時(shí)間：2023-11-18 10:17:42
序論：在您撰寫混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：獨(dú)立任務(wù)型課程；模塊化；課程過(guò)程考核評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：10052909（2015）04011204
課程考核方法是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要手段，是高校教學(xué)過(guò)程管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。高等工程教育很多專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程，其知識(shí)體系由相互近似獨(dú)立的工程任務(wù)組成，且設(shè)計(jì)、分析和計(jì)算的原理也不相同。這些專業(yè)知識(shí)的掌握、能力的培養(yǎng)是一個(gè)復(fù)雜的分段逐步實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，成績(jī)?cè)u(píng)定不是一個(gè)簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)考試的結(jié)果，應(yīng)以人才培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，結(jié)合不同的教育經(jīng)驗(yàn)，形成以多模塊、多形式、多手段的進(jìn)程性的過(guò)程評(píng)價(jià)為主的考核評(píng)價(jià)體系，并在教學(xué)中不斷指導(dǎo)學(xué)生，創(chuàng)造問(wèn)題情景，激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、判斷和分析。通過(guò)課程評(píng)價(jià)督促教師糾正教學(xué)方法，調(diào)整學(xué)習(xí)的方向和方法， 進(jìn)而更好地達(dá)到人才培養(yǎng)目標(biāo)。文章基于課程與教學(xué)課程基本原理中的過(guò)程考核原則，以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程為例，研究了獨(dú)立任務(wù)型課程模塊化過(guò)程考核評(píng)價(jià)的方法。
一、課程考核評(píng)價(jià)研究概況和基本原理
（一）研究概況
關(guān)于中美大學(xué)在課程考核方式上的差異，南京財(cái)經(jīng)大學(xué)高等教育研究所陳棣沭等對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)對(duì)比，他認(rèn)為中國(guó)各大學(xué)課程評(píng)價(jià)方法多采用標(biāo)準(zhǔn)化考試，而美國(guó)
則更注重過(guò)程性考核，并將其成績(jī)納入課程考核評(píng)價(jià)體系中[1]。美國(guó)也曾認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)化考試是課程評(píng)價(jià)的最佳方法，但標(biāo)準(zhǔn)化考試使用了20多年后其弊端逐漸暴露[2]。為此，20世紀(jì)30年代美國(guó)教育學(xué)家泰勒經(jīng)過(guò)了8年的
教育研究，提出了課程與教學(xué)基本原理的4條原則[3]，構(gòu)建了當(dāng)今美國(guó)及西方國(guó)家從小學(xué)到大學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則。其中，泰勒的課程與教學(xué)基本原理中第4條給出了課程教學(xué)的過(guò)程評(píng)價(jià)方法。20世紀(jì)70年代，教育學(xué)家歐?桑迪在泰勒課程原理和教育心理學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了現(xiàn)代課程評(píng)價(jià)的7條原則[2]，其核心是通過(guò)引導(dǎo)和刺激，調(diào)動(dòng)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，激勵(lì)其自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)自我評(píng)價(jià)，同時(shí)，在考核評(píng)價(jià)手段上注重多樣化，在教學(xué)進(jìn)程中采用觀察等方法，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)造力，考察其認(rèn)識(shí)、感悟及應(yīng)用能力
。目前美國(guó)各大學(xué)的學(xué)生考核方式無(wú)不受泰勒和歐?桑迪等教育學(xué)家課程考核評(píng)價(jià)原理的影響。對(duì)于中國(guó)應(yīng)用型工程技術(shù)學(xué)院，德國(guó)教育經(jīng)驗(yàn)值得學(xué)習(xí)。德國(guó)雙元制職業(yè)教育久富盛名，德國(guó)職教界明確將培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力作為其主要目標(biāo)，具體包括專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力三大能力?？己藰?biāo)準(zhǔn)圍繞知識(shí)、技能、素質(zhì)，構(gòu)建課程考核標(biāo)準(zhǔn)， 體現(xiàn)能力本位的職業(yè)教育理念[4]。
（二）任務(wù)型課程過(guò)程考核評(píng)價(jià)方法
基于泰勒課程原理，課程考核即課程評(píng)價(jià)。其主要目的是通過(guò)考核檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，是否達(dá)到了預(yù)期的教育效果，以及反饋教學(xué)過(guò)程中存在的教學(xué)問(wèn)題[5-6]。目前中國(guó)各高校傳統(tǒng)的課程考核方式是通過(guò)期末課程結(jié)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化考試來(lái)評(píng)價(jià)本學(xué)期的教學(xué)效果，存在反饋滯后的問(wèn)題，對(duì)學(xué)生知識(shí)的掌握極為不利。同時(shí)，傳統(tǒng)的課程考核方式，題型固定、答案統(tǒng)一，禁錮了學(xué)生主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新思維能力的發(fā)揮[7]。
課程考核實(shí)質(zhì)上就是課程教學(xué)效果的評(píng)價(jià)，對(duì)于土木工程專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程教學(xué)主要目的是使學(xué)生具備鋼筋混凝土梁、板、柱等構(gòu)件承載的力學(xué)行為的分析能力，并基于分析進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的分析和解決是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐步選優(yōu)的過(guò)程，沒有絕對(duì)統(tǒng)一的答案，因此需要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用不同方法和手段解決具體工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理是土木工程專業(yè)重要的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理課程，主要包含鋼筋混凝土梁和柱構(gòu)件的承載、構(gòu)造和耐久性的設(shè)計(jì)基本原理，具有多個(gè)模塊工程設(shè)計(jì)任務(wù)型的知識(shí)點(diǎn)群。各模塊之間的知識(shí)體系前后繼承性不強(qiáng)，相對(duì)獨(dú)立。因此，該課程知識(shí)點(diǎn)具有模塊化特點(diǎn)，配合模塊化教學(xué)模式，其考核方式分模塊、分階段、分類別進(jìn)行，其目的是使教學(xué)工作的重點(diǎn)真正落實(shí)到學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)之上，使學(xué)生在掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)自主獨(dú)立的工程設(shè)計(jì)和分析能力，真正實(shí)現(xiàn)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。
二、課程考核模塊劃分
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理，進(jìn)而進(jìn)行各類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁、板、柱等構(gòu)件的承載設(shè)計(jì)，具體包括結(jié)構(gòu)材料的選擇、構(gòu)件截面的尺寸設(shè)計(jì)、截面配筋設(shè)計(jì)?；谡n程由不同工程設(shè)計(jì)任務(wù)組合而成的特點(diǎn)，按不同預(yù)定完成任務(wù)，將模塊具體劃分如下。
（1）結(jié)構(gòu)材料性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理模塊主要知識(shí)點(diǎn)主要包括：鋼筋和混凝土的材料性能及選用原則荷載、材料強(qiáng)度的取值方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理三個(gè)方面。
該部分知識(shí)點(diǎn)作為課程后續(xù)的梁、柱等設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，將為這些構(gòu)件設(shè)計(jì)提供材料力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，因此考核重點(diǎn)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論，以及與其相關(guān)的土木工程材料力學(xué)性能的基礎(chǔ)知識(shí)。
（2）鋼筋混凝土梁構(gòu)件截面抗彎、抗剪和抗扭設(shè)計(jì)原理模塊的主要知識(shí)點(diǎn)包括： 鋼筋混凝土梁在彎矩，或剪力，或扭矩作用下截面破壞過(guò)程；構(gòu)件承載力截面設(shè)計(jì)的基本假定和設(shè)計(jì)原理；構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)和梁結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求三個(gè)方面。
該模塊教學(xué)目的是使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的結(jié)構(gòu)材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理，掌握梁的構(gòu)造設(shè)計(jì)方法，利用理論力學(xué)和材料力學(xué)等相關(guān)力學(xué)理論和混凝土梁試驗(yàn)研究成果，分析梁截面破壞過(guò)程，構(gòu)建鋼筋混凝土梁極限承載力理論計(jì)算模型，掌握梁構(gòu)件的承載力計(jì)算方法，同時(shí)應(yīng)用這些方法，進(jìn)行鋼筋混凝土梁構(gòu)件截面的配筋設(shè)計(jì)和截面承載能力驗(yàn)算。該部分重點(diǎn)考核學(xué)生是否具備鋼筋混凝土梁承載的力學(xué)行為的分析和工程設(shè)計(jì)能力，同時(shí)，考慮到專業(yè)知識(shí)的遷移和延伸，著重考核學(xué)生的專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用能力，重點(diǎn)是將鋼筋混凝土梁設(shè)計(jì)的基本原理拓展到實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)（框架結(jié)構(gòu)，連續(xù)梁，簡(jiǎn)支梁、懸臂梁結(jié)構(gòu)）應(yīng)用中。
（3） 鋼筋混凝土設(shè)計(jì)原理模塊的主要知識(shí)點(diǎn)包括：鋼筋混凝土柱構(gòu)造設(shè)計(jì)要求（材料、截面、鋼筋）；
軸心受壓構(gòu)件正截面的破壞過(guò)程和特征及承載力計(jì)算方法；
偏心受壓構(gòu)件破壞過(guò)程和特征及正截面承載力計(jì)算方法；
偏心受拉構(gòu)件正承面載力和斜截面承載力計(jì)算方法；
對(duì)稱配筋條件下，柱的承載力設(shè)計(jì)五個(gè)部分。
