钢筋混凝土结构实验课程混合式教学模式的探讨
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作者:谢志红
[摘 要] 结合钢筋混凝土结构实验课教学现状，指出目前教学中存在的问题，结合混合式教学理念提出了新的教学方法和教学模式，使学生成为钢筋混凝土结构实验课的主要参与者，有效提高学生的积极性与主观能动性及实验效果。
[关键词] 混合式教学;钢筋混凝土结构;实验;改革
钢筋混凝土结构实验课程是土木工程专业的核心课程钢筋混凝土结构课程教学的重要环节，是培养学生实践能力、科研能力的重要实验平台，它体现了一所院校的教学水平、科研水平和实验能力。通过实验可以使学生深入理解钢筋混凝土结构加载-破坏的全过程，进一步系统直观的理解基础理论，培养学生理论联系实际的能力，加强学生的实践能力及科研水平。本门课程理论性强，实验操作难，一直是教学中的难点，因此探讨钢筋混凝土结构实验课程的教学新模式具有重要意义。
一、课程的特点
钢筋混凝土结构实验课程是一门实践性较强、突出应用技术培养和注重实践训练的课程，它是建筑工程技术专业核心主干专业课的延伸和拓展，同时也是服务于土木工程和工程造价专业的结构实验课程。本课程以混凝土结构设计的具体工作模块来组织相关知识与操作技能的学习，培养学生混凝土结构构件实验能力、数据分析与实际动手操作能力，加深对专业知识的理解和巩固。
二、目前课程存在的不足
1.此课程目前开出的实验项目偏少，而且实验项目各自相对独立，联系较少，学生兴趣及目的性不强。学生不能将力学实验、建材实验项目与结构实验项目相互联系，实验室之间缺乏沟通，学生在实验中思考也较少。由于实验均为实验教师事先安排、设计，学生只是机械参与，未在实验中真正设计、思考实验方案，更不会提出修改方案，所以限制了对本课程有效的学习。
2.实验室配套不足。钢筋混凝土结构实验属于结构实验，它配置的仪器设备多数是大型的，如500吨的结构疲劳实验系统、500吨的多功能加载架等，由于设备昂贵，所以配备的不多，面对每次一个班40人的学生明显不足。再者在结构实验室进行试验的构件多数是大型构件，这些构件都需要经过复杂的制作才能成型，还需要经过长时间的养护、加工才能进行试验，因此这些构件会占用大量的场地，但目前实验室场地不足，每次只能完成几个构件的制备，很多学生不能实际操作只能观看。
3.实验室人员不足。专业课老师同时充当实验课老师，从实验试件的制作、养护到试验整个过程时间很长，试验过程中又要示范又要管理学生，往往感到力不从心。
4.实验室规划布局不合理。随着学生数量的增多、教师试验科研的需求及学校对实验室投资力度的加大，购买的新设备的安装还是在原来的实验室，大型设备和小型设备混合摆放，教学区域和科研区域不划分，没有预留特种设备的行走通道等等。并且新的设备的安装也没考虑到散热问题，试验系统和动力系统混在一起，一开机器噪音不说，夏天更是热得学生们无心听课。
三、完善教学体系，改革教学方法
本课程是土木专业重要的核心课程之一，为了培养学生实践能力和创新精神，构建以学生为主体，教师为主导，适应“研究型”“工程型”和“复合型”等不同类型人才培养的要求，就必须对现有课程的设计体系进行改革，形成内容丰富、层次渐进、形式灵活的实验教学体系。本文提出一种混合式试验教学方法，可以有效改善教学效果。
四、混合式教学模式的设计
1.从实验过程的演示过渡到实验设计能力的培养。将在结构实验过程中完成的由设计、制作、检測、分析、计算、总结的整个结构实验“全过程”作为课程教学内容，并提出课程的培养目标。
2.从“项目导向”过渡到“工作过程导向”。以混凝土结构构件实验科学研究能力为培养核心，与多家企业、建筑研究院、高校合作，将实际工程实验项目、科研项目中的案例作为载体引入教学中，基于工作过程构建教学过程。课程教学情景模拟真实工程。实验中提交给学生的实训项目以来自建筑的分部分项工程为基础，是经过精心组织挑选的，如要求学生完成钢筋下料、绑扎、支模板、混凝土搅拌、浇筑、养护成型等过程，与施工现场的实际工作任务和工作过程完全一致，让学生掌握相关的知识、操作方法和操作技能，真实地反映岗位的职业应用能力需求。实验中提交给学生的实训项目也可来自科研项目中的一个模块，从开始的实验过程的制定都让学生参与进来，为他们日后进入研究生阶段的学习打下良好的基础。如一个FRP加固课题，我们会设计一部分让学生参与钢筋的绑扎、浇筑、养护、应变片的黏贴及加载的过程，再与普通混凝土梁作对比。通过整个课程设计，使学生能明白实验的最终目的是要解决工程中的问题或研究一些目前急需解决的问题，这样学生们带着这些实际的任务去实验，提高了他们的积极性。
3.合理使用录像、图片、仿真等教学手段。在课程教学过程中，通过试验录像、工程图片、仿真配筋模型、仿真建筑物和动画等教学手段，使学生理解结构的构造知识和设计思路，指导学生进行合理设计。
（1）手机的应用。随着科技的发展，手机成了生活中的必须品。老师们对学生使用手机很头疼，但是管制手机如同治水，只能采用疏导而不是一味地堵，用得好还会有意想不到的效果。首先通过手机设置一个微信公众号或者简单的QQ群，通过这些社交软件，在每次课程前把课程要做的项目资料事先传给学生，使学生能在课前就了解及掌握实验内容，为实际中课程的翻转做好准备。
（2）网络平台的建设。在学校的慕课平台进行试验课程的建设，通过平台学生可以了解试验过程，熟悉仪器设备的使用方法，并且可以相互交流。
（3）网络课堂的使用。网络课堂的出现极大丰富了课堂的形式。利用雨课堂或腾讯课堂这些实用的网络课堂，上课前可以先把试验过程、仪器设备的使用及注意事项的讲解教学在网络课堂中进行，这样方便学生反复看视频并加深对基本试验知识的掌握。等到实验室上课时学生可以直接进行试验过程，节省了试验的时间，老师也提高了对课堂的管理效率。
（3）实验模拟软件的应用。在实验教学中，学生的人数往往都是以班计算，数量很多，就算分成几个小组，进行设备操作时，也不能保证每个同学都能动手。例如在进行疲劳试验机进行梁的受弯实验时，由于实验室疲劳试验机的数量有限，一般只有积极的学生才会靠前去操作，大部分学生只是看着，这样就造成了大部分学生还是不能熟悉和掌握整个操作流程。并且有的学生由于操作不当经常损坏设备，增加了维修经费。模拟软件的出现很好的解决了这种问题。目前市面上有很多土木工程的仿真软件，很好地提高了学生对工程及实验的认识。学生在仿真软件上实现试件的制作、养护以及加载破坏全过程，这样解决了设备数量多数学生不能动手操作的问题。
五、结语
钢筋混凝土结构实验课程需要正确的功能定位、充足的配套用地、先进的教学方法才能充分实现人才培养的目标。本文通过分析目前该课程存在的问题，提出了一种混合式的试验教学模式。
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