時間：2023-10-13 16:07:46
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鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理是土木工程專業(yè)重要的一門專業(yè)主干課，該課程主要研究典型構(gòu)件梁、板和柱等的一些力學(xué)性能、設(shè)計方法、構(gòu)造要求和破壞特征等，其任務(wù)是向?qū)W生傳授混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能、計算原理和設(shè)計方法，為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
然而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的特點是概念多、內(nèi)容多、符號多，加上規(guī)范的約束性，公式的經(jīng)驗性和問題的多解性，給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了一定的困難。為了改變這種狀況，提高教學(xué)效果，本文結(jié)合作者多年的教學(xué)經(jīng)驗，從課堂教學(xué)的角度作了一些探討。
1 課程特點
（1）課程綜合性很強，要求學(xué)生具備扎實的數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)知識。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的教學(xué)內(nèi)容從材料的力學(xué)性能入手，然后研究基本構(gòu)件的承載特性和破壞特征。由于混凝土是由水泥、骨料和水?dāng)嚢杞?jīng)凝結(jié)硬化而形成，因此，混凝土材料的離散性大，力學(xué)性能較為復(fù)雜，相應(yīng)的材料參數(shù)具有不確定性。為了獲得混凝土材料及其構(gòu)件的強度設(shè)計值，需要學(xué)生掌握概率論與數(shù)理統(tǒng)計相關(guān)的數(shù)學(xué)知識，理解極限狀態(tài)設(shè)計方法。在分析構(gòu)件基本受力過程中，雖然混凝土材料不是均質(zhì)且非各向同性材料，但仍采用了材料力學(xué)分析問題的方法。因此，需要學(xué)生具有扎實的數(shù)學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)。
（2）理論與工程實踐相結(jié)合，需要培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本原理是一門由理論向工程實踐轉(zhuǎn)化的學(xué)科，也是學(xué)生第一次接觸理論與工程實踐都很強的課程。在教學(xué)過程中，學(xué)生經(jīng)常有解決問題的結(jié)果為什么不是唯一的困惑。因此，需要讓學(xué)生明白，影響一個實際工程的參數(shù)很多。在滿足《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的前提條件下，很多參數(shù)的選取具有一定的主觀性和經(jīng)驗性。因此，需要在課程教學(xué)中，建立學(xué)生的工程概念，培養(yǎng)他們的工程素質(zhì)。
（3）涉及內(nèi)容多，知識覆蓋面廣。
鋼筋混凝土基本原理內(nèi)容主要包括：材料特性、構(gòu)件的承載性能、理論分析、構(gòu)件設(shè)計計算等四個部分。在材料特性中，不僅要掌握混凝土的力學(xué)特性，也要掌握其非力學(xué)特性，如收縮與徐變。構(gòu)件的承載性能中，由于混凝土的離散性及脆性特征、鋼筋與混凝土2種材料的配比，以及荷載的加載方式，都會影響著構(gòu)件的承載性能。通過分析構(gòu)件的承載性能，建立合理的力學(xué)計算模型，進行理論分析，推導(dǎo)出構(gòu)件的設(shè)計計算理論。并與實驗結(jié)果相對比，并考慮工程的安全性及舒適性，最終落實到工程實踐中。因此，鋼筋混凝土基本原理涉及內(nèi)容多，體系龐雜。
2 課堂教學(xué)探討
（1）采用案例法，梳理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的內(nèi)容。
案例教學(xué)法是以學(xué)生對案例的運用和討論為特點，幫助學(xué)生掌握對實際問題進行分析和反思的方法，重在提高學(xué)生的認(rèn)識水平和解決問題的能力。其教學(xué)方法是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的需要，以案例為基本素材，把學(xué)生帶入特定的事件情景中，進而識別問題、分析問題和解決問題，其最根本的內(nèi)容就是案例的選取和使用，這也是案例教學(xué)區(qū)別于其它方法的關(guān)鍵。其特點有：真實性、典型性、規(guī)范性、啟發(fā)性和實用性。
（2）樹立正確的設(shè)計觀念，培養(yǎng)工程素養(yǎng)。
在剛開始講授鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理課程時，學(xué)生的概念里仍然是任何問題都只有唯一的精確理論解，學(xué)生只會解答嚴(yán)格給出條件的問題，但條件設(shè)定不完全時，學(xué)生往往會無法下手。面對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本原理，學(xué)生總會設(shè)法找到設(shè)計結(jié)果的唯一性與精確性。這就需要授課老師回答正確的設(shè)計觀念。設(shè)計是從未知到已知，包括收集資料，方案比較，計算分析，結(jié)果評價，反復(fù)修改。在收集資料過程，使用材料的屬性只能估算；結(jié)構(gòu)方案分析時，只能進行結(jié)構(gòu)的近似分析；建筑結(jié)構(gòu)物上承受的外荷載并不能準(zhǔn)確得知。因此，設(shè)計也是一項綜合性的創(chuàng)造性工作，設(shè)計不是一次就能成功的。它是一個尋求最佳解的過程。由于材料屬性的離散性和外荷載的不確定性等因素的影響，使得設(shè)計結(jié)果答案不唯一，但有好壞之分。通過對設(shè)計概念的講解，讓學(xué)生明白設(shè)計一個工程與做一道數(shù)學(xué)題的區(qū)別，從而培養(yǎng)他們的工程素養(yǎng)。
（3）系統(tǒng)介紹研究思路，幫助學(xué)生理解實驗性結(jié)果的科學(xué)性。
與材料力學(xué)課程比較，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論是建立在大量的試驗數(shù)據(jù)曲線擬合的基礎(chǔ)上，構(gòu)件的設(shè)計計算內(nèi)容是建立在實驗和工程實踐基礎(chǔ)上的，故存在很多經(jīng)驗系數(shù)和經(jīng)驗公式。這可能使得學(xué)生懷疑這門學(xué)科的科學(xué)性，難以讓學(xué)生找到學(xué)習(xí)這門課的方法。因此，需要老師系統(tǒng)地介紹以概率理論為基礎(chǔ)的設(shè)計理論方法。針對一個未知的領(lǐng)域，解決問題的主要思路分為以下幾個步驟：①首先通過大量的實驗，觀察實驗現(xiàn)象，找到問題的主要影響因素；②建立合理的數(shù)學(xué)力學(xué)計算模型；③以相關(guān)力學(xué)理論為基礎(chǔ)，建立相應(yīng)的設(shè)計計算方法；④將理論結(jié)果與對實驗經(jīng)果進行認(rèn)真對比分析，尋找結(jié)果差異的原因；⑤以工程實際需求為目標(biāo)，對設(shè)計計算方法進行修正。然后以某一構(gòu)件（如抗扭構(gòu)件）的設(shè)計計算理論為例，來講解其設(shè)計方法。這就使得學(xué)生易于理解規(guī)范中的相關(guān)構(gòu)造要求，以及設(shè)計參數(shù)的上下限值（如最小和最大配筋率）。
（4）注重歸納總結(jié)，加強教學(xué)的邏輯性
符號多是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本原理一大特點，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生常常混淆符號。因此，老師在教學(xué)過程中，需給學(xué)生講解符號的規(guī)律。符號的下標(biāo)一般是英文單詞的開始字母。如：εe、εp、εsh、εcr依次為彈性應(yīng)變，塑性應(yīng)變，收縮應(yīng)變和徐變。為了便于學(xué)生能很好記住這些符號，在課件中給出專業(yè)術(shù)語的英文單詞。另外，課本中構(gòu)造部分規(guī)定性東西多，內(nèi)容比較零散，缺少邏輯性，有時，一個規(guī)定，在不同的地方多次出現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)基本原理；課堂教學(xué)；教學(xué)計劃；多樣性教學(xué)方法
中圖分類號：TU37；G6420 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：10052909（2015）04005905
混凝土結(jié)構(gòu)基本原理作為土木工程專業(yè)中重要的專業(yè)必修基礎(chǔ)課程，其主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生掌握鋼筋及混凝土兩種材料所組成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本力學(xué)性能，具備混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計能力，理解其與先修課程（如材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)）和平行課程（如鋼結(jié)構(gòu)）的關(guān)聯(lián)性，要求學(xué)生掌握鋼筋和混凝土兩種材料組成的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在承受軸向力、彎矩、剪力、扭矩以及共同作用時的截面設(shè)計和承載能力評估，掌握預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在軸心拉力和彎矩作用下的承載能力計算和評估，掌握混凝土構(gòu)件裂縫寬度和撓度確定的基本原理和驗算方法。為學(xué)習(xí)后續(xù)課程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。圖1為與該課程相關(guān)的先期、平行和后期課程。
圖1 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理的先期課程、平行課程及后續(xù)課程示意圖
我國高校土木工程專業(yè)的混凝土結(jié)構(gòu)基本原理與北美國家課程設(shè)置有所不同。筆者在美國田納西大學(xué)和加拿大麥吉爾大學(xué)做訪問學(xué)者期間跟班學(xué)習(xí)混凝土結(jié)構(gòu)課程，兩所大學(xué)土木工程專業(yè)的本科生在該門課程上的學(xué)時為每周3小時，共36學(xué)時，學(xué)習(xí)內(nèi)容包括基本原理和結(jié)構(gòu)[1]，課程緊密結(jié)合設(shè)計規(guī)范，授課教師更加注重實際應(yīng)用。而我國的教學(xué)將混凝土結(jié)構(gòu)基本原理和結(jié)構(gòu)
設(shè)計分為兩門課程，在兩個學(xué)期完成，原理部分64學(xué)時，設(shè)計部分36學(xué)時，學(xué)生能更好地理解混凝土結(jié)構(gòu)的基本原理。
筆者以90分鐘課堂教學(xué)為例，結(jié)合同濟大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實踐，闡述了多樣性教學(xué)的意義，揭示了教學(xué)計劃在課堂教學(xué)中的重要地位，反映了中國高校混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)特色。
一、 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理教學(xué)特色
積極發(fā)揮課堂特色是提高教學(xué)質(zhì)量的有力舉措。筆者所在高校（同濟大學(xué)）以顧祥林教授為首的“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”教學(xué)團隊在長期教學(xué)實踐活動中形成了自己的教學(xué)特色，這些特色包括立體化教材、國際化辦學(xué)、開放性以及自選式試驗等。立體化教材是指采用教學(xué)團隊編制的中文教材[2]、試驗指導(dǎo)書和英文教材（即將出版），并集紙質(zhì)教材、多媒體電子教案、教學(xué)錄像、試驗錄像、試件陳列室等多種表現(xiàn)形式于一體。土木工程專業(yè)國際化辦學(xué)指通過研究國際化模式并初步實踐，加強雙語教學(xué)和英文教材建設(shè)。開放性、自選性試驗指專門配置了混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)實驗平臺[3]，開放性、自選式教學(xué)試驗貫穿整個理論教學(xué)過程。試驗錄像在課程網(wǎng)站上，可隨時觀看學(xué)習(xí)。課堂是發(fā)揮和展示這些特色教學(xué)形式的平臺，根據(jù)教學(xué)大綱要求科學(xué)合理安排好課堂時間是提高教學(xué)效果的根本保證。同濟大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程先后被國家、上海市、學(xué)校評為精品課程。這些課堂特色的形成凝結(jié)了幾代人的不斷努力和探索實踐，是CDIO工程教育模式的具體表現(xiàn)[4]。
二、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理教學(xué)方法的多樣性
課堂教學(xué)方法的多樣性有利于提高教學(xué)效果。多樣性的課堂教學(xué)方法分別在學(xué)習(xí)模式、雙語教學(xué)、考評方式、教研結(jié)合中充分體現(xiàn)。
