《混凝土結構基本原理》課程的教學模式改革

趙博+程冠華

摘要：“混凝土結構基本原理”課程是土木工程類專業中非常重要的一門專業基礎課，本文在分析其課程特點和當前教學現狀后，針對所存在的問題，圍繞培養應用創新型人才的目標，從優化教學內容、改進教學方法、完善考核方式、加強實踐教學等方面著手，進行深入的研究和探討，為提高該課程的教學質量和實際效果提供參考。

關鍵詞：應用創新型人才；“混凝土結構基本原理”；教學改革；課程建設

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（a）-0000-00

Abstract： The course of concrete structure principle is an important professional course in the civil engineering major. After analyzing the course characteristics and current teaching situation， this paper surrounds the target of training applied innovative talents， conducts in-depth research and discussion for the existing problems from the aspects of optimize teaching contents， improving teaching methods， examination assessment methods and enhancing practice teaching. It can provide a reference for improving this courses teaching quality and the actual effect.

Key words： Applied and innovative talent； Concrete structure principle； Teaching reform； Course construction

一、教學改革的背景與意義

當前高等教育的結構呈現出多元化和多樣性，發展應用型本科教育，培養多樣化人才已成為了共同的選擇和普遍趨勢。為此，我國專門提出了“卓越工程師教育培養計劃”。太原理工大學作為一所理工科優勢明顯的“211工程”重點建設大學，是教育部61所首批入選的“卓越工程師教育培養計劃”、國家“大學生創新性實驗計劃”的實施高校，在培養創新型人才方面承擔著重要的責任。針對土木工程專業的本科生教育，在新形勢下如何培養素質高、能力強、滿足企業所要求的高等技術應用型人才，是土木工程專業課程教學改革所面臨的主要任務。

《混凝土結構基本原理》課程是土木工程專業一門重要的必修專業基礎課，內容覆蓋了土木工程專業下屬的建筑工程、巖土工程、結構工程、道路橋梁工程、工程管理等專業方向，在整個人才培養中發揮著承接專業知識啟迪實踐應用的功能，其教學質量直接影響教育質量。其教學質量對于培養土木工程應用型高技術人才，特別是培養學生的創新能力和工程能力具有非常重要的作用[1，2，3]。但從太原理工大學及全國其他高校的教學現狀來看，學生普遍存在著理論脫離實際的傾向，實踐動手能力較差，缺乏運用所學知識分析、解決問題的能力。為了破解這一難題，急需根據《混凝土結構基本原理》知識體系的認知規律，結合我校土木工程專業的特點，對其教學改革進行探索與研究。

二、課程的特點與教學現狀

《混凝土結構基本原理》課程是土木工程專業的主導課程，以結構力學、理論力學、材料力學、土木工程材料等課程內容為基礎，具有理論性、綜合性、實驗性和實踐性強的特點，其基本理論涵蓋了材料性能、結構設計方法、構件承載能力計算及裂縫、變形與耐久性的驗算，還涉及到了預應力混凝土構件的基本知識。教學內容跨度廣、難度大，存在著“七多”，即概念多、公式多、系數多、符號多、構造規定多、教學環節多，且其文字內容敘述多[4，5]。因此學生在學習時往往覺得很難，做題時難以入手。傳統的教學方式主要是以教師為主體地位，采用課堂授課的方式，強調理論知識的傳授。面臨著以下幾方面的問題：

（1）教學觀念缺陷。由于采用以教師為中心，學生一味地被灌輸知識。這種以繼承為中心的教育，強調知識的記憶、模仿和重復練習，缺乏先進的教育理念，極大的壓抑和束縛了學生的創新意識。

（2）教學資源匱乏。該課程的內容非常豐富，且涉及到很多的規范和工程實踐，難度比較大。在師資力量方面，目前大多數教師是博碩士畢業后直接進入高校任教，缺乏一定的工程實踐經驗和鍛煉機會，動手實踐能力相對較弱，加之教學方式單一，直接影響到了該課程的授課效果。

（3）教學考核落后。由于考試方式主要采用閉卷形式，考核內容大多圍繞課本知識，套用各種公式。而學生多以“應試”為學習目的，只是在短時間內集中強化式記憶，死記硬背來應付考試。顯然，這種類型的考核方式達不到培養學生創新能力和工程意識的教學目的。

因此，在明確該課程的特點和規律后，為了適應新時期對土木工程卓越人才的培養目標要求，旨在提高學生綜合素質為目的，迫切需要改革和完善該課程教學體系，根據知識的結構體系和認知規律，既注重基本概念和基本理論的講授，又努力提高學生綜合運用知識與理論的能力，提高學生創新意識和實踐動手能力。

