匡亚川

(中南大学土木建筑学院,湖南长沙 410075)

基于应用型人才培养的混凝土结构与砌体结构教学探索＊

匡亚川

(中南大学土木建筑学院,湖南长沙 410075)

社会发展需要大量既有一定理论知识又有一定实践经验的应用型人才,大学作为人才培养的摇篮,必须适应社会要求。本文针对“混凝土结构与砌体结构”课程的特点,根据应用型人才培养目标的要求,提出新的教学理念,对教学内容、教学方法进行改革,加强实践教学,将应用能力培养贯穿于教学的各个环节,为培养合格的人才打下基础。

应用型;混凝土结构与砌体结构;教学内容;教学方法;科研

近年来,我国大学生的就业问题越来越严重,已经引起社会各方面的广泛关注。就业形势由精英教育阶段的卖方市场转向当前的买方市场。用人单位纷纷提高任用标准,一方面:追求学历层次,装潢门面,造成人才高消费现象;另一方面:忽视人才再培养,强调上岗即可独当一面,奉行“拿来主义”。经由传统“重学轻术”、“重理论轻实践”的教学模式培养出来的学生难以充分满足行业之需。因此,积极探讨出一套科学有效的实践教学模式,培养既具备多元知识结构与能力结构,又能在工作中不断创新的应用型人才,显得尤为必要。

混凝土结构与砌体结构设计属于土木工程的专业必修课程,讲授建筑工程中混凝土结构与砌体结构设计理论、设计方法与相关知识,使学生经过本课程的学习之后具备从事建筑工程中混凝土结构与砌体结构有关的技术和研究工作的基本素质和能力;是一门综合应用数学、结构力学、建筑学和土木工程材料等知识的应用性与实践性课程。混凝土结构及砌体结构设计课程内容包括建筑结构设计概论、楼盖结构、单层厂房、框架结构和砌体结构等五个部分。为适应土木工程应用型本科人才培养要求,使学生能够正确运用结构力学和混凝土结构基本理论等先修课程所学知识进行结构计算,掌握建筑结构设计的原则、内容和程序,培养学生对结构的大局观和整体感,培养处理和解决工程问题的综合能力及创新意识,为今后从事建筑结构设计、施工和管理等奠定坚实的基础,这就要求改革教学方法,突出实践性教学,对课程教学进行改革。以下从教学内容、教学方法和实践教学等几个方面,提出课程教学改革的思路,探讨课程教学改革的措施。

一、注重前沿知识的介绍,改革教学内容

课堂教学是传授知识和培养学生能力的主要形式,是提高教学质量的中心环节。如何在教学中让学生深刻理解计算理论、设计方法和构造措施,学以致用,是选取教学内容的出发点。混凝土结构及砌体结构既是一门课程,也是一门学科。由于课程的发展存在有限性、相对稳定性和滞后性的特点,这也是课程与科学发展之间的矛盾性。因此在教学过程中,不能只局限于书本上的内容,应突出一个“新”字,跟踪国内外土木工程学科的先进成果,把新理论、新方法、新材料、新技术、新工艺及时融入于课程之中,使学生处于学科发展的前沿,激发其上进心和求知欲。在教学探索中,采用将土木工程传统知识与现代技术相结合的课程教学模式:

(1)将传统知识传授与土木工程最新技术讲座相结合。教师除结合楼盖结构、单层工业厂房、多层框架结构和砌体结构介绍国内外最新进展外,还邀请国内外知名专家作专题学术报告,扩宽学生专业视野。课程教学内容以教材为主要讲授对象,且补充了国内外相关技术的最近进展情况和商业建筑、公共建筑、体育建筑和铁路客站建筑结构概念设计,扩展学生的知识面,加深学生对本课程基本理论、计算方法的理解,使学生具备综合运用所学课程知识解决工程实际问题的能力。

(2)随着新型工程材料的发展,施工技术和方法的革新,与此相应的设计规范和规程的变化。因此全面采用国家新标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)、《砌体工程施工质量验收规范》(GB50203-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)教学。同时,国际上混凝土规范正由模式规范向性能规范转变,性能规范是建筑技术法规层面的一场深刻革命。教学中充分考虑这场革命的影响,在教学内容中,将以上思想渗透于教材、教学中,反映最新的科研成果。

(3)将书本知识传授与教师的科研成果介绍相结合。教师可以把在科学研究中获得的新理论、新知识、新方法、新成果引入到教学内容中,促进了教学内容的更新和改革,充实和修正教学内容,形成理论水平高、内容充实、实用性强、特色鲜明、有自己见解、有血有肉的课堂教学体系。既丰富了教学内容,也更容易激发学生的学习兴趣,激发其上进心和求知欲,从而获得更好的教学效果。

