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摘要:本文结合实际工程要求和混凝土结构课程的特点,对课程从教学内容、授课方式、课堂教学组织、实践教学4个方面提出教学改革的思路,并在教学实践中实施,取得一些初步成效,对课程改革的探索和实践具有一定的意义。
关键词:混凝土结构;教学改革;岩土与地下工程方向
引言
混凝土结构是土木工程专业的一门技术基础课,在大学的课程中占有很大的分量。这门课程的特点是基本教学内容多、公式多、计算量大、设计规范结合紧密,并且还有课程设计部分,是一门理论性、实践性、综合性都很强的课程;对学生而言,是一门比较难的课程。我校的土木工程专业以前是以道路与桥梁方向的学生为主,从2005年开始招收岩土与地下工程方向的学生,如何在教学中使本门课程生动起来,激发学生的学习兴趣与热情,提高他们分析解决实际问题的能力,如何使本课程能为学生后续课程的学习和今后从事混凝土结构设计、施工和管理等奠定坚实的基础, 能和学生的就业方向紧密结合,是教学效果的根本体现。
1. 结合岩土与地下工程方向的专业特点,改革教学内容
混凝土结构课程的基本内容是研究各种基本构件(弯、剪、压、扭、拉)的受力性能分析、设计计算、构造要求和配筋设计,在实际工程中,结构和基本构件都是由建筑材料建成的。结构按照所使用的建筑材料的不同,可以分为:混凝土结构(包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构)、钢结构、砌体结构,俗称圬工结构(包括砖结构、石结构、混凝土砌块结构)、木结构等。混凝土结构这门课程涉及的内容很多,在讲授时必须和本专业相结合,有所侧重。例如岩土与地下工程方向的学生,以后从事的工作很可能是地下商业街、地下建筑、地铁的修建,所以在上面所谈及的的基本结构的基础上,我们也加入了梁板结构的内容讲述,并且是一个重点之一。通过上述内容的学习,使学生能够系统地了解一般岩土与地下工程结构基本构件的基本计算原理和方法, 并能够结合设计规范的要求, 熟練地掌握钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、砌体结构、梁板结构等基本构件的截面设计,配筋计算和承载力复核的计算方法,使学生具备工程结构的基本知识,掌握各种基本构件的受力性能及其应力、裂缝和变形验算,并能根据有关设计规范和资料独立进行岩土与地下工程基本构件的设计。
2.采用灵活的授课方式,多媒体和传统的教学方式相结合
多媒体教学是近年来发展起来的一种新的教学手段,多媒体授课有着传统板书所不可比拟的优越性,例如信息量大、可以综合运用文字、图片、动画等方式会使教学效果比较生动等,在现在的教学中,已经有越来越多的教师习惯用多媒体课件授课。但是多媒体课件教学也有其不足之处:例如需要拉上窗帘,教室光线昏暗,学生容易困倦;授课速度较快、信息量大,学生来不及记笔记等。笔者认为应该灵活应用各种教学手段,所以在混凝土结构这门课程的授课过程中,采用的是多媒体课件与传统板书教学相结合的方法。根据教授的具体内容决定采用什么样的教学手段,例如在讲授预应力混凝土结构的先张法和后张法的施工工艺时,会采用放映动画的手段,将整个施工工艺的顺序呈现在学生的面前,激发学生的兴趣,也有助于学生的记忆;在讲解梁板结构时,会先放映一些梁板结构方面的图片,使学生先对梁板结构有个整体概念;而在讲授一些基本构件的承载力计算时,涉及的公式很多,而且计算过程逻辑性很强,所以在讲授这部分内容时,就不采用多媒体课件形式,而是采用板书的形式,领着学生一点点分析,让学生回答下面应该进行哪一步,带动学生的注意力跟着老师走,培养学生思考、分析问题的能力。这种授课方式很受学生的欢迎,教学效果也很好。
3.针对课程特点,精心组织课堂教学