三、教學改革的方法與手段

從教學內容、教學方法、考核方式這幾個基本方面著手，對該課程的教學模式進行教學研究和改革探討，以期建立科學合理的教學模式，貫穿“授之以漁”的思想，提高其教學質量和教學水平。具體描述如下：

（一）教學內容改革

（1）理論部分：在教學過程中強化知識體系的完整、系統和科學性，教學內容以混凝土結構中的基本構件（軸心受力構件、受彎構件、受扭構件、偏心受力構件和預應力混凝土構件）的截面設計為主線，每部分都劃分成“原理、設計、驗證”三部分，讓學生系統掌握它們的受力破壞機理、計算基本假定、計算模型、計算公式以及構造設計要求。通過這樣的講解模式使學生思路清晰，搭建起易于掌握的可塑性知識框架，構建了應用知識進行技術創新能力。

（2）試驗部分：改變傳統教學中陳舊的演示試驗模式，即教師對已澆筑好的構件進行加載，通過破壞現象來分析其原因。采用讓學生直接動手參與，記錄現象并進行思考，培養他們研究性學習的能力。如梁的抗彎試驗，對于方案的設計、構件的澆注、以及從加載到破壞的過程，學生來參與，最后驗證試驗結果和現象是否與預期相同。以激發和培養學生的動手能力和科學創造性思維方法，進一步認識和加深對課本知識的理解、綜合分析與解決問題的能力。

（二）教學方法改革

傳統的教學方法是老師給學生擺明現象、提出問題，然后老師來回答疑問。結合多年的教學實踐后，發現學生更愿意接受互動參與式的教學方式。因此，教師應從學生對知識的認知程度上入手，全面調動其參與性，聯系相關的知識點，力爭達到實現融會貫通。具體如下：

（1）將工程案例穿插到教學過程中，如課程設計、畢業設計和工程現場錄像，都是很好的素材。把解決工程問題作為學習的動力，激發起學生的學習興趣和創新意識，明白所學理論知識與實踐的相互關系，在什么場合使用以及如何使用。此外，在教學時教師應先提出學習的目標和任務，分析和總結知識內容的特點，設置疑問、對重點和難點問題進行討論，提高學生理論聯系實際和應用知識解決實際問題的能力。避免學生在學習時漫無目的，耗費大量時間卻效果不佳。

（2）該部分教學內容多且與現行規范、規程等聯系比較強，應在分析該階段學生的學習特點和各種教學方法的特點等后，確定有哪些適于多媒體教學和傳統的板書。引入大量的圖片、動畫、工程現場錄像等到課堂中來，如清楚直觀地展示梁、柱、樓蓋等構件的鋼筋形式、位置、數量、搭接方式，甚至還可以采用視頻跟蹤，讓學生了解并熟悉一棟建筑的整個施工過程。這樣學生會在學習時產生親切感和親臨感，有利于掌握基本概念，提高整體教學效果。此外，隨著工程建設的需求和發展其內容和知識還在不斷地更新。教師要及時將學科的發展動態和自己的科研成果來不斷填充教學內容，使所授課的知識緊跟學科發展前沿，開闊學生的視野。

（3）考核方式改革。采用多元化的考核方式來評價學生的學習效果，減少其僅靠考試前快速突擊就可取得好成績的弊端，以更加真實合理的方式地來評價學生的學業水平。如綜合考量到平時作業、布置任務的完成情況、課程設計和筆試環節，真正激勵學生平時的認真學習熱情和積極性。

四、結論

通過作者自身的教學鉆研與經驗探討體會，深刻認識到《混凝土結構基本原理》是一門理論與實際密切相聯的學科，各知識點環環相扣，且涉及專業學科面的范圍非常廣。教師應從本課程的認知規律和學生的求知特點來尋找突破口，以先進的教育理念和培養土木工程應用型人才為方針，采取多樣化的教學方法和手段來緊貼實踐，縮小從理論到實踐的距離，找到學生易于接受的最佳方式，將基本技能、工程實踐能力和創新意識真正的融入到教學工作中去，達到既提升學生知識水平的同時，又拓展了其綜合能力。

參考文獻

[1] 東南大學等. 混凝土結構上冊， 混凝土結構設計原理[M]. 中國建筑工業出版社， 2008.

[2] 中華人民共和國住房和城鄉建設部組織. 混凝土結構設計規范[M]. 中國建筑工業出版社， 2014.

[3] 劉素梅， 徐禮華. 混凝土結構基本原理課程雙語教學實踐與總結[J]. 高等建筑教育， 2015， 24（3）：112-116.

[4] 宋巖. 基于卓越工程師計劃的“混凝土結構設計原理”課程教學改革[J]. 蘭州教育學院學報， 2013， 29（12）：83-84.

[5] 顧文虎. 基于“卓越工程師教育培養計劃”下混凝土結構設計原理課程改革探索[J]. 赤峰學院學報：自然科學版， 2013（21）：55-56.