該模塊教學(xué)目的是使學(xué)生熟練掌握結(jié)構(gòu)材料性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理，進(jìn)行柱的構(gòu)造設(shè)計(jì)，利用理論力學(xué)、材料力學(xué)相關(guān)理論，以及混凝土柱試驗(yàn)研究成果，分析柱的截面破壞過(guò)程，構(gòu)建鋼筋混凝土柱極限承載力理論計(jì)算模型，掌握柱構(gòu)件在軸心、偏心受壓條件下，以及對(duì)稱與非對(duì)稱條件下的承載力計(jì)算方法，同時(shí)運(yùn)用這些方法進(jìn)行鋼筋混凝土柱構(gòu)件截面設(shè)計(jì)。重點(diǎn)考察學(xué)生是否具備鋼筋混凝土柱承載設(shè)計(jì)的能力和對(duì)該類工程問(wèn)題的分析能力。
（4）鋼筋混凝土梁構(gòu)件正常使用階段撓度和耐久性的設(shè)計(jì)原理，以及預(yù)應(yīng)力混凝土梁設(shè)計(jì)原理模塊，主要考核構(gòu)件截面在長(zhǎng)期和短期荷載作用下截面剛度和變形控制設(shè)計(jì)；構(gòu)件截面裂縫寬度的驗(yàn)算方法和環(huán)境侵蝕對(duì)構(gòu)件承載能力的影響；預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)和構(gòu)件承載力計(jì)算方法及構(gòu)造要求。
該模塊教學(xué)目的是使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的結(jié)構(gòu)材料性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理，理解和掌握構(gòu)件正常使用的設(shè)計(jì)方法，利用理論力學(xué)和材料力學(xué)相關(guān)理論，學(xué)會(huì)構(gòu)建鋼筋混凝土梁正常使用階段截面剛度理論計(jì)算模型，掌握混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)要求，通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工工藝、承載設(shè)計(jì)原理的理解，掌握預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。是否具備預(yù)應(yīng)力梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力是考察的重點(diǎn)。
三、考核方式和標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)
基于模塊化教學(xué)改革的要求和獨(dú)立任務(wù)型課程模塊化過(guò)程考核評(píng)價(jià)的基本原理，該課程考核評(píng)價(jià)引入了分階段、按模塊、多手段的考核模式，最終目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，強(qiáng)化學(xué)生“能力”培養(yǎng)，真正實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。同時(shí)，解決教與學(xué)的偏差、教學(xué)信息反饋滯后問(wèn)題，提高課程教學(xué)質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)進(jìn)程性模塊化課程過(guò)程考核評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)。該評(píng)價(jià)方式和標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)主要包括各模塊考核評(píng)價(jià)的要點(diǎn)設(shè)計(jì)和課程考核成績(jī)?cè)u(píng)定方案設(shè)計(jì)兩部分。
（一）模塊考核評(píng)價(jià)要點(diǎn)
教學(xué)模塊1包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論和結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能，主要為其它模塊知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握提供理論支撐。該部分知識(shí)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，因此其考核要點(diǎn)是專業(yè)基礎(chǔ)概念和基本原理。為了便于學(xué)生綜合應(yīng)用相關(guān)課程（土木工程材料，材料力學(xué)等）知識(shí)，理解和掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理，考試中增加混凝土材料組成和制備、鋼筋混凝土材料力學(xué)性能的基本知識(shí)。該部分考核以書面閉卷形式為主，題型主要有名詞概念、簡(jiǎn)答、鋼筋混凝土工程材料問(wèn)題分析。
教學(xué)模塊2、3是該課程的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，主要培養(yǎng)學(xué)生工程問(wèn)題綜合分析、工程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新思維能力。由于該部分理論性和工程應(yīng)用性強(qiáng)，而且每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)具有明確的工程設(shè)計(jì)目的。因此該模塊考核可根據(jù)工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，采取以靈活多樣的開卷（工程問(wèn)題分析、研究、工程設(shè)計(jì)計(jì)算）考試為主，以試驗(yàn)研究、工程設(shè)計(jì)大作業(yè)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、結(jié)構(gòu)問(wèn)題研究為輔進(jìn)行考核，其目的是考查學(xué)生對(duì)工程（梁、柱）設(shè)計(jì)理論方法的理解和掌握情況，以及工程實(shí)踐分析和創(chuàng)新解決工程問(wèn)題的能力。其中工程設(shè)計(jì)作業(yè)、工程設(shè)計(jì)大賽和梁柱的試驗(yàn)等輔考核，由課題組教師指導(dǎo)，以小組為單位共同完成。通過(guò)設(shè)計(jì)作品展示、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、研究報(bào)告等形式，較好地激發(fā)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。
由于教學(xué)模塊4教學(xué)知識(shí)點(diǎn)體系內(nèi)容多，通過(guò)單一試卷考試不能全面反映學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，因此，該模塊考核以具體工程項(xiàng)目中預(yù)應(yīng)力梁設(shè)計(jì)為背景的大作業(yè)形式為主，全面考核學(xué)生進(jìn)行新型結(jié)構(gòu)研究和創(chuàng)新實(shí)踐的能力。
（二）課程考核成績(jī)?cè)u(píng)定方案的設(shè)計(jì)
基于該課程考核要點(diǎn)，并結(jié)合階段模塊化教學(xué)改革的要求，有針對(duì)性地進(jìn)行題型設(shè)計(jì)。在考試題型設(shè)計(jì)中，工程問(wèn)題分析，解決問(wèn)題的方案、思路和工程設(shè)計(jì)計(jì)算作為重點(diǎn)題型，考核學(xué)生是否能夠善學(xué)善用，運(yùn)用所學(xué)工程設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行獨(dú)立思考、解決和分析工程問(wèn)題。在考核評(píng)價(jià)過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生提出具有創(chuàng)新性的、探討性的觀點(diǎn)，并在分值上給予體現(xiàn)，同時(shí)，工程問(wèn)題論述分析題的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)要基于工程設(shè)計(jì)原理，允許有不同見解的答案，評(píng)卷時(shí)應(yīng)著力關(guān)注試卷的分析問(wèn)題和計(jì)算推導(dǎo)，以及不同方案的比選過(guò)程。具體題型設(shè)計(jì)和考核評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表1。
研究性試驗(yàn)、構(gòu)件設(shè)計(jì)作業(yè)，競(jìng)賽、研究報(bào)告100小組考核100全過(guò)程
平時(shí)平時(shí)出勤（20%）、作業(yè)（40%）、課堂筆記（20%其檢查4次）、互動(dòng)問(wèn)題回答（課堂活動(dòng)和小組互動(dòng)20%）100全過(guò)程
總成績(jī)平時(shí)（10%）+考試（60%）+研究型（30%）100
四、結(jié)語(yǔ)
（1）課程教學(xué)過(guò)程考核和考核手段多樣化是目前國(guó)內(nèi)外高等教育課程考核評(píng)價(jià)的主要方法和趨勢(shì)。
（2）課程考核評(píng)價(jià)模式的改革要結(jié)合課程特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)為指導(dǎo)思想，因地制宜進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)和評(píng)價(jià)一體化的改革。
（3）對(duì)于獨(dú)立任務(wù)型課程，采用分階段、按模塊、多手段的過(guò)程考核模式符合現(xiàn)代課程過(guò)程評(píng)價(jià)改革的理念。參考文獻(xiàn)：
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鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)算原理和設(shè)計(jì)方法，為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
然而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的特點(diǎn)是概念多、內(nèi)容多、符號(hào)多，加上規(guī)范的約束性，公式的經(jīng)驗(yàn)性和問(wèn)題的多解性，給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)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(yàn)，從課堂教學(xué)的角度作了一些探討。
1 課程特點(diǎn)
（1）課程綜合性很強(qiáng)，要求學(xué)生具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值，需要學(xué)生掌握概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，理解極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。在分析構(gòu)件基本受力過(guò)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(wèn)題的方法。因此，需要學(xué)生具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)。
（2）理論與工程實(shí)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(shí)踐轉(zhuǎn)化的學(xué)科，也是學(xué)生第一次接觸理論與工程實(shí)踐都很強(qiáng)的課程。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)常有解決問(wèn)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(gè)實(shí)際工程的參數(shù)很多。在滿足《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yàn)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(shí)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(jì)計(jì)算等四個(gè)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(huì)影響著構(gòu)件的承載性能。通過(guò)分析構(gòu)件的承載性能，建立合理的力學(xué)計(jì)算模型，進(jìn)行理論分析，推導(dǎo)出構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算理論。并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比，并考慮工程的安全性及舒適性，最終落實(shí)到工程實(shí)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(jì)原理的內(nèi)容。
