唐玉文

（巢湖职业技术学院，安徽 巢湖 238000）

《混凝土结构原理》课程教学研究

唐玉文

（巢湖职业技术学院，安徽 巢湖 238000）

《混凝土结构原理》是土木工程专业本科重要的专业基础课，其教学质量直接影响后续专业课程的学习。文章从帮助学生理解课程知识，提高教学效率，激发学生学习兴趣三个方面对《混凝土结构原理》的教学进行了研究。

《混凝土结构原理》；教学效率；学习效果

《混凝土结构原理》是土木工程专业本科重要的专业基础课，是实现专业培养目标的关键课程，同时在整个专业教学中具有承上启下的作用，涉及建筑材料、建筑制图、理论力学、材料力学、结构力学等先修课程，并对混凝土结构设计、高层建筑结构等后续课程的学习有着重要影响。

《混凝土结构原理》课程教学内容多、实验现象多、概念多、公式多、符号多、简化假定多、构造要求多而课时数较少，这给学习这门课带来了一定的困难，教师难教，学生难学。笔者从以下几个方面对《混凝土结构原理》课程的教学进行了研究，取得了良好的效果。

一、抓住主线，实现教学目标

《混凝土结构原理》研究的是钢筋和混凝土组合材料。它不像材料力学研究的对象可以假定为弹性，它是弹塑性材料，力学性能影响因素多，离散性大，不能完全采用纯理论的方法进行研究。这决定了其研究方法必然是在实验的基础上作出基本假定，并在此基础上，借助力学知识推导或采用回归分析等方法得出半理论、半经验公式，得到的公式将应用于工程设计。因此，在教学中一定要抓住“实验分析——基本假定——应力图形——基本公式——工程设计”这一主线。实验分析和基本假定是基础，应力图形是中心，基本公式是结论，工程设计是目的。无论讲哪一类型受力构件，都要分析实验结论，阐明基本假定，画出应力图形，推导基本公式，归纳设计计算方法。

二、对比分析，帮助理解掌握

教育心理学研究成果表明，如果知识信息处在分解、零散状态，对知识的理解和识记将是肤浅和不牢固的。《混凝土结构原理》在章节编排上比较细，而且每一章独成一体，各章节之间似乎没有太大的关联。讲授这样的课程，就要求教师要分析课程内容，找出各章节之间的联系，使之关联。只有这样，学生才能在学习的过程中理解掌握这些知识。举例如下：

1.由受弯构件引入偏压构件

受弯构件与偏压构件是两个不同类型的的受力构件，但它们之间存在一定的联系。在讲解矩形截面偏心受压构件时，先在双筋矩形截面受弯构件上增加轴力，引出矩形截面偏心受压构件的受力，再推导出偏心受压构件的计算公式。由于学生已掌握了受弯构件的受力、计算公式和计算，所以再学习受压构件就不会感到新内容的压力。这样，不仅学习起来比较轻松，而且容易将前后知识点联系起来，加深印象，提高学习效果。

2.单筋和双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算公式和适用条件的对比分析

(1)从截面的内力平衡上进行对比分析。单筋矩形截面的极限弯矩值主要由受压区混凝土提供，受拉钢筋拉力与受压区混凝土压力相等；双筋矩形截面的极限弯矩则主要由受压区混凝土和受压钢筋共同提供，受拉钢筋拉力与受压区混凝土压力和受压钢筋压力的和相等；(2)从基本公式的适用条件上进行对比分析。单、双筋矩形截面计算基本公式的适用条件均要求不发生超筋破坏，即；对单筋矩形截面受弯构件因承受弯矩大小不定，还须保证满足最小配筋率的要求；对双筋矩形截面构件除要求满足以外，由于受压钢筋的参与使其所能承受的弯矩较大，受拉钢筋配置较多，一般能满足最小配筋率要求。但为了保证充分发挥受压钢筋的作用，通常情况下要保证受压钢筋达到其抗压强度，要求受压钢筋有足够的变形，不能太靠近中和轴，即。通过如此对比分析，使学生容易理解掌握单、双筋矩形截面受弯构件设计的基本公式和各自的适用条件。

3.对相似、相近知识采用列表形式进行对比分析

如矩形截面受弯、轴心受压、轴心受拉构件正截面受弯承载力计算的基本公式和适用条件，见下表。

4.构造要求的介绍

在混凝土结构中，长对一些不便于计算、不必计算和满足施工要求的内容进行规定，称为构造要求。各类构件设计都包含构造要求，而构造要求由于规定性的东西多，内容比较零散，系统性、逻辑性差，在讲课时，需要教师对其进行适当的分类和文字上的归整，使其以条理化和简单化的形式出现，以便于学生理解和记忆。如钢筋混凝土柱和梁的构造，均可分为截面构造、纵筋构造及箍筋构造三部分。