引導(dǎo)學(xué)生采用先進的學(xué)習(xí)模式。自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)和實踐性學(xué)習(xí)是先進的學(xué)習(xí)模式，課堂教學(xué)中通過回答開放性問題（包括概念型、知識型和資源型等三種類型），讓學(xué)生自己在思考和查閱資料中找到問題的答案，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；根據(jù)個人興趣和專業(yè)需要安排學(xué)生選擇教學(xué)實驗，接觸工程實際，提高解決實際問題的能力，初步掌握正確的思考和研究方法。
雙語教學(xué)和全英文教學(xué)。本課程開出完全用英語講課的平行班，供學(xué)生自由選課，以滿足學(xué)生的不同需求。隨著學(xué)生英文水平的提高和國際化要求，目前全英文教學(xué)取代了雙語教學(xué)。2014―2015年度選修人數(shù)占學(xué)生總數(shù)的10%。
考試方法改革。采取靈活的成績評定方式：理論考查占90%，實驗報告占10%。采取激勵機制，將研究性學(xué)習(xí)和實踐性學(xué)習(xí)的考評作為附加成績。
教學(xué)團隊的教師承擔(dān)多項國家級、省部級課題以及實踐應(yīng)用課題，課題中大多為混凝土結(jié)構(gòu)課題的試驗研究項目。充分利用這種優(yōu)勢，積極引導(dǎo)學(xué)生參與課題研究，積極在各類課題科研試驗項目中鍛煉學(xué)生實踐能力，強化感性認(rèn)識，加深課本理論的理解，認(rèn)清學(xué)科發(fā)展前沿。同時積極把國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程的研究成果反映到課程教學(xué)中。由于《既有建筑物結(jié)構(gòu)檢測與評定標(biāo)準(zhǔn)》《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《纖維增強復(fù)合材料加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》等標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程為本課程組教師參與編寫，授課教師根據(jù)編寫體會進行深層次的講解，使學(xué)生及時掌握學(xué)科發(fā)展前沿和動態(tài)。此外，積極組織學(xué)生參加土木工程學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新實踐訓(xùn)練計劃（SITP）項目。
三、 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課堂教學(xué)
混凝土課程具有內(nèi)容多，公式符號多，構(gòu)造規(guī)定多，工程實踐強等特點。該課程可分為承載能力和使用性能兩大部分。承載能力涵蓋正截面承載能力和斜截面承載能力。正截面承載力包括軸向力、彎矩，以及彎矩與軸力共同作用時的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力，斜截面承載力包括混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受剪力和扭矩時截面上的承載能力。使用性能作為課程的一個部分，簡單介紹混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形，包括裂縫寬度、受彎構(gòu)件撓度的計算方法。承載能力分析和使用性能課時比例為14∶1。結(jié)合試驗研究，從加載到破壞全過程，提煉混凝土開裂、鋼筋屈服、混凝土壓碎等代表性的狀態(tài)，以力的不同類型作用下的承載能力分析方法分析其破壞機理。
縝密、細致、科學(xué)的課堂教學(xué)計劃是提高教學(xué)效果的關(guān)鍵。以混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程中“斜截面受剪承載力”教學(xué)環(huán)節(jié)為例，根據(jù)教學(xué)大綱制定科學(xué)合理的教學(xué)計劃，并對每一步教學(xué)分配合理的教學(xué)時間是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。教學(xué)計劃中應(yīng)突出基本概念和原理，理論聯(lián)系實際，注重系統(tǒng)性、新穎性和趣味性。
（一） “斜截面抗剪承載能力性能與計算”章節(jié)教學(xué)內(nèi)容及要求
該章節(jié)教學(xué)內(nèi)容包括：（1）無腹筋梁的受剪性能；（2）有腹筋梁的受剪承載力計算；（3）保證斜截面受彎承載力計算的構(gòu)造要求。
該章節(jié)教學(xué)的基本要求：（1）熟悉無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前后的應(yīng)力狀態(tài)；（2）掌握剪跨比的概念，無腹筋梁斜截面受剪的三種破壞形態(tài)以及腹筋對斜截面受剪破壞形態(tài)的影響；（3）熟練掌握矩形、T形和工字形等截面受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算模型、計算方法及限制條件；（4）掌握受彎構(gòu)件鋼筋的布置、梁內(nèi)縱筋的彎起、截斷及錨固等構(gòu)造要求。
（二）90分鐘課程教學(xué)計劃與實施
教學(xué)環(huán)節(jié)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的第（2）點和教學(xué)要求的第（3）條展開，在90分鐘的教學(xué)環(huán)節(jié)中，考慮特定時間內(nèi)圍繞教學(xué)目的劃分若干步驟完成知識點、重點及難點的復(fù)習(xí)、解釋和討論，在此過程中合理安排教師與學(xué)生互動時間（表1）。
步驟教學(xué)目的教學(xué)知識點重點及難點教生扮演角色時間分配
1鞏固平截面假定在受剪承載力分析中的不適，以及鞏固斜截面的基本假定正應(yīng)力與剪應(yīng)力的共同作用決定構(gòu)件的裂縫位置及走向斜裂縫的出現(xiàn) 學(xué)生討論為主5分鐘
2復(fù)習(xí)斜截面受剪承載力的實驗研究復(fù)習(xí)剪跨比的概念，剪跨比對抗剪破壞模式的影響剪跨比作用的原因?qū)W生討論為主10分鐘
3復(fù)習(xí)無腹筋梁受剪承載力無腹筋梁承載力計算公式推導(dǎo)忽略不確定因素，
簡化計算模型 學(xué)生討論為主5分鐘
4有腹筋受剪承載力計算平面桁架模型基于有腹筋梁平面桁架模型的承載力計算公式推導(dǎo)桁架模型中的裂縫間混凝土簡化為桁架模型中的壓桿教師講解為主25分鐘
5有腹筋梁受剪承載力的半理論半經(jīng)驗公式受剪承載力計算公式的組成及應(yīng)用上限和下限值的確定教師解釋為主25分鐘
6受剪承載力公式及應(yīng)用小結(jié)及作業(yè)布置剪跨比計算、臨界截面確定、箍筋面積計算和間距確定、最小配箍率和截面限制條件的驗算等教師講解為主20分鐘
表1中的步驟1―3用于鞏固與復(fù)習(xí)，加深學(xué)生對剪跨比概念的理解，為后續(xù)的斜截面受剪承載力性能和計算作鋪墊。這3個步驟以學(xué)生討論為中心，共分配20分鐘時間。步驟4―6用于講解新的知識點，通過前3個步驟將學(xué)生的注意力集中于課堂教學(xué)之后，教師確認(rèn)大部分學(xué)生掌握了構(gòu)件斜截面抗剪的基本特征和關(guān)鍵參數(shù)時，以教師為主進行步驟4―6的教學(xué)，根據(jù)內(nèi)容需分配70分鐘時間。
步驟1實施時，結(jié)合先期課程（材料力學(xué)）和該課程第二章的材料性能中的相關(guān)內(nèi)容，復(fù)習(xí)公式（1）中的正應(yīng)力和剪應(yīng)力產(chǎn)生的內(nèi)力，正應(yīng)力源于彎矩，而剪應(yīng)力源于剪力。
σtp，cp=σ2±σ24+τ2 （1）
裂縫的發(fā)展方向與τ/σ比值有關(guān)，與水平方向夾角為1/2arctan（2τ/σ）；τ/σ越大，裂縫發(fā)展方向越陡。
步驟2實施時，必然涉及剪跨比的概念，這時可引導(dǎo)學(xué)生深化剪跨比的概念，為什么剪跨比能夠決定構(gòu)件抗剪破壞的模式，可從裂縫發(fā)展與構(gòu)件長度方向的夾角大小判斷，裂縫發(fā)展方向與構(gòu)件長度方向的夾角越小，構(gòu)件的抗剪承載能力越低。而決定夾角大小的是τ/σ，剪應(yīng)力τ取決于剪力V的大小，而σ可由彎距M推算出來。這樣，σ/τ可以用彎距M與剪力V和截面有效高度h0乘積的比值，可以表示為
MVh0= VaVh0=ah0（2）
ah0稱為剪跨比λ。
如此，σ/τ∝MVh0，τ/σ與λ成反比。τ/σ越大，λ越小，受剪承載力越大。進而，可以用剪跨比λ說明構(gòu)件抗剪破壞模式。
步驟3實施時，復(fù)習(xí)在剪壓破壞模式下，沿斜裂縫取隔離體，忽略斜裂縫截面上難以確定的縱向鋼筋的銷栓力和裂縫間的摩擦力，得出無腹筋梁的受剪承載力為
Vc=0.24-0.06σsρsfc0.5+0.24λfcσsρsfcbh0=αc'fcbh0=αcftbh0
（3）
步驟4實施時，重點說明桁架模型，箍筋作為桁架的拉桿，上下弦縱向鋼筋作為桁架的拉桿和壓桿，裂縫間混凝土作為桁架的斜壓桿。在桁架模型中學(xué)生往往對斜壓桿難以理解。構(gòu)件抗剪破壞時，斜裂縫間的混凝土受到上下縱向鋼筋的約束分析，斜裂縫間混凝土受壓，可以理解為斜壓桿。然后，講解縱向鋼筋的受力，再說明水平鋼筋的受力，最終得出有腹筋梁的受剪承載力為
Vu=nvhcorcotα=fyvAsvshcorcotα（4）
由公式（3）和（4）疊加，得出受剪承載力計算理論公式。
講解步驟（3）和（4）之后，學(xué)生基本上可以接受這樣一種思路：雖然斜截面受剪承載力性能與計算不符合平截面假定，但它仍然利用“實驗―基本假定―計算模型―基本公式―適用條件―公式應(yīng)用”的線索，從中體現(xiàn)課程的系統(tǒng)性。
實施步驟5過程中，在講解為什么不用最大配箍率作為承載能力的上限時，利用實驗研究結(jié)果（圖2）解釋。從圖1可以看出，隨著配箍率的增大，即橫坐值的增加，縱坐標(biāo)將不再變化，這表明受剪承載力Vu 與構(gòu)件截面有效面積bh0的比值保持不變，因此受剪承載力受截面面積的控制或限制，解釋了受剪承載力上限值的確定方法。
圖2 受剪承載力/抗拉承載力比值與配箍率關(guān)系圖
為開拓學(xué)生解決問題思路，可從解析角度解釋。試驗研究中表明，當(dāng)配箍率超過一定值后，則在箍筋屈服前，斜壓桿混凝土已壓壞，故取斜壓破壞作為受剪承載力的上限。而《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》[5]是通過控制受剪截面的剪力設(shè)計值不大于斜壓破壞時的受剪承載力來防止由于配箍率過高而產(chǎn)生的斜壓破壞。學(xué)生對這一點往往難以理解，對從配箍率控制轉(zhuǎn)化為截面面積控制感到困惑。
其實，在疊加公式（3）和（4），得到受剪承載力計算理論公式（5）后，
Vu=0.7ftbh0+1.25fyvAsvsh0（5）
不妨定義最大配箍率ρsv=1.2ftfyv，并將該配箍率帶入公式（5），簡單變化后可得
Vu=0.25βcfcbh0（6）
如此變化，即可得到規(guī)范設(shè)置的依據(jù)。
在第6個步驟中，為了增強學(xué)生的工程概念，在公式應(yīng)用時，啟發(fā)學(xué)生思考作用在梁上的集中荷載的工程意義。通常情況下，學(xué)生根據(jù)實驗課獲取的經(jīng)驗認(rèn)為集中荷載是分配梁產(chǎn)生的或者是千斤頂給予的。通過啟發(fā)學(xué)生的思考，引導(dǎo)他們從實際結(jié)構(gòu)的主次梁考慮，解釋集中荷載的位置其實就是另一方向梁的支座位置，集中荷載大小即為另一方向梁的支座反力。往往在這個時刻，學(xué)生會恍然大悟，記憶深刻，產(chǎn)生良好的教學(xué)效果。接著，討論在集中荷載部位實際上應(yīng)如何布置箍筋，是配在次梁支座的兩側(cè)還是放在支座的中間，只要從受剪承載力的基本原理出發(fā)，學(xué)生能得出應(yīng)放在支座兩側(cè)的正確答案，因為支座處的實際計算截面積遠大于bh0。如此，不僅增強了學(xué)生對工程概念的理解也提高了學(xué)習(xí)興趣，體現(xiàn)了課程的新穎性和趣味性。
公式多、教材繁、考試難是多樣化教學(xué)方法實施前學(xué)生對混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程的普遍反映。多樣化教學(xué)的實施加強了混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課堂教學(xué)的新穎性、趣味性、系統(tǒng)性，改變了學(xué)生被動學(xué)習(xí)的局面，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。2014年，同濟大學(xué)通過網(wǎng)上評議調(diào)查，93%的學(xué)生反映課程教學(xué)方法靈活多樣，激發(fā)了學(xué)生的興趣和深度思考；97%的學(xué)生反映課程內(nèi)容豐富新穎，具有挑戰(zhàn)性；93%的學(xué)生反映多樣化教學(xué)效果很好。從2014―2015年度學(xué)生期終考試中構(gòu)件受剪承載力考題的抽查結(jié)果來看，90%以上的學(xué)生能掌握配箍率限界的概念，并能合理判斷受剪控制截面和熟練應(yīng)用計算公式進行抗剪配筋設(shè)計。
四、結(jié)語
同濟大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課堂教學(xué)實踐證明，通過多樣化的教學(xué)方法可培養(yǎng)和提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，充分發(fā)揮90分鐘內(nèi)不同時段的教學(xué)效能是提高教學(xué)效果的重要途徑。因此，只有堅持這些鮮明的教學(xué)特色，才能更好地保證和提高混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課堂教學(xué)質(zhì)量。參考文獻：
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關(guān)鍵詞：應(yīng)用創(chuàng)新型人才；“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”；教學(xué)改革；課程建設(shè)
中圖分類號：G71 文獻標(biāo)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 course’s teaching quality and the actual effect.
