《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》課程教學(xué)改革探討

薛維培

摘要：針對(duì)《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》該門課程當(dāng)前課堂講授過程中存在的若干問題，根據(jù)筆者自身教學(xué)經(jīng)歷，提出三點(diǎn)課程教學(xué)改革措施，并在教學(xué)過程中進(jìn)行實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；基本原理；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）33-0118-02

《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》作為我校工程管理專業(yè)、工程造價(jià)專業(yè)的必修課，學(xué)生對(duì)其知識(shí)的掌握程度直接影響畢業(yè)后能否勝任專業(yè)崗位的要求。同時(shí)該門課程的學(xué)習(xí)思維、解決問題的方法對(duì)學(xué)生今后從事相關(guān)研究工作也具有重要的奠基作用。因此，如何學(xué)好該門課程成為重中之重。然而，目前學(xué)生普遍反映該門課程難學(xué)，想學(xué)好但是實(shí)際學(xué)習(xí)效果差，投入與收獲不成正比；老師反映該門課程難教，苦口婆心地講解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，但是學(xué)生們實(shí)際掌握并會(huì)應(yīng)用的很少。因此，筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就該門課程的教學(xué)改革進(jìn)行初步探討。

一、現(xiàn)存的主要問題

1.缺乏實(shí)踐經(jīng)歷，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)空白。《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》這門課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求理論與實(shí)踐能夠很好地結(jié)合。然而在校大學(xué)生幾乎沒有現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)習(xí)經(jīng)歷很少，從而導(dǎo)致對(duì)一些基本概念的認(rèn)識(shí)很模糊，比如單層廠房中牛腿的設(shè)計(jì)，以及梁的斜截面彎起縱筋設(shè)置，對(duì)這些概念僅停留于書本，缺乏現(xiàn)實(shí)工程中的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而影響到學(xué)習(xí)熱情和積極性，生硬的名詞遇到得越多，學(xué)生越發(fā)感覺陌生，學(xué)習(xí)效果就越差。此外關(guān)于截面設(shè)計(jì)配筋問題，一部分必須通過理論計(jì)算得到，另一部分則必須通過構(gòu)造知識(shí)確定，然而構(gòu)造知識(shí)來源于現(xiàn)場(chǎng)。再者，以受彎構(gòu)件正截面設(shè)計(jì)為例，當(dāng)遇到超筋構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)增加截面尺寸，而梁的寬度通常是取150mm、180mm、200mm、220mm及250mm，在這之后按50mm模數(shù)遞增；梁高在200mm以上時(shí)，按50mm模數(shù)遞增，這些都是現(xiàn)場(chǎng)為了方便施工而約定俗成的。

2.大班教學(xué)效果難以保證。我校的《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》課程是兩個(gè)專業(yè)三個(gè)班級(jí)合上，屬于大班教學(xué)。因此教師在講授過程中很難顧及所有同學(xué)，且課程紀(jì)律的維持也較小班教學(xué)難得多。為了使大家都能看到講臺(tái)上教師的講授內(nèi)容，更多的是采用大屏幕多媒體PPT教學(xué)，相對(duì)于板書講授而言，相關(guān)理論公式的推導(dǎo)過程就顯得簡(jiǎn)單，給學(xué)生留下的深刻程度就會(huì)打折扣。且大班授課過程中，教師和同學(xué)們的互動(dòng)相應(yīng)減少，教師對(duì)每個(gè)同學(xué)知識(shí)掌握情況的了解不全，以及由此安排的教學(xué)進(jìn)度可能就會(huì)受到影響。學(xué)生遇到問題通常也礙于情面不愿意在其他同學(xué)面前向老師請(qǐng)教，從而造成問題積累。并且授課時(shí)間安排緊湊，一周內(nèi)連續(xù)三天安排了該門課程，由于學(xué)生自身學(xué)習(xí)任務(wù)就重，接連上課容易使得學(xué)生來不及提前預(yù)習(xí)以及課后復(fù)習(xí)，上課過程中昏昏碌碌，跟不上教師節(jié)奏，教學(xué)效果難以保證。