混凝土结构这门课程,看似是在讲解各种不同的构件和各种不同截面形式的构件的设计原理,互相之间比较独立,其实不然,他们之间有很密切的联系。如果在教学过程中,抓住这些联系,对学生来说,学习起来可能起到事半功倍的效果。例如教材里介绍了弯、拉、压、剪、扭构件,看似内容很多、很杂,其实仔细梳理,就会发现这些构件都是沿着实验研究——基本假定——计算图示——基本公式——公式适用范围——公式应用——构造要求这个思路进行的,所以在授课时,我也会按照这个思路讲解,帮助学生归纳、理解、吸收。如在讲解受弯构件双筋矩形截面的承载力计算时,我会先领着学生复习单筋矩形截面的基本假定、计算图示、基本公式、公式的适用范围和设计步骤,把这些内容写到黑板上,然后讲解采用双筋截面的原因和方式,在单筋的基础上,增加上双筋的公式,通过对比和联系,学生非常容易接受。而在讲解受压构件时,我又会先领着学生复习受弯构件双筋矩形截面的基本内容,然后讲解偏心受压构件,比较两者的区别和联系。这种方式有利于学生对现在所讲的内容的掌握和理解,也有利于学生对全书的基本构件有个整体印象。在教学过程中,我会在看似无意中埋下伏笔。例如站在学校的教室里就会看见当地正在修建的松浦大桥,这是一座跨江的斜拉桥,我在讲课之前就会引导学生观看正在修建的100多米的主塔,然后问学生应该采用什么样的基础,如果采用桩基础,是什么构件,一般会采用什么截面形式,应该怎么设计,是否需要配置钢筋等等,然后在上课时引入课堂内容“圆形截面偏心受压构件的承载力计算”,和学生一起解决刚才大家讨论的内容,学生一看和工程实际联系这么紧密,很有成就感,学习兴致很高。
4.结合岩土与地下工程方向工程实际,改革实践教学
我们学校是一所以培养应用型本科学生为主的院校,学校一直在努力探索培养工程应用型人才的创新之路。而高素质应用型学生的培养,离不开实践能力的培养。实践教学是混凝土结构课程教学的一个重要环节,它涉及到方案比选、材料选择、截面设计和合理布置等多方面,是一个多因素的综合性问题。对于构件设计,并不仅仅是构件承载力和变形的计算,同一构件在给定的材料和同样的荷载作用下,即使截面形式相同,设计结果的截面尺寸和截面布置也不是唯一的。设计结果是否满足要求主要看是否符合设计规范要求,并且满足经济性和施工可行性等。好的实践教学可以帮助学生消化吸收学过的理论知识,使理论和实践教学很好的结合起来,也能培养学生工程意识和工程思维方式。
为了更好地培养学生的实践能力,我们将理论教学内容精简、糅合,将理论教学的学时数由原来的72学时减少到60学时,而将课程设计的时间由原来的一周增加到现在的两周,加大课程设计的内容。为了避免课程设计的单一,也为了让学生更好地与工程实践相联系,在教学过程中,还会根据当地的实际情况,对学生渗透其他方式的实践教学的内容。例如本地正在修建地铁,教师就会联系工地施工人员,组织学生到工地进行参观,观看地铁工程中的钢筋笼的绑扎工艺、钢筋的加工过程等,让学生有个感官认识。也会给学生放映本方向最前沿的施工技术的资料和录像,介绍最新的工程建设成就等。通过各种形式的实践教学,可以培养学生查找和使用设计规范、设计手册等专业资料的能力,逐步增强处理工程设计问题的综合能力,尤其是拟定方案能力、自学能力、分析问题解决问题和设计计算的能力,以及创新意识、经济意识和环境意识。
结论
我们针对土木工程专业岩土与地下工程方向的混凝土结构课程的教学中的部分环节,进行了初步的改革尝试,在以后的教学过程中,可能还会遇到其他方面的问题,这就要求我们根据需要调整教学内容,改革教学手段,使本课程能够更好第为专业课程服务,实现教学目标
参考文献:
[1]王振东.混凝土及砌体结构[M] . 北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]混凝土结构设计规范(GB50010-2002) [S] . 北京:中国建筑工业出版社,2002.
