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应用型本科院校混凝土结构设计原理的教学改革

作者:未知

  [摘要]混凝土结构设计原理是土木工程专业重要的必修课程,文章结合应用型本科院校的培养目标,针对目前教学中存在的普遍问题,从教学内容、教学平台、教学手段和考核机制等四个方面进行研究,探讨其教学改革的方法,为同类院校提高该课程的教学质量做出参考。
  [关键词]应用型;混凝土结构设计原理;教学改革
  [中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1671-5918(2019)06-0090-03
  doi:10.3969/j.issn.1671-5918.2019.06.040 [本刊网址]http://www.hbxb.net
  《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的必修课程,是后续结构设计类课程的理论基础,在本科教学中有着重要的地位。该课程既包含了众多的基本概念和原理,知识点多,难度大。而应用型本科院校的培养目标是面向工程实际,在培养过程中也会遇到学生接受能力相对较差、理论基础相对薄弱等问题,就目前这种状况,笔者结合多年教学经验提出以下针对应用型本科院校《混凝土结构设计原理》课程的教学改革思路。
  一、教学内容的改革
  (一)教学内容的模块化
  《高等学校土木工程本科指导性专业规范》将土木工程专业结构基本原理与方法领域的核心知识单元划分成为22个,涵盖了结构荷载、可靠度设计、混凝土结构原理、钢结构、地基基础等内容,其中混凝土结构原理部分建议课时60课时,工程结构荷载和可靠度设计建议课时18课时。目前相当多的学校取消了《荷载与结构设计方法》课程,将其并入《混凝土结构设计原理》课程中讲授。也有文献提出应将此部分内容调整出混凝土结构课程。其实无论哪种课程安排,重点是要做到知识单元的不遗漏、不重复,建议在制定人才培养计划和专业标准时统一论证,尤其是在专业标准制定中要细化到课程的教学模块,以避免“三不管”“重复讲”的内容。
  (二)教学重点的选择
  应用型本科院校的学生普遍存在数学、力学底子较薄弱的情况,结合其日后的工作方向,在教学过程中应弱化过于晦涩的理论推导,增强相关结构规范的应用。培养其建立起工程意识,理解所学知识与现行规范的关系,并能够应用这些知识解决设计中的问题。在混凝土结构课程的学习过程中,存在重计算、轻构造的现象,这是与工程实践脱节的一种表现。教师在教学过程中应加强对结构构造的讲解,提高该部分内容的学习要求,还应做到结合工程图纸、模型、实物等进行比较分析,要求学生能看懂图纸、懂得如何施工。
  二、教学平台的改革
  (一)提高双师型教师队伍比例,校外指导教师
  课程建设中师资队伍的建设往往存在很大不足,一方面是本身重视程度不够,另一方面是客观的条件有限制。地方性院校普遍存在人才紧缺,生师比严重超标的现象,教学团队的建设非常困难,同时教学任务过重也造成教师进入企业学习的机会非常少,难以提高自身实践教学水平。在这种情况下“引援”就非常重要了。一种是“内引”,可以利用相关政策正式引进具有丰富实践经验的工程系列人员,加强双师型建设;另一种为“外引”,可以聘请相关设计、建设单位的具有丰富工程经验的工程师作为校外兼职教师,参与到实习、课程设计、毕业设计等环节,让学生接受到贴近工程实际的指导。
  (二)重视校内外实习基地的建设
  混凝土结构类课程的实践性非常强,除了必要的实验外,还有实践环节。通常实践课是以外出参观施工现场为主,现阶段很多院校都面临着学生人数多,能接受实践参观的工地少的问题。为了保证学生有足够的实践机会,校外实习基地的建设就显得非常重要。可以从学校层面上与周边的建筑企业签订相关协议,挂牌成立实习基地,由企业提供实习实践的场所,由学校根据企业需求培养对口专业人才。
  另外,现场参观往往容易受到天气、施工进度等条件的制约,并不能充分满足教学的需要,因此建立校内实习基地是一种必要的补充手段。建设过程中,可以结合实际情况,按照教学需求设立一些参观模型,比如按照一定的比例建立梁、板、柱的配筋模型、独立基础的配筋模型、楼梯配筋模型等,把抽象的东西具体化,通过实物的展示增强学生对设计图纸的理解,以及对构造要求的认识。
  (三)善用精品课程教学网站
  精品课程教学网站以其特有的多媒体载体功能,提供了一个集教学课件、教学视频、动画模拟、在线测试、互动讨论等多种内容的学习平台,极大丰富了教学手段,为学生预习、复习提供了有效的帮助。目前除了一些国家级精品课网站外,各个省也加大了扶植力度,尤其是一些应用型本科院校也获得资助,培养出一批优秀的省级精品资源共享课。教师可以利用一些开放的精品资源共享课程网站辅助教学,在有条件的情况下,還可建立符合自身特点的精品课网站,提升教学品质。
  三、教学手段的改革
  (一)运用反复教学法
  混凝土课程在学习方法和内容上与前期的课程差异较大,学生较难适应,加之其公式和符号繁多,在学习中更增加了一定的困难。可以利用反复教学法进行讲解,在每次课堂中占用相当比例的时间对上节课内容进行一个完整系统的回顾。文献从记忆规律和遗忘曲线的角度,结合课程特点,充分论证了反复教学法对混凝土设计原理课程教学的重要性。对于应用型本科院校的学生,普遍存在自主学习能力不足,课下主动复习的积极性不高的现象,同时因为课程具有较高的衔接性,对前边内容的不熟练会影响到后续学习。笔者结合本校学生特点,多年来在教学中注重复习环节,采取每堂课进行系统复习的方法,受到学生欢迎。