Key words： Applied and innovative talent； Concrete structure principle； Teaching reform； Course construction
一、教學(xué)改革的背景與意義
當(dāng)前高等教育的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出多元化和多樣性，發(fā)展應(yīng)用型本科教育，培養(yǎng)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(yǎng)計劃”。太原理工大學(xué)作為一所理工科優(yōu)勢明顯的“211工程”重點建設(shè)大學(xué)，是教育部61所首批入選的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”、國家“大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃”的實施高校，在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面承擔(dān)著重要的責(zé)任。針對土木工程專業(yè)的本科生教育，在新形勢下如何培養(yǎng)素質(zhì)高、能力強、滿足企業(yè)所要求的高等技術(shù)應(yīng)用型人才，是土木工程專業(yè)課程教學(xué)改革所面臨的主要任務(wù)。
《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程是土木工程專業(yè)一門重要的必修專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容覆蓋了土木工程專業(yè)下屬的建筑工程、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、道路橋梁工程、工程管理等專業(yè)方向，在整個人才培養(yǎng)中發(fā)揮著承接專業(yè)知識啟迪實踐應(yīng)用的功能，其教學(xué)質(zhì)量直接影響教育質(zhì)量。其教學(xué)質(zhì)量對于培養(yǎng)土木工程應(yīng)用型高技術(shù)人才，特別是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)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(xué)及全國其他高校的教學(xué)現(xiàn)狀來看，學(xué)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(xué)知識分析、解決問題的能力。為了破解這一難題，急需根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》知識體系的認(rèn)知規(guī)律，結(jié)合我校土木工程專業(yè)的特點，對其教學(xué)改革進行探索與研究。
二、課程的特點與教學(xué)現(xiàn)狀
《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程是土木工程專業(yè)的主導(dǎo)課程，以結(jié)構(gòu)力學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、土木工程材料等課程內(nèi)容為基礎(chǔ)，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(jié)構(gòu)設(shè)計方法、構(gòu)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(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的基本知識。教學(xué)內(nèi)容跨度廣、難度大，存在著“七多”，即概念多、公式多、系數(shù)多、符號多、構(gòu)造規(guī)定多、教學(xué)環(huán)節(jié)多，且其文字內(nèi)容敘述多[4，5]。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)時往往覺得很難，做題時難以入手。傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要是以教師為主體地位，采用課堂授課的方式，強調(diào)理論知識的傳授。面臨著以下幾方面的問題：
（1）教學(xué)觀念缺陷。由于采用以教師為中心，學(xué)生一味地被灌輸知識。這種以繼承為中心的教育，強調(diào)知識的記憶、模仿和重復(fù)練習(xí)，缺乏先進的教育理念，極大的壓抑和束縛了學(xué)生的創(chuàng)新意識。
（2）教學(xué)資源匱乏。該課程的內(nèi)容非常豐富，且涉及到很多的規(guī)范和工程實踐，難度比較大。在師資力量方面，目前大多數(shù)教師是博碩士畢業(yè)后直接進入高校任教，缺乏一定的工程實踐經(jīng)驗和鍛煉機會，動手實踐能力相對較弱，加之教學(xué)方式單一，直接影響到了該課程的授課效果。
（3）教學(xué)考核落后。由于考試方式主要采用閉卷形式，考核內(nèi)容大多圍繞課本知識，套用各種公式。而學(xué)生多以“應(yīng)試”為學(xué)習(xí)目的，只是在短時間內(nèi)集中強化式記憶，死記硬背來應(yīng)付考試。顯然，這種類型的考核方式達不到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程意識的教學(xué)目的。
因此，在明確該課程的特點和規(guī)律后，為了適應(yīng)新時期對土木工程卓越人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求，旨在提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目的，迫切需要改革和完善該課程教學(xué)體系，根據(jù)知識的結(jié)構(gòu)體系和認(rèn)知規(guī)律，既注重基本概念和基本理論的講授，又努力提高學(xué)生綜合運用知識與理論的能力，提高學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐動手能力。
三、教學(xué)改革的方法與手段
從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式這幾個基本方面著手，對該課程的教學(xué)模式進行教學(xué)研究和改革探討，以期建立科學(xué)合理的教學(xué)模式，貫穿“授之以漁”的思想，提高其教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。具體描述如下：
（一）教學(xué)內(nèi)容改革
（1）理論部分：在教學(xué)過程中強化知識體系的完整、系統(tǒng)和科學(xué)性，教學(xué)內(nèi)容以混凝土結(jié)構(gòu)中的基本構(gòu)件（軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件、受扭構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件）的截面設(shè)計為主線，每部分都劃分成“原理、設(shè)計、驗證”三部分，讓學(xué)生系統(tǒng)掌握它的受力破壞機理、計算基本假定、計算模型、計算公式以及構(gòu)造設(shè)計要求。通過這樣的講解模式使學(xué)生思路清晰，搭建起易于掌握的可塑性知識框架，構(gòu)建了應(yīng)用知識進行技術(shù)創(chuàng)新能力。
（2）試驗部分：改變傳統(tǒng)教學(xué)中陳舊的演示試驗?zāi)Ｊ剑唇處煂σ褲仓玫臉?gòu)件進行加載，通過破壞現(xiàn)象來分析其原因。采用讓學(xué)生直接動手參與，記錄現(xiàn)象并進行思考，培養(yǎng)他們研究性學(xué)習(xí)的能力。如梁的抗彎試驗，對于方案的設(shè)計、構(gòu)件的澆注、以及從加載到破壞的過程，學(xué)生來參與，最后驗證試驗結(jié)果和現(xiàn)象是否與預(yù)期相同。以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和科學(xué)創(chuàng)造性思維方法，進一步認(rèn)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(xué)方法改革
傳統(tǒng)的教學(xué)方法是老師給學(xué)生擺明現(xiàn)象、提出問題，然后老師來回答疑問。結(jié)合多年的教學(xué)實踐后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生更愿意接受互動參與式的教學(xué)方式。因此，教師應(yīng)從學(xué)生對知識的認(rèn)知程度上入手，全面調(diào)動其參與性，聯(lián)系相關(guān)的知識點，力爭達到實現(xiàn)融會貫通。具體如下：
（1）將工程案例穿插到教學(xué)過程中，如課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和工程現(xiàn)場錄像，都是很好的素材。把解決工程問題作為學(xué)習(xí)的動力，激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識，明白所學(xué)理論知識與實踐的相互關(guān)系，在什么場合使用以及如何使用。此外，在教學(xué)時教師應(yīng)先提出學(xué)習(xí)的目標(biāo)和任務(wù)，分析和總結(jié)知識內(nèi)容的特點，設(shè)置疑問、對重點和難點問題進行討論，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際和用知識解決實際問題的能力。避免學(xué)生在學(xué)習(xí)時漫無目的，耗費大量時間卻效果不佳。
（2）該部分教學(xué)內(nèi)容多且與現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程等聯(lián)系比較強，應(yīng)在分析該階段學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和各種教學(xué)方法的特點等后，確定有哪些適于多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)的板書。引入大量的圖片、動畫、工程現(xiàn)場錄像等到課堂中來，如清楚直觀地展示梁、柱、樓蓋等構(gòu)件的鋼筋形式、位置、數(shù)量、搭接方式，甚至還可以采用視頻跟蹤，讓學(xué)生了解并熟悉一棟建筑的整個施工過程。這樣學(xué)生會在學(xué)習(xí)時產(chǎn)生親切感和親臨感，有利于掌握基本概念，提高整體教學(xué)效果。此外，隨著工程建設(shè)的需求和發(fā)展其內(nèi)容和知識還在不斷地更新。教師要及時將學(xué)科的發(fā)展動態(tài)和自己的科研成果來不斷填充教學(xué)內(nèi)容，使所授課的知識緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，開闊學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)生的學(xué)業(yè)水平。如綜合考量到平時作業(yè)、布置任務(wù)的完成情況、課程設(shè)計和筆試環(huán)節(jié)，真正激勵學(xué)生平時的認(rèn)真學(xué)習(xí)熱情和積極性。
四、結(jié)論
通過作者自身的教學(xué)鉆研與經(jīng)驗探討體會，深刻認(rèn)識到《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》是一門理論與實際密切相聯(lián)的學(xué)科，各知識點環(huán)環(huán)相扣，且涉及專業(yè)學(xué)科面的范圍非常廣。教師應(yīng)從本課程的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)生的求知特點來尋找突破口，以先進的教育理念和培養(yǎng)土木工程應(yīng)用型人才為方針，采取多樣化的教學(xué)方法和手段來緊貼實踐，縮小從理論到實踐的距離，找到學(xué)生易于接受的最佳方式，將基本技能、工程實踐能力和創(chuàng)新意識真正的融入到教學(xué)工作中去，達到既提升學(xué)生知識水平的同時，又拓展了其綜合能力。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程 混凝土結(jié)構(gòu) 教學(xué)方法
中圖分類號：G642.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（c）-0212-02
