提升的環節。

3.考核結果分析

通過多種考核方式的結合，對研究生的評價更加準確。下面以17級研究生本門課成績為例，17級研究生平時成績、期末成績及期末與平時成績差值見表3，由表3可見平時成績和期末成績很接近，說明平時和期末的考核方式對研究生的評價較準確。期末總平均分79分，優的比例6.25%。成績分布直方圖見圖1，其中實線直方圖為實際成績分布圖，陰影窄直方圖為期望分布直方圖。雖然優秀成績比例較期望值偏低，但良和中等的比例高于期望值，不及格人數為零。成績分布偏離期望程度為0.34小于0.4，教學效果基本符合期望要求。

表3 17級研究生平時成績、期末成績及期末與平時成績差值表

實線直方圖為實際成績分布圖，陰影窄直方圖為期望分布直方圖

圖1 成績分布直方圖

五、結語

《高等鋼筋混凝土結構》的課程教學探索已進行了三期實踐，學生普遍感到課程學習有一定困難和壓力，尤其在結課論文寫作過程中，需要查閱大量的資料。同時，正是因為困難和壓力，也學到了很多知識，提高了能力，為此，老師也要付出較多的時間和精力。學無止境，教藝無涯，教學理論在不斷地發展，建筑技術在不斷地進步，學生的理論基礎、接受能力也在不斷地提高，課程教學水平也應不斷地提高。