《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程建設(shè)探討

于 榮 （青海大學(xué) 土木工程學(xué)院，青海 西寧 810016）

教育部2018年首場新聞發(fā)布會推出首批的490門“國家精品在線開放課程”。“入選的課程質(zhì)量高、共享范圍廣、應(yīng)用效果好、示范性強，從整體上代表了當(dāng)前我國在線開放課程的最高水平。”教育部高等教育司司長吳巖說[1]。創(chuàng)建精品課程的提出是2003年教育部實施的“高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要內(nèi)容。精品課程不但承載著專業(yè)的辦學(xué)定位、教師的教學(xué)思路與教學(xué)理念，而且強化了高校教學(xué)工作的中心地位”[2]，精品課程具有典型的示范和指導(dǎo)作用。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程作為土木工程專業(yè)的專業(yè)核心課程，其教學(xué)過程的組織，教學(xué)目標(biāo)的要求應(yīng)該更高一些，應(yīng)該適應(yīng)用人單位的需要。目前大多數(shù)高校土木工程專業(yè)本科生的就業(yè)方向90%以上在施工、監(jiān)理等工作崗位，在科研院所、設(shè)計等單位就業(yè)的的學(xué)生已經(jīng)少之又少。因此我們的培養(yǎng)定位應(yīng)該是結(jié)合卓越工程師教育培養(yǎng)，為行業(yè)發(fā)展和區(qū)域社會經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)應(yīng)用型高級專業(yè)技術(shù)人才。綜上所述，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)改革與課程建設(shè)工作顯得尤為重要。

1 課程建設(shè)內(nèi)容

一直以來，我校的課程建設(shè)工作結(jié)合國家教育部質(zhì)量工程的要求進(jìn)行校內(nèi)課程建設(shè)工作。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計作為土木工程專業(yè)建筑工程方向的核心課程,以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程為基礎(chǔ)進(jìn)行講解。課程內(nèi)容包含了梁板結(jié)構(gòu)、單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計、多層和高層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法及構(gòu)造要求三部分內(nèi)容。課程教學(xué)的主要目的是通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備運用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基本理論正確進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和解決實際技術(shù)問題的能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程以及畢業(yè)后在結(jié)構(gòu)工程學(xué)科領(lǐng)域繼續(xù)學(xué)習(xí)或工作提供堅實的基礎(chǔ)。

1.1 教學(xué)內(nèi)容的組織

教學(xué)內(nèi)容的組織按照課程大綱要求進(jìn)行,同時應(yīng)考慮課程內(nèi)容的先后銜接問題,按照布姆的認(rèn)知教學(xué)目標(biāo)可以分為由低到高的6個層次：識記（知識）→領(lǐng)會（理解）→應(yīng)用→分析→評價→創(chuàng)新,如圖1所示。對應(yīng)于6個等級,要求學(xué)生掌握的難度層次是逐步推進(jìn)的,對于課堂教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容組織也應(yīng)該是遵循課程的教學(xué)規(guī)律，由淺入深逐步推進(jìn)的過程。

圖1

建筑物是一個有效的整體結(jié)構(gòu)，是由多個基本構(gòu)件組成的相互聯(lián)系、相互影響的整體“建筑和工程的學(xué)生往往是通過學(xué)習(xí)基本構(gòu)件及其有關(guān)的具體設(shè)計和施工要點來學(xué)習(xí)工程知識。這種方法假設(shè)學(xué)生自己會返回去發(fā)現(xiàn)怎樣把部分結(jié)合成整體。但不幸的是，這種假設(shè)很少會實現(xiàn)，因為學(xué)習(xí)的模式和建筑設(shè)計思路的自然流程相反。”[3]在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程中學(xué)生掌握了基本構(gòu)件的組成與設(shè)計方法，完成了知識技能學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)目標(biāo)部分。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程中將基本構(gòu)件進(jìn)行有效的組成結(jié)構(gòu)整體，學(xué)習(xí)進(jìn)入了知識技能學(xué)習(xí)目標(biāo)中的高級目標(biāo)階段。也就是說學(xué)生僅憑片段的技術(shù)知識無法做出創(chuàng)造性的成果，正確的結(jié)果應(yīng)該是著眼于整體結(jié)構(gòu)，分解出關(guān)鍵的基本構(gòu)件，之后再推敲出實現(xiàn)總體而需要的細(xì)部構(gòu)造，這是一個綜合分析與評價的過程。基于上述原因，在進(jìn)行教學(xué)組織時結(jié)合課程設(shè)計（框架結(jié)構(gòu)設(shè)計與單向板肋梁樓蓋設(shè)計）的過程調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，從多層框架結(jié)構(gòu)開始再進(jìn)行樓蓋的設(shè)計，之后進(jìn)行基本構(gòu)件的設(shè)計計算，學(xué)生在理論的指導(dǎo)下一步步進(jìn)行設(shè)計計算。學(xué)生在完成設(shè)計的過程中需要綜合分析問題、提出問題、解決問題。在設(shè)計的過程中需要進(jìn)行知識的整合，促進(jìn)創(chuàng)造性思維的形成。

