專業認證背景下混凝土結構課程設計教學改革

金 煥 于 松

(廣東石油化工學院建筑工程學院,廣東 茂名 525000)

0 引言

《荀子》有云：“不聞不若聞之，聞之不若見之，見之不若知之，知之不若行之”。其意思是，不聽不如聽到，聽到不如親眼看到，看到不如知道，知道不如親自實踐。由此可見，實踐是通向學問之巔的必由之路，掌握知識、明白道理，并不是學習的終極目標，把學到的知識切實地付諸實踐才是最終目的。

我國的高等教育取得了突飛猛進的發展，自2010年“卓越工程師教育培養計劃”被提出至今已近10年，該計劃的目的是在2010年—2020年培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才[1]。近年來，工程教育越來越受社會重視，逐步向創新和應用方向發展，工程教育專業認證受到越來越多的高校的認可和青睞。然而，目前高等學校的教育尚未完全實現預期的“知行合一”，教學內容與工程實踐仍存在脫節現象。

土木工程專業與工程實踐聯系非常緊密，該專業以培養高水平應用型工程技術專門人才為目標。《混凝土結構課程設計》是土木工程專業十分重要的實踐性教學環節，它是將學生所學的專業理論知識與工程實踐相統一的過程。目前，許多高校的《混凝土結構課程設計》仍然延續傳統的教學模式，存在題目單一、方式陳舊、重理論輕實踐等問題，這與工程教育認證所提倡的培養學生工程素質、實踐能力及運用所學知識分析解決實際問題的能力相去甚遠。綜上所述，在大力提倡工程教育專業認證的背景下，為了加強學生工程實踐能力，提高土木工程專業人才培養質量，改革《混凝土結構課程設計》傳統的教學方式則尤為重要，探索課程設計適應新形勢的教學內容、指導方式、評價方式等將具有極其重要的意義。

1 《混凝土結構課程設計》的教學目的和任務

《混凝土結構》是土木工程專業必修的核心課程，《混凝土結構課程設計》是《混凝土結構》課程的延續，二者相輔相成，課程設計是對課程所學內容掌握情況的鑒定。《混凝土結構課程設計》的內容是進行鋼筋混凝土肋梁樓蓋的設計，要求學生完成單向板、雙向板、次梁、主梁等結構構件的設計計算及相應結構施工圖的繪制。通過課程設計，使學生了解建筑工程結構設計的主要過程；培養學生對鋼筋混凝土結構的計算、設計、構造處理、繪制結構施工圖的能力；加強學生對理論知識的理解，培養學生綜合運用所學知識的能力；提高學生分析問題、解決問題以及實踐能力，為學生今后走上工程技術崗位打下堅實的基礎。

2 《混凝土結構課程設計》教學存在的問題

近年來，一些普通高校的土木工程專業學生的畢業設計質量存在下滑現象。究其原因，除了生源質量下降外，其重要原因之一是學生在大學期間的課程設計環節存在問題，沒有注重培養學生的綜合運用所學知識的能力、獨立分析問題和解決問題的能力。《混凝土結構課程設計》是土木工程專業學生大學期間接觸到的第一門結構設計實踐課程，學生對結構設計的意識、結構施工圖的認識等都是在該課程設計中建立起來的，如果基礎打不牢，后續專業課程的學習質量將很難保證。通過分析總結，《混凝土結構課程設計》的教學存在如下幾個方面的問題。

2.1 設計內容重理論輕實踐，缺乏實際工程背景知識

2010年以前出版的混凝土結構設計教材中，單向板設計實例是內框架結構形式，隨著2010版《混凝土結構設計規范》的出臺，內框架結構已成為歷史，單向板課程設計內容通常為多層框架結構廠房。規范規定，主梁的線剛度與柱子的線剛度之比大于5時，可按連續梁模型計算[2]，否則按鋼筋混凝土框架結構設計計算。然而，實際工程中框架結構很難滿足線剛度比大于5的要求，更多的是按照框架結構進行設計計算。一些老師布置的課程設計題目，沒有考慮是否可按連續梁模型計算，以鍛煉學生理論計算能力為目標，設計方法與實際工程設計脫節，沒有真正達到實踐的目的。

2.2 設計過程過于依賴教材，輕視規范、圖集及標準的應用

教材偏于理論，而實際工程設計更多的是依據規范和圖集。課程設計過程是培養學生熟悉和應用規范、圖集的關鍵教學環節，然而，在設計過程中，往往更多的注重教材知識的應用，教師通常將一些參數和系數直接給出，或者鋼筋錨固、截斷等構造不作嚴格要求，無需學生查閱相關資料，與實際工程的實踐脫節，沒有拓展學生的知識面和工程意識，培養實踐能力的效果不顯著。

2.3 指導方式陳舊，學生依賴性強[3]

目前，課程設計的教學普遍仍以教師講授為主，采用灌輸式教學模式，沒有體現學生的主體地位，教學效果不理想。課程設計所涉及的內容，在混凝土結構課程授課過程已經講授，設計過程是將所學內容進行串線整合，培養學生綜合運用知識的能力，提高分析問題、解決問題的能力。然而，學生在課程設計過程中，沒有思考如何將理論知識應用到實踐中，認為課程設計與課堂教學一樣，習慣于依賴教師的講授，而教師并未探索出創新的教學模式，引導學生去查閱資料。當學生遇到問題時，不懂得通過查閱相關資料來獨立解決問題，這樣培養出來的學生將來踏入社會的前景令人堪憂。

