《工程結(jié)構(gòu)》教材建設(shè)與教學(xué)改革探討

摘 要：《工程結(jié)構(gòu)》是工程管理專業(yè)很重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行了重新編寫與整合。結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)該課程的知識(shí)體系搭建與教學(xué)方法進(jìn)行了探討。教材建設(shè)與教學(xué)改革實(shí)施效果良好，為提高工程結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)效果提供參考。

關(guān)鍵詞：工程結(jié)構(gòu); 教材建設(shè); 教學(xué)改革; 能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2021）5-126-002

1.引言

工程管理專業(yè)是我國高校的基本專業(yè)，旨在培養(yǎng)在國民經(jīng)濟(jì)基本建設(shè)中具備管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和土木工程技術(shù)知識(shí)的復(fù)合型高級(jí)人才。《工程結(jié)構(gòu)》是工程管理專業(yè)很重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。該課程涉及的內(nèi)容較多，有混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等內(nèi)容[2]。對(duì)工程管理專業(yè)的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)這些內(nèi)容是必要的。由于適合工程管理專業(yè)的教材缺乏，教師在講解這門課時(shí)只能節(jié)選結(jié)構(gòu)專業(yè)的本科教材，如《工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》《混凝土結(jié)構(gòu)》《混凝土及砌體結(jié)構(gòu)》《砌體結(jié)構(gòu)》《鋼結(jié)構(gòu)基本原理》等教材。這些教材都是土木工程專業(yè)的本科教材，真正能適合工程管理專業(yè)的教材少之又少。教師在講解時(shí)要花很多精力進(jìn)行刪減、編排，參考書一大堆，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)也感到比較吃力，且不得要領(lǐng)。因此，對(duì)《工程結(jié)構(gòu)》教材的建設(shè)與教學(xué)改革在工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)方面有著重要的意義。

2.教材的建設(shè)

根據(jù)全國工程管理專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)提出的工程管理專業(yè)對(duì)土木工程專業(yè)知識(shí)的需求，2013年由人民交通出版社牽頭，組織南京林業(yè)大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)等高校的相關(guān)老師編寫了適合全國工程管理專業(yè)使用的《工程結(jié)構(gòu)》教材[3]。

本教材從工程管理專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)特點(diǎn)出發(fā)，以實(shí)用為指導(dǎo)思想，在內(nèi)容安排上注意深度和廣度之間的聯(lián)系，力求使學(xué)生掌握工程結(jié)構(gòu)的基本原理，熟悉工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法、構(gòu)造措施及施工圖的表示方法。在形式安排上，混凝土結(jié)構(gòu)部分、砌體結(jié)構(gòu)部分、鋼結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立。另外考慮到多高層結(jié)構(gòu)的布置是以結(jié)構(gòu)抗震的概念為基礎(chǔ)的，所以在講解多高層混凝土結(jié)構(gòu)之前，增加了抗震設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便于學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)布置的理解。在混凝土結(jié)構(gòu)部分之后，增加了目前施工圖慣用的表示方法：混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的“平法”表示方法。考慮到課時(shí)的限制及結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展，取消了傳統(tǒng)教材中單層混凝土廠房的內(nèi)容，在鋼結(jié)構(gòu)中增加了單層輕鋼廠房的內(nèi)容。本教材編寫過程中涉及工程結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)范均采用當(dāng)時(shí)的新規(guī)范。在教學(xué)內(nèi)容的安排上力求使學(xué)生掌握工程結(jié)構(gòu)（主要是混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)）的基本概念、基本原理、基本計(jì)算方法，省略公式的推導(dǎo)，著重加強(qiáng)公式的應(yīng)用，熟悉工程結(jié)構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)布置及受力特點(diǎn)，熟悉工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，構(gòu)造措施及施工圖的表示方法。

3.知識(shí)體系搭建和教學(xué)方法探討

在教材建設(shè)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過近幾年對(duì)該教材的教學(xué)使用，本人對(duì)《工程結(jié)構(gòu)》的知識(shí)體系的搭建和教學(xué)方法做了有益的探討。對(duì)工程管理專業(yè)《工程結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)，不能像對(duì)土木工程專業(yè)的學(xué)生那樣講解，針對(duì)工程管理專業(yè)要學(xué)的內(nèi)容多、課時(shí)少，并且學(xué)生的數(shù)學(xué)、力學(xué)知識(shí)相對(duì)薄弱的特點(diǎn)，本人認(rèn)為應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的教學(xué)：