案例教學(xué)法是以學(xué)生對(duì)案例的運(yùn)用和討論為特點(diǎn)，幫助學(xué)生掌握對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析和反思的方法，重在提高學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平和解決問(wèn)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(jìn)而識(shí)別問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)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(diǎn)有：真實(shí)性、典型性、規(guī)范性、啟發(fā)性和實(shí)用性。
（2）樹立正確的設(shè)計(jì)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(jì)基本原理課程時(shí)，學(xué)生的概念里仍然是任何問(wèn)題都只有唯一的精確理論解，學(xué)生只會(huì)解答嚴(yán)格給出條件的問(wèn)題，但條件設(shè)定不完全時(shí)，學(xué)生往往會(huì)無(wú)法下手。面對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本原理，學(xué)生總會(huì)設(shè)法找到設(shè)計(jì)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(jì)觀念。設(shè)計(jì)是從未知到已知，包括收集資料，方案比較，計(jì)算分析，結(jié)果評(píng)價(jià)，反復(fù)修改。在收集資料過(guò)程，使用材料的屬性只能估算；結(jié)構(gòu)方案分析時(shí)，只能進(jìn)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(jì)也是一項(xiàng)綜合性的創(chuàng)造性工作，設(shè)計(jì)不是一次就能成功的。它是一個(gè)尋求最佳解的過(guò)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(jì)結(jié)果答案不唯一，但有好壞之分。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)概念的講解，讓學(xué)生明白設(shè)計(jì)一個(gè)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(shí)驗(yàn)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(yàn)數(shù)據(jù)曲線擬合的基礎(chǔ)上，構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容是建立在實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上的，故存在很多經(jīng)驗(yàn)系數(shù)和經(jīng)驗(yàn)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(jì)理論方法。針對(duì)一個(gè)未知的領(lǐng)域，解決問(wèn)題的主要思路分為以下幾個(gè)步驟：①首先通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，找到問(wèn)題的主要影響因素；②建立合理的數(shù)學(xué)力學(xué)計(jì)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(jì)計(jì)算方法；④將理論結(jié)果與對(duì)實(shí)驗(yàn)經(jīng)果進(jìn)行認(rèn)真對(duì)比分析，尋找結(jié)果差異的原因；⑤以工程實(shí)際需求為目標(biāo)，對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行修正。然后以某一構(gòu)件（如抗扭構(gòu)件）的設(shè)計(jì)計(jì)算理論為例，來(lái)講解其設(shè)計(jì)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(jì)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(qiáng)教學(xué)的邏輯性
符號(hào)多是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本原理一大特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生常?；煜?hào)。因此，老師在教學(xué)過(guò)程中，需給學(xué)生講解符號(hào)的規(guī)律。符號(hào)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(hào)，在課件中給出專業(yè)術(shù)語(yǔ)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(shí)，一個(gè)規(guī)定，在不同的地方多次出現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：土木工程；混凝土結(jié)構(gòu)；教學(xué)方法；教學(xué)過(guò)程；教學(xué)質(zhì)量
作者簡(jiǎn)介：楊敬林（1978-），男，湖南武岡人，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，講師；方亮（1981-），女，湖南岳陽(yáng)人，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，講師。（湖南 長(zhǎng)沙 410128）
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）20-0082-01
“混凝土結(jié)構(gòu)”課程是土木工程專業(yè)的一門理論性及實(shí)踐性都較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程的主要任務(wù)和基本要求是：學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，掌握混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本方法，能正確應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)，并具有初步分析和解決一般混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力。[1]本文以湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)“混凝土結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)為研究對(duì)象，結(jié)合該課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，就如何改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行探討。
一、“混凝土結(jié)構(gòu)”課程現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
“混凝土結(jié)構(gòu)”課程包括混凝土結(jié)構(gòu)基本原理和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，分上下兩冊(cè)兩學(xué)期開設(shè)，上冊(cè)主要內(nèi)容有緒論、混凝土結(jié)構(gòu)的材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、混凝土結(jié)構(gòu)各種基本構(gòu)件（包括受拉構(gòu)件、受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件、受扭構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力混凝土等）的設(shè)計(jì)原理和方法，最后就是混凝土構(gòu)件的剛度（包括裂縫、撓度等）計(jì)算；[2]下冊(cè)主要內(nèi)容有混凝土梁板結(jié)構(gòu)、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)和多層與高層建筑結(jié)構(gòu)。課程教學(xué)大綱上下兩冊(cè)要求學(xué)生通過(guò)“混凝土結(jié)構(gòu)”課程的學(xué)習(xí)，掌握基本理論、基本概念，在熟悉和了解混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上掌握混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)原理和計(jì)算方法，能從事土木建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工、制造和簡(jiǎn)單的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。從課程教學(xué)效果和學(xué)生反饋的信息來(lái)看，該課程在教學(xué)過(guò)程中主要存在以下一些問(wèn)題：[3-6]
課程內(nèi)容多而復(fù)雜?！盎炷两Y(jié)構(gòu)”課程的內(nèi)容從基本原理到各種混凝土結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)計(jì)算，涵蓋面廣，涉及到的內(nèi)容比較多，學(xué)時(shí)數(shù)也較少，需要較扎實(shí)的數(shù)學(xué)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，也要求學(xué)生有較強(qiáng)的空間想象能力和繪圖能力。
課程內(nèi)容計(jì)算公式多且復(fù)雜?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是各種房屋建筑結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)計(jì)算需要配筋，包括鋼筋的級(jí)別、直徑、數(shù)量、長(zhǎng)度等等，這些內(nèi)容帶有很大的不唯一性，使得計(jì)算增大了難度，學(xué)生初次接觸這種不確定性的設(shè)計(jì)更加懵懂，接受尚需要一個(gè)過(guò)程，通過(guò)不斷的練習(xí)和講解才會(huì)明白和理解。
課程教學(xué)方法陳舊。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)講授內(nèi)容大多枯燥，缺乏具體的實(shí)際教學(xué)模型和例子，課堂上學(xué)生覺得乏味就不用心聽，不用心聽課就更加理解困難，日積月累，學(xué)習(xí)便惡性循環(huán)。
課程學(xué)習(xí)方法不合理?！盎炷两Y(jié)構(gòu)”課程的學(xué)習(xí)是要循序漸近，需要不斷積累的，學(xué)生普遍認(rèn)為該課程理論簡(jiǎn)單，公式容易，在認(rèn)識(shí)上存在學(xué)習(xí)誤區(qū)，沒有找到適合自己個(gè)人學(xué)習(xí)“混凝土結(jié)構(gòu)”課程的方法。
二、“混凝土結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)體會(huì)
針對(duì)“混凝土結(jié)構(gòu)”課程學(xué)時(shí)少、基礎(chǔ)薄、難度大、任務(wù)重的特點(diǎn)，筆者結(jié)合在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)講授該門課程教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中的一些經(jīng)驗(yàn)，就如何改善和提高該門課程的教學(xué)水平和取得良好教學(xué)效果談些體會(huì)。
1.合理安排教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)環(huán)節(jié)
