工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革

周翠玲，馮竟竟，張耀軍

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)水利土木工程學(xué)院，山東 泰安271000）

2013年我國加入《華盛頓協(xié)議》組織，開啟了國內(nèi)工程類學(xué)科專業(yè)認(rèn)證的時代。工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。其含義為專業(yè)認(rèn)證機構(gòu)針對高等教育機構(gòu)開設(shè)的工程類專業(yè)教育實施的專門性認(rèn)證，由中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會會同該領(lǐng)域的教育專家和相關(guān)行業(yè)企業(yè)專家共同進(jìn)行，目的是為相關(guān)工程技術(shù)人才進(jìn)入工業(yè)界從業(yè)提供預(yù)備教育質(zhì)量保證。[1]

1 工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念

（1）以學(xué)生為中心，面向?qū)I(yè)全體學(xué)生。即以學(xué)生為主體，學(xué)生和用人企業(yè)對學(xué)校或?qū)I(yè)所提供服務(wù)的認(rèn)可程度是能否通過認(rèn)證的重要指標(biāo)；

（2）實行以結(jié)果為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計，即以行業(yè)需求為導(dǎo)向，設(shè)置專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系，依據(jù)畢業(yè)生的工程素質(zhì)要求、核心競爭力，評價專業(yè)教育的有效性。

（3）持續(xù)改進(jìn)，建立健全全過程的有效評價體系，強調(diào)合格評價，將評價結(jié)果用于教學(xué)設(shè)計的改進(jìn)和提高。

針對上述工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念，關(guān)鍵是深化教學(xué)改革，對現(xiàn)有的教學(xué)體系和課堂教學(xué)模式進(jìn)行改革探索，逐步實現(xiàn)從知識課堂向能力課堂、從句號課堂向問好課堂、從灌輸式課堂向討論互動式課堂的轉(zhuǎn)變，這是提高課堂教學(xué)質(zhì)量，達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)的重要手段。

2 本課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求

《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》是水電工程專業(yè)一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門與工程實際、現(xiàn)行規(guī)范緊密聯(lián)系的課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理和彎、壓、拉、扭等基本構(gòu)件的設(shè)計計算方法。重點培養(yǎng)學(xué)生具有利用所學(xué)的工程專業(yè)知識分析解決復(fù)雜工程問題的初步能力。該課程教學(xué)目標(biāo)包含以下幾點：

（1）掌握鋼筋和混凝土兩種材料的力學(xué)性能，熟悉材料選擇的基本要求。

（2）掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的基本原理，并對其在當(dāng)今工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用情況有清晰的了解，了解其發(fā)展趨勢。

（3）掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的設(shè)計計算理論、適用條件及構(gòu)造要求。熟練掌握彎、壓、拉、扭四種基本構(gòu)件的設(shè)計計算方法與步驟(包括承載能力計算、變形及裂縫開展寬度等驗算)。能依據(jù)設(shè)計計算結(jié)果及規(guī)范要求，正確選擇和配置構(gòu)件中所需的各種鋼筋并繪制相應(yīng)的施工圖。

（4）具有從事混凝土結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的能力，熟悉結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)平面布置方案、構(gòu)件截面形式和尺寸選擇原則和方法，培養(yǎng)學(xué)生工程意識和創(chuàng)新能力。

（5）培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐學(xué)習(xí)能力，具有運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力。

我院于2015年12月正式啟動水利水電專業(yè)工程教育認(rèn)證工作，工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于畢業(yè)要求有12條，《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》是水利水電工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐課程，對應(yīng)其中的畢業(yè)要求1和畢業(yè)要求3，其對應(yīng)關(guān)系見表1。

表1 《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求

3 水利水電行業(yè)對人才的需求特點

3.1 設(shè)計院、施工企業(yè)要求學(xué)生具有較強的專業(yè)綜合素質(zhì)

按照工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，我院針對水電行業(yè)領(lǐng)域的規(guī)劃設(shè)計、施工、管理崗位的綜合素質(zhì)、專業(yè)能力要求的開展了調(diào)研，先后走訪了近20家設(shè)計、施工單位。通過調(diào)研分析得出，設(shè)計、施工企業(yè)看重具有較強專業(yè)綜合素質(zhì)方面的人才。

3.2 對工程實踐能力的要求

設(shè)計院、施工企業(yè)一直是水電工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)的主要去向，用人單位在人才需求方面通常傾向于選擇具有較強工程結(jié)構(gòu)設(shè)計能力、解決實際工程問題的能力，或具有一定工程施工經(jīng)歷和經(jīng)驗的人才。因此，提高學(xué)生的工程實踐能力是學(xué)生順利就業(yè)的關(guān)鍵。