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是一門理論性與實踐性并重、綜合性強、教學(xué)難度較大的課程之一。該課程具有以下特點：（1）前導(dǎo)課程多。學(xué)習(xí)該課程需要有材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑制圖、建筑材料、房屋建筑學(xué)等前導(dǎo)課程。（2）經(jīng)驗性理論內(nèi)容占有較大的比例。具體表現(xiàn)為經(jīng)驗公式多、基本假定多、規(guī)范條款變化多、設(shè)計方案不唯一。（3）基本概念和構(gòu)造要求多，且在不斷變化。如混凝土保護層厚度的定義、受彎構(gòu)件抗剪承載力的計算、最小配筋率的要求等，作者就學(xué)及工作以來都經(jīng)過多次變化。對地質(zhì)工程專業(yè)的本科生來說，往往由于自身缺乏必要的感性認(rèn)識就更加難于理解。因此，如何在教學(xué)中使學(xué)生深刻理解最基本的計算理論和設(shè)計方法并學(xué)以致用，是教學(xué)方法的出發(fā)點。
1 課程開設(shè)的意義
近年來隨著國家多方向、通用性、復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)的推廣以及就業(yè)市場的需要，越來越多的非土木工程專業(yè)增設(shè)了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程，如地質(zhì)工程、工程力學(xué)等土木工程邊緣學(xué)科專業(yè)。如對地質(zhì)工程學(xué)生來說，畢業(yè)后幾乎不可能直接完成一般工業(yè)與民用建筑的設(shè)計，但會在邊坡治理、水利水電、基礎(chǔ)工程等領(lǐng)域從事?lián)跬翂Α位痘确矫娴脑O(shè)計、施工、監(jiān)理等工作，仍然需要一定的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的基礎(chǔ)知識。對非土木工程專業(yè)來說，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的教學(xué)在介紹基本概念、基本原理的同時更要適應(yīng)不同專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的特殊混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求。
2 課程教學(xué)中存在的問題
結(jié)合該校地質(zhì)工程專業(yè)，就其教學(xué)中存在的問題進行論述。
2.1 前導(dǎo)課程知識儲備不足
對地質(zhì)工程專業(yè)來說，沒有開設(shè)建筑制圖、建筑材料、房屋建筑學(xué)等屬于土木工程的專業(yè)基礎(chǔ)課程，導(dǎo)致在正常教學(xué)過程中較多專業(yè)基礎(chǔ)知識的講授有一定難度，課程設(shè)計繪制的圖紙不規(guī)范。
2.2 教學(xué)時間短
課程安排在大四第一學(xué)期，32學(xué)時外加1周的課程設(shè)計。由于臨近畢業(yè)，大部分學(xué)生將面臨就業(yè)、考研等現(xiàn)實問題，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和有效學(xué)習(xí)時間。
2.3 所授課程深度掌握尺度不一
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程一般由土木工程專業(yè)教師擔(dān)任。往往由于授課教師隊伍的相對不固定以及教師對地質(zhì)工程專業(yè)的掌握不同，因此對所授內(nèi)容的刪減存在很大主觀性，也即簡單地把地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生視同土木工程專業(yè)學(xué)生，放寬了一定的教學(xué)要求而已。
2.4 理論聯(lián)系實際少
地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生由于沒有土木工程方面的認(rèn)識實習(xí)，對建筑工地的現(xiàn)場知識也缺乏了解，反映在作業(yè)及課程設(shè)計圖紙中的截面設(shè)計的配筋往往不符合一般結(jié)構(gòu)設(shè)計的常識。
2.5 學(xué)生缺乏獨立思考解決問題的能力
理論課程結(jié)束后的課程設(shè)計，結(jié)合地質(zhì)工程的專業(yè)背景及今后的就業(yè)需要，設(shè)計內(nèi)容是鋼筋混凝土擋土墻。考慮擋土墻的高度及上部作用荷載的變化，保證學(xué)生一人一題，杜絕抄襲。從這幾年的指導(dǎo)情況來看，學(xué)生們大都在參考范例上直接修改，很少有人進行必要的思考，更不善于通過查閱規(guī)范、文獻資料來主動解決問題，而是習(xí)慣于向老師求助，直接詢問來獲取答案。
3 教學(xué)改革建議
針對上述種種問題，結(jié)合其他高校在非土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理教學(xué)中積累的成熟經(jīng)驗，提出以下的改革建議。
3.1 了解授課專業(yè)的課程設(shè)置及內(nèi)容
授課前要全面了解學(xué)生已修的結(jié)構(gòu)方面有關(guān)的內(nèi)容，了解學(xué)生掌握的內(nèi)容及深度。對地質(zhì)工程專業(yè)的學(xué)生來說，由于未修過建筑制圖、建筑材料、房屋建筑學(xué)等前導(dǎo)課程，教學(xué)時就必須補充相關(guān)知識，從而使學(xué)生建立工程結(jié)構(gòu)的基本概念。課堂講授時，在例題講解中多介紹相應(yīng)的工程背景，便于解決基礎(chǔ)知識不足的問題。
3.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
教在教學(xué)上往往將地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生與土木工程專業(yè)的學(xué)生相提并論，但大多數(shù)地質(zhì)工程專業(yè)的學(xué)生將來不從事傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計，因而如何在教學(xué)內(nèi)容及深度方面掌握得恰到好處，需要教師對地質(zhì)工程專業(yè)的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容及就業(yè)去向都要比較了解，并由此制定出合適的教學(xué)目標(biāo)，合理規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容。針對課程理論教學(xué)學(xué)時少又配有課程設(shè)計的特點，對混凝土材料的力學(xué)性能、受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件等基礎(chǔ)且必須的知識重點講授，而對受拉、受扭構(gòu)件簡單提及即可，這樣才能保證在有限學(xué)時內(nèi)完成基本內(nèi)容的學(xué)習(xí)。
3.3 豐富教學(xué)手段
考慮到地質(zhì)工程專業(yè)課程設(shè)置的特點，許多常規(guī)的建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)試驗沒法完成，因此學(xué)生們學(xué)習(xí)時對基本概念掌握不清，可以采用多媒體照片、錄像的形式進行彌補，不但能使學(xué)生產(chǎn)生直接的感官效果，同時又能彌補實踐性環(huán)節(jié)缺乏的問題。同時鼓勵學(xué)生除課堂學(xué)習(xí)外，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，將課程相關(guān)的教學(xué)要求、教學(xué)教案、課件資源共享，延伸了教學(xué)內(nèi)容，豐富了教學(xué)形式。另外，在日常教學(xué)中注意利用校內(nèi)的在建工地及投入使用的典型建筑結(jié)構(gòu)作為教學(xué)背景，有效地理論聯(lián)系實際。為了在教學(xué)過程中學(xué)生能夠更深切地將所學(xué)理論與工程應(yīng)用相對應(yīng)，必要時可以安排學(xué)生到周邊在建建筑工地進行實地參觀學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解建筑材料、設(shè)計圖紙、施工過程等內(nèi)容，增加學(xué)生們的直觀認(rèn)識，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，從而達到豐富教學(xué)手段、改善學(xué)習(xí)效果的目的。
3.4 穩(wěn)定教師隊伍
地質(zhì)工程專業(yè)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的教學(xué)任務(wù)主要由建筑工程系的教師擔(dān)任，雖然其具備了建筑方向扎實的理論及實踐功底，但往往對地質(zhì)工程領(lǐng)域的混凝土結(jié)構(gòu)不甚熟悉，工程背景較為欠缺，打鐵尚需自身硬，因此教師自身需要通過不斷的學(xué)習(xí)積累地質(zhì)領(lǐng)域的必備知識來豐富教學(xué)內(nèi)容、提高教學(xué)水平，這也需要相對穩(wěn)定的授課隊伍來保證。
4 結(jié)語
地質(zhì)工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的教學(xué)，不能等同于土木工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的簡單刪減，它需要在不斷的教學(xué)過程中逐漸建立科學(xué)合理、能用夠用的知識內(nèi)容體系，因而需要在穩(wěn)定授課教師隊伍的基礎(chǔ)上，逐步探索行之有效的教學(xué)手段，來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生必要的工程應(yīng)用能力。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理；雙語教學(xué)；教學(xué)方法
中圖分類號：TU37-4 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2013）02-0083-04
開展雙語教學(xué)是目前高等學(xué)校教學(xué)改革的趨勢，旨在培養(yǎng)具有堅實專業(yè)理論知識和良好專業(yè)外語交流能力的人才。
武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院面對本科生開設(shè)的混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程，也早在幾年前開展了雙語教學(xué)，課程組在教學(xué)實踐中不斷總結(jié)和改進教學(xué)方法，取得了良好的教學(xué)效果。
一、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理雙語教學(xué)的特點及其開展方式
（一）雙語教學(xué)特點
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理是土木工程專業(yè)開設(shè)的第一門專業(yè)課程，具有其特殊性，主要表現(xiàn)為以下3點。
（1）教材內(nèi)容與國家規(guī)范、規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)（為敘述方便，以下簡稱“規(guī)范”）密切聯(lián)系。因此，教學(xué)內(nèi)容既要包括一般的概念、基本理論，又要適合中國工程實踐的特點（建筑法規(guī)、設(shè)計和施工規(guī)范）。直接使用國外已有的英文教材不完全適合國內(nèi)雙語教學(xué)課程。
（2）與其他專業(yè)課程之間密切聯(lián)系，如之后相繼開設(shè)的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計等。
（3）專業(yè)課的課程學(xué)習(xí)與其他教學(xué)環(huán)節(jié)，如課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計密切聯(lián)系。
上述特殊性在某種程度上極大地增加了開展雙語教學(xué)的難度，必須找到可行、合理的解決辦法和配套措施，才有可能使雙語教學(xué)達到預(yù)期效果。
（二）雙語教學(xué)方式
根據(jù)課程的特殊性，開展雙語教學(xué)有如下幾種選擇方式。
1.將中文教材翻譯成英文版教材
目前出版的教材有武漢理工大學(xué)出版社的Concrete Structural Fundamentals，