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中“混凝土結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)分為上、下兩冊(cè)，上冊(cè)為混凝土結(jié)構(gòu)基本原理，安排在第四學(xué)期開設(shè)，下冊(cè)為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安排在第五學(xué)期開設(shè)，各為40學(xué)時(shí)。剛好安排在“建筑材料”課程結(jié)束后開設(shè)比較合理，上冊(cè)課程學(xué)時(shí)建議調(diào)整為50學(xué)時(shí)，下冊(cè)為40學(xué)時(shí)保持不變，這樣課程的安排和開設(shè)學(xué)期均比較合理。課程安排的教學(xué)計(jì)劃與課程教學(xué)環(huán)節(jié)（課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等）均有機(jī)結(jié)合了起來(lái)，既不與前續(xù)課程起沖突，也不影響后續(xù)課程的連貫性學(xué)習(xí)，很大程度上保證了課程教學(xué)計(jì)劃的科學(xué)性、適用性。
2.學(xué)習(xí)方法與時(shí)間安排合理調(diào)節(jié)
方法不是萬(wàn)能的，但是沒有方法也是萬(wàn)萬(wàn)不能的。如果方法得當(dāng)，學(xué)習(xí)也就事半功倍，方法笨拙，學(xué)習(xí)反倒累而無(wú)效。因此，在大學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，既要掌握方法，也要合理安排和調(diào)整學(xué)習(xí)時(shí)間，二者能夠有機(jī)合理安排，學(xué)習(xí)一定效果極佳。課前預(yù)習(xí)：自學(xué)過(guò)程中的疑問(wèn)，通過(guò)在課堂上聽老師的講解、分析，盡可能消化；咬文嚼字：看書時(shí)要一個(gè)字一個(gè)詞、一句話細(xì)嚼慢咽，逐漸加以理解和消化；理解記憶：學(xué)習(xí)記憶某些理論、公式方法，注意它們之間的聯(lián)系，理解地記憶；課后復(fù)習(xí)：課后對(duì)于課堂上某些難懂或重點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)復(fù)習(xí)，以加深對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的理解。在學(xué)習(xí)過(guò)程中一定要注意合理安排學(xué)習(xí)時(shí)間，學(xué)習(xí)效率不是學(xué)習(xí)時(shí)間簡(jiǎn)單的疊加，學(xué)習(xí)需要學(xué)習(xí)效率，只要學(xué)習(xí)效率高，學(xué)習(xí)時(shí)間可以減少，學(xué)習(xí)效率高，學(xué)習(xí)質(zhì)量自然也就上來(lái)了。因此學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)時(shí)間結(jié)合得當(dāng)，事半功倍，成績(jī)也斐然。專業(yè)教師在“混凝土結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)過(guò)程中就要對(duì)學(xué)生講解學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)時(shí)間之間的相互關(guān)系，要求每一位學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步找到適合自己學(xué)習(xí)的最好方法，以提高自身的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。
3.理論計(jì)算與規(guī)范要求相互結(jié)合
“混凝土結(jié)構(gòu)”課程中講述了大量的理論計(jì)算公式，推導(dǎo)過(guò)程復(fù)雜而難理解，規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求多且細(xì)，學(xué)生開學(xué)領(lǐng)到教材一看，公式多，配筋圖多，規(guī)范構(gòu)造要求多，感覺難學(xué)發(fā)愁，加深了學(xué)習(xí)“混凝土結(jié)構(gòu)”課程的畏懼心理。其實(shí)，“混凝土結(jié)構(gòu)”課程的計(jì)算公式都比較簡(jiǎn)單，容易理解記憶，只要能將結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)代入公式就能計(jì)算，再結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)造要求，以結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)（如截面尺寸、計(jì)算簡(jiǎn)圖、材料特性）的計(jì)算為前提，代入混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算公式中設(shè)計(jì)計(jì)算。因此，筆者在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)教材中大量的計(jì)算公式的推導(dǎo)循序漸進(jìn)，一步一步深入，在每個(gè)公式推導(dǎo)過(guò)程中將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求貫穿其中，幫助學(xué)生們理解記憶，對(duì)于課程里面較復(fù)雜的公式，在每周的答疑時(shí)間安排課后答疑、習(xí)題講解，進(jìn)行解釋與推導(dǎo)，有針對(duì)性和有目的性地講解課程的重難點(diǎn)內(nèi)容。
4.教學(xué)形式多樣化和教學(xué)手段現(xiàn)代化
教學(xué)是一個(gè)龐大的復(fù)雜系統(tǒng)工程，教學(xué)形式應(yīng)該簡(jiǎn)單、直觀，多樣化、科學(xué)化，切不能生搬硬套，要有針對(duì)性講授“混凝土結(jié)構(gòu)”課程的重點(diǎn)內(nèi)容，選擇性地因材施教，啟發(fā)式教學(xué)，活學(xué)活用。采用多種形式的教學(xué)方法：傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代化教學(xué)相結(jié)合，課內(nèi)教學(xué)與課外答疑相結(jié)合，理論教學(xué)與習(xí)題作業(yè)相結(jié)合，視頻與試驗(yàn)相結(jié)合，等等，不斷增強(qiáng)“混凝土結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)的針對(duì)性、適用性和趣味性，以增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)思維。例如，在講完混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件的基本原理之后，任課教師可增加一節(jié)課內(nèi)討論課，結(jié)合教學(xué)樓中受彎構(gòu)件的實(shí)例，分兩三組討論，并給予每組學(xué)生合理性的分析解釋。在教學(xué)手段上，筆者應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，采用多媒體電教化教學(xué)，融文字、圖片、動(dòng)畫于一體，把教材抽象的理論知識(shí)與活生生的具體的工程實(shí)際例子結(jié)合起來(lái)，講解并擴(kuò)充混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和最新理論成果，在課內(nèi)一起探討和學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)教材內(nèi)容的不足，開闊學(xué)生學(xué)習(xí)視角，以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性。
三、結(jié)語(yǔ)
專業(yè)課程教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨工作，當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)缺乏主動(dòng)性，獨(dú)立思考問(wèn)題的能力欠缺，大學(xué)專業(yè)教師應(yīng)以課程教學(xué)改革為契機(jī)，不斷更新教學(xué)理念，探索新的教學(xué)模式，探索出一個(gè)適合專業(yè)教師教授專業(yè)知識(shí)和當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)最佳結(jié)合點(diǎn)。綜合湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)這幾年的“混凝土結(jié)構(gòu)”教學(xué)情況，筆者的教學(xué)方法和教學(xué)改革取得了一些進(jìn)展，教學(xué)效果顯著，得到了學(xué)校和學(xué)生的一致認(rèn)可。
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關(guān)鍵詞：大土木專業(yè)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理；精品教材
中圖分類號(hào)：G423.3；TU-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2016）05-0067-04
土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式很大程度決定了未來(lái)土木工程師的能力與素質(zhì)。目前世界上大多數(shù)國(guó)家采取“通才”教育，即強(qiáng)調(diào)“土木工程專業(yè)寬口徑”的培養(yǎng)目標(biāo)，在培養(yǎng)方案和課程設(shè)置上注重大土木平臺(tái)的構(gòu)建[1-2]。在這樣的背景下，專業(yè)平臺(tái)課程的學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生知識(shí)體系的形成尤為重要。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程作為土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課[3]，對(duì)幫助學(xué)生構(gòu)建基本結(jié)構(gòu)概念非常重要。近10年來(lái)，筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)該課程進(jìn)行了一系列的實(shí)踐探索，先后承擔(dān)并完成多項(xiàng)課程建設(shè)與改革項(xiàng)目，該課程已榮獲“江蘇省精品課程”，團(tuán)隊(duì)編著的《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》教材[4]獲江蘇省精品教材和重點(diǎn)修訂教材等立項(xiàng)。
筆者基于教學(xué)團(tuán)隊(duì)在課堂教學(xué)及教材修訂過(guò)程中的實(shí)踐，對(duì)《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》精品教材建設(shè)進(jìn)行探討，旨在為土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課程教材建設(shè)提供參考。
一、現(xiàn)狀分析
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理是土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算能力，為結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主要講授混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理兩部分內(nèi)容，課程具有基礎(chǔ)性強(qiáng)、學(xué)時(shí)長(zhǎng)、知識(shí)體系復(fù)雜、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)各高校均將該課程設(shè)置在第五學(xué)期，但開設(shè)方式各有不同，例如：清華大學(xué)將課程分為混凝土結(jié)構(gòu)（1）和鋼結(jié)構(gòu)（1）兩門課程，每門分別為3學(xué)分，合計(jì)96學(xué)時(shí)；同濟(jì)大學(xué)分為混凝土結(jié)構(gòu)基本