  (二)运用案例教学法
  对于混凝土结构这类实践性较强的课程,案例教学不但能增加学生的学习兴趣,更能使他们在学习的过程中找到解决工程实际问题的方法,对其日后工作有着很大的帮助。案例教学的核心是案例的设计,既要符合教学需求,又要做到密切联系实际。教师要善于从工程实际中提取出符合教学需要的案例,并将其精炼成为可供学习的教学材料。同时可以鼓励学生自己参与到案例的设计中去,主动发现问题,教师提供解决问题的帮助,增加学习的能动性。   (三)增强微课在教学中的使用
  结构类课程计算例题通常体量较大,单凭课堂教学很难将整个设计完整讲解完。教材中的例题常以计算表的形式给出,跳跃性过大,学生在平时的复习中经常遇到“不知其所以然”的问题。微课教学作为一种新兴的教学手段可以很好地解决该问题。教师可根据平时教学过程中发现的普遍存在的问题,通过设计制作相关微课视频,将书中“静态”的表变为“动态”,通过大量动画展示计算的过程,有利于学生进行自学,并在其进行设计时提供有力的参考。相对于平时课堂上行云流水的授课,微课是更为精细的讲解,知识介绍紧凑,又具有可重复性,可以作为学生的一个多媒体学习材料。
  (四)课后答疑的方式
  课后答疑是教学中的一个重要环节,较之于传统的课堂答疑,新时期的学生群体更趋向于选择使用微信、QQ等通信手段与教师进行沟通,然而由于学生人数众多,教师精力有限,逐个回答学生问题在现实中是很难实现的。但如果采用微信群或QQ群,在条件允许的情况下使用网站互动平台进行课后辅导,将整个教学团队成员和学生纳入同一平台,平台内的成员既可以作为问题的提出者又可以参与回答,把“一对一”的答疑模式变为“多对多”,这样既提高了效率,避免对同样问题重复作答,又增加了学生学习的积极性和参与热情。
  四、考核机制的改革
  (一)考核标准的改革
  一般的本科院校对于成绩评定通常由平时成绩、其中考试成绩、期末考试成绩构成,而平时成绩则多依据作业、考勤的结果给出。这样的评分机制很难培养学生主动分析问题、解决问题的能力,更不要说解决工程实际问题的能力了。为了有效地将实践内容纳入考核范围,建议在增大平时成绩比例的基础上,以实践报告、专项讨论等作为部分平时成绩。鼓励学生参与和课程相关的实践活动,以照片、视频的形式采集与课程有关的现场资料,并查阅相关文献,以文本、PPT等形式分析解释,形成完整的材料作为平时的大作业。另外,还可以由教师根据教学需要,抛出问题,以分组的形式由学生课下准备,开展讨论课。总之,尽可能多地让学生由学习的被动者变成主动者。
  (二)考试方式的改革
  混凝土结构课程考试中涉及众多的符号、公式、以及查表数据等,不可避免地要查阅相关材料,因此目前常见的考试形式有以下四种:①全闭卷,计算题目减小难度和数量,试题内所用到的相关查表数据在卷面给出;②有限开卷,只允许带规定数量由教师盖章后的备考纸,其内容由学生考前自行准备;③开闭卷结合,概念部分闭卷,计算部分开卷,开卷部分可以带相关书籍资料;④全开卷,可以带书籍和复习资料,卷面内容难度加大,概念部分通常是几个知识点的结合,需要在理解的基础上分析才能解答。
  其中全闭卷考试虽然有利于考场纪律的维护,但由于题目偏于简单,很多需要查表的内容又已经由教师给定,难以考核出学生对设计掌握的真实水平;全开卷的方法更接近注册类考试,但作为本科阶段的学生还不能适应过难的题目和过大的题量;有限开卷更能够调动学生备考的积极性,但对学生自身学习能力的要求更高,学生押题猜题的情况也比较严重;开闭卷结合要求学生对基本概念要有牢固的记忆,同时可以增加计算题的灵活性和选择面,是一种比较适合应用型本科院校的考试方式。
  (三)考试内容的改革
  本科教学考试内容一般都是在教学大纲、考试大纲的指导下,围绕课本选取的。造成了很多学生只学课本内容,对规范的学习完全不重视的情况,甚至在毕业设计的时候还不知道有哪些结构规范,怎么用这些规范。为了加强学生对规范学习的积极性,可以在设计试题的过程中参考注册类考试的一些内容,精选其中难度适宜,且符合专业标准教学要求的内容。注册类考试通常与现行规范结合紧密,对学生日后进行课程设计、毕业设计都有很大好处。
  另外,前文提到的教学中经常出现的“重计算、轻构造”的现象在考試的环节中也很严重。笔者对比了多个高校的《混凝土结构设计原理》试题,结合目前公开出版的相关习题集,以及试题库,其题目的设计通常都过于偏重“原理”,对构造的内容甚少涉及。对于应用型本科院校的学生,绝大部分日后从事的工作是施工、设计、监理等工程应用类的,很多学生考试成绩尚可,却不认识一个非常简单的构造,更不知道现实工程中是如何处理的。因此,有必要在考试题目中设置部分构造类试题,不要认为其“过于繁琐,纯考记忆”,而忽略该部分内容的学习。通过考核增加学生在学习这部分内容时的重视程度。
  结论
  对于应用型本科院校土木工程专业,工程实践能力是其培养的重要目标,而《混凝土结构设计原理》作为本专业的一门核心专业基础课,其教学改革如何适应培养需求是一个值得研究的课题。前文分别从教学内容、教学平台、教学手段和考核机制等四个方面给出了一系列的教学改革思路,期望为同类院校的教师提供一些解决教学各个环节实际问题的帮助,当然在具体的实施过程中每一项内容都可以进一步细化讨论,深入研究,更大程度上对教学提供服务。
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