编辑/牛小源
关键词:混凝土结构;教学改革;岩土与地下工程方向
引言
混凝土结构是土木工程专业的一门技术基础课,在大学的课程中占有很大的分量。这门课程的特点是基本教学内容多、公式多、计算量大、设计规范结合紧密,并且还有课程设计部分,是一门理论性、实践性、综合性都很强的课程;对学生而言,是一门比较难的课程。我校的土木工程专业以前是以道路与桥梁方向的学生为主,从2005年开始招收岩土与地下工程方向的学生,如何在教学中使本门课程生动起来,激发学生的学习兴趣与热情,提高他们分析解决实际问题的能力,如何使本课程能为学生后续课程的学习和今后从事混凝土结构设计、施工和管理等奠定坚实的基础, 能和学生的就业方向紧密结合,是教学效果的根本体现。
1. 结合岩土与地下工程方向的专业特点,改革教学内容
混凝土结构课程的基本内容是研究各种基本构件(弯、剪、压、扭、拉)的受力性能分析、设计计算、构造要求和配筋设计,在实际工程中,结构和基本构件都是由建筑材料建成的。结构按照所使用的建筑材料的不同,可以分为:混凝土结构(包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构)、钢结构、砌体结构,俗称圬工结构(包括砖结构、石结构、混凝土砌块结构)、木结构等。混凝土结构这门课程涉及的内容很多,在讲授时必须和本专业相结合,有所侧重。例如岩土与地下工程方向的学生,以后从事的工作很可能是地下商业街、地下建筑、地铁的修建,所以在上面所谈及的的基本结构的基础上,我们也加入了梁板结构的内容讲述,并且是一个重点之一。通过上述内容的学习,使学生能够系统地了解一般岩土与地下工程结构基本构件的基本计算原理和方法, 并能够结合设计规范的要求, 熟練地掌握钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、砌体结构、梁板结构等基本构件的截面设计,配筋计算和承载力复核的计算方法,使学生具备工程结构的基本知识,掌握各种基本构件的受力性能及其应力、裂缝和变形验算,并能根据有关设计规范和资料独立进行岩土与地下工程基本构件的设计。
2.采用灵活的授课方式,多媒体和传统的教学方式相结合
多媒体教学是近年来发展起来的一种新的教学手段,多媒体授课有着传统板书所不可比拟的优越性,例如信息量大、可以综合运用文字、图片、动画等方式会使教学效果比较生动等,在现在的教学中,已经有越来越多的教师习惯用多媒体课件授课。但是多媒体课件教学也有其不足之处:例如需要拉上窗帘,教室光线昏暗,学生容易困倦;授课速度较快、信息量大,学生来不及记笔记等。笔者认为应该灵活应用各种教学手段,所以在混凝土结构这门课程的授课过程中,采用的是多媒体课件与传统板书教学相结合的方法。根据教授的具体内容决定采用什么样的教学手段,例如在讲授预应力混凝土结构的先张法和后张法的施工工艺时,会采用放映动画的手段,将整个施工工艺的顺序呈现在学生的面前,激发学生的兴趣,也有助于学生的记忆;在讲解梁板结构时,会先放映一些梁板结构方面的图片,使学生先对梁板结构有个整体概念;而在讲授一些基本构件的承载力计算时,涉及的公式很多,而且计算过程逻辑性很强,所以在讲授这部分内容时,就不采用多媒体课件形式,而是采用板书的形式,领着学生一点点分析,让学生回答下面应该进行哪一步,带动学生的注意力跟着老师走,培养学生思考、分析问题的能力。这种授课方式很受学生的欢迎,教学效果也很好。
3.针对课程特点,精心组织课堂教学