3.求解思維的轉(zhuǎn)化存在障礙。《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》這門課程一大特點(diǎn)就是要求學(xué)生能夠接受工程師們的求解思維，并在實(shí)際計(jì)算分析中加以應(yīng)用。所謂工程師求解思維就是在保證95%的正確率下，根據(jù)實(shí)際情況就復(fù)雜的理論分析問題進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而更方便快捷地得到問題的解。然而，這與同學(xué)們之前求學(xué)經(jīng)歷中采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維求解存在很大差異，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以理解與接受。例如偏心受壓構(gòu)件受力分析時(shí)，對(duì)稱配筋小偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)基本公式應(yīng)用中ξ的求解就涉及解高次方程，如果按照以往的科學(xué)思維嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈駨募償?shù)學(xué)的求解方法則求解過程非常復(fù)雜。因此有必要對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化，將基本方程中ξ-0.5ξ■換為關(guān)于ξ的一次方程或?yàn)槌?shù)，這樣就可能將高次方程降階。實(shí)際過程中也發(fā)現(xiàn)ξ在一定范圍內(nèi)F（ξ）=ξ-0.5ξ■與F（ξ）=0.43是非常接近的，滿足95%的正確率要求，因此大大方便了工程師們計(jì)算。類似的還有梁的正截面抗彎計(jì)算、斜截面抗剪計(jì)算、構(gòu)建扭曲截面計(jì)算，大多也是采用工程師們的求解思維進(jìn)行的。然而這種求解思維與根深蒂固的科學(xué)求解思維相差較大，學(xué)生們一時(shí)難以接受。

二、教學(xué)改革措施

1.情景教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)。針對(duì)學(xué)生實(shí)踐經(jīng)歷較少現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)不足的情況，教師在課堂講授過程中切忌照本宣讀，宜采用情景導(dǎo)入的方式，由教室的結(jié)構(gòu)組成開始，例如指明教室內(nèi)梁所在的位置及其所受荷載情況、樓板是整體現(xiàn)澆還是預(yù)制、柱的配筋等，以實(shí)物進(jìn)行解說，學(xué)生就不會(huì)感到陌生。另外教師可以通過互聯(lián)網(wǎng)收集相關(guān)視頻資料，在各個(gè)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)講授之前播放現(xiàn)場(chǎng)施工過程具體細(xì)節(jié)的錄像或是施工解說視頻等，讓學(xué)生由最初的感性認(rèn)識(shí)到有客觀了解。做到由線到面、由面到體地啟發(fā)學(xué)生。條件允許的情況下，可以分班級(jí)帶學(xué)生去施工工地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，與施工員進(jìn)行交流，讓學(xué)生對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，明白自己要學(xué)什么和學(xué)了之后能做什么。同時(shí)也對(duì)一些現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)造要求加深了印象，今后在設(shè)計(jì)過程中能夠不停留于紙上談兵階段。此外，在受彎構(gòu)件正截面受力性能分析等環(huán)節(jié)的教學(xué)過程中，課時(shí)允許和實(shí)驗(yàn)條件具備的情況下，可以先讓學(xué)生動(dòng)手開展相關(guān)試驗(yàn)，然后再進(jìn)行講授；如果無(wú)法讓學(xué)生親自體驗(yàn)試驗(yàn)過程，在講授過程中教師就應(yīng)該搜集相關(guān)視頻資料，給學(xué)生們講授構(gòu)件在各個(gè)階段的受力變形情況，讓學(xué)生有質(zhì)的認(rèn)識(shí)，能夠明白后續(xù)理論推導(dǎo)過程的可行性。由直觀試驗(yàn)到理論分析，學(xué)生們也更容易接受，學(xué)起來更容易理解。