此教材基于中國規(guī)范（GB50010―2002），內(nèi)容章節(jié)安排均同中文教材，為中文教材的翻譯版，教學(xué)主要用翻譯版教材講授，目前也有學(xué)校采用此種方式開展雙語教學(xué)。
采用此種方式在內(nèi)容上雖然與國家規(guī)范、規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)一致，適合中國的工程實踐特點，同時能提高學(xué)生專業(yè)英語的聽讀能力，但有兩點不足：其一，沒有滿足雙語教學(xué)拓展學(xué)生視野、學(xué)習(xí)發(fā)達國家課程內(nèi)容的目的；其二，會削弱學(xué)生對中文教材及相應(yīng)中國規(guī)范內(nèi)容或概念專業(yè)表述的理解，在有些表述上還可能會帶來概念混淆。
例如，依據(jù)中國規(guī)范，受彎構(gòu)件斜截面的破壞形態(tài)有三種類型，分別是斜壓破壞、剪壓破壞及斜拉破壞[1]。而依據(jù)美國ACI規(guī)范，斜截面的破壞形態(tài)被劃分為四類：Arch-rib failure，Diagonal-tension failure， Shear-compression failure and Shear-bond failure[2]。其中對斜壓破壞的翻譯依據(jù)中文直譯為Diagonal- compression failure ，與ACI中類似破壞模式Arch-rib failure表述上并不一致，破壞的具體描述也不盡相同。因而，采用翻譯版作為主導(dǎo)教材并不合適，反而可能讓學(xué)生感染了一些“Chinglish”的表達。當(dāng)然，翻譯版可以推薦為學(xué)生的課外學(xué)習(xí)參考書，作為從中文教材向英文原版教材的過渡。
2.中文教材與原版英文教材并重
采用中文教材用中文講授，原版英文教材用英文講授的方式 [3]，中文部分占50～60%，英文部分占40～50%。混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程現(xiàn)有學(xué)時為54，采用此種方式，學(xué)時數(shù)要增加到90以上，相當(dāng)于兩門同類課程的學(xué)時數(shù)。這種方式的好處在于完全符合教育部和學(xué)校開展雙語教學(xué)的目的，同時滿足學(xué)生就業(yè)的要求，但是總學(xué)時數(shù)大幅度增加，教學(xué)計劃需作較大調(diào)整。
3.中文教材為主、原版英文教材為輔
中文部分占70～80%，英文部分占20～30%。采用此種方式，學(xué)時數(shù)要增加到72以上，約相當(dāng)于1.5 倍同類課程的學(xué)時數(shù)，教學(xué)計劃也要作一定的調(diào)整。此種方式是目前在教學(xué)計劃不作大調(diào)整的基礎(chǔ)上一種比較可行和合理的選擇，也是目前課堂教學(xué)所采用的雙語教學(xué)方式。
（三）雙語教學(xué)目的
雙語教學(xué)應(yīng)定位于使學(xué)生掌握中國規(guī)范及相應(yīng)的專業(yè)理論和應(yīng)用知識，同時了解國外相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，從而對所學(xué)內(nèi)容有一個比較全面的了解。
（1）實施雙語教學(xué)，絕對不能忽視或減少中文教材和中國規(guī)范的教學(xué)內(nèi)容。在專業(yè)課程雙語教學(xué)中，采取中文教材為主、原版英文教材為輔或并重的形式比較合理，并且在講授中文教材時采用中文，在講授原版英文教材時采用英文，從而使學(xué)生準(zhǔn)確理解并掌握基于各自規(guī)范的中文及英文混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)理論和應(yīng)用知識的規(guī)范表達。
（2）在雙語教學(xué)中，采用原版英文教材介紹發(fā)達國家或地區(qū)的課程內(nèi)容，注重講解國外在混凝土基本原理研究領(lǐng)域所取得的成果以及國內(nèi)外在基本原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的異同，使學(xué)生進一步了解中國規(guī)范在當(dāng)前所處的發(fā)展水平和今后應(yīng)努力的方向。
二、課堂教學(xué)講授方法與案例
（一）講授方法
由于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的英文教材內(nèi)容多、難度大，并且相互之間的內(nèi)容并不完全對應(yīng)，因此，如何組織課堂教學(xué)在很大程度上決定雙語教學(xué)效果，下面對此進行討論和分析。
1.先中文內(nèi)容后英文內(nèi)容的講授方法
全面系統(tǒng)地講授中文教材和相應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，然后完成英文教材相應(yīng)內(nèi)容的教學(xué)環(huán)節(jié)。該方法的主要特點為以下三方面。
（1）中文教學(xué)內(nèi)容的講授比較系統(tǒng)。對于初學(xué)者來講，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理是一門難度較大的課程，學(xué)生要經(jīng)歷一個從理論性到實踐性課程學(xué)習(xí)的過渡階段。在這個過程中，思維方式要產(chǎn)生變化。學(xué)生普遍缺乏專業(yè)實踐經(jīng)驗，常常感到不適應(yīng)，有些學(xué)生在課程結(jié)束后，似乎還未入門。因此，采用此方法可使課堂講授較連貫，學(xué)生能夠全面了解和鞏固課程內(nèi)容、重要知識點和工程實踐中的實際應(yīng)用，完成上述過程的平穩(wěn)過渡。
（2）為英文教學(xué)內(nèi)容的講授奠定基礎(chǔ)。系統(tǒng)完成中文教學(xué)內(nèi)容的講授后，能夠相對降低學(xué)生學(xué)習(xí)和理解英文知識點的難度。在此基礎(chǔ)上，進行英文教材的講授，在學(xué)生對混凝土結(jié)構(gòu)基本理論有一定系統(tǒng)了解的前提下學(xué)習(xí)英文教材的相關(guān)知識，從而能夠進行基本對比，判斷和掌握英文教學(xué)內(nèi)容。
（3）由于課程內(nèi)容難度較大、實踐性較強，并且中文教學(xué)內(nèi)容多達十章，通過一次講授，學(xué)生難以完全吸收，易出現(xiàn)顧此失彼的現(xiàn)象。完成中文教材內(nèi)容再進行英文教材講授時，學(xué)生可能已忘記中文教材的相關(guān)內(nèi)容，導(dǎo)致部分中文教材內(nèi)容的重復(fù)講解。
2.中文內(nèi)容與英文內(nèi)容交叉的講授方法
按對應(yīng)章節(jié)先完成中文教材內(nèi)容的講授然后進行英文教材內(nèi)容的講授。
（1）中英文教材內(nèi)容的對比及時。對同一內(nèi)容采用不同教材同步學(xué)習(xí)，使學(xué)生相對及時地了解和掌握知識點及其異同，可有效避免遺忘。
（2）中英文兩種語言的交替應(yīng)用。中英文教材對課程內(nèi)容的描述、措辭及專業(yè)術(shù)語的定義不是一一對應(yīng)的，可能出現(xiàn)詞匯意義不完全對等和完全不對等的情況，也可能出現(xiàn)具有同一物理意義的專業(yè)術(shù)語在中英文中有多種表達方式的情況。中英文兩種語言的交替應(yīng)用，不但可以使學(xué)生學(xué)到專業(yè)知識，還可使學(xué)生深入理解不同語言的使用環(huán)境和物理意義。雙語教學(xué)的真正目的是使學(xué)生既能學(xué)到專業(yè)知識又能提高兩種語言的專業(yè)交流能力。
（3）中英文教材內(nèi)容的不完全對應(yīng)增加了教學(xué)的難度。例如，中文教材論述截面承載力的各章節(jié)所表現(xiàn)的規(guī)律性較強，一般是介紹受力過程（或破壞形態(tài)），然后介紹基本假定，在此基礎(chǔ)上導(dǎo)出基本計算公式和適用條件，最后提出若干構(gòu)造要求。英文教材則將受力過程（或破壞形態(tài)）、基本假定和計算方法融為一體。在講授時，教師不能完全按照英文教材內(nèi)容照本宣科，而是要將其內(nèi)容進行一定的重組，使學(xué)生建立中英文教材內(nèi)容的對應(yīng)性，從而能夠牢固地掌握所學(xué)內(nèi)容。
基于以上兩種方法的實踐和效果比較，目前采用中文內(nèi)容與英文內(nèi)容交叉的講授方法。
（二）教學(xué)案例
課程所用教材：中文教材為東南大學(xué)等四校合編的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》，英文教材是根據(jù)Alan Williams所著Design of Reinforced Concrete Structures（美國哥倫比亞大學(xué)、康奈爾大學(xué)等高校采用的教學(xué)參考書）主要內(nèi)容選編的自編教材。
在課堂教學(xué)中，每一章內(nèi)容的教學(xué)思路是：中文按教材線索講述英文相應(yīng)章節(jié)的講述比較中外計算理論及設(shè)計方法的異同。
1.中文按教材線索講述
中文教材主要根據(jù)構(gòu)件承受不同類型的內(nèi)力來劃分章節(jié)。在介紹各種受力構(gòu)件承載力的章節(jié)里，規(guī)律性強，一般遵循的邏輯是：結(jié)合試驗描述受力過程（或破壞形態(tài)）給出合理的基本假定確定設(shè)計計算方法及適用條件計算配筋提出構(gòu)造要求。
2.英文相應(yīng)章節(jié)講述
英文教材主要針對不同類型的受力構(gòu)件，即梁、板、柱的設(shè)計來組織內(nèi)容。一般從力學(xué)的角度分析構(gòu)件的受力模型，提出設(shè)計計算方法，中間包含計算假定以及相關(guān)系數(shù)的取值依據(jù)。內(nèi)容組織相對籠統(tǒng)，注重設(shè)計過程，理論分析相對簡化。因此需根據(jù)中文內(nèi)容作相應(yīng)調(diào)整和歸納，根據(jù)學(xué)生英語實際水平采用全英文或中英文相結(jié)合的方式講授。
3.總結(jié)與歸納
筆者認(rèn)為雙語教學(xué)最為關(guān)鍵的一點在于最后一個環(huán)節(jié)，即如何引導(dǎo)學(xué)生比較中外計算理論及設(shè)計方法的異同。
此環(huán)節(jié)中，在總結(jié)英文教材中相應(yīng)理論和設(shè)計重點的基礎(chǔ)上，分析歸納中外教學(xué)內(nèi)容的異同點，在歸納的同時又會對中文教材中的設(shè)計理論和設(shè)計方法加深理解，進一步理清內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系和設(shè)計思路。
下面以中文教材第四章“受彎構(gòu)件的斜截面承載力”和英文教材Chapter 4 “Shear of concrete beams”為例，介紹中英文交叉教學(xué)在總結(jié)與歸納環(huán)節(jié)中的教學(xué)思路。課堂教學(xué)按以下內(nèi)容展開。
（1）設(shè)計理論的總結(jié)與比較：member shear resistance in theory（構(gòu)件抗剪承載力理論），the types of shear failure modes（抗剪失效模式），基于美國ACI規(guī)范和中國GB50010―2010設(shè)計方法的總結(jié)與比較。
ACI： based on truss analogy and tests
Vu=Vc+Vs
GB50010―2010： based on empirical expressions （to analysis the relationship between the variables affecting the shear capacity of beams； VaandVdare neglected ）
Vu=Vc+Vs
（2）設(shè)計步驟的總結(jié)與比較（如圖1）。
（3）為引導(dǎo)學(xué)生課后進一步加深對構(gòu)件設(shè)計理論和設(shè)計方法的理解，采取課外開放式學(xué)習(xí)思路，鍛煉和提高學(xué)生英文書面表達能力。課后除布置一定量的習(xí)題外，給出綜合性較強的思考題，要求學(xué)生用英文以小論文的形式完成，并作為平時成績計入課程的最終評定結(jié)果。
Tutorial questions：
Give some differences between ACI and GB in the design for rectangular beams subject to flexure and shear.
Give a summary of the strength design methods for rectangular beams subject to flexure and shear according to ACI.