1.2 課堂教學(xué)方法的多樣化

評價教師的教學(xué)方法時經(jīng)常會說“教學(xué)有法，教無定法”。其含義是指每個學(xué)科在進(jìn)行教學(xué)時都應(yīng)該有自身的規(guī)律可循，教師應(yīng)該遵循課堂教學(xué)規(guī)律進(jìn)行教學(xué)組織，確定教學(xué)方法。但每位教師采用的方式方法會根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)以及課堂反映等情況有所不同。目前大學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)用的教學(xué)方式很多，大多是以傳統(tǒng)的課堂講授為基礎(chǔ)，其他教學(xué)方式輔助的方式進(jìn)行。如討論式教學(xué)、參與式教學(xué)、自學(xué)加課堂討論法、以問題為導(dǎo)向的PBL（Problem-Based Learning）教學(xué)法等等。在課堂授課過程中，授課方式采用多媒體課件為主、板書為輔的教學(xué)手段。從教學(xué)效果來看，以教師講授為主，學(xué)生被動接受的“講授型”模式，會出現(xiàn)學(xué)生對于內(nèi)力分析過程概念模糊的問題。因?qū)W生已具備力學(xué)分析的能力，采用課前運用“雨課堂”推送預(yù)習(xí)課件以及預(yù)習(xí)作業(yè)，學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)，課堂聽講及討論，課后結(jié)合課程設(shè)計任務(wù)的進(jìn)行完成學(xué)習(xí)。課程教學(xué)方式的一系列改變也帶來了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變化，從“被動接受”到“主動探索”。

1.3 考核方式的多樣化

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計屬于實踐性、綜合性較強的課程，采用常規(guī)的考核方式存在一定的問題，對考核方式進(jìn)行改革。側(cè)重考核學(xué)習(xí)過程以及學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力。采用平時成績50%（包含平時作業(yè)（10%）及課堂考勤及提問（10%）、期中考試（15%）、模型制作（15%）四部分內(nèi)容），平時考核采用開放性試題及結(jié)構(gòu)設(shè)計作業(yè)為主，設(shè)計性考核成績分布在學(xué)生的每一個學(xué)習(xí)過程中。以及期末閉卷考試（50%）的考核方式，期末考試采用閉卷考試方式進(jìn)行，側(cè)重基礎(chǔ)理論的考核。通過考核方式的變化促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的改革。

1.4 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程建設(shè)

利用各種網(wǎng)絡(luò)資源為課堂教學(xué)服務(wù)，開拓學(xué)生視野，增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過目前學(xué)生應(yīng)用較多的社交軟件如（QQ、微信）推送課程相關(guān)資料，課程測試環(huán)節(jié)通過“雨課堂”中的課堂測試環(huán)節(jié)進(jìn)行。通過不同的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，并及時和教師進(jìn)行溝通。

2 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)改革

實踐教學(xué)是學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。因此，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革顯得尤為重要，實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生實際工程應(yīng)用能力來開展。