3.3 對計算機應(yīng)用能力提出了新要求

目前，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計大多是利用設(shè)計計算軟件來完成。許多用人單位把對應(yīng)聘人員計算機應(yīng)用能力的考察作為一項基本條件。一般要求掌握的設(shè)計軟件有pkpm、Autocad等，要求學(xué)生能熟練運用這些設(shè)計軟件進(jìn)行水工建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

3.4 具有團隊協(xié)作精神

任何一項優(yōu)良的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計都是項目組全體成員齊心協(xié)力，通力合作的結(jié)果。很多用人單位重視員工的團隊協(xié)作精神，在項目完成過程中要求項目組成員之間相互協(xié)調(diào)，密切配合。因此，具有團隊協(xié)作意識、執(zhí)行力強的人才備受歡迎。

4 以工程教育專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向，進(jìn)行課程教學(xué)改革

4.1 改進(jìn)課堂教學(xué)模式

（1）注重該課程與相關(guān)課程聯(lián)系

該課程的先修課程主要有 《概率論》、《水利工程制圖》、《建筑材料》、《材料力學(xué)》以及《結(jié)構(gòu)力學(xué)》等，因此在該課程學(xué)習(xí)過程中要求學(xué)生應(yīng)具備相關(guān)課程知識。如在進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算原理一章學(xué)習(xí)時，重點講授概率極限狀態(tài)設(shè)計法，設(shè)計規(guī)范采用的以可靠度為基礎(chǔ)的實用設(shè)計表達(dá)式以及荷載和材料強度取值等，均以《概率論》課程的相關(guān)知識為基礎(chǔ)；再如在講授第一章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能時，提前讓學(xué)生們回顧《建筑材料》課程的相關(guān)知識，將教師課堂引導(dǎo)學(xué)習(xí)和課后學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。

（2）預(yù)習(xí)引導(dǎo)、重點突破

該課程的重點、難點內(nèi)容很多，為了便于同學(xué)們理解掌握，在每一章、節(jié)學(xué)習(xí)之前預(yù)先提出幾個問題，讓學(xué)生根據(jù)問題有針對性地進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。授課過程中當(dāng)講述到學(xué)生不易掌握的重點、難點時有意識地放慢節(jié)奏、加重語氣，并及時觀察學(xué)生的反應(yīng)，必要時重復(fù)講述。我們在每章、節(jié)內(nèi)容講授完畢后，對重點、難點及帶規(guī)律性問題進(jìn)行分析歸納總結(jié)，以便學(xué)生更好地學(xué)習(xí)掌握。每次上課前都針對上節(jié)課重點、難點進(jìn)行回顧復(fù)習(xí)。

（3）采用引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)

一般說來，教師對學(xué)生的知識傳授當(dāng)然越詳細(xì)越好，但受教學(xué)時數(shù)（64學(xué)時）所限不可能做到如此。因此教師應(yīng)采取引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)方式，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。充分利用有限的課堂教學(xué)時間，對結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理、課程重點難點及相關(guān)的規(guī)范要求作詳細(xì)講授。課后學(xué)生可根據(jù)自己對知識的掌握程度、合理安排自主學(xué)習(xí)時間，不斷擴大知識面，增強自己的解決問題的能力。

4.2 重視實踐性教學(xué)

為加強學(xué)生工程素質(zhì)、技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，保證學(xué)生踏上工作崗位后能夠很快適應(yīng)工作需要，首先必須重視實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。

（1）重視實驗教學(xué)，實現(xiàn)從封閉課堂向開放課堂轉(zhuǎn)變

傳授理論知識是課堂教學(xué)的重點，而讓學(xué)生加深對理論知識的理解、鞏固必須借助于實踐性教學(xué)。因此課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計除了觀看試驗錄像、工程錄像和計算機模擬動畫外，還應(yīng)重視現(xiàn)場實驗教學(xué)，應(yīng)充分利用結(jié)構(gòu)實驗室進(jìn)行素混凝土梁、鋼筋混凝土梁正截面、斜截面承載力試驗教學(xué)，讓幾個同學(xué)一組利用課余時間親自動手制作試驗梁，在實驗室老師的指導(dǎo)下進(jìn)行試驗，讓學(xué)生認(rèn)真觀測試驗過程中有關(guān)現(xiàn)象，并對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行較為詳細(xì)的分析統(tǒng)計、歸納總結(jié)，從而使學(xué)生對課堂教學(xué)的理論知識有更直觀、深刻的理解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，達(dá)到鍛煉學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生科研興趣目的。