这样对构造要求进行分层剖析，既简洁，又突出重点，便于学生抓住关键，增强记忆。采用冒号形式，板书简洁，又具有启发性。

三、强化手段，提高教学效率

《混凝土结构原理》课程需要利用实验结论，且具有内容抽象、与实际工程联系紧密、课时数少等特点，因此，借助实验和使用多媒体课件进行教学就显得特别重要。

例如：混凝土受弯构件正截面承载力计算是以适筋梁的破坏阶段为设计依据的，而破坏过程中，梁的受拉区钢筋和混凝土的应力如何变化，受压区混凝土的应变又是如何发展，整个梁的裂缝和变形又是怎样发展，不通过实验观察很难有感性认识。老师仅凭两种材料的力学性能加以阐述，学生听起来很枯燥、乏味，这就需要借助实验。实验也可以是实验过程录像，或仿真模拟实验，学生通过观察实验再结合理论分析，才容易理解并接受。

多媒体教学方式具有将抽象的内容具体化、微观的内容宏观化、复杂的内容简单化等优势，使用多媒体课件教学，凭借其图文声像并茂的优势，充分调动学生的各种感官功能，既可使学生对结构的理论和设计过程等抽象化的内容有一个形象的认识，又可使课堂内容紧密结合工程实际，将工地“搬入”课堂，使课堂内容直观生动起来，使学生对所学内容的实际用处有深刻的理解。这样容易激发学生的学习兴趣，同时增加课堂教学的信息量。

虽然采用多媒体教学可以解决教学中内容多、学时少的问题，但对《混凝土结构原理》这门课来说，多媒体内容只能是对讲授内容的补充。在具体组织教学过程中，教师的课堂讲授应是主体，教师对问题的交代和讲述具有引导和启发作用，使学生对讲述内容能及时理解和消化，特别是对于理论知识的推导应进行板书演示，板书的过程有利于培养学生的逻辑思维能力。

四、改革方法，提高学习效果

教育心理学认为，学习效果与学习兴趣是成正比的。《混凝土结构原理》不仅涉及许多基础知识，如理论力学、材料力学、结构力学、建筑材料等，还包含大量的计算理论，而这些计算理论又需要结合很多不同的计算假定以及构造知识来运用。这门课程的教学，如果一开始就大篇幅地介绍计算理论，会使学生产生畏惧与厌烦心理，影响学习兴趣。这就需要教师来激发学生的学习兴趣。笔者认为，“问题教学法”是一种行之有效的教学方法。在每节课之前，教师可以结合所教的内容，列举一些实际案例，既可以是成功经验，也可以是教训总结，让学生认识到所学内容的重要性及其实际意义。有了学习目的就能激发起学习兴趣。另外，教师也可以多提一些有意义的问题。比如在讲解“钢筋混凝土梁正截面破坏形态”前，可以提这样一个问题：“梁中钢筋是否配得越多，梁就越安全、越牢固？”按照同学们的经验体会，学生大多会做出肯定的回答。但教师却给出了否定的回答。此时，对学生来讲，一个很常识性的答案突然受到置疑，他们既感到费解，又充满好奇心。接下来，教师就可以顺理成章地将学生的注意力吸引到教学内容的主题上来。学生的学习兴趣被激发起来了，教学效果就会好。

《混凝土结构原理》是一门实践性很强的课程，按照“理论联系实际”的教学原则，结合这门课自身的特点，运用“参观教学法”，可使学生获得对混凝土结构的感性认识，对掌握课程内容会起到事半功倍的效果。如第一次课就安排学生到建筑工地去参观正在施工中的混凝土结构工程，使学生对梁、板、柱等混凝土结构基本构件有一个初步的感性认识，并借以引发和提高学生学习这门课的兴趣。当然，在参观施工现场时，不能放任学生走马观花，教师要加以引导、启发，让学生带着问题参观学习。诸如不同受力构件钢筋布置方式、钢筋种类及形式、钢筋混凝土保护层做法、钢筋搭接关系、施工缝留置位置、钢筋混凝土结构施工程序等。这种身临其境的学习方式，对学生准确理解书本知识将会起到很好的作用。

参观工程现场时，应进行摄像并制成教学录像，在需要时可以通过看录像代替现场参观，这样可以节省学时，且使教学不受施工现场条件的限制和季节的影响。

此外，在教学过程中，教师应不局限于书本上的内容，跟踪土木工程学科的先进成果，把新理论、新方法、新材料、新技术、新工艺及时地融入课程之中。如增设新型混凝土结构体系设计原理与应用方面的内容，介绍诸如高强混凝土结构、新型楼盖结构等内容，以此来扩大学生的视野，激发其求知欲。在教学过程中，适度增加计算机设计与绘图方面的内容，如介绍PKPMCAD软件中钢筋混凝土基本构件模块的使用方法，并验证学生以前做过的题目的手算结果。这样，不仅可以锻炼学生使用结构计算软件的能力，而且可以消除学生普遍认为的“在校学习的理论与实际相差大、学无所用”的错误想法，提高学习兴趣。

《混凝土结构原理》具有教材内容多、学时数少、难理解、实践性强等特点，且其教学效果直接影响整个专业的教学质量。因此，教师必须在充分研究教材的基础上，采用行之有效的教学方法，激发学生学习兴趣，提高教学效率，帮助学生理解掌握课程内容，从而获得好的教学效果。

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2010-06-20

唐玉文（1962-），男，安徽含山人，巢湖职业技术学院高级讲师，研究方向：混凝土结构。