本課程的實踐環(huán)節(jié)共分為三個部分即：結(jié)合工程實際開展現(xiàn)場教學(xué)；課程設(shè)計；各類結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽。現(xiàn)場教學(xué)與理論授課過程穿插進(jìn)行，學(xué)生在完成“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程的學(xué)習(xí)后，已經(jīng)建立起工程結(jié)構(gòu)的基本概念，在參觀施工現(xiàn)場時能夠建立起從理論到實踐的基本概念，為課程結(jié)束之后為期一個月的生產(chǎn)實習(xí)活動打好基礎(chǔ)。

對于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，構(gòu)造要求與理論計算過程處于同等重要的地位。設(shè)計過程中需要用到結(jié)構(gòu)類規(guī)范及16G101-1圖集等相關(guān)資料。在課程設(shè)計教學(xué)過程中應(yīng)該加強學(xué)生對規(guī)范條文的學(xué)習(xí)和理解，并應(yīng)加強對辦公軟件的應(yīng)用，進(jìn)行全方位的工程設(shè)計綜合訓(xùn)練。因此，對課程設(shè)計的題目的選擇以及設(shè)計過程的安排應(yīng)該更加切合實際。

2.1 設(shè)計題目選擇

按照教學(xué)計劃要求與本課程相關(guān)的實踐環(huán)節(jié)是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計一（單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計）以及混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計二（框架結(jié)構(gòu)設(shè)計）兩部分內(nèi)容。為了促進(jìn)學(xué)生實踐能力以及綜合分析問題能力的培養(yǎng)，在課程設(shè)計選題時立足本課程的特點，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計的選題要求，以“強化基礎(chǔ)知識理論，拓展知識面”為指導(dǎo)思想，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)要求，學(xué)生自選建筑類型進(jìn)行方案設(shè)計（簡單的框架結(jié)構(gòu)建筑方案確定）并進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置，然后選取一榀橫向框架進(jìn)行計算。梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計計算本應(yīng)屬于框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的一部分內(nèi)容。因此，單向板肋梁樓蓋的設(shè)計題目將從框架結(jié)構(gòu)中選取，既做到了課程設(shè)計題目“一人一題”的教學(xué)要求，又與實際設(shè)計環(huán)節(jié)相結(jié)合，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2 設(shè)計過程改革

圖2

課程設(shè)計環(huán)節(jié)改變以往理論課程結(jié)束后集中進(jìn)行的方式，課程設(shè)計任務(wù)在理論授課之前下達(dá)，課堂授課方式類似于啟發(fā)式教學(xué)。授課內(nèi)容結(jié)合課程設(shè)計任務(wù)進(jìn)行，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生主動思考，留出充分的思考問題的空間。課堂組織圍繞"課程設(shè)計"按照圖1的循環(huán)模式進(jìn)行。學(xué)生針對課程設(shè)計中的問題前期進(jìn)行了分析與思考，后期進(jìn)行討論和實際操作，加深了對知識點的理解。這樣做不僅提高了課堂教學(xué)效果，而且增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行有效的監(jiān)督。計算部分要求學(xué)生進(jìn)行手算，之后進(jìn)行計算書的編制。圖紙繪制部分全部采用手工繪制，通過課程設(shè)計增強學(xué)生對相關(guān)規(guī)范條文的熟悉程度，以及對構(gòu)造要求的重視程度，強化學(xué)生的實際動手能力。

課程設(shè)計結(jié)束之后，結(jié)合學(xué)院進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽，學(xué)生進(jìn)行實際操作環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。學(xué)生的學(xué)習(xí)過程從理論分析完成之后進(jìn)行實際動手能力的測試。

3 結(jié)束語

通過課程建設(shè)工作的進(jìn)行，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)團隊中增加了“雙師型”的教師，有助于學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。通過教學(xué)內(nèi)容的組織、教學(xué)方法的改變，考核方式的過程化，促進(jìn)學(xué)生“過程化的學(xué)習(xí)”。達(dá)到以學(xué)生為中心的教學(xué)目標(biāo)。至此,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程已形成了將應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求貫徹于教學(xué)全過程,將培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識貫穿于教學(xué)全過程,注重教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革與創(chuàng)新的特色,課程的教學(xué)質(zhì)量得到提高。