2.深入學(xué)生群體增加互動(dòng)。課程教學(xué)過程中教師不能一味地自說自話，要經(jīng)常與學(xué)生互動(dòng)，講解知識(shí)點(diǎn)的過程中還可以對(duì)之前學(xué)習(xí)過的知識(shí)進(jìn)行提問，使得學(xué)生能夠溫故知新；同時(shí)也可以適當(dāng)留下疑問給學(xué)生思考時(shí)間，從而加深對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的印象，后續(xù)講解過程中學(xué)生們更容易跟上教師的節(jié)奏。大班教學(xué)時(shí)教師授課過程中宜適當(dāng)走下講臺(tái)，一方面督查學(xué)生們的課堂紀(jì)律，另一方面融入學(xué)生中，和學(xué)生們多講解現(xiàn)場(chǎng)知識(shí)，調(diào)動(dòng)課程學(xué)習(xí)氣氛，保證學(xué)生們能夠把注意力集中在課程學(xué)習(xí)中。課后，教師應(yīng)當(dāng)抽出部分時(shí)間，和學(xué)生們多多交流，比如，走訪學(xué)生宿舍，給學(xué)生解答問題疑點(diǎn)，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有哪些易錯(cuò)和困惑之處，以及讓學(xué)生給教師本人提出有益建議，從而改進(jìn)教學(xué)方式，提高教學(xué)效果。積極組織學(xué)生參加相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、建筑信息模型BIM設(shè)計(jì)競(jìng)賽等，在各種實(shí)踐實(shí)訓(xùn)過程中加深《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》這門課程及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生們理論結(jié)合實(shí)際的能力，做到學(xué)以致用，激發(fā)學(xué)生們自身的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性。條件可行的情況下，還可以利用學(xué)校建立的資源互享網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生課后學(xué)習(xí)平臺(tái)上的相關(guān)視頻資料，以及通過平臺(tái)布置課后習(xí)題作業(yè)，根據(jù)平臺(tái)記錄實(shí)時(shí)了解學(xué)生課后學(xué)習(xí)情況。

3.循序漸進(jìn)逐步引導(dǎo)。故有思維一旦形成再將其改變是有一定難度的。然而，要想學(xué)生學(xué)好《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》這門課程，必須經(jīng)常加以引導(dǎo)，使得學(xué)生能夠很好地運(yùn)用工程師思維解題。因此，教師在分析推導(dǎo)過程中當(dāng)采用工程師思維求解時(shí)必須詳細(xì)地解釋清楚為什么該種方法可行，做到圖文并茂，讓學(xué)生切實(shí)感受到這樣的簡(jiǎn)化在工程應(yīng)用中效果很好。同時(shí)在最初介紹工程師求解思維時(shí)要與科學(xué)求解思維進(jìn)行對(duì)比，將兩種方案求解的結(jié)果進(jìn)行比較，這個(gè)過程既要求學(xué)生自己動(dòng)手做，也要求教師在課堂上演算。通過自身體會(huì)既能加深對(duì)工程師求解思維方法應(yīng)用的印象，同時(shí)能夠切身感受在滿足一定正確率不影響工程安全的情況下工程師思維簡(jiǎn)化帶來的求解方便快捷。甚至當(dāng)理論分析很難繼續(xù)的時(shí)候，針對(duì)具體工程，又可以通過工程師思維開展下去。同時(shí)在學(xué)生們慢慢接觸工程師求解思維的基礎(chǔ)上，可以向?qū)W生們灌輸部分混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的知識(shí)，規(guī)范中公式大多通過簡(jiǎn)化得到的，而規(guī)范中的內(nèi)容能夠很好地對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行互補(bǔ)。

三、結(jié)語(yǔ)

《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理》作為核心課程非常重要。因此，教師有義務(wù)把該門課程教好，學(xué)生有責(zé)任把該門課程學(xué)好。筆者通過自身的教學(xué)體會(huì)，提出三點(diǎn)教學(xué)改革方法并在教學(xué)過程中應(yīng)用，學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性得到提高，課堂氛圍活躍，通過后期測(cè)試和考核能夠明顯感受到學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度加深，并且能夠很好地應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬艷紅.《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)方案改革的研究與實(shí)踐[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，13（3）：117-119+128.

[2]宋征.道橋?qū)I(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程項(xiàng)目模塊教學(xué)探索[J].高等建筑教育，2017，26（2）：62-65.

[3]蔣建清.基于土木工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程教學(xué)改革思考[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012，（14）：206-207.

[4]王秋萍，李宏偉.混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方法探討[J].高等建筑教育，2005，14（1）：59-61.