王曉妮+陸益軍
摘要:本文主要針對混凝土結構課程目前所遇到的一些問題,提出對混凝土結構課程進行改革,通過課程中引入平法識圖內容、結合工程實例加強實踐環節、教學與注冊結構工程師接軌等措施,提高了學生的學習積極性,增強了學生的工程實踐應用能力,達到獨立學院應用型專業人才的培養目標。
關鍵詞:應用型;混凝土結構;人才培養;教改
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)19-0131-02
一、引言
混凝土結構約有150年的歷史,與鋼、木和砌體結構相比,由于它在物理力學性能、材料來源以及工程造價等方面有許多優點,所以發展速度很快,應用也最廣泛。我國是采用混凝土結構最多的國家,在高層建筑和多層框架中大多采用混凝土結構,混凝土結構在鐵路、公路、城市立交、地鐵隧道以及水利港口等交通工程中也得到廣泛的應用,目前,建筑業應用最廣泛的結構仍然是鋼筋混凝土結構。混凝土結構這門課主要是對建筑結構進行分析和計算,是土木工程專業的考研專業復試科目,是一門核心專業課程,具有很強的綜合性與實踐性,涉及到結構設計、施工、造價、項目管理等各個領域。以往的教學側重結構設計,強調理論分析,對學生的專業基礎能力要求較高,這對考研及今后進設計院上班的同學很有幫助,但這種教學模式對部分基礎知識相對較弱的學生來說學習起來比較吃力,與施工單位所需求的現場技術管理人員的技能要求也不能很好吻合,需要對本門課程進行一系列的教學改革。
二、本門課程的教學現狀和面臨問題
混凝土結構是高等院校土木工程類專業的一門核心專業課程,在整個教學計劃中占有重要地位,并且直接影響到本科畢業設計能否順利進行。該課程內容多、理論性強,傳統的教學模式已不能滿足行業和學生的需求,亟待進行教學改革。主要表現在以下幾個方面。
(一)課程內容陳舊
混凝土結構課程在我國本科土建類專業已經開設了幾十年,主要內容是討論鋼筋混凝土構件的受力性能、設計計算方法和配筋構造等,其基本理論涵蓋了材料性能、結構設計方法、鋼筋混凝土構件承載能力計算及裂縫、變形與耐久性的驗算,還涉及了預應力混凝土構件的基本知識,這種強調理論學習的傳統的教學思維模式已不適應當前應用型本科院校轉型及深化教育教學改革的政策,不能滿足職業崗位能力培養的需要。國內很多獨立學院開始轉變思想觀念,改革傳統的以學科型、研究型為特征的人才培養模式,確立以應用型、創新型為特征的人才培養模式,堅定不移地走以就業為導向、產學研結合的辦學之路,著力培養合格的應用型人才。
(二)教學模式單一
混凝土結構設計是一門專業性、實踐性較強且對學生的專業基礎知識要求較高的課程,若僅僅依靠課本講述理論知識,會使課堂內容較枯燥,同時,對于一些力學基礎相對較弱的學生來說學起來比較吃力,從而致使部分學生喪失學習的興趣和積極性。另外,隨著網絡資源的豐富和各種專業教學軟件平臺的推廣,傳統的以講為主的授課模式已難以滿足學生的需求,不能引導學生創新,不利于學生能力的培養。
(三)實踐教學薄弱
目前本門課程是4個學分的理論課和1個學分的課程設計,課程設計一般安排在理論課結束后,時間為一到兩周,采用集中教學的方法。但這樣的安排僅能完成一項課程設計,通常內容為混凝土單向肋梁樓蓋的設計,無法涵蓋整個課程的教學內容,對知識的鞏固十分不利。實踐教學的匱乏,使學生在課堂上所學的理論難以和實踐相結合,對結構的設計計算和構造要求的應用缺乏直觀的認識,專業知識難以融會貫通,將影響后續課程的學習,甚至影響到畢業生到工作單位后的工作適應期。
三、教改的主要內容和措施
(一)將平法制圖、識圖引入教學環節中
目前大多的混凝土結構教材仍采用傳統的那種將構件從結構平面布置圖中索引出來,再逐個繪制配筋詳圖的方法,這種傳統的方法較形象便于學生理解,但較煩瑣且整體性較差。現在建筑行業已經廣泛使用平法標注,也就是把結構構件的尺寸和配筋等,按照平面整體表示方法制圖規則,整體直接表達在各類構件的結構平面布置圖上,再與標準構造詳圖相配合,即構成一套新型完整的結構設計。一方面,為了與市場相吻合,在教學和課程設計中引入結構施工圖的識圖環節,在課堂上借助鋼筋算量及結構設計軟件將二維結構施工圖轉化為三維鋼筋模型,讓學生對結構的配筋有一個直觀的認識,從而提高學生學習趣味性和識讀圖紙的準確性。另一方面,課程設計將分為兩部分:結構設計部分由考研或今后從事結構設計方向的學生完成,設計好的成果由今后從事施工管理崗位的學生用平法制圖,并結合標準構造詳圖,匯出鋼筋表,算出鋼筋量。這種考慮學生今后不同發展方向而指定的教學模式,符合的社會崗位和學生自我發展的需求。
(二)采用較為靈活的分散式大作業的工程案例形式進行實踐教學
目前的課程設計一般安排在課程結束后,時間為一到兩個教學周,采用集中教學的方法。但這樣的安排僅能完成一項課程設計,通常內容為混凝土單向肋梁樓蓋的設計或簡單的框架計算,無法涵蓋整個課程的教學內容,對知識的鞏固十分不利。
