《混凝土結構設計》課程建設探討

于 榮 （青海大學 土木工程學院，青海 西寧 810016）

教育部2018年首場新聞發布會推出首批的490門“國家精品在線開放課程”。“入選的課程質量高、共享范圍廣、應用效果好、示范性強，從整體上代表了當前我國在線開放課程的最高水平。”教育部高等教育司司長吳巖說[1]。創建精品課程的提出是2003年教育部實施的“高等學校教學質量與教學改革工程的重要內容。精品課程不但承載著專業的辦學定位、教師的教學思路與教學理念，而且強化了高校教學工作的中心地位”[2]，精品課程具有典型的示范和指導作用。混凝土結構設計課程作為土木工程專業的專業核心課程，其教學過程的組織，教學目標的要求應該更高一些，應該適應用人單位的需要。目前大多數高校土木工程專業本科生的就業方向90%以上在施工、監理等工作崗位，在科研院所、設計等單位就業的的學生已經少之又少。因此我們的培養定位應該是結合卓越工程師教育培養，為行業發展和區域社會經濟建設培養應用型高級專業技術人才。綜上所述，混凝土結構設計課程教學改革與課程建設工作顯得尤為重要。

1 課程建設內容

一直以來，我校的課程建設工作結合國家教育部質量工程的要求進行校內課程建設工作。混凝土結構設計作為土木工程專業建筑工程方向的核心課程,以混凝土結構設計原理課程為基礎進行講解。課程內容包含了梁板結構、單層廠房結構設計、多層和高層鋼筋混凝土框架結構的設計計算方法及構造要求三部分內容。課程教學的主要目的是通過本課程學習，使學生具備運用混凝土結構設計基本理論正確進行混凝土結構設計和解決實際技術問題的能力，為學生學習后續相關專業課程以及畢業后在結構工程學科領域繼續學習或工作提供堅實的基礎。

1.1 教學內容的組織

教學內容的組織按照課程大綱要求進行,同時應考慮課程內容的先后銜接問題,按照布姆的認知教學目標可以分為由低到高的6個層次：識記（知識）→領會（理解）→應用→分析→評價→創新,如圖1所示。對應于6個等級,要求學生掌握的難度層次是逐步推進的,對于課堂教學的教學內容組織也應該是遵循課程的教學規律，由淺入深逐步推進的過程。

圖1

建筑物是一個有效的整體結構，是由多個基本構件組成的相互聯系、相互影響的整體“建筑和工程的學生往往是通過學習基本構件及其有關的具體設計和施工要點來學習工程知識。這種方法假設學生自己會返回去發現怎樣把部分結合成整體。但不幸的是，這種假設很少會實現，因為學習的模式和建筑設計思路的自然流程相反。”[3]在混凝土結構設計原理課程中學生掌握了基本構件的組成與設計方法，完成了知識技能學習目標的基礎目標部分。在混凝土結構設計課程中將基本構件進行有效的組成結構整體，學習進入了知識技能學習目標中的高級目標階段。也就是說學生僅憑片段的技術知識無法做出創造性的成果，正確的結果應該是著眼于整體結構，分解出關鍵的基本構件，之后再推敲出實現總體而需要的細部構造，這是一個綜合分析與評價的過程。基于上述原因，在進行教學組織時結合課程設計（框架結構設計與單向板肋梁樓蓋設計）的過程調整教學內容，從多層框架結構開始再進行樓蓋的設計，之后進行基本構件的設計計算，學生在理論的指導下一步步進行設計計算。學生在完成設計的過程中需要綜合分析問題、提出問題、解決問題。在設計的過程中需要進行知識的整合，促進創造性思維的形成。

1.2 課堂教學方法的多樣化

評價教師的教學方法時經常會說“教學有法，教無定法”。其含義是指每個學科在進行教學時都應該有自身的規律可循，教師應該遵循課堂教學規律進行教學組織，確定教學方法。但每位教師采用的方式方法會根據學生的基礎以及課堂反映等情況有所不同。目前大學課堂教學應用的教學方式很多，大多是以傳統的課堂講授為基礎，其他教學方式輔助的方式進行。如討論式教學、參與式教學、自學加課堂討論法、以問題為導向的PBL（Problem-Based Learning）教學法等等。在課堂授課過程中，授課方式采用多媒體課件為主、板書為輔的教學手段。從教學效果來看，以教師講授為主，學生被動接受的“講授型”模式，會出現學生對于內力分析過程概念模糊的問題。因學生已具備力學分析的能力，采用課前運用“雨課堂”推送預習課件以及預習作業，學生通過課前預習，課堂聽講及討論，課后結合課程設計任務的進行完成學習。課程教學方式的一系列改變也帶來了學生學習方式的變化，從“被動接受”到“主動探索”。