三、結(jié)語
在專業(yè)課中實施雙語教學(xué)，追求的應(yīng)是效果而不是形式。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理雙語教學(xué)是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中包括教材的選擇與重組、課時的調(diào)整、教學(xué)方式的選擇、課堂教學(xué)內(nèi)容的組織和開展、學(xué)生考核方式的調(diào)整以及教學(xué)CAI課件的建設(shè)等環(huán)節(jié)。文章僅圍繞教學(xué)法的相關(guān)方面進行了分析和探討，為使課程的雙語教學(xué)達到預(yù)期教學(xué)效果，其教學(xué)方法和其他配套環(huán)節(jié)還需在實踐中不斷總結(jié)、探討和改進。
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Bilingual teaching method of concrete structural fundamentals
FANG Mei， LIU Xing
（School of Civil Engineering， Wuhan University， Wuhan 430072， P. R. China）
關(guān)鍵詞：軌道工程；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理；課程建設(shè)
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）33-0131-02
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是軌道工程本科專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生以后從事軌道工程施工和設(shè)計應(yīng)該必須學(xué)習(xí)和掌握的基礎(chǔ)專業(yè)知識。所以，該專業(yè)學(xué)生的專業(yè)水平是由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》這一課程的教學(xué)質(zhì)量決定的。同時，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》這一課程具有很強的理論性和實踐性，因此在教學(xué)過程中，為滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需要，以及應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)，需要改革教學(xué)方法，合理安排教學(xué)環(huán)節(jié)和改善教學(xué)內(nèi)容，對課程進行剖析和定位，努力提高和培養(yǎng)學(xué)生在工程實踐方面的認(rèn)知能力。
我國已經(jīng)建設(shè)、正在建設(shè)、正在規(guī)劃的軌道交通的城市已有30多個，規(guī)劃城市軌道交通網(wǎng)總里程5000多公里，2014年末運營總里程已達到2933公里。我國高鐵總里程達到10000多公里，約占世界高鐵運營里程的46%。隨著我國總理在出國訪問時一直向世界各國推銷我國制造的高鐵，說明我國高鐵逐漸走向世界。軌道交通學(xué)院畢業(yè)的學(xué)生有機會走出國門參與國外高鐵、軌道交通的建設(shè)，從而要求學(xué)生具備很強的專業(yè)基礎(chǔ)能力。因此，軌道工程方向的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程建設(shè)具有重要的意義。本文結(jié)合軌道工程專業(yè)方向的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程的建設(shè)實踐，就課程建設(shè)的教學(xué)內(nèi)容進行了探討。
一、課程建設(shè)教學(xué)內(nèi)容選擇與安排
目前國內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的教材多達幾十種，表1列出最近幾年各大出版社所出的有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的主要教材。
從表1所列的教材內(nèi)容大部分偏向《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62―2004）和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010―2010），而由于我校軌道工程專業(yè)的學(xué)生主要是從事鐵路、軌道交通行業(yè)，因此在選取教材方面主要考慮鐵路、軌道方向。因此大部分教材不適合軌道工程方向的學(xué)生。而中國鐵道出版社出版的李喬主編的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》為普通高等教育“十五”規(guī)劃教材，教材質(zhì)量好，該類教材“強調(diào)理論、重視理論”，并且涉及到《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009―2001）、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62―2004）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50010―2010）、《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》（TB 10002.1―2005）和《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（TB 10002.3―2005），非常適合軌道工程專業(yè)學(xué)生。像軌道、鐵路交通等施工單位部門是我校這一層次學(xué)校軌道工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后大多分配到的地方，這類單位需要培養(yǎng)富有創(chuàng)造精神的應(yīng)用型人才，要求學(xué)生掌握能運用基本理論解決實際工程問題的能力，因此選擇該教材在某種程度上可以滿足軌道工程專業(yè)學(xué)生的人才培養(yǎng)需要。
然而，此教材將第4章“軸心受力構(gòu)件正截面承載力計算”放在第5章“受彎構(gòu)件正截面承載力計算”前面，與第8章“偏心受力構(gòu)件正截面承載力計算”脫節(jié)，同時第9章“鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫驗算”講授的是受彎構(gòu)件的變形驗算和裂縫寬度計算，又與第5章“受彎構(gòu)件正截面承載力計算”脫節(jié)。因此，根據(jù)我校最新修訂的課程教學(xué)大綱以及軌道工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化重組應(yīng)建立在課程組內(nèi)多方探討該課程的教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，并對課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)形成基本一致的認(rèn)識。如把教材的第9章“鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫驗算”放在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面計算、斜截面承載力計算后面，然后把軸心受力構(gòu)件放在偏心受力構(gòu)件承載力計算前面，這樣系統(tǒng)的把鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計算的相關(guān)內(nèi)容串聯(lián)起來。
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程具有較強的實踐性和理論性，并且在教學(xué)內(nèi)容上文字?jǐn)⑹鎏啵瑯?gòu)造規(guī)定多、構(gòu)件受力模式多，計算公式多，規(guī)范多。尤其是各種規(guī)范規(guī)定的符號、計算方法不同，因此學(xué)生總是覺得做題無從入手，在學(xué)習(xí)時常常覺得困難重重。所以需要經(jīng)過精心選編，參考《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理計算示例》編寫了課程教學(xué)的模擬試題集和習(xí)題集，內(nèi)容不僅涵蓋了全部教學(xué)內(nèi)容，并包括可能遇到的所有題型以及一級結(jié)構(gòu)師職業(yè)資格考試試題，而且給出標(biāo)準(zhǔn)的參考答案以及詳細解題步驟，為鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容起到了非常好的作用。
二、課程建設(shè)教學(xué)方法
（一）課堂形式
為提高教學(xué)質(zhì)量，我們提倡以板書為輔，以多媒體教學(xué)為主的教學(xué)手段。但是根據(jù)課上實踐來看，學(xué)生對于公式推導(dǎo)、理論剖析的理解不深，導(dǎo)致采用多媒體課件的效果不理想。因此對于章節(jié)重點內(nèi)容的介紹，可以插入視頻錄像的內(nèi)容使學(xué)生記住知識點。如講解鋼筋混凝土受彎構(gòu)件破壞模式時，可以放鋼筋混凝土梁靜力加載試驗的錄像，便于學(xué)生了解鋼筋混凝土受彎構(gòu)件適筋梁從開始加載至破壞經(jīng)歷了哪幾個應(yīng)力階段，各個應(yīng)力階段的主要特征以及這幾個應(yīng)力階段計算依據(jù)等。
（二）課堂內(nèi)容
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程，作為一門實踐性較強的學(xué)科，理論聯(lián)系實際是一個非常突出的客觀事實。因此，可以在課下帶領(lǐng)學(xué)生到建筑工地實地參觀，并利用現(xiàn)場講解鋼筋的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等施工知識，有機結(jié)合理論與實踐。如：近幾年來我校新校區(qū)施工項目較多，結(jié)合軌道工程實習(xí)基地、體育館等相繼開工的方便條件，帶領(lǐng)學(xué)生現(xiàn)場參觀梁的支模，鋼筋的錨固、搭接、延伸、彎起，澆筑混凝土等施工過程，以及預(yù)應(yīng)力張拉工藝及過程，了解預(yù)應(yīng)力筋的種類、錨具等，可以極大的豐富了課堂內(nèi)容，使理論知識在實際工程中得以化解、消化。
（三）理論教學(xué)與期末課程設(shè)計相結(jié)合
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》這門課程在學(xué)期末安排了兩周的課程設(shè)計，內(nèi)容是預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁設(shè)計。在理論教學(xué)時就將課程設(shè)計題目布置給學(xué)生，重點講解預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計基本步驟，使得學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，思考預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失等問題。而在期末課程設(shè)計時，對于同學(xué)們沒有理解的理論問題，也會再次采用講課的形式集中講解。通過實踐，讓學(xué)生進一步鞏固所學(xué)的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題的能力，為今后從事軌道工程設(shè)計打下牢固的基礎(chǔ)。
三、結(jié)束語
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是一門涉及到結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑材料、施工等多方面的內(nèi)容，并且是理論、課程設(shè)計和實踐相結(jié)合，同時又起著承前啟后的作用，是多門專業(yè)課程的前期課程。
針對軌道工程專業(yè)的特點，首先在課堂上采取視頻錄像、動畫等教學(xué)手段吸引學(xué)生的興趣。其次，在實踐環(huán)節(jié)方面帶領(lǐng)學(xué)生參觀施工工地，使學(xué)生深刻理解抽象的書本理論知識。最后將理論教學(xué)和課程設(shè)計相結(jié)合，使學(xué)生鞏固所學(xué)的知識，為后續(xù)課程（橋梁工程）的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和將來工作及進一步研究打下基礎(chǔ)。
參考文獻：
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《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》為土木工程專業(yè)若干力學(xué)課程后的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有很強的理論性和實踐性。它們都是土木工程專業(yè)重要的核心課程，具有理論性、應(yīng)用性等特點。本課程既有較為復(fù)雜的理論分析，又與現(xiàn)行國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和工程實踐緊密相關(guān)。這兩門課的任課教師具有較為豐富的實踐工程設(shè)計經(jīng)驗，多名教師具有國家注冊結(jié)構(gòu)工程師資格，為本課程應(yīng)用型教學(xué)打下了良好的基礎(chǔ)。本文就針對混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用型教學(xué)改革作一些介紹。
1 修改教學(xué)大綱重新組織教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)
傳統(tǒng)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》這兩門課教學(xué)內(nèi)容主要體現(xiàn)在基本概念多、破壞特征煩、計算公式多、理論推導(dǎo)多等特點，教學(xué)環(huán)節(jié)也集中在課堂理論講授。針對以上特點，作為應(yīng)用型本科教學(xué)改革教研項目，我們重新修改教學(xué)大綱，在課程教學(xué)內(nèi)容上與工程實踐相關(guān)的我們多講一點、講深一點，在教學(xué)大綱中也加入了實踐教學(xué)的環(huán)節(jié)，比如混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、混凝土結(jié)構(gòu)試驗、現(xiàn)場參觀教學(xué)等。在講完設(shè)計構(gòu)件基本原理后，主要進行大量實際工程與施工的教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力[1]。
2 理論聯(lián)系實際，加強應(yīng)用型教學(xué)
2.1 結(jié)合實際工程教學(xué)
通常情況下，教材所敘述的是全國通用的基本理論設(shè)計方法，但有時候地方性的設(shè)計作法可能與課本不一致，這時需要工程實踐經(jīng)驗豐富的老師把地方性作法講解給學(xué)生，并告訴學(xué)生這些并不沖突。它們都符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）的要求，有時地方性作法是考慮施工方便和節(jié)省材料等因素，因此要靈活把握，綜合考慮，使學(xué)生在課堂上就了解解決實際工程問題的基本方法[2]。
混凝土結(jié)構(gòu)是應(yīng)用性很強的課程，很多學(xué)生以前幾乎沒有接觸過這方面的知識，有的也只是膚淺的聽說，甚至很多學(xué)生沒有到過施工現(xiàn)場一線或建筑設(shè)計研究院。因此，在教學(xué)環(huán)節(jié)上，我們安排一定的課時帶領(lǐng)學(xué)生去實際工程現(xiàn)場學(xué)習(xí)，結(jié)合正規(guī)設(shè)計院設(shè)計的結(jié)構(gòu)施工圖紙講解，把設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)圖集、結(jié)構(gòu)模型引入現(xiàn)場教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的興趣，達到課本理論與實踐工程相結(jié)合的目的。
通過實踐現(xiàn)場的教學(xué)，使學(xué)生對在書本知識學(xué)習(xí)時很難領(lǐng)會的一些知識，如混凝土保護層厚度、鋼筋的間距與凈距、鋼筋的空間位置、受力筋與構(gòu)造筋、鋼筋的綁扎與搭接等內(nèi)容，通過現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)，很快就融會貫通，一些在課堂上難以理解的空間概念和結(jié)構(gòu)概念通過實地參觀，其問題就迎刃而解了，以達到良好的教學(xué)效果。
2.2 課程設(shè)計
混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計是一次綜合性、應(yīng)用性的訓(xùn)練，它能使學(xué)生熟悉結(jié)構(gòu)布置方法與原則、設(shè)計計算方法與要求和相應(yīng)的構(gòu)造細則，掌握施工圖繪制與表達方法等設(shè)計全過程；通過課程設(shè)計使學(xué)生了解了結(jié)構(gòu)體系的選擇和布置，尤其是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元的布置對結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力的影響，了解了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的思想，增強學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和分析解決結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的能力；使學(xué)生完成從理論到結(jié)構(gòu)整體概念認(rèn)識的飛躍。
以往課程設(shè)計普遍采用假題假做，往往沿襲幾年前的課程設(shè)計任務(wù)書，容易導(dǎo)致準(zhǔn)備工作不充分，指導(dǎo)工作缺乏針對性的現(xiàn)象。我們重新調(diào)整了課時和內(nèi)容，做一項一到二周的綜合課程設(shè)計，由指導(dǎo)老師給出實際工程的真題，并把它分成基礎(chǔ)設(shè)計、框架梁、板、柱的設(shè)計、樓梯設(shè)計等等，由學(xué)生自選，分組進行，不用面面俱到，這樣鍛煉了學(xué)生綜合運用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的知識[2-3]。
2.3 課程實驗教學(xué)
混凝土結(jié)構(gòu)課程是學(xué)生較早接觸的專業(yè)課程，它與以前所學(xué)的課程相比，有混凝土的破壞形態(tài)和規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造措施等。而看錄像與實際動手做是有明顯差別的，通過理論和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生獲得構(gòu)件受力及破壞特征的直觀認(rèn)識，有助于學(xué)生在此基礎(chǔ)上深入掌握公式的來龍去脈和相關(guān)構(gòu)造措施的有關(guān)規(guī)定，盡快適應(yīng)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。
本校采用開放性實驗的組織形式，學(xué)生可在規(guī)定的四個試驗中選擇其中的某個試驗，填寫開放性實驗申請表，寫明試驗?zāi)康牟⒕帉懺囼灤缶V，大綱內(nèi)容包括：概述、試件設(shè)計及制作工藝、加載方案與設(shè)備、測試方案和內(nèi)容、安全技術(shù)措施、試驗組織與管理、附錄等內(nèi)容，交給結(jié)構(gòu)實驗室。由試驗室指定指導(dǎo)教師負責(zé)審核修改，并負責(zé)以后試驗的指導(dǎo)工作。達到要求后方可進行試件的制作，儀器的調(diào)試率定等準(zhǔn)備工作。教師指導(dǎo)采取“抓”和“放”相結(jié)合的辦法。“抓”主要指的是審核學(xué)生撰寫的實驗大綱內(nèi)容的合理性、完整性、可行性，提出具體的修改意見，以及應(yīng)該注意的專業(yè)知識點；批閱實驗完成以后形成的實驗報告，指明分析的深度和分析的方向。“放”主要指的是放手讓學(xué)生自己動手，包括擬定實驗方案、設(shè)計混凝土的配合比并進行試配，綁扎鋼筋，根據(jù)實驗方案擬定的測點粘貼應(yīng)變片，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下操作實驗儀器，并學(xué)習(xí)排除簡單的操作故障，提高學(xué)生的動手能力，并能夠運用知識分析實驗結(jié)果的合理性。
3 總結(jié)
結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，對土木工程專業(yè)的混凝土結(jié)構(gòu)課程進行教學(xué)法研究，強調(diào)其應(yīng)用性，加強對學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)，把這種能力的培養(yǎng)滲透在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中。本文根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)課程的特點，以土木工程專業(yè)人才基本素質(zhì)培養(yǎng)為目的，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程設(shè)計改革幾個方面探討了應(yīng)用型能力方面培養(yǎng)的措施。經(jīng)本校的實踐證明，這些方法可以較好地提高學(xué)生的應(yīng)用能力、分析問題能力和解決實際問題的能力，以達到應(yīng)用型本科教育的目的。
【參考文獻】
[1]魏春明，趙星海，秦力.鋼筋混凝土課程的教學(xué)探討[J].東北電力大學(xué)學(xué)報，2010，30（5）：44-47.