為強化實踐環節在教學中的引導地位,可采用較為靈活的分散式大作業形式進行工程案例的設計,圍繞一實際框架結構或磚混結構建筑施工圖,要求學生分別完成樓面板、梁的荷載計算及承載力的計算和配筋設計、框架柱偏壓承載力的計算和設計、樓梯和雨棚的設計。大作業以小組形式完成,每組由四名成員組成,學生可根據自己就業需求和興趣自由選擇,兩名同學負責計算,另外兩名同學負責繪圖。在完成大作業的過程中,學生必然會查閱各種文獻和圖集,從而提高了其教學內容的實用性和工程應用性,使學生通過這一環節的訓練真正做到“懂設計”、“會畫圖”。
(三)建立電子試題庫
我國在建筑結構設計行業實行注冊結構工程師制度。注冊結構工程師分一級注冊結構工程師和二級注冊結構工程師,是指經全國統一考試合格,依法登記注冊,取得中華人民共和國注冊結構工程師執業資格證書和注冊證書,從事房屋結構、橋梁結構及塔架結構等工程設計及相關業務的專業技術人員。注冊考試具有很強的綜合性,涉及到《建筑結構荷載規范》《建筑結構可靠度設計統一規范》《混凝土結構設計規范》等內容,這與混凝土結構的教學內容包含的鋼筋混凝土材料、結構設計方法、鋼筋混凝土基本構件、鋼筋混凝土結構設計等內容相對應。然而,混凝土結構設計原理課程的教學與注冊結構工程師執業資格標準仍存一定差距。這與當前獨立學院土木工程專業應用型創新人才培養的目標不協調,為使學生畢業后能順利從事結構設計、工程施工和項目管理等工作,與當今土木工程行業社會需求接軌,本課程將注冊結構工程師執業資格標準融入課程教學中,逐步建立包含注冊結構師考試的電子試題庫。混凝土結構設計課程的特點是計算與構造并重,學生在掌握設計計算的同時要熟悉行業規范。因此通過學生自己練習和老師講解試題庫里這些與現行規范結合得很緊密的試題可很好地提高學生對構造要求的理解和應用,增強學生對規范的重視和熟悉程度。
四、結語
在當前獨立學院新一輪人才培養方案制定的背景下,理論性較強的課程已經不能滿足社會行業和學生自身的需求,混凝土結構課程是土木工程專業的一門核心專業課,在整個專業建設中有舉足輕重的作用,混凝土結構課程的教學改革勢在必行,教改經過了兩屆學生的實踐,教改前后相比,學生的工程實踐能力增強明顯,對后續課程的學習有很大的促進作用,學生學習的主動性、積極性明顯提高,課堂效果較好,最終考核成績較理想,達到了預期應用型人才培養的目標。
參考文獻:
[1]解國梁,郭巍,張兆強等.混凝土結構課程設計教改與實踐[J].實驗科學與技術,2012,(03).
[2趙羽習,吳英瑤.結合網絡應用促進《鋼筋混凝土結構設計》的教學改革[J].中國科教創新導刊,2012,(05):194-196.
[3]張芹,孫冬梅.獨立學院應用型人才的培養[J].高等教育與學術研究,2008,(1):53-56.
[4]許英等.混凝土結構設計原理教學方法與教學手段探討[J].高等建筑教育,2008,3(17):88-91.
[5]曾祥蓉等.提高混凝土結構設計原理課程教學質量的實踐與探索[J].高等建筑教育,2013,3(22):109-111.
[6]申向東,李平.“大土木”工程類主干課程體系整合探索[J].內蒙古農業大學學報:社會科學版,2003,(4):85-86,90.
Exploration on Teaching Reform of Concrete Structure Course Based on Educating Application Oriented Talents
WANG Xiao-ni,LU Yi-jun
(Zijin College Online,Nanjing University of Science & Technology,Nanjing,Jiangsu 210098,China)
Abstract:Aiming at some problems encountered in the course of concrete structure course,the reform of concrete structure course is put forward. Through the course of introducing flat law knowledge map content,combined with the engineering practice,strengthening practice teaching and practice registered structural engineers and other measures to improve the students' learning enthusiasm and enhance the engineering practice ability of students,reached the goal of the Independent Institute of applied professional talents.
Key words:application type;concrete structure;talent training;educational reform