原理和鋼結(jié)構(gòu)基本原理，分別為4學(xué)分和2.5學(xué)分，合計(jì)111學(xué)時(shí)；東南大學(xué)將兩部分合并為工程結(jié)構(gòu)基本原理，合計(jì)5學(xué)分80學(xué)時(shí)；中國(guó)礦業(yè)大學(xué)將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)合并為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程，共80學(xué)時(shí)。
教材的編寫和選用與課程設(shè)置密切相關(guān)，教材的編寫質(zhì)量對(duì)課程教學(xué)效果的影響也非常明顯[5-6]。目前對(duì)于《鋼筋混凝土設(shè)計(jì)原理》和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》教材的建設(shè)，要么完全分離，要么簡(jiǎn)單組合，在教材內(nèi)容編排方面對(duì)知識(shí)體系的完整性和共通性考慮不足。有些教材過(guò)于偏重理論分析，與實(shí)際工程聯(lián)系不緊密；有些教材僅強(qiáng)調(diào)實(shí)例缺乏足夠的理論分析。在“大土木”的背景下，如何將土木工程中基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)原理融合為一整體，實(shí)現(xiàn)真正意義上的平臺(tái)課的搭建目標(biāo)，并與后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)有效搭接，成為精品教材建設(shè)需要思考和解決的問(wèn)題。
二、教材編寫探討
基于上述現(xiàn)狀分析和實(shí)踐探索，筆者認(rèn)為大土木專業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理精品課程教材的編寫應(yīng)重視原理共通與材料差異并存，做到基本原理與工程應(yīng)用并重，實(shí)現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)與課外拓展并舉。
（一） 原理共通與材料差異并存
作為一門介紹專業(yè)基礎(chǔ)的課程，其教材應(yīng)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本設(shè)計(jì)原理的共通性，同時(shí)也不應(yīng)忽略這些基本原理因材料的不同而引起的差異。以圖1（a）所示純彎曲構(gòu)件為例，如果是鋼筋混凝土梁圖1（b），其設(shè)計(jì)公式來(lái)源于試驗(yàn)現(xiàn)象及理論推導(dǎo)的結(jié)合，講解中通常需要強(qiáng)調(diào)鋼筋與混凝土二者共同受力，給出如圖2所示的截面應(yīng)力的變化圖，并有一系列基本假定作為前提才能獲得這些基本公式，在授課過(guò)程中必須強(qiáng)調(diào)試驗(yàn)現(xiàn)象并有專門的試驗(yàn)環(huán)節(jié)針對(duì)該內(nèi)容做深化；而鋼梁圖1（c）的設(shè)計(jì)公式則源于材料力學(xué)的理論推導(dǎo)，其截面應(yīng)力的變化如圖3所示。對(duì)比圖2與圖3，可見其差異明顯。
這種差異在軸壓柱、偏壓柱以及構(gòu)件的連接方面也有所體現(xiàn)。如果無(wú)視這種差異，強(qiáng)行將兩部分內(nèi)容簡(jiǎn)單揉合，必然給學(xué)習(xí)者特別是初學(xué)者帶來(lái)很大的困惑，
造成概念混淆、理解混亂。為此，在教材的結(jié)構(gòu)安排上，應(yīng)將混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理分篇編寫，既顯示出兩者之間在原理上的相通性，又體現(xiàn)了不同材料構(gòu)件設(shè)計(jì)的區(qū)別。這樣有既利于學(xué)生理解學(xué)習(xí)，又方便教師講解。
（二）基本原理與工程應(yīng)用并重
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的特點(diǎn)應(yīng)該是“始于理論，終于應(yīng)用”，即立足于基礎(chǔ)理論的同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)基本原理的應(yīng)用方法，以使學(xué)生在掌握基本概念的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)例將原理應(yīng)用于設(shè)計(jì)實(shí)踐，加深學(xué)生理解。
首先應(yīng)妥善把握理論推導(dǎo)的尺度。對(duì)基本理論的涉及深度不宜過(guò)深，因?yàn)榧m纏于基本理論往往會(huì)適得其反，造成學(xué)生疲于推導(dǎo)、演算，而忽略理論背后的“原理”。另外，理論推導(dǎo)枯燥乏味，勢(shì)必增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，削弱其學(xué)習(xí)興趣。教材中的理論應(yīng)服務(wù)于基本原理。例如鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定設(shè)計(jì)中非常重要的整體穩(wěn)定系數(shù)φ，它綜合體現(xiàn)了初彎曲、初偏心和焊接殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件臨界應(yīng)力的影響，其中講到初彎曲對(duì)軸心壓桿承載力的影響時(shí)，用圖4所示的壓桿進(jìn)行理論分析，推導(dǎo)出軸心壓力接近臨界壓力時(shí)，其跨中撓度趨于無(wú)窮大的結(jié)論，表明構(gòu)件失穩(wěn)，就很好地體現(xiàn)了“原理”。
其次，應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)基本原理的應(yīng)用方法。教材中對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都應(yīng)該有相應(yīng)的例題可以參考，同時(shí)還應(yīng)有綜合例題將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)，使學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)點(diǎn)有系統(tǒng)整體把握。圖5為某鋼結(jié)構(gòu)的主次梁體系，以此為工程背景，可以將其次梁、主梁、柱、支撐等基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)，以及主次梁、主梁與柱的連接設(shè)計(jì)分散于各個(gè)章節(jié)的例題中，既能各自獨(dú)立，又能形成整體結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生構(gòu)建由點(diǎn)及面的知識(shí)體系，應(yīng)用效果非常好。當(dāng)然，作為教材，課后還應(yīng)配合一些習(xí)題幫助學(xué)生完成課外拓展訓(xùn)練，使學(xué)生能及時(shí)將課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行具體應(yīng)用。無(wú)論是例題還是習(xí)題，都要做到與實(shí)際工程緊密聯(lián)系，只有多聯(lián)系實(shí)際才能保證“原理”有個(gè)堅(jiān)實(shí)的落腳點(diǎn)。
（三） 課堂學(xué)習(xí)與課外拓展并舉
土木工程學(xué)科的一個(gè)重要特點(diǎn)就是實(shí)踐性很強(qiáng)，任何一個(gè)理論都要經(jīng)得住實(shí)踐的檢驗(yàn)，而很多設(shè)計(jì)理論也都是源于實(shí)踐。因此，一方面應(yīng)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)方法的實(shí)踐來(lái)源，在教材內(nèi)容編排上可按照試驗(yàn)研究―理論分析―設(shè)計(jì)方法―實(shí)例分析的順序進(jìn)行，并適當(dāng)配合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、動(dòng)畫演示以及試驗(yàn)錄像以加深學(xué)習(xí)者的印象。另一方面應(yīng)注意激發(fā)學(xué)生自主動(dòng)手的能力，比如在教材中加入自主設(shè)計(jì)試驗(yàn)、模型制作等習(xí)題。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)感覺非常重要，也可以豐富教學(xué)內(nèi)容。圖6a為鋼結(jié)構(gòu)連接部分的一道課后綜合作業(yè)題，包含了角焊縫受拉受彎、螺栓拉剪、螺栓拉彎等連接的驗(yàn)算。學(xué)生對(duì)該圖的理解有困難，為了解決此問(wèn)題，首先指導(dǎo)學(xué)生繪制了該連接的三維模型（圖6b），通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度動(dòng)態(tài)觀察輔助識(shí)圖，然后組織學(xué)生動(dòng)手制作縮比模型（圖6c），通過(guò)親手操作組裝，學(xué)生對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的傳力路徑、連接方式及構(gòu)造細(xì)節(jié)等有了更為深入的理解。這種實(shí)踐教學(xué)方法操作簡(jiǎn)單，很好地實(shí)現(xiàn)了課堂學(xué)習(xí)與課外拓展的有效對(duì)接，實(shí)施效果良好。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程相對(duì)比較程序化，每種構(gòu)件的設(shè)計(jì)都遵循一定的流程和規(guī)律，即材料參數(shù)確定、截面初選、基本設(shè)計(jì)公式選用、適用條件校核、復(fù)核等。為此，可以在每一章節(jié)設(shè)計(jì)方法闡述之后，附上對(duì)應(yīng)內(nèi)容的程序化流程圖（圖7），以有利于學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的總體把握。同時(shí)，該部分內(nèi)容也為學(xué)有余力的學(xué)生提供了很好的編程鍛煉機(jī)會(huì)，如圖8即為指導(dǎo)學(xué)生參照教材流程編制的VB小程序，界面簡(jiǎn)單、功能齊全、效果良好。
由于篇幅有限，這些課外拓展內(nèi)容無(wú)法在教材中充分展開，可以將其制作為電子資源庫(kù)，采用多媒體教材的形式對(duì)紙質(zhì)教材進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充。此外，還可將電子資源整合于精品課程網(wǎng)站，供學(xué)生瀏覽學(xué)習(xí)。
三、結(jié)語(yǔ)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理是大土木專業(yè)一門非常重要的專業(yè)核心課程，其內(nèi)容多、公式多、公式適用條件多，具有一定的難度。教材建設(shè)作為該課程的重要環(huán)節(jié)，對(duì)教學(xué)效果的影響較大?；诙嗄甑恼n堂教學(xué)和教材建設(shè)實(shí)踐，筆者對(duì)大土木專業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程精品教材的編寫進(jìn)行一些探討，以期為土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課程教材的建設(shè)提供參考。
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關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；本科教學(xué)
【中圖分類號(hào)】G64.23【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】
土木工程是一門和人們衣食住行息息相關(guān)的學(xué)科，范圍非常廣泛，有房屋建筑工程、給水排水工程、公路與城市道路工程、機(jī)場(chǎng)工程、水利工程等。其發(fā)展取決于兩方面：物質(zhì)技術(shù)方面和科學(xué)理論方面?？茖W(xué)理論的目的是認(rèn)識(shí)課題，尋求本質(zhì)，主要任務(wù)是解決“為什么”，表現(xiàn)形態(tài)為知識(shí)理論；物質(zhì)技術(shù)的目的是用來(lái)改造課題，任務(wù)是回答“做什么和怎樣做”，表現(xiàn)形態(tài)為物質(zhì)[1]。在土木工程領(lǐng)域科學(xué)理論主要表現(xiàn)為材料和結(jié)構(gòu)在作用下的反應(yīng)與破壞機(jī)理、計(jì)算原理；物質(zhì)技術(shù)主為材料制作與加工技術(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)、施工技術(shù)、節(jié)能技術(shù)等。其中施工和材料，還有理論最為重要，又稱為土木工程的發(fā)展的三要素：施工、材料和理論。