（2）重視課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)從知識課堂向能力課堂轉(zhuǎn)變

課程設(shè)計是繼理論教學(xué)后重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是考查學(xué)生綜合運用所學(xué)知識來解決工程問題的能力的環(huán)節(jié)。該課程理論教學(xué)完成后安排一周的課程設(shè)計，設(shè)計題目是鋼筋混凝土現(xiàn)澆整體式肋形樓蓋的設(shè)計，根據(jù)設(shè)計內(nèi)容通過調(diào)整活荷載大小、主、次梁跨度設(shè)置若干個題目，做到單人單題。從材料選擇、截面尺寸擬定、計算簡圖、荷載統(tǒng)計、內(nèi)力計算及結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計一直到最后繪出梁、板配筋圖，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下完成整個設(shè)計。在輔導(dǎo)課程設(shè)計過程中，應(yīng)有意識地培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的各門課程知識分析和解決工程實際問題，如利用結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識計算出連續(xù)梁板的內(nèi)力之后，再利用該課程第三章、第四章受彎構(gòu)件正截面、斜截面承載力計算知識進(jìn)行梁板的配筋計算，最后結(jié)合工程制圖及相關(guān)的構(gòu)造知識繪出施工圖。通過課程設(shè)計使學(xué)生全面掌握混凝土結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計過程、設(shè)計內(nèi)容及相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)計知識，使學(xué)生將理論知識與實際設(shè)計相結(jié)合，使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化。

（3）重視現(xiàn)場教學(xué)，實現(xiàn)從句號課堂向問號課堂轉(zhuǎn)變

充分利用各種教學(xué)實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)機會，強化學(xué)生對水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識。通過參觀學(xué)習(xí)已建成的或正在施工的水工混凝土結(jié)構(gòu)工程，使學(xué)生對水利工程中常見的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式有所了解；另外，在課程學(xué)習(xí)的過程中，鼓勵學(xué)生到施工現(xiàn)場看一看，觀察結(jié)構(gòu)形式，量一量基本構(gòu)件尺寸，分析一下梁、板、柱的受力和傳力關(guān)系，以及實際工程中鋼筋彎起、截斷、搭接、錨固等構(gòu)造要求，以此激發(fā)學(xué)生對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)興趣。

（4）重視課堂筆記、例題、作業(yè)題

為保證學(xué)生能夠很好地掌握課程教學(xué)內(nèi)容，要求同學(xué)們認(rèn)真做好課堂筆記，認(rèn)真標(biāo)注重點、難點。在每一章節(jié)內(nèi)容講授完畢后，安排一定數(shù)量的例題和作業(yè)題，通過講解例題使學(xué)生熟悉一般解題的思路與方法，然后通過課后作業(yè)練習(xí)進(jìn)一步鞏固掌握。在第三章、第四章受彎構(gòu)件正截面、斜截面承載力計算講述完后布置一次大作業(yè)——鋼筋混凝土懸臂梁的設(shè)計。對學(xué)生完成的作業(yè)都全批全改，指出錯誤的原因，并安排一定的時間進(jìn)行講評，促使同學(xué)們更好地掌握所學(xué)的內(nèi)容，建立正確的工程設(shè)計理念。

4.3 加強校企合作，聘請工程師進(jìn)課堂進(jìn)行案例教學(xué)

在水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)計劃中留出一定數(shù)量學(xué)時（預(yù)留8學(xué)時），聘請工程施工單位或設(shè)計院有豐富工程經(jīng)驗的工程師進(jìn)課堂授課，依據(jù)他們從事的實際工程進(jìn)行案例教學(xué)，在教學(xué)過程中結(jié)合他們的工程經(jīng)驗重點強調(diào)課程理論知識與實際工程緊密聯(lián)系，拓展學(xué)生的工程視野，促進(jìn)學(xué)生工程素質(zhì)和工程能力的提升。

5 結(jié)語

為滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，培養(yǎng)適應(yīng)國際化需求的高技術(shù)、高素質(zhì)的水利水電工程專門人才，課程教學(xué)方法改革與實踐應(yīng)體現(xiàn)教學(xué)相長、以學(xué)生為本、與時俱進(jìn)的原則，我們對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)資源及考核方法等都進(jìn)行了研究探討，實施過程中還存在一些問題，為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，滿足國際化人才需求，還需要進(jìn)行不斷的探索和改進(jìn)。