（1）加強(qiáng)對(duì)一些基本概念、基本公式的理解、比較及應(yīng)用。對(duì)一些基本概念、基本公式，幫助學(xué)生及時(shí)歸納、比較，充分理解它們之間的異同點(diǎn)及使用條件，做到舉一反三，靈活運(yùn)用。例如，比較材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的確定方法;比較鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁、大偏心受壓柱、大偏心受拉柱計(jì)算公式及設(shè)計(jì)方法;比較鋼梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算與整體穩(wěn)定計(jì)算公式的異同;利用混凝土T形截面梁的計(jì)算公式計(jì)算I形及I形截面梁的配筋等。再如，講解砌體結(jié)構(gòu)對(duì)于軸心受壓磚柱的強(qiáng)度校核時(shí)，有的同學(xué)搞不清按截面的哪個(gè)邊長計(jì)算高厚比，我用實(shí)際生活中的一堵墻如發(fā)生倒塌應(yīng)該往哪個(gè)方向倒舉例，使學(xué)生理解的更加透徹、記憶深刻。通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相近內(nèi)容的對(duì)比，使他們對(duì)基本概念、基本公式加深理解、加深記憶，達(dá)到觸類旁通的效果。

（2）強(qiáng)化力學(xué)知識(shí)，注重繪制受力簡圖。工程結(jié)構(gòu)與材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)密切相關(guān)。有些學(xué)生力學(xué)概念、公式不熟悉，在課堂講解及布置作業(yè)時(shí)，就要強(qiáng)化受力分析及內(nèi)力圖的繪制。例如，在講解焊縫連接計(jì)算時(shí)，要用到材料力學(xué)的知識(shí)，用到疊加原理;在進(jìn)行混凝土連續(xù)梁板的計(jì)算時(shí)，先要做出內(nèi)力圖再進(jìn)行配筋計(jì)算，只有分清受拉區(qū)域才能有效地布置鋼筋。

（3）引導(dǎo)解決實(shí)際工程問題。為了解決理論教學(xué)和實(shí)際工程相脫節(jié)及學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)的問題，教師在課堂上就要多講解一些實(shí)際工程中的例子，在布置作業(yè)時(shí)，盡量選擇出自實(shí)際工程的實(shí)例。例如計(jì)算一根簡支梁的配筋時(shí)，要求學(xué)生計(jì)算上部墻體的荷載，畫出受力簡圖、計(jì)算配筋，最后畫出梁的縱剖面、橫剖面施工圖，并滿足構(gòu)造要求。再如，計(jì)算單向板的配筋時(shí)，也要求學(xué)生畫出受力簡圖、計(jì)算配筋，最后畫出板的平面施工圖及剖面施工圖。通過這樣的訓(xùn)練，一方面可以加強(qiáng)力學(xué)方面的知識(shí)，明確力學(xué)計(jì)算模型;另一方面也加強(qiáng)了對(duì)實(shí)際工程的接觸，為課程設(shè)計(jì)進(jìn)行有效地過渡，也為將來從事工作打下基礎(chǔ)。

（4）加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造的學(xué)習(xí)。工程結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造內(nèi)容很多，有些內(nèi)容是規(guī)范中的強(qiáng)制性條文所要求的，所以必須加強(qiáng)這方面內(nèi)容的學(xué)習(xí)，如混凝土保護(hù)層的厚度、鋼筋的錨固長度、最小配筋率、連續(xù)梁板配筋方式、框架結(jié)構(gòu)受力縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的錨固等。對(duì)工程管理專業(yè)的學(xué)生來說，這部分內(nèi)容更顯重要。

（5）引導(dǎo)學(xué)生建立結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的概念，加強(qiáng)概念設(shè)計(jì)。在講解梁板結(jié)構(gòu)時(shí)，讓學(xué)生明白結(jié)構(gòu)的傳力途徑，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就要求每個(gè)桿件的設(shè)計(jì)都是安全的、適用的，即要滿足結(jié)構(gòu)三個(gè)功能的要求。在講解梁板結(jié)構(gòu)的布置時(shí)，讓學(xué)生從經(jīng)濟(jì)的角度、受力的角度進(jìn)行整體把握，以加強(qiáng)建模能力和方案能力的培養(yǎng)。工程管理專業(yè)的學(xué)生沒有更多的時(shí)間學(xué)習(xí)高層建筑及結(jié)構(gòu)抗震的內(nèi)容，在講解多、高層房屋結(jié)構(gòu)概論這一章時(shí)，讓學(xué)生熟悉結(jié)構(gòu)布置的原則、各種結(jié)構(gòu)體系的受力性能及抗震性能的內(nèi)容是很有必要的。