混凝土结构这门课程,看似是在讲解各种不同的构件和各种不同截面形式的构件的设计原理,互相之间比较独立,其实不然,他们之间有很密切的联系。如果在教学过程中,抓住这些联系,对学生来说,学习起来可能起到事半功倍的效果。例如教材里介绍了弯、拉、压、剪、扭构件,看似内容很多、很杂,其实仔细梳理,就会发现这些构件都是沿着实验研究——基本假定——计算图示——基本公式——公式适用范围——公式应用——构造要求这个思路进行的,所以在授课时,我也会按照这个思路讲解,帮助学生归纳、理解、吸收。如在讲解受弯构件双筋矩形截面的承载力计算时,我会先领着学生复习单筋矩形截面的基本假定、计算图示、基本公式、公式的适用范围和设计步骤,把这些内容写到黑板上,然后讲解采用双筋截面的原因和方式,在单筋的基础上,增加上双筋的公式,通过对比和联系,学生非常容易接受。而在讲解受压构件时,我又会先领着学生复习受弯构件双筋矩形截面的基本内容,然后讲解偏心受压构件,比较两者的区别和联系。这种方式有利于学生对现在所讲的内容的掌握和理解,也有利于学生对全书的基本构件有个整体印象。在教学过程中,我会在看似无意中埋下伏笔。例如站在学校的教室里就会看见当地正在修建的松浦大桥,这是一座跨江的斜拉桥,我在讲课之前就会引导学生观看正在修建的100多米的主塔,然后问学生应该采用什么样的基础,如果采用桩基础,是什么构件,一般会采用什么截面形式,应该怎么设计,是否需要配置钢筋等等,然后在上课时引入课堂内容“圆形截面偏心受压构件的承载力计算”,和学生一起解决刚才大家讨论的内容,学生一看和工程实际联系这么紧密,很有成就感,学习兴致很高。
4.结合岩土与地下工程方向工程实际,改革实践教学
我们学校是一所以培养应用型本科学生为主的院校,学校一直在努力探索培养工程应用型人才的创新之路。而高素质应用型学生的培养,离不开实践能力的培养。实践教学是混凝土结构课程教学的一个重要环节,它涉及到方案比选、材料选择、截面设计和合理布置等多方面,是一个多因素的综合性问题。对于构件设计,并不仅仅是构件承载力和变形的计算,同一构件在给定的材料和同样的荷载作用下,即使截面形式相同,设计结果的截面尺寸和截面布置也不是唯一的。设计结果是否满足要求主要看是否符合设计规范要求,并且满足经济性和施工可行性等。好的实践教学可以帮助学生消化吸收学过的理论知识,使理论和实践教学很好的结合起来,也能培养学生工程意识和工程思维方式。
为了更好地培养学生的实践能力,我们将理论教学内容精简、糅合,将理论教学的学时数由原来的72学时减少到60学时,而将课程设计的时间由原来的一周增加到现在的两周,加大课程设计的内容。为了避免课程设计的单一,也为了让学生更好地与工程实践相联系,在教学过程中,还会根据当地的实际情况,对学生渗透其他方式的实践教学的内容。例如本地正在修建地铁,教师就会联系工地施工人员,组织学生到工地进行参观,观看地铁工程中的钢筋笼的绑扎工艺、钢筋的加工过程等,让学生有个感官认识。也会给学生放映本方向最前沿的施工技术的资料和录像,介绍最新的工程建设成就等。通过各种形式的实践教学,可以培养学生查找和使用设计规范、设计手册等专业资料的能力,逐步增强处理工程设计问题的综合能力,尤其是拟定方案能力、自学能力、分析问题解决问题和设计计算的能力,以及创新意识、经济意识和环境意识。
结论
我们针对土木工程专业岩土与地下工程方向的混凝土结构课程的教学中的部分环节,进行了初步的改革尝试,在以后的教学过程中,可能还会遇到其他方面的问题,这就要求我们根据需要调整教学内容,改革教学手段,使本课程能够更好第为专业课程服务,实现教学目标
参考文献:
[1]王振东.混凝土及砌体结构[M] . 北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]混凝土结构设计规范(GB50010-2002) [S] . 北京:中国建筑工业出版社,2002.
编辑/牛小源