1.3 考核方式的多樣化

混凝土結構設計屬于實踐性、綜合性較強的課程，采用常規的考核方式存在一定的問題，對考核方式進行改革。側重考核學習過程以及學生綜合分析問題、解決問題的能力。采用平時成績50%（包含平時作業（10%）及課堂考勤及提問（10%）、期中考試（15%）、模型制作（15%）四部分內容），平時考核采用開放性試題及結構設計作業為主，設計性考核成績分布在學生的每一個學習過程中。以及期末閉卷考試（50%）的考核方式，期末考試采用閉卷考試方式進行，側重基礎理論的考核。通過考核方式的變化促進學生學習方法的改革。

1.4 網絡教學課程建設

利用各種網絡資源為課堂教學服務，開拓學生視野，增強學生學習興趣。通過目前學生應用較多的社交軟件如（QQ、微信）推送課程相關資料，課程測試環節通過“雨課堂”中的課堂測試環節進行。通過不同的方式進行學習，并及時和教師進行溝通。

2 實踐教學環節教學改革

實踐教學是學生工程實踐能力培養的重要環節。因此，實踐教學環節的改革顯得尤為重要，實踐環節的培養目標應該以培養學生實際工程應用能力來開展。

本課程的實踐環節共分為三個部分即：結合工程實際開展現場教學；課程設計；各類結構設計競賽。現場教學與理論授課過程穿插進行，學生在完成“混凝土結構設計原理”課程的學習后，已經建立起工程結構的基本概念，在參觀施工現場時能夠建立起從理論到實踐的基本概念，為課程結束之后為期一個月的生產實習活動打好基礎。

對于混凝土結構設計而言，構造要求與理論計算過程處于同等重要的地位。設計過程中需要用到結構類規范及16G101-1圖集等相關資料。在課程設計教學過程中應該加強學生對規范條文的學習和理解，并應加強對辦公軟件的應用，進行全方位的工程設計綜合訓練。因此，對課程設計的題目的選擇以及設計過程的安排應該更加切合實際。

2.1 設計題目選擇

按照教學計劃要求與本課程相關的實踐環節是混凝土結構設計課程設計一（單向板肋梁樓蓋課程設計）以及混凝土結構設計課程設計二（框架結構設計）兩部分內容。為了促進學生實踐能力以及綜合分析問題能力的培養，在課程設計選題時立足本課程的特點，結合畢業設計的選題要求，以“強化基礎知識理論，拓展知識面”為指導思想，結合畢業設計的相關要求，學生自選建筑類型進行方案設計（簡單的框架結構建筑方案確定）并進行結構布置，然后選取一榀橫向框架進行計算。梁板結構設計計算本應屬于框架結構設計計算的一部分內容。因此，單向板肋梁樓蓋的設計題目將從框架結構中選取，既做到了課程設計題目“一人一題”的教學要求，又與實際設計環節相結合，為后續畢業設計環節打下堅實的基礎。

2.2 設計過程改革

圖2

課程設計環節改變以往理論課程結束后集中進行的方式，課程設計任務在理論授課之前下達，課堂授課方式類似于啟發式教學。授課內容結合課程設計任務進行，啟發和引導學生主動思考，留出充分的思考問題的空間。課堂組織圍繞"課程設計"按照圖1的循環模式進行。學生針對課程設計中的問題前期進行了分析與思考，后期進行討論和實際操作，加深了對知識點的理解。這樣做不僅提高了課堂教學效果，而且增強了學生學習的積極性和主動性，對學生的學習過程進行有效的監督。計算部分要求學生進行手算，之后進行計算書的編制。圖紙繪制部分全部采用手工繪制，通過課程設計增強學生對相關規范條文的熟悉程度，以及對構造要求的重視程度，強化學生的實際動手能力。

課程設計結束之后，結合學院進行的結構設計大賽，學生進行實際操作環節的訓練。學生的學習過程從理論分析完成之后進行實際動手能力的測試。

3 結束語

通過課程建設工作的進行，混凝土結構設計課程教學團隊中增加了“雙師型”的教師，有助于學生工程實踐能力的培養。通過教學內容的組織、教學方法的改變，考核方式的過程化，促進學生“過程化的學習”。達到以學生為中心的教學目標。至此,混凝土結構設計課程已形成了將應用型人才培養的要求貫徹于教學全過程,將培養學生實踐能力和創新意識貫穿于教學全過程,注重教學方法和教學手段的改革與創新的特色,課程的教學質量得到提高。