關(guān)鍵詞：工程結(jié)構(gòu)；課程教學(xué)；工程造價
中圖分類號：G6423 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2013）02-0061-04
工程結(jié)構(gòu)是工程造價專科專業(yè)的一門核心課程，64學(xué)時（不含課程設(shè)計），也是建筑施工、工程項目管理等課程的先行課程，其內(nèi)容涵蓋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、單層工業(yè)廠房、道路與橋梁工程結(jié)構(gòu)等方面，知識覆蓋面廣，學(xué)習(xí)難度較大。
文章針對工程造價專科學(xué)生特點及就業(yè)趨向，對工程結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)特點進行分析，結(jié)合筆者工程實踐經(jīng)驗，提出在教學(xué)中強調(diào)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計及對設(shè)計公式、工程參數(shù)的深刻理解，綜合運用實景照片、動畫、視頻、3D模型、計算軟件等多種媒體提升教學(xué)效果，并給出了培養(yǎng)學(xué)生識圖能力，問題分析處理能力的具體實踐教學(xué)方法。
一、工程結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)特點
（一）針對專業(yè)特色，調(diào)整教學(xué)重點
武漢科技大學(xué)工程造價專科畢業(yè)生大部分進入土木工程施工、監(jiān)理、咨詢等領(lǐng)域，能勝任施工員、預(yù)算員、材料員等崗位，少有學(xué)生從事結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。因此，對工程結(jié)構(gòu)課程的講授必然有別于土木工程或結(jié)構(gòu)工程本科專業(yè)，在教學(xué)中應(yīng)加大建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計及應(yīng)用的講授學(xué)時，降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算部分的難度，除鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)外，還應(yīng)增加道路橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計概論，培養(yǎng)學(xué)生建立結(jié)構(gòu)體系概念，掌握其基本概念和基本原理。
（二）針對學(xué)生學(xué)習(xí)特點，把握課程難度
工程造價專科學(xué)生僅修高等數(shù)學(xué)（少學(xué)時），未修線性代數(shù)和概率與數(shù)理統(tǒng)計，力學(xué)也僅修了一門工程力學(xué)（少學(xué)時），因此，對工程結(jié)構(gòu)設(shè)計理論有關(guān)概率論的部分無法深刻理解，結(jié)構(gòu)分析困難。在教學(xué)中應(yīng)減少設(shè)計公式理論的推導(dǎo)，重點講解公式的適用條件和參數(shù)含義。
（三）形象化與案例教學(xué)相結(jié)合
工程結(jié)構(gòu)課程與生活聯(lián)系緊密，大到高層建筑、橋梁、體育場，小到自行車棚、廣告牌，無不蘊含著結(jié)構(gòu)原理，因此，在教學(xué)中應(yīng)充分利用多媒體手段，采用啟發(fā)式教學(xué)和案例教學(xué)，幫助學(xué)生打消顧慮，樹立自信心。
（四）做好前后課程的銜接
工程結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中要經(jīng)常回顧建筑材料、建筑構(gòu)造課程中學(xué)習(xí)的內(nèi)容，經(jīng)常繪制彎矩圖和剪力圖，加強工程力學(xué)基本訓(xùn)練。由于建筑施工課程與建筑結(jié)構(gòu)課程在同一學(xué)期開設(shè)，通過對樁的吊裝過程受力分析案例講解，將兩門課程聯(lián)系起來，讓學(xué)生理解工程結(jié)構(gòu)在設(shè)計、施工中的廣泛運用。
二、工程結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方法
（一）注重結(jié)構(gòu)概念設(shè)計
在講解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理章節(jié)時，以承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式γ0S≤R為核心，從概念設(shè)計角度引導(dǎo)學(xué)生思考，增加結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）安全儲備的設(shè)計方法主要有：一是增加荷載組合效應(yīng)設(shè)計值S，從荷載組合公式可知，恒載乘以系數(shù)1.2，意味著恒載增大20%，活載乘以系數(shù)1.4，意味著活載增大40%，對于安全等級為一級的重要建筑物，γ0取1.1則意味著整體荷載設(shè)計值增大10%；二是減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計值R，體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計值均為其標(biāo)準(zhǔn)值除以大于1的材料系數(shù)。通過一增一減，保證結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）有足夠的安全儲備。
結(jié)構(gòu)剛度是結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力。從結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的角度看，內(nèi)力傳遞途徑越直接，結(jié)構(gòu)剛度越大；內(nèi)力分布越均勻，結(jié)構(gòu)剛度越大；內(nèi)力越小，結(jié)構(gòu)剛度越大[1]。例如：對于深基坑工程采用鋼管內(nèi)支撐，若基坑寬度較大（大于20 m），一般考慮在鋼支撐跨中部位增加臨時立柱，通過減小跨度的方法，增大鋼支撐的剛度，防止失穩(wěn)破壞。
（二）注重理解公式參數(shù)的物理含義
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計是一門理論結(jié)合試驗研究的學(xué)科，涉及公式多。在教學(xué)活動中，可以簡化公式的理論推導(dǎo)過程，強調(diào)對公式的理解，特別是對公式中重要參數(shù)的物理含義的理解。例如：在鋼筋混凝土單筋矩形梁正截面承載力計算教學(xué)中，首先講解清楚梁正截面受彎的三個階段，然后引導(dǎo)學(xué)生理解適筋梁承載力計算公式Mu=α1fcbx（h0-x/2）時，要特別講解清楚參數(shù)x的物理含義是梁受壓破壞時受壓區(qū)混凝土的高度，其值最大為ξb，進一步啟發(fā)學(xué)生計算出適筋梁最大配筋率為α1ξbfc/fy。由此還可以引申出以下規(guī)律：其一，混凝土強度等級，鋼筋強度等級一定，加大截面的有效高度h0可增大梁的正截面抗彎能力；其二，鋼筋強度等級一定，梁截面一定，其最大抗彎能力為Mu=α1fcbx（h0-x/2），適當(dāng)采用高等級混凝土對梁正截面抗彎有利；其三，鋼筋盡量布置為單排，在梁截面一定的情況下，不但有利于施工，對增大h0也有利；其四，梁鋼筋、混凝土強度等級一定，截面高度一定，若設(shè)計彎矩大于α1fcbξb（h0-ξb/2），則只能采用雙筋截面梁。
（三）注重總結(jié)系數(shù)表格中的規(guī)律
《工程結(jié)構(gòu)》教材[2]中含有大量的表格，指導(dǎo)學(xué)生閱讀表格，進行縱向橫向比較，從而得到一定的規(guī)律，是教學(xué)的一個重要內(nèi)容。例如：通過閱讀鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)值表（表1），可以得到以下結(jié)論：圓形截面短柱（長細比l0/d≤7）的穩(wěn)定系數(shù)值φ=1.0，圓形截面長柱（長細比l0/d>7）隨著長細比的增大，穩(wěn)定系數(shù)φ值逐步減小。通過閱讀砌體抗壓強度設(shè)計值表格（表2），可以得到以下規(guī)律：對于同類砌體材料，若材料強度等級一定，砂漿強度等級越高，砌體的抗壓強度設(shè)計值越大；若砂漿強度等級一定，砌體材料的強度等級越高，砌體的抗壓強度設(shè)計值越大。
（四）注重講解工程參數(shù)取值的依據(jù)
《工程結(jié)構(gòu)》教材[2]由于篇幅有限，各類設(shè)計表格僅列出工程參數(shù)取值，但少有解釋其取值的來源或依據(jù)，授課教師要擇其重點進行講解。例如：GB5003-2011《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》[4] 3.2.3條規(guī)定“對于無筋砌體構(gòu)件，其截面面積小于0.2 m2時，γa（砌體強度設(shè)計值調(diào)整系數(shù)）為其截面面積加0.8”，其原因是砌體構(gòu)件面積過小，受各種偶然因素影響（截面缺口，構(gòu)件碰撞），可能導(dǎo)致砌體強度有較大降低，因此，需對砌體強度設(shè)計值乘以γa進行折減。這些隱藏在參數(shù)背后的道理更值得學(xué)習(xí)。
三、工程結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)手段
（一）工程實景照片的應(yīng)用
工程結(jié)構(gòu)課程實踐性強，盡管教材中給出結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的布置圖、示意圖，但學(xué)生難以深刻地理解，尤其對于單層工業(yè)廠房，構(gòu)件種類多，連接形式復(fù)雜，是學(xué)習(xí)的難點之一。授課教師借助工程實景圖片展示構(gòu)件及其連接形式，起到了很好的教學(xué)效果，如圖1。
（二）動畫及視頻的應(yīng)用
動畫及視頻能較好地體現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件在荷載作用下的破壞過程。通過觀看混凝土偏心受壓長柱破壞試驗，能較好地理解整個破壞過程和破壞特征。采用動畫演示先張法、后張法施工工藝過程，能使對學(xué)生預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計目的、受力特點等形成完整認(rèn)識。
（三）結(jié)構(gòu)模型的應(yīng)用
由于工程造價專業(yè)二年級學(xué)生尚未接觸實際工程，尤其對鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)的細部節(jié)點構(gòu)造理解比較困難。在教學(xué)中借助3DMax計算機軟件的良好建模功能，通過3D模型能形象地展示鋼結(jié)構(gòu)細部構(gòu)造及其連接，如圖2。
（四）結(jié)構(gòu)計算軟件的應(yīng)用
為彌補工程造價專業(yè)專科生在結(jié)構(gòu)計算方面的不足，在課堂教學(xué)中引入理正結(jié)構(gòu)工具箱軟件，結(jié)構(gòu)計算軟件典型界面如圖3。通過計算軟件驗算教材中的柱、梁、板、墻、樓梯、基礎(chǔ)構(gòu)件及砌體結(jié)構(gòu)的計算例題，讓學(xué)生明白軟件計算的過程，讀懂計算書，同時還能夠根據(jù)所學(xué)結(jié)構(gòu)知識對結(jié)果進行估計和判斷。
四、工程結(jié)構(gòu)課程的實踐教學(xué)
工程結(jié)構(gòu)是一門實踐性較強的課程。因此，在大學(xué)教學(xué)中要特別重視實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的基本職業(yè)技能，創(chuàng)造機會多接觸實體工程，將理論知識與工程實踐相結(jié)合。
（一）培養(yǎng)學(xué)生的施工圖識讀能力
工程造價專業(yè)畢業(yè)生無論從事什么崗位的工作，施工圖的識讀能力是一項必備的基本職業(yè)技能。在先導(dǎo)課程建筑制圖中，學(xué)生已掌握了建筑施工圖、結(jié)構(gòu)施工圖的一些基礎(chǔ)知識，但還未達到實踐應(yīng)用水平。在教學(xué)中重點講解兩套完整的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)的施工圖，并專門講解平法制圖規(guī)則和識圖方法，通過課堂講授和課后作業(yè)，讓學(xué)生熟練掌握結(jié)構(gòu)施工圖的識讀方法。
（二）培養(yǎng)學(xué)生的問題分析能力
在學(xué)習(xí)完梁構(gòu)件的受力特點后，以武漢天河機場T2航站樓玻璃幕墻支承結(jié)構(gòu)（圖4）為例，考察學(xué)生的問題分析能力，討論玻璃幕墻上的力的傳遞路徑，支承結(jié)構(gòu)的受力特點，支承結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計，最后授課教師給出點評：大面積的點式玻璃幕墻采用一系列平面桁架梁支承，這些平面桁架梁的工作性能類似于豎向簡支梁，風(fēng)荷載引起的彎矩在跨中最大，端部最小，桁架梁的截面呈拋物線，與彎矩圖匹配，因此，平面桁架梁設(shè)計合理，輕巧美觀。
（三）利用地域優(yōu)勢進行工程實踐