（6）重視讀圖、制圖能力的培養(yǎng)。施工圖是工程師的語言，無論從事施工、監(jiān)理、房地產(chǎn)項(xiàng)目的工程管理、造價(jià)分析等工作都離不開施工圖。因此，培養(yǎng)工程管理專業(yè)學(xué)生的讀圖、識(shí)圖、制圖能力是工程結(jié)構(gòu)教學(xué)的重要任務(wù)。這部分內(nèi)容的教學(xué)可結(jié)合課程設(shè)計(jì)進(jìn)行，如在課程設(shè)計(jì)中首先安排解讀一個(gè)框架結(jié)構(gòu)的工程施工圖，要求學(xué)生了解結(jié)構(gòu)施工圖的組成、特點(diǎn)及各部分的表示方法。其次，要求學(xué)生根據(jù)所提供的建筑圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制結(jié)構(gòu)施工圖。這方面的內(nèi)容有：進(jìn)行樓蓋的設(shè)計(jì)或一個(gè)樓梯的設(shè)計(jì)或一榀排架的設(shè)計(jì)，在給學(xué)生提供的指導(dǎo)書中，故意留一些內(nèi)容讓學(xué)生獨(dú)立思考，查一些資料，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

4.課程建設(shè)與能力培養(yǎng)的思考

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝不斷提升，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范也在不斷更新。為了適應(yīng)工程的發(fā)展，《工程結(jié)構(gòu)》教材也應(yīng)該隨著規(guī)范的更新及時(shí)修訂，補(bǔ)充新知識(shí)。教材中每章后面的習(xí)題應(yīng)進(jìn)行精簡，習(xí)題盡量來源于工程實(shí)際，并輔以工程背景。另外，結(jié)構(gòu)新體系不斷出現(xiàn)，建筑體型越來越復(fù)雜，設(shè)計(jì)與施工難度越來越高，對(duì)工程管理專業(yè)畢業(yè)生的要求也越來越高。為了適應(yīng)新的就業(yè)環(huán)境，培養(yǎng)滿足社會(huì)要求的工程管理專業(yè)人才，對(duì)《工程結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)提出了更高的要求，對(duì)課程內(nèi)容不僅要求學(xué)生學(xué)懂學(xué)扎實(shí)，還要能夠靈活運(yùn)用。為了達(dá)到理想的教學(xué)效果，我們的教學(xué)手段、教學(xué)方法也應(yīng)作相應(yīng)地變化，針對(duì)課程內(nèi)容結(jié)合工程案例采用多媒體教學(xué)、黑板講解、案例分析、大作業(yè)練習(xí)等手段強(qiáng)化教學(xué)效果;在考核環(huán)節(jié)可采用平時(shí)成績和考試成績相結(jié)合的考核辦法，適當(dāng)提高平時(shí)成績的比例，減少考試成績的比例，比如平時(shí)成績占40%，考試成績占60%。這樣可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，加強(qiáng)平時(shí)的學(xué)習(xí)，減少考試前臨時(shí)突擊復(fù)習(xí)，有利于提高學(xué)習(xí)效果。

5.結(jié)語

工程管理專業(yè)培養(yǎng)的是融工程技術(shù)與管理科學(xué)于一身的復(fù)合型人才，通過近幾年對(duì)教材的建設(shè)及教學(xué)改革的探索，我院《工程結(jié)構(gòu)》的教學(xué)取得了滿意的效果，工程管理專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力、分析問題、解決問題的能力有了明顯的提高，為社會(huì)培養(yǎng)了合格的人才，增強(qiáng)了學(xué)生就業(yè)的競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張偉杰，王繼科，李海瑞.工程結(jié)構(gòu)專業(yè)知識(shí)在工程管理中的重要性[J]教育教學(xué)論壇，2020，47（4）：293-294

[2]楊立國.“工程結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)內(nèi)容整合研究[J]內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2015，24（2）：85-88

[3]孫敦本，吳能森.工程結(jié)構(gòu)[M]北京：人民交通出版社，2013