2.4 設計題目單一，無法激發學生設計興趣

課程設計題目單一，許多設計方案多數大同小異，留給學生發揮的空間不足，學生照搬照抄現象嚴重。課程設計的精髓在于“設計”，“設計”的本質在于創造，課程設計沒有體現其“原創性”，學生也沒有在設計過程中體驗設計的樂趣。有些指導教師沒有責任心，圖省事，布置的設計題目除了跨度進深尺寸有所不同，其他幾乎完全相同，甚至結構布置方案完全一致。學生抱著完成任務的態度，不問為什么，抄襲例題，照貓畫虎，不理解計算原理和過程，不清楚參數的意義，不知道如何將所學知識應用到實際工程，更不明白“設計”的真諦，課程設計教學目標違背了初衷。

2.5 設計與考試沖突，時間無法保證

課程設計通常安排在學期期末，與大量的課程考試沖突，學生不能靜下心來專注課程設計，課程設計經常被考試分割成小塊時間。由于課程設計時間無法保證，嚴重影響學生的積極性，若指導教師責任心不強，學生則想辦法走捷徑，互相抄襲，應付了事，課程設計的質量無法保證。

3 《混凝土結構課程設計》教學改進措施和建議

工程教育認證的基本理念，是以學生為中心、以成果為導向，持續改進教育質量[4]。基于上述課程設計存在的問題和不足，筆者從設計題目的布置、課程設計的指導、最終設計成果的考核幾個方面，提出如下改進措施和建議。

3.1 結合工程實際，實現多元化的設計題目

目前，很多高校的混凝土結構課程設計還僅限于單向板的設計，與實際工程脫節。混凝土結構課程設計不能僅僅以鍛煉理論計算為目的，應該將理論計算和設計緊密結合，突出設計的重要性。混凝土結構課程設計的命題要來源于實踐，要尊重實踐，不能要求學生完成簡單的虛擬設計，而是完成接近實際工程的多元化設計。結構的形式可以選擇磚混結構或框架結構，課程設計的結構布置是體現“設計”的重要環節，考察學生對設計方案的理解，此環節必須要求學生獨立完成，不給學生限定采用單向板或雙向板，留給學生更多的自由發揮空間，真正做到“結構設計計算”，而不是“結構計算”。

3.2 將土木工程專業多個相關課程設計融合，實現課程設計一體化[5]

混凝土結構課程設計是基于給定的建筑方案，進行鋼筋混凝土肋梁樓蓋的設計。由于設計題目資源有限，很難實現每人一題，其他相關課程的設計也存在此類問題。因此，可以將多門相關課程設計進行整合安排，實現房屋從建筑、到結構、到地基基礎整體的設計過程，實現課程設計一體化。在房屋建筑學課程設計選題時，真題真做，充分考慮后續混凝土課程設計的要求，實現建筑類型和結構形式的多樣化，既避免設計題目單一，又可以調動學生設計的主動性，培養學生的創新意識和工程意識，真正達到設計實踐的目的。

課程設計一體化流程：房屋建筑學課程設計→混凝土結構課程設計→地基基礎課程設計。

3.3 課程設計的過程以學生為中心，融入先進的教學手段

傳統的課程設計教學手段已經不能滿足高等教育的發展需求，教師機械式的、填鴨式的指導方式不能激發學生的學習興趣。在課程設計過程中，要突出學生的主體地位，以學生獨立完成為主，教師指導為輔，教師可以借助互聯網引入“翻轉課堂”教學模式，對課程設計每個階段需要注意的問題錄制視頻或微課，由教師講授轉變為學生自學為主。同時，教師向學生提供相關規范、圖集及實際工程視頻，將教材內容和規范圖集很好地結合，調動學生學習積極性和主動性，使學生不再依賴于老師，不再被動接受老師的灌輸，提高學生分析問題、解決問題的能力。

3.4 課程設計與課程課堂教學同步進行，提高課程設計時間效率[6]

混凝土結構課程設計是混凝土課程的延續，若課程講授結束后再進行課程設計，往往恰逢期末考試階段，很容易導致學生課程設計時間非常緊張，而且學生容易將原來學習的知識遺忘。因此，在混凝土課程教學過程中，可以提前布置課程設計任務，使學生先熟悉課程設計的內容；將課程設計和課程教學緊密結合，調整課程授課順序，當混凝土課程講授到課程設計相關內容，教師可提示學生開始進行該部分內容課程設計，但教師要注意把控課程設計進度。這種課程設計穿插到課程教學過程中的方式，對高效地完成課程設計任務具有明顯效果。

3.5 建立課程設計過程管理及評價體系

課程設計在指導過程中，由于指導教師責任心和教學水平參差不齊，導致課程設計要求不一致，學生成績無法反應其真實水平，課程設計質量很難保證。因此，可以建立課程設計過程管理及評價體系，如圖1所示，從題目的討論、方案的布置、指導的過程、階段的互查、計算說明書的格式、施工圖紙的標準、答辯的形式、成績的評定等作出系統、完善的規定，實現課程設計全過程質量控制。

4 結語

《混凝土結構課程設計》是土木工程專業重要的實踐性教學環節，對學生工程實踐能力的培養具有舉足輕重的作用。在工程教育專業認證的背景下，工程專業學生的培養逐漸從以“教師”為中心轉變為以“學生”為中心，從完全“課堂講授”轉變為部分“課后自學”，從“理論知識學習”能力的培養轉變為“工程實踐”能力的培養。土木工程教育正面臨著新的問題、新的挑戰。為了適應新形勢的要求，混凝土結構課程設計內容和形式需要持續改進。授課教師，應該結合本校的實際情況，從設計題目、過程指導、考核機制等幾個方面，探索教學改革的新思路、新方法，將課程內容與課程設計融合、將理論與實踐結合，保證課程設計質量，實現培養學生工程實踐能力的最終目標。