武漢科技大學(xué)位于武漢市青山區(qū)，距武漢火車站、武漢天興洲長江大橋、武漢鋼鐵集團公司較近。在工程結(jié)構(gòu)實踐教學(xué)中，特別注意發(fā)揮地域優(yōu)勢，引導(dǎo)學(xué)生進行工程實踐。例如：布置課后作業(yè)考察施工中的武漢火車站屋蓋結(jié)構(gòu)（圖5），繪制簡圖并分析其設(shè)計特點。通過實踐，學(xué)生能較好地掌握拱結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的受力特點及應(yīng)用特性。在學(xué)習(xí)完橋梁的基本組成和分類知識后，要求學(xué)生實地考察施工中的武漢天興洲長江大橋（圖6），從而更直觀地了解斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系和受力特點。
參考文獻：
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Research on engineering structure course teaching of engineering cost Specialty
YU Hongliang
（School of Management， Wuhan University of Science and Technology， Wuhan 430081， P. R. China）
[關(guān)鍵詞] 少數(shù)民族；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理；教學(xué)方法
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 13. 127
[中圖分類號] G642.0 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2016）13- 0228- 03
新疆自古以來一直是一個少數(shù)民族聚居的地區(qū)，據(jù)第六次全疆人口普查數(shù)據(jù)顯示，少數(shù)民族人口占全區(qū)總?cè)丝诘?9.9%。對于民族地區(qū)來說科技發(fā)展的關(guān)鍵之一是民族科技隊伍的壯大，隨著國家絲綢之路經(jīng)濟帶的蓬勃建設(shè)，土木工程建設(shè)的不斷升溫，作為經(jīng)濟帶核心區(qū)的新疆，急需大量土木工程行業(yè)高素質(zhì)少數(shù)民族技術(shù)人員。
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程是土木工程專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它是學(xué)習(xí)專業(yè)課的基礎(chǔ)，本門課程掌握程度的好壞直接影響到后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的效果，并對畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的完成起著至關(guān)重要的作用。
1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的特點
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理作為土木工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門非常重要但又較難掌握的課程，對于土木工程專業(yè)的學(xué)生來說只有在掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計計算的基本理論和構(gòu)造知識的基礎(chǔ)上才能順利地學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程和從事鋼筋混凝土建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的工作。該課程涉及理論知識廣泛，概念、計算公式繁雜，多為工程實踐經(jīng)驗總結(jié)的內(nèi)容，具有很強的實踐性。
1.1 涉及理論知識廣泛
本課程涉及的內(nèi)容非常廣泛，在掌握高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等相關(guān)數(shù)學(xué)及力學(xué)知識的基礎(chǔ)上才能更好地理解本課程的基本思路及解題方法。
但本課程與數(shù)學(xué)、力學(xué)又不盡相同：從研究對象看，與經(jīng)典力學(xué)中經(jīng)高度理想化的研究對象不同，不能用純數(shù)學(xué)、純力學(xué)的觀點去分析，沒有統(tǒng)一的力學(xué)體系；從研究方法來看，理論推導(dǎo)及基本假定較多，與經(jīng)典力學(xué)相比，精度較差；從課程內(nèi)容來看，內(nèi)容多而雜，缺乏系統(tǒng)性，且與工程實踐緊密聯(lián)系，強調(diào)實用性和技術(shù)性。
1.2 概念及計算公式繁雜
本課程基本概念多、公式多，大多是在數(shù)學(xué)及力學(xué)理論基礎(chǔ)上做一定的基本假定后推導(dǎo)得出的，公式中的符號多且形似，但意義不同，極易混淆。需在理解基本假定的前提下進行理論推導(dǎo)，對學(xué)生的基礎(chǔ)知識要求較高。
1.3 與工程結(jié)合緊密
本課程是一門理論與實際工程緊密聯(lián)系的課程。學(xué)習(xí)該課程的目的是掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計計算的基本理論和構(gòu)造知識，為從事鋼筋混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計打下牢固的基礎(chǔ)。因此，學(xué)習(xí)本課程必須緊密結(jié)合工程實際應(yīng)用及相關(guān)規(guī)范，才能在以后的工作中更好地應(yīng)用本課程相關(guān)理論。
2 少數(shù)民族學(xué)生的特點
少數(shù)民族學(xué)生大多來自偏遠的少數(shù)民族鄉(xiāng)鎮(zhèn)，這些地區(qū)教育資源落后，學(xué)生的漢語水平較差、基礎(chǔ)知識較薄弱、生活環(huán)境較單一、接觸工程實例較少。
2.1 漢語言水平較差
部分來自經(jīng)濟發(fā)展落后地區(qū)的少數(shù)民族學(xué)生在學(xué)習(xí)及日常生活中使用自己的母語，漢語基礎(chǔ)十分薄弱。為加強少數(shù)民族學(xué)生漢語聽、說、讀、寫等能力，進入大學(xué)后需學(xué)習(xí)一年漢語。可即使經(jīng)過一年預(yù)科，少數(shù)民族學(xué)生對漢語文字理解的深度及對漢語的駕馭能力仍很有限，部分少數(shù)民族學(xué)生未能達到接受大學(xué)專業(yè)教育的一般水平。但在課堂教學(xué)所使用的教材及授課語言均為漢語，從而造成少數(shù)民族學(xué)生的理解存在較大障礙。
2.2 理論基礎(chǔ)薄弱
新疆地域廣闊，經(jīng)濟發(fā)展不平衡，很多偏遠地區(qū)教育資源匱乏，許多民族學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱、知識斷層明顯，這給少數(shù)民族學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識埋下了很大的隱患。這樣的少數(shù)民族學(xué)生進入大學(xué)學(xué)習(xí)后，要與漢族學(xué)生在相同的時間內(nèi)達到規(guī)定的課程學(xué)習(xí)內(nèi)容要求，對少數(shù)民族學(xué)生來說壓力大，對老師來說教學(xué)任務(wù)重，對本課程的教學(xué)帶來了很大的困難。
2.3 工程的感性認(rèn)識匱乏
大多數(shù)少數(shù)民族學(xué)生來自農(nóng)村和牧區(qū)，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的基本構(gòu)件（柱、梁、板）從未見過，缺乏感性認(rèn)識，理論與實際脫節(jié)，將所學(xué)知識應(yīng)用到解決實際問題的能力較差。而土木工程專業(yè)最注重培養(yǎng)的就是靈活運用所學(xué)知識并將其應(yīng)用于解決實際工程問題的能力。這一問題是少數(shù)民族學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下的重要因素。
3 少數(shù)民族學(xué)生學(xué)習(xí)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程教學(xué)方法的探討
3.1 增強漢語水平
少數(shù)民族學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下、概念模糊、不能靈活應(yīng)用理論知識解決實際工程問題最根本的原因就是漢語水平低，理解困難。
經(jīng)過一年的預(yù)科學(xué)習(xí)，許多少數(shù)民族學(xué)生雖掌握了漢語基礎(chǔ)知識，但對土木工程專業(yè)所要求的漢語理解水平還有一定的差距，因此造成少數(shù)民族學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)時理解和自學(xué)上的困難。因此，在專業(yè)課前增加少數(shù)民族學(xué)生專業(yè)漢語的學(xué)習(xí)是非常有必要的，尤其要重視少數(shù)民族學(xué)生對專業(yè)詞匯的理解與表達。
鼓勵少數(shù)民族學(xué)生和漢族學(xué)生交流，建立起學(xué)習(xí)漢語的良好的環(huán)境，從而激發(fā)少數(shù)民族學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣，促進對專業(yè)知識的理解和掌握。
3.2 注重理解
少數(shù)民族學(xué)生理論基礎(chǔ)較薄弱又缺乏感性認(rèn)識，從而對理論知識的應(yīng)用能力較差，不能做到舉一反三，學(xué)以致用。因此，在教學(xué)過程中要針對少數(shù)民族學(xué)生，運用形象生動的教學(xué)方法幫助少數(shù)民族學(xué)生去理解所學(xué)知識。
將教學(xué)內(nèi)容通俗化，從而使少數(shù)民族學(xué)生更容易接受課堂內(nèi)容，加強學(xué)生對專業(yè)知識的理解。教師應(yīng)立足民族學(xué)生實際、關(guān)注民族學(xué)生特點，考慮到他們的實際漢語水平和理解能力。在專業(yè)知識內(nèi)容的語言表達中不能簡單直截了當(dāng)?shù)匾敫拍睢⒍x、公式，應(yīng)當(dāng)清晰、正確、生動地把書面語轉(zhuǎn)變成口頭語，以通俗易懂的方式表達出來。
教學(xué)方法多樣化，引入多媒體、教學(xué)模型等輔助方法增進學(xué)生的理解。適當(dāng)?shù)匾胍恍┍匾妮o助教學(xué)方法和手段，把晦澀難懂的知識通過比較直觀的方式展示出來，引導(dǎo)少數(shù)民族學(xué)生自我概括、理解，增強感性認(rèn)識，提高學(xué)習(xí)興趣。
培養(yǎng)少數(shù)民族學(xué)生的自學(xué)能力。自學(xué)能力的培養(yǎng)比僅僅傳授課本知識更為重要和緊迫。學(xué)習(xí)對知識的分析是培養(yǎng)少數(shù)民族學(xué)生創(chuàng)造性思維的首要環(huán)節(jié)，對少數(shù)民族學(xué)生講授書本知識不僅應(yīng)以淺顯易懂的語言將知識告訴他們，更重要的是教會少數(shù)民族學(xué)生理解、掌握思路和方法。通過分析引導(dǎo)少數(shù)民族學(xué)生自己總結(jié)得出結(jié)論，特別要注意的是教結(jié)論而不是給結(jié)論。
3.3 注重理論與實際相結(jié)合
由于生活環(huán)境的限制，許多少數(shù)民族學(xué)生對土木工程中各基本的結(jié)構(gòu)構(gòu)件沒有感性認(rèn)識，但混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理這門課程的實際應(yīng)用性強，理論知識抽象，從而使他們在學(xué)習(xí)理論知識的同時不能將其與實際工程聯(lián)系起來，讓教學(xué)效果大打折扣。因此將實驗與實習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)貫穿到理論課的教授過程中十分有必要。
實驗課的教學(xué)環(huán)節(jié)可以很好地促進少數(shù)民族學(xué)生基本操作技能和實踐動手能力，使少數(shù)民族學(xué)生有較多的動手機會。通過實驗可以幫助他們理解、印證課堂教學(xué)講授的理論知識，從而彌補由于語言障礙造成的理論學(xué)習(xí)困難的缺陷。
有條件的情況下在課堂講授期間帶領(lǐng)學(xué)生參觀工地進行認(rèn)識實習(xí)，有助于學(xué)生對所學(xué)的構(gòu)件及功能有感觀上的了解，便于理論學(xué)習(xí)的具體開展。通過認(rèn)識實習(xí)讓學(xué)生切身感受到自己所學(xué)鋼筋混凝土知識與實際工程之間的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生探求知識的愿景，從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。
4 結(jié) 語
在新疆少數(shù)民族土木工程專業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程教學(xué)實踐中，一定要客觀認(rèn)識新疆少數(shù)民族學(xué)生與漢族學(xué)生之間的差異，根據(jù)少數(shù)民族學(xué)生的特點，豐富教學(xué)手段，重視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，才能滿足新疆高速發(fā)展對少數(shù)民族技術(shù)人才的要求。
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