房屋建筑工程是土木工程的分支，同樣受二個(gè)方面和三要素的制約與促進(jìn)?？茖W(xué)理論方面每個(gè)領(lǐng)域都是基本相同的，由于不同領(lǐng)域的特殊性，其物質(zhì)技術(shù)方面不盡相同。在本科教學(xué)中，作者認(rèn)為應(yīng)講清理論，來(lái)理解和掌握技術(shù)；工作中，則要結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)和理論，解決工程問(wèn)題，創(chuàng)造和使用新的技術(shù)。
雖然房屋建筑工程只包含兩個(gè)方面――科學(xué)和技術(shù)，但內(nèi)容非常多，限于篇幅，本文主要講述物質(zhì)技術(shù)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)是承重的骨架體系，根據(jù)組成材料又可分為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等。不同材料及所組成的結(jié)構(gòu)體系在作用的反應(yīng)與破壞機(jī)理的不同，設(shè)計(jì)方法又有所不同，本文主要從總體上講述混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法的共性與教學(xué)改革建議。所謂結(jié)構(gòu)體系是指構(gòu)件按一定的傳力路徑而組成的結(jié)構(gòu)定式，通常簡(jiǎn)稱為結(jié)構(gòu)。目前混凝土結(jié)構(gòu)體系主要有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)。
混凝土結(jié)構(gòu)的材料組成主要是鋼和混凝土，由于兩種材料的組成關(guān)系不同，以及結(jié)構(gòu)體系的不同，不同的結(jié)構(gòu)在荷載的作用下有共性，又有其特性。下面就談?wù)劷Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)共同的基本原則和步驟。
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)就是把我們的規(guī)劃、構(gòu)思等，以視覺的形式（聲音、圖像和實(shí)物等）表現(xiàn)出來(lái)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常指把空間以圖紙的形式表達(dá)出來(lái)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是均勻性、整體性和經(jīng)濟(jì)性。均勻性指結(jié)構(gòu)質(zhì)量、剛度、幾何尺寸和作用分布均勻。整體性一指結(jié)構(gòu)在作用下，作為一個(gè)整體參與抵抗工作，二指在偶然作用下或局部的破壞，結(jié)構(gòu)還能保持整體而不倒塌或緩倒塌。結(jié)構(gòu)均勻，方便估計(jì)作用效應(yīng)，找出薄弱部位，采取加強(qiáng)措施；結(jié)構(gòu)整體好，能提高其抵抗偶然作用的能力及抗災(zāi)能力，從而提高安全性。具體指導(dǎo)方針：安全適用，經(jīng)濟(jì)合理，保證質(zhì)量，方便施工，減輕偶然作用，避免人員傷亡，減少經(jīng)濟(jì)損失。實(shí)施時(shí)從項(xiàng)目選址，（建筑和結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì)，施工三個(gè)階段嚴(yán)格把關(guān)，科學(xué)決策。本文主要談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的方法與步驟。
我國(guó)現(xiàn)階段的房屋建筑設(shè)計(jì)模式是建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分別由建筑師和結(jié)構(gòu)師完成。通常把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分成三個(gè)階段：方案設(shè)計(jì)，初步設(shè)計(jì)，施工圖設(shè)計(jì)。
1.方案設(shè)計(jì)
本階段結(jié)構(gòu)師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合建筑方案，運(yùn)用概念設(shè)計(jì)，初選結(jié)構(gòu)的型式，結(jié)構(gòu)的體系，構(gòu)件的形式等。所謂概念設(shè)計(jì)即根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)等形成的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程。
由于結(jié)構(gòu)在各種作用下反應(yīng)的復(fù)雜性，以及實(shí)際結(jié)構(gòu)與計(jì)算模型的差異，很難有效地算出結(jié)構(gòu)在各種作用組合下的薄弱環(huán)節(jié)，因此本階段主要是運(yùn)用正確的結(jié)構(gòu)概念進(jìn)行設(shè)計(jì)[2]，且要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、施工和技術(shù)先進(jìn)性等。
具體過(guò)程結(jié)合結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果及對(duì)各方面影響后果的嚴(yán)重性，根據(jù)建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)與建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，確定結(jié)構(gòu)的設(shè)防類別及結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的重要性。結(jié)合《抗規(guī)》（3.4節(jié)～3.9節(jié)，6.1.1）或《高規(guī)》（第3節(jié)），確定結(jié)構(gòu)的三維尺寸（長(zhǎng)寬高），結(jié)構(gòu)體系及傳力途徑等。通常形成2個(gè)以上的方案，以供比較和進(jìn)一步的優(yōu)選。
2.初步設(shè)計(jì)與計(jì)算分析
主要是對(duì)前面的方案進(jìn)行優(yōu)選。初選構(gòu)件的截面尺寸，材料，確定結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖，包括確定結(jié)構(gòu)體系，桿件類型，桿件之間的連接形式，結(jié)構(gòu)與支座的連接形式，材料的力學(xué)性質(zhì)，荷載的計(jì)算。根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為分析（內(nèi)力、變形、穩(wěn)定性、動(dòng)力特性等），從強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性三個(gè)方面對(duì)方案進(jìn)行比較，確定最合理的方案。用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，求出構(gòu)件的計(jì)算配筋量。
初步估算可以用簡(jiǎn)化方法并結(jié)合概念設(shè)計(jì)（如《抗規(guī)》3.4～3.6，《砼規(guī)》3.1～3.2和3.6，《高規(guī)》第3～5章）對(duì)多個(gè)方案進(jìn)行初步篩選。再對(duì)篩選的方案，利用合法有效的軟件（抗震分析時(shí)要符合抗規(guī)3.6.6），對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的分析比較：內(nèi)力、位移、周期、薄弱部位和復(fù)雜部位的應(yīng)力分析等，綜合考慮施工與經(jīng)濟(jì)，確定最優(yōu)的方案（結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件尺寸和材料類型）。對(duì)最優(yōu)方案做詳細(xì)的分析與計(jì)算（細(xì)部應(yīng)力計(jì)算），得出計(jì)算配筋量。
3.施工圖設(shè)計(jì)
本階段主要是根據(jù)計(jì)算結(jié)果，結(jié)合概念設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的構(gòu)造、連接措施，耐久性及施工的要求，進(jìn)一步的明確和細(xì)化，確定結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的配筋量，細(xì)部構(gòu)造的處理，選定材料。
目前常用的軟件能給出梁板柱墻及基礎(chǔ)的配筋量，并根據(jù)設(shè)定鋼筋庫(kù)進(jìn)行選筋，并用平面標(biāo)注。有時(shí)軟件的選筋結(jié)果不是很合理，還需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)計(jì)算結(jié)果及規(guī)范的相關(guān)要求，并運(yùn)用概念設(shè)計(jì)對(duì)配筋進(jìn)行核查、調(diào)整和補(bǔ)充。規(guī)范相關(guān)章節(jié)為：《砼規(guī)》3.5，4章，8章～11章，《高規(guī)》3.6，3.10，6章～11章，《抗規(guī)》3.9節(jié)和第6章，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件還要考慮《抗規(guī)》3.7節(jié)和第13章.基礎(chǔ)部位則要考慮《高規(guī)》第12章及《地規(guī)》和《樁規(guī)》。綜合考慮當(dāng)?shù)夭牧系墓?yīng)和施工水平，書寫施工說(shuō)明，繪制配筋圖。
二、教學(xué)
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范以“截面鋼筋屈服”和“混凝土破碎”控制混凝土結(jié)構(gòu)的安全，實(shí)際這只屬于安全的較低層次。而結(jié)構(gòu)在偶然作用的倒塌，才是對(duì)安全的最大威脅。因此，提高結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)性能，這才是結(jié)構(gòu)安全的根本[3]。而提高結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)性能，就要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。傳統(tǒng)的房屋混凝土結(jié)構(gòu)的教學(xué)也是以構(gòu)件教學(xué)為主――重構(gòu)件計(jì)算，輕概念。課程的安排方面也存在支離破碎的現(xiàn)狀。
作者認(rèn)為，混凝土結(jié)構(gòu)的教學(xué)也應(yīng)隨著人們對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)的深化，而改變。指導(dǎo)思想為講清原理（學(xué)生和老師），重視概念和整體方案設(shè)計(jì)的教學(xué)，構(gòu)件的計(jì)算作為基本技能掌握。具體為：1.課程的重組，把混凝土設(shè)計(jì)基本原理，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，合為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分為三部分――基本原理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（非抗震和抗震）。2.編寫相應(yīng)的大綱和教學(xué)計(jì)劃――先進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的教學(xué)（方案設(shè)計(jì)，效應(yīng)的計(jì)算與組合），考慮到與結(jié)構(gòu)力學(xué)的銜接先以框架結(jié)構(gòu)為例。再講基本原理，最后其它結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。
三、總結(jié)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是均勻性和整體性：要重視概念和方案設(shè)計(jì)（剛度、質(zhì)量和幾何分布均勻），加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，提高結(jié)構(gòu)抗災(zāi)性能。教學(xué)更應(yīng)該從傳統(tǒng)的構(gòu)件式教學(xué)，過(guò)渡到整體式教學(xué)：理解原理，重視概念，掌握基本技能。
參考文獻(xiàn)
[1]科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別[J].齊齊哈爾社聯(lián)通訊，1985，S2期：28.
