混凝土結構設計原理課程的教學探討

蔡張杰

鹽城工學院，江蘇 鹽城 224000

混凝土結構設計原理課程的教學探討

蔡張杰**

鹽城工學院，江蘇 鹽城 224000

混凝土結構設計原理是土木工程專業的核心專業基礎課，結合其理論性與實踐性緊密結合的特點，對教學內容、教學方法和考核方式進行了探索和實踐。

鋼筋混凝土結構設計原理；課程特點；教學；方法；考核

混凝土結構設計原理是土木工程專業的核心專業基礎課，是一門理論性、實踐性很強與現行的規范、規程等密切相關，綜合性強，教學難度大的課程。其先修課程有理論力學、材料力學、結構力學、土木工程材料等，為后續專業課的學習、混凝土結構課程設計、畢業設計提供理論依據和計算方法，同時也為學生今后參與工程實踐或者進一步深造打好良好基礎。課程主要講授鋼筋與混凝土的材料性能，鋼筋混凝土結構的設計原則，鋼筋混凝土受彎、受壓、受扭構件的承載能力計算，鋼筋混凝土構件正常使用狀態下的裂縫、變形及耐久性的驗算，預應力混凝土結構的設計基本原理等。

然而該課程與先修課程相比具有多方面的差異性：混凝土和鋼筋彈塑性材料本構關系多；計算公式參數多、假定多，解答結果種類多；構造措施多；規范要求多等。對學生的學習，教師的教學帶來了一定的難度。本文從教學內容、教學方法、考核方式三方面做出了一定的探討。

一、教學內容

(一)課程綜合性強，與基礎課程聯系緊密

本課程主要講授鋼筋混凝土結構與預應力混凝土結構的設計原理與計算方法。課程由混凝土和鋼筋這兩種具有特殊物理力學性能的材料入手，然后逐章介紹基本構件的實驗-基本假定-應變應力圖形-計算公式-構造要求。

要深入掌握這些核心知識點，首先應使學生透徹理解混凝土的強度與變形、鋼筋的強度與變形，為實驗結果的分析提供理論依據。構件從實驗加載開始到構件破壞結束整個過程中，緊密結合力學知識和基本假定詳細推導應力圖形。運用材料力學和數學進行計算公式推導、簡化過程中，貫徹混凝土和鋼筋這兩種特殊材料對構件受力平衡分析計算公式的復雜影響，導致計算結果具有一定可變空間，轉變學生思維模式。計算公式中引入的一些計算參數和經驗參數，例如相對受壓區高度、受壓構件穩定系數等，結合《鋼筋混凝土結構設計規范》和工程經驗幫助學生理解。對于現行規范提出的不同類型構件的不同構造措施，例如鋼筋直徑、間距、保護層厚度、合理配筋率范圍等，從材料各自的力學特性、非力學特性，以及這兩種材料的組合使用出發，結合工程應用和實驗結果，幫助學生理解和記憶。

(二)對比講解，加深重難點知識的理解

在講授過程中，幫助學生整理各章節之間的內在聯系，進行對比講解，使學生對重難點知識的掌握更加牢固。例如第一類T型截面與單筋矩形截面對比；第二類T型截面與雙筋矩形截面對比；大偏心受壓構件與受彎構件對比等。在合理安排教學內容的基礎上，引導學生復習相關先修課程來幫助重難點知識的理解。同時對課程中出現的不同構件的不同構造要求，適時歸納與分類，使其條理化和簡單化。

二、教學方法

(一)預習引導、重點突破

在講解前進行預習引導，提出幾個下次課學生需要回答的問題，使得課程的預習有目的性和針對性。在講授過程中，對重難點部分放慢節奏，觀察學生課堂反應，及時調整和隨堂復習。課后復習要求學生主動進行教學內容的對比和總結。做到每章內容有提要，重難點知識有歸納和總結。

(二)傳統教學與多媒體有效結合

對于混凝土結構設計原理這門理論性和實踐性結合緊密的課程而言，一方面需要傳統板書教學，例如受彎構件正截面承載能力平衡方程的建立及其試用條件，通過板書的形式推導，可以引導學生主動分析問題、思考問題，加深理解和記憶；另一方面需要多媒體的現代教學方法，例如受彎構件正截面破壞全過程，可以通過圖片及視頻資料重現，結合力學知識，對破壞特征歸納總結，使得學生對知識的理解全面化、立體化，促進學生學習的積極性和主動性。

(三)理論與實踐相結合

混凝土結構設計原理很多計算公式由實驗結果回歸而成并且計算結果不唯一，理解起來存在一定的困難。通過工程案列教學，使學生參與資料的收集、方案的選取、計算結果的分析，加深工程概念，培養工程素質。組織學生進行工程現場觀摩，加深基本構件的配筋方法、構造措施以及混凝土結構施工的理解。

三、考核方式

混凝土結構設計原理是一門理論與實踐緊密結合的課程，既有系統的科學理論，又有很強的工程概念。課程要求學生掌握拉、壓、彎、扭、剪五大基本構件的受力性能、計算方法和構造措施，具有運用《鋼筋混凝土結構設計規范》解決實際工程問題。但本課程中計算公式復雜，參數取值多，構造要求多，采用完全閉卷考試的形式對學生記憶工作量增加太多，而且會導致學生的復習只側重于公式的死記硬背，知識掌握不夠全面。筆者認為，可以嘗試將側重理論基礎的閉卷考試和側重工程實際的開卷問答相結合的考核方式，同時考核成績中還應囊括作業成績、平時考核成績、實驗成績等方面，具體考核方法為：作業成績占總成績10%，平時考核成績占總成績10%，實驗成績占總成績10%，開卷問答占總成績20%，期末考試占總成績50%。采用多元化的考核方式，可以多方面的檢查學生對課程的掌握情況，有效避免學生平時不認真，考前突擊的不良現象。

四、結語

混凝土結構設計原理主要講述基本構件設計原理和設計方法，課程內容多，知識廣，與基礎課程聯系緊密，工程應用型強。根據課程特點，不斷探索和實踐多樣化的教學方法，提高學生學習興趣，增強學生課本知識聯系工程實踐的能力，并且在教學過程中應重視學生綜合素質的培養，為今后從事土木工程相關工作打好基礎。

[1]東南大學，天津大學，同濟大學合編.混凝土結構設計原理[M].5版.北京：中國建筑工業出版社，2012.

[2]王秋萍，李宏偉.混凝土結構課程的的教學方法初探[J].高等建筑教育，2005，14(1)：59-61.

[3]整潔，朱方敏，程昌林，張衍林.高等水利類專業《結構設計原理》課程教學改革研究與實踐[J].科技致富向導，2013(30)：350.

[4]匡亞川.論混凝土結構設計原理教學方法改革[J].長沙鐵道學院學報(社會科學版)，2008(4)：110-111.

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** 作者簡介：蔡張杰(1989-)，男，漢族，江蘇鹽城人，長安大學建筑與土木工程，工程碩士，鹽城工學院，助教。