關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)基本原理；課堂教學(xué)；教學(xué)計(jì)劃；多樣性教學(xué)方法
中圖分類號(hào)：TU37；G6420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(jì)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(shí)的截面設(shè)計(jì)和承載能力評(píng)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(jì)算和評(píng)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(yàn)算方法。為學(xué)習(xí)后續(xù)課程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)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(guó)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(guó)家課程設(shè)置有所不同。筆者在美國(guó)田納西大學(xué)和加拿大麥吉爾大學(xué)做訪問(wèn)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(shí)為每周3小時(shí)，共36學(xué)時(shí)，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(jì)規(guī)范，授課教師更加注重實(shí)際應(yīng)用。而我國(guó)的教學(xué)將混凝土結(jié)構(gòu)基本原理和結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)分為兩門課程，在兩個(gè)學(xué)期完成，原理部分64學(xué)時(shí)，設(shè)計(jì)部分36學(xué)時(shí)，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(jì)大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)實(shí)踐，闡述了多樣性教學(xué)的意義，揭示了教學(xué)計(jì)劃在課堂教學(xué)中的重要地位，反映了中國(guó)高?；炷两Y(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(jì)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(tuán)隊(duì)在長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中形成了自己的教學(xué)特色，這些特色包括立體化教材、國(guó)際化辦學(xué)、開放性以及自選式試驗(yàn)等。立體化教材是指采用教學(xué)團(tuán)隊(duì)編制的中文教材[2]、試驗(yàn)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(yàn)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(guó)際化辦學(xué)指通過(guò)研究國(guó)際化模式并初步實(shí)踐，加強(qiáng)雙語(yǔ)教學(xué)和英文教材建設(shè)。開放性、自選性試驗(yàn)指專門配置了混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[3]，開放性、自選式教學(xué)試驗(yàn)貫穿整個(gè)理論教學(xué)過(guò)程。試驗(yàn)錄像在課程網(wǎng)站上，可隨時(shí)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(tái)，根據(jù)教學(xué)大綱要求科學(xué)合理安排好課堂時(shí)間是提高教學(xué)效果的根本保證。同濟(jì)大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程先后被國(guó)家、上海市、學(xué)校評(píng)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(shí)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(yǔ)教學(xué)、考評(píng)方式、教研結(jié)合中充分體現(xiàn)。
引導(dǎo)學(xué)生采用先進(jìn)的學(xué)習(xí)模式。自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)和實(shí)踐性學(xué)習(xí)是先進(jìn)的學(xué)習(xí)模式，課堂教學(xué)中通過(guò)回答開放性問(wèn)題（包括概念型、知識(shí)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(wèn)題的答案，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；根據(jù)個(gè)人興趣和專業(yè)需要安排學(xué)生選擇教學(xué)實(shí)驗(yàn)，接觸工程實(shí)際，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，初步掌握正確的思考和研究方法。
雙語(yǔ)教學(xué)和全英文教學(xué)。本課程開出完全用英語(yǔ)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(guó)際化要求，目前全英文教學(xué)取代了雙語(yǔ)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(jī)?cè)u(píng)定方式：理論考查占90%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占10%。采取激勵(lì)機(jī)制，將研究性學(xué)習(xí)和實(shí)踐性學(xué)習(xí)的考評(píng)作為附加成績(jī)。
教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教師承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)課題以及實(shí)踐應(yīng)用課題，課題中大多為混凝土結(jié)構(gòu)課題的試驗(yàn)研究項(xiàng)目。充分利用這種優(yōu)勢(shì)，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(yàn)項(xiàng)目中鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力，強(qiáng)化感性認(rèn)識(shí)，加深課本理論的理解，認(rèn)清學(xué)科發(fā)展前沿。同時(shí)積極把國(guó)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(cè)與評(píng)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(qiáng)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(huì)進(jìn)行深層次的講解，使學(xué)生及時(shí)掌握學(xué)科發(fā)展前沿和動(dòng)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(shí)踐訓(xùn)練計(jì)劃（SITP）項(xiàng)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(hào)多，構(gòu)造規(guī)定多，工程實(shí)踐強(qiáng)等特點(diǎn)。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(shí)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(shí)截面上的承載能力。使用性能作為課程的一個(gè)部分，簡(jiǎn)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(jì)算方法。承載能力分析和使用性能課時(shí)比例為14∶1。結(jié)合試驗(yàn)研究，從加載到破壞全過(guò)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(jī)理。
縝密、細(xì)致、科學(xué)的課堂教學(xué)計(jì)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(jì)劃，并對(duì)每一步教學(xué)分配合理的教學(xué)時(shí)間是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。教學(xué)計(jì)劃中應(yīng)突出基本概念和原理，理論聯(lián)系實(shí)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(jì)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(wú)腹筋梁的受剪性能；（2）有腹筋梁的受剪承載力計(jì)算；（3）保證斜截面受彎承載力計(jì)算的構(gòu)造要求。
該章節(jié)教學(xué)的基本要求：（1）熟悉無(wú)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(wú)腹筋梁斜截面受剪的三種破壞形態(tài)以及腹筋對(duì)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(jì)算模型、計(jì)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?cái)嗉板^固等構(gòu)造要求。
（二）90分鐘課程教學(xué)計(jì)劃與實(shí)施
教學(xué)環(huán)節(jié)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的第（2）點(diǎn)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(shí)間內(nèi)圍繞教學(xué)目的劃分若干步驟完成知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)及難點(diǎn)的復(fù)習(xí)、解釋和討論，在此過(guò)程中合理安排教師與學(xué)生互動(dòng)時(shí)間（表1）。
步驟教學(xué)目的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)及難點(diǎn)教生扮演角色時(shí)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(shí)驗(yàn)研究復(fù)習(xí)剪跨比的概念，剪跨比對(duì)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(wú)腹筋梁受剪承載力無(wú)腹筋梁承載力計(jì)算公式推導(dǎo)忽略不確定因素，
簡(jiǎn)化計(jì)算模型 學(xué)生討論為主5分鐘
4有腹筋受剪承載力計(jì)算平面桁架模型基于有腹筋梁平面桁架模型的承載力計(jì)算公式推導(dǎo)桁架模型中的裂縫間混凝土簡(jiǎn)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(yàn)公式受剪承載力計(jì)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(jì)算、臨界截面確定、箍筋面積計(jì)算和間距確定、最小配箍率和截面限制條件的驗(yàn)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(duì)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(jì)算作鋪墊。這3個(gè)步驟以學(xué)生討論為中心，共分配20分鐘時(shí)間。步驟4―6用于講解新的知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)前3個(gè)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(shí)，以教師為主進(jìn)行步驟4―6的教學(xué)，根據(jù)內(nèi)容需分配70分鐘時(shí)間。
步驟1實(shí)施時(shí)，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(shí)施時(shí)，必然涉及剪跨比的概念，這時(shí)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(zhǎng)度方向的夾角大小判斷，裂縫發(fā)展方向與構(gòu)件長(zhǎng)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(lái)。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(jìn)而，可以用剪跨比λ說(shuō)明構(gòu)件抗剪破壞模式。
步驟3實(shí)施時(shí)，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(wú)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(shí)施時(shí)，重點(diǎn)說(shuō)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(duì)斜壓桿難以理解。構(gòu)件抗剪破壞時(shí)，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(shuō)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(jì)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(jì)算不符合平截面假定，但它仍然利用“實(shí)驗(yàn)―基本假定―計(jì)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(shí)施步驟5過(guò)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(shí)，利用實(shí)驗(yàn)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(wèn)題思路，可從解析角度解釋。試驗(yàn)研究中表明，當(dāng)配箍率超過(guò)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(jì)規(guī)范》[5]是通過(guò)控制受剪截面的剪力設(shè)計(jì)值不大于斜壓破壞時(shí)的受剪承載力來(lái)防止由于配箍率過(guò)高而產(chǎn)生的斜壓破壞。學(xué)生對(duì)這一點(diǎn)往往難以理解，對(duì)從配箍率控制轉(zhuǎn)化為截面面積控制感到困惑。
其實(shí)，在疊加公式（3）和（4），得到受剪承載力計(jì)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(jiǎn)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(gè)步驟中，為了增強(qiáng)學(xué)生的工程概念，在公式應(yīng)用時(shí)，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(shí)驗(yàn)課獲取的經(jīng)驗(yàn)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(guò)啟發(fā)學(xué)生的思考，引導(dǎo)他們從實(shí)際結(jié)構(gòu)的主次梁考慮，解釋集中荷載的位置其實(shí)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(gè)時(shí)刻，學(xué)生會(huì)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(shí)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?yàn)橹ё幍膶?shí)際計(jì)算截面積遠(yuǎn)大于bh0。如此，不僅增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)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(shí)施前學(xué)生對(duì)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(shí)施加強(qiáng)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(dòng)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(jì)大學(xué)通過(guò)網(wǎng)上評(píng)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(lái)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(jì)算公式進(jìn)行抗剪配筋設(shè)計(jì)。
四、結(jié)語(yǔ)
同濟(jì)大學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課堂教學(xué)實(shí)踐證明，通過(guò)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(shí)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(jiān)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(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu) 新版混凝土規(guī)范 教學(xué)改革
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）03-0019-02
1 引言
《建筑結(jié)構(gòu)》是非土建類專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，內(nèi)容涵蓋混凝土基本原理、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及抗震設(shè)計(jì)，知識(shí)面廣、內(nèi)容全面。在"需求導(dǎo)向，能力為本，知行合一，重在創(chuàng)新"的人才培養(yǎng)理念指導(dǎo)下，《建筑結(jié)構(gòu)》課程應(yīng)緊密結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[1]，以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理為基礎(chǔ)，以建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展最新動(dòng)向?yàn)檠由?，?qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)基本概念和設(shè)計(jì)方法的掌握，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
2010年新修訂的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）[2]于2011年7月1日在全國(guó)范圍內(nèi)開始實(shí)施。新規(guī)范在總結(jié)今年來(lái)全國(guó)科研、高校和設(shè)計(jì)單位的科研成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外先進(jìn)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)，廣泛征求國(guó)內(nèi)有關(guān)單位意見，經(jīng)過(guò)反復(fù)修訂而成，代表了混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)科在現(xiàn)階段的技術(shù)水平。而《建筑結(jié)構(gòu)》課程體系中最重要的混凝土基本原理和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵循新版混凝土規(guī)范要求。因此，在新版混凝土規(guī)范出臺(tái)之際，《建筑結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)應(yīng)適時(shí)進(jìn)行調(diào)整和完善，以確保學(xué)生能正確完成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，了解混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)。
2 《建筑結(jié)構(gòu)》課程特點(diǎn)
《建筑結(jié)構(gòu)》課程授課對(duì)象是非土建類學(xué)生，這一特殊的教學(xué)群體決定了該課程的主要特點(diǎn)：
（1）課程內(nèi)容繁多。《建筑結(jié)構(gòu)》以"混凝土基本原理"為基礎(chǔ)，以"鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)"、"砌體結(jié)構(gòu)"、"鋼結(jié)構(gòu)"為應(yīng)用，以"抗震設(shè)計(jì)"為補(bǔ)充，基本涵蓋了土建類專業(yè)的大多數(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課。同時(shí)在《建筑結(jié)構(gòu)》的教學(xué)環(huán)節(jié)中，涉及了工程材料、材料力學(xué)以及結(jié)構(gòu)力學(xué)等多門課程內(nèi)容，要求學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)。
（2）課程課時(shí)少?！督ㄖY(jié)構(gòu)》課程通常分兩學(xué)期教學(xué)，總課時(shí)不足90學(xué)時(shí)，遠(yuǎn)低于土建類專業(yè)課時(shí)數(shù)。在內(nèi)容多、課時(shí)少的背景下，必然要求對(duì)建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理分配，結(jié)合教學(xué)對(duì)象，針對(duì)專業(yè)特點(diǎn)，把握全局，突出重點(diǎn)。
（3）學(xué)生基礎(chǔ)薄弱。非土建類學(xué)生數(shù)學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ)較差，面對(duì)《建筑結(jié)構(gòu)》中大量公式的推導(dǎo)和應(yīng)用，往往存在心有余而力不足的現(xiàn)象。尤其對(duì)一些理論性稍強(qiáng)的內(nèi)容，學(xué)生普遍認(rèn)為內(nèi)容太難，無(wú)法完全掌握。
（4）學(xué)生思想不重視。學(xué)生往往只關(guān)注本專業(yè)的核心課程，不重視《建筑結(jié)構(gòu)》課程，在學(xué)習(xí)過(guò)程中只求應(yīng)付考試，不求真正掌握、靈活應(yīng)用，所以即使老師反復(fù)強(qiáng)調(diào)，教學(xué)效果仍然不佳。
因此，《建筑結(jié)構(gòu)》課程只有針對(duì)課程自身特點(diǎn)，結(jié)合非土建類專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)，因材施教，才能真正實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目的。恰逢2010版混凝土規(guī)范修訂，可通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改進(jìn)，突出新舊混凝土規(guī)范的差異，促進(jìn)學(xué)生對(duì)混凝土規(guī)范的認(rèn)識(shí)和理解，提高教學(xué)效果。
3 《建筑結(jié)構(gòu)》教學(xué)內(nèi)容改革
（1）采用高強(qiáng)高性能材料
新版混凝土規(guī)范提倡高強(qiáng)高性能材料，要求適當(dāng)提高一般結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，鋼筋混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C20，采用強(qiáng)度級(jí)別400MPa及以上的鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。同時(shí)廢除23MPa5級(jí)鋼筋，以300MPa級(jí)鋼筋代替，新增500MPa級(jí)鋼筋，大力推廣400MPa級(jí)、500MPa級(jí)高強(qiáng)熱軋帶肋鋼筋作為縱向受力的主導(dǎo)鋼筋，并逐步限制335MPa級(jí)鋼筋。
（2）統(tǒng)一受剪承載力計(jì)算公式
在2002版規(guī)范[3]中，均布荷載作用下的受彎構(gòu)件箍筋抗剪承載力為1.25fyv（Asv/s）h0，受集中荷載作用的受彎構(gòu)件箍筋抗剪承載力為1.0fyv（Asv/s）h0。新版混凝土規(guī)范統(tǒng)一了受彎構(gòu)件抗剪承載力計(jì)算公式，均按1.0fyv（Asv/s）h0計(jì)算，修訂后規(guī)范適當(dāng)提高了斜截面受剪承載力的安全儲(chǔ)備。
（3）提高最小配筋率
2002版混凝土規(guī)范規(guī)定受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的最小配筋率取0.6，對(duì)400MPa級(jí)鋼筋可減小0.1。新版混凝土規(guī)范中根據(jù)抗震設(shè)計(jì)要求，受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的最小配筋率如表1所示，修訂后受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的最小配筋率有所提高。
表1 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）中最小配筋率規(guī)定
受力類型 最小配筋率（%）
受壓構(gòu)件 全部縱向鋼筋 0.50（500MPa級(jí)鋼筋）
0.55（400MPa級(jí)鋼筋）
0.60（300、335MPa級(jí)鋼筋）
一側(cè)縱向鋼筋 0.2
受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心
受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋 0.2和45 中的較大值
表中：ft為混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，MPa；fy為鋼筋屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，MPa。
（4）調(diào)整裂縫寬度計(jì)算公式
新版混凝土規(guī)范中裂縫寬度計(jì)算公式形式保持不變，但對(duì)于三級(jí)裂縫控制等級(jí)的非預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，最大裂縫寬度可按荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長(zhǎng)期作用影響的效應(yīng)計(jì)算。同時(shí)對(duì)于非預(yù)應(yīng)力的受彎或偏心受壓構(gòu)件，受力特征系數(shù)αcr減小為1.9。修訂后計(jì)算得到的裂縫寬度值有所減小，解決了采用高強(qiáng)鋼筋受裂縫寬度限制的問(wèn)題。
（5）完善了各種構(gòu)件的構(gòu)造要求
新版混凝土規(guī)范中對(duì)板、板柱結(jié)構(gòu)、混凝土墻、鋼筋錨固等構(gòu)造要求進(jìn)行了完善修訂。包括：正式提出現(xiàn)澆空心樓板的最小板厚200mm；修改了錨固長(zhǎng)度的修正系數(shù)，將錨固長(zhǎng)度的下限值減低為0.6；完善裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求，增補(bǔ)機(jī)械連接、漿錨接頭等連接方式等等。
（6）提出新的設(shè)計(jì)原則
新版混凝土規(guī)范為提高結(jié)構(gòu)抵御災(zāi)害的能力，提出了結(jié)構(gòu)防倒塌概念設(shè)計(jì)，介紹了結(jié)構(gòu)防倒塌定量設(shè)計(jì)方法的原則。同時(shí)為完善耐久性設(shè)計(jì)，針對(duì)既有建筑改造的迫切需要，提出了既有結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)年限、安全復(fù)核、改變用途、擴(kuò)建改造、修復(fù)加固的設(shè)計(jì)原則。
4 《建筑結(jié)構(gòu)》教學(xué)方式改革
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）在第六批規(guī)范課程研究的基礎(chǔ)上，對(duì)"從截面計(jì)算到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)"、"增加結(jié)構(gòu)防倒塌設(shè)計(jì)的原則"、"耐久性及既有結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)"、"提高安全度設(shè)置水平"、"采用高強(qiáng)-高性能材料"以及"技術(shù)進(jìn)步標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)國(guó)際接軌"六個(gè)方面進(jìn)行了補(bǔ)充、完善、提高。新版混凝土規(guī)范的發(fā)展方向代表了混凝土結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的發(fā)展方向，體現(xiàn)了不斷進(jìn)步、緊密聯(lián)系工程的精神。因此，作為《建筑結(jié)構(gòu)》課程更應(yīng)及時(shí)貫徹2010版混凝土規(guī)范精神，結(jié)合工程實(shí)踐開展教學(xué)工作，具體可進(jìn)行以下幾方面的教學(xué)改革嘗試。
（1）大量運(yùn)用對(duì)比分析法
在眾多《建筑結(jié)構(gòu)》課程教改研究成果中，對(duì)比分析法可以通過(guò)比較，找出事物的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，加深學(xué)生對(duì)教學(xué)知識(shí)的理解和掌握[4]。在《建筑結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)過(guò)程中，可采用對(duì)比分析法對(duì)新舊混凝土規(guī)范內(nèi)容進(jìn)行舉例說(shuō)明，不僅要突出修訂后的內(nèi)容，也應(yīng)介紹規(guī)范修訂的背景、原則，讓學(xué)生在記住專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，也對(duì)混凝土學(xué)科發(fā)展方向有所了解。
（2）開展"現(xiàn)場(chǎng)"教學(xué)
《建筑結(jié)構(gòu)》課程中的部分概念性知識(shí)，學(xué)生往往很難把握。為讓學(xué)生擁有對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識(shí)，可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀結(jié)構(gòu)試驗(yàn)大廳，逐一介紹鋼筋、水泥、砂石、模板等基本材料；還可帶領(lǐng)學(xué)生旁觀土建類專業(yè)學(xué)生材料試驗(yàn)課和混凝土試驗(yàn)課，觀察鋼筋綁扎、混凝土澆筑、振搗以及適筋梁破壞試驗(yàn)。通過(guò)"現(xiàn)場(chǎng)"教學(xué)把抽象的事物、概念實(shí)體化，加深學(xué)生的理解，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)《建筑結(jié)構(gòu)》課程的學(xué)習(xí)熱情。
（3）緊密結(jié)合工程實(shí)例
對(duì)于非土建專業(yè)學(xué)生，大量概念、公式、計(jì)算內(nèi)容的講授不免顯得枯燥，因此需要在教學(xué)過(guò)程中不時(shí)通過(guò)生動(dòng)的工程照片、實(shí)例、視頻吸引學(xué)生注意、強(qiáng)化學(xué)生的感性認(rèn)知，將有助于《建筑結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)效果的改善。
（4）教師不斷自我培訓(xùn)
隨著新技術(shù)、新工藝、新知識(shí)的不斷發(fā)展，混凝土規(guī)范進(jìn)行了再次修訂和完善，以規(guī)范為根本的《建筑結(jié)構(gòu)》課程也應(yīng)緊跟發(fā)展趨勢(shì)，不斷自我完善。因此，任課教師必須及時(shí)更新知識(shí)結(jié)構(gòu)、增長(zhǎng)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、及時(shí)掌握行業(yè)發(fā)展動(dòng)向，積極參與課程相關(guān)的各項(xiàng)科研、教改研究，不斷進(jìn)行自我培訓(xùn)，提高自身素質(zhì)。同時(shí)在教學(xué)環(huán)節(jié)中，以身作則給學(xué)生樹立積極向上的榜樣。
5 小結(jié)
本文以新版混凝土規(guī)范為背景，結(jié)合非土建類專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)，初步探討了《建筑結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)改革。通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改進(jìn)和完善，以期實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目的，完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)到教學(xué)效果，使學(xué)生在接受建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)理論知識(shí)的同時(shí)，了解行業(yè)發(fā)展方向，提高自身實(shí)踐能力。
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