二、采取多样化的授课方式,激发学生学习兴趣

(一)采用多媒体进行教学

在传统教学中,教学方式采用以“口授、板书、演示”为特征的传递授受方式,而学习方式采用以“耳听、手记、练习”为特征的刺激强化方式。在现代教学中,教学方式已逐渐由传递授受转向以“启发、诱导、点拨”为特征的启迪诱导方式,学习方式则已逐渐由刺激强化转向以“自主、协作、探究”为特征的主动建构方式。教与学方式的这种变化,反映了当代教与学理论的新发展,也反映了多媒体教学的新需求。采用多媒体课件配合进行教学,将文字、图表、录像剪辑等教学信息通过屏幕投影设备呈现给学生。这种教学手段形象、生动、直观、信息量大,使学生在听觉、视觉上受到直接的刺激,可以把抽象、难懂的教学内容形象化,既增加了学生的感性认识,又加深了理性认识,充分调动了学生的学习积极性,从而提高了教学效果。当然,采用多媒体教学不仅仅是表面上教学手段的改变,更重要的是教学模式的改变。它要求教师除了将所教课程内容融会贯通外,还应准备相关的大量素材,并能机动灵活地组织和运用素材补充和完善已有的课件,在形式上做到美观大方,在内容上做到与时俱进。另外,教师在课程建设中,课程的知识模块顺序设计应合理,学时分配应恰当,对于先修课程、平行课程和后续课程及实践环节的处理应符合学生的认知和实践规律。通过多媒体教学能够有效的解决《混凝土结构与砌体结构设计》课程内容多、跨度大、学时少、要求高的难点问题。

(二)坚持课堂教学与现场教学相结合

混凝土结构与砌体结构设计是一门是研究实际工程问题的课程,这就要求学生对混凝土结构与砌体结构具有起码的感性知识,否则,学生会浪费大量精力去想象其实际形状,而忽视其基本理论。为此,在讲授“工业单厂房”时,先带领学生参观实际结构,在作过简单介绍之后,提出有关问题,让学生结合实际进行分析。在讲解“多层框架结构”和“砌体结构”时,以学校的教学楼、实验楼、图书馆为对象进行讲授,从而使学生感到,课堂上学的知识的确是实实在在有用的东西,是看得见摸得着、且可立即用得上。

(三)讨论结构案例以启发学生的工程概念

年轻的大学生们没有实践经验,普遍缺乏工程概念,如何先让学生建立工程概念,然后从中引出科学问题和分析方法是课程教学的难点所在。我们在课堂教学中通过大量的工程实例、图片和录像资料讲解工程概念,讨论工程问题的目的性,并通过课堂提问、讨论等,及时发现学生在工程概念方面存在的问题和不足,并整理成教学案例。启发式教学最重要的是引导学生思考,激发学生的求知欲,调动学生主动探求知识的积极性。因此,要有意识地给学生造成一连串的悬念,促使学生不断思考、不断探索,培养他们分析问题、解决问题的能力。教师应按照“提出问题→分析问题→解决问题→结论和讨论”的思路,对课堂启发式教学进行精心设计。

三、加强实践教学,注重能力培养

(一)充分利用课程设计,培养获取知识、运用知识的能力

课程设计是学生在教师指导下,学生综合运用所学知识独立地分析和解决工程实际问题的重要环节,课程设计着重加强学生能力的培养。通过课程设计,对学生进行工业建筑和民用建筑单元设计步骤和设计方法的综合训练,提高学生解决实际问题的能力。混凝土结构与砌体结构设计中有“钢筋混凝土楼盖设计”、“单层工业厂房结构设计”两个课程设计。依据楼盖和单层工业厂房两个课程设计,列出主要参考资料,要求学生完成建筑方案、结构方案、荷载和结构分析、内力组合、构件设计、施工图绘制等比较完整的工程结构设计训练,增强对学生的分析能力、综合能力和解决实际问题能力的培养。在结构计算中,对规范及手册中提供的各种数据进行分析判断,综合考虑各种因素,选择最恰当的数据进行计算,使学生积累一定的经验,掌握一般的规律。并要求学生将手算结果与PKPM软件计算结果进行比较,让学生了解此PKPM软件的一般性能和使用方法。鼓励学生查阅各种构造手册,对规范中规定的各种构造措施要求学生在图纸中有明确的体现。课程设计可分散计算,集中绘图,也就是将平时理论授课内容与课程设计内容联系起来,让学生分步完成设计计算内容,最后再汇总,集中一定时间再指导绘图、审图,让学生每学到一部分知识,就知道实际结构体系中怎么去用相应的知识。

(二)结合结构模型大赛,培养学生创新能力

多年来,高校单一的“专业教育”、空洞的“理论说教”,使许多学生兴趣、爱好得不到满足,创造能力、创新精神发挥不出来。虽然创新教育的主渠道是在专业教育过程中进行,但更应该创造一些特殊环境进行创新教育,以培养学生依据科学原理进行创造性思维活动的能力和独立思考的能力。每年组织土木工程专业学生举行校内本科生结构模型大赛,并挑选优秀学生积极参加湖南省及全国大学生结构模型大赛,为学生创造出良好的培养动手能力的环境,开发创造精神,为将来在实际工作中取得新发展、新突破打下基础。同时为学有余力的学生建立研究性实验教学平台,让他们进一步受到必要的工程技能训练,培养他们解决与分析工程实际问题的能力。围绕创新的理念,通过将理论和工程实际相结合,从中发掘创新的潜力和空间,培养土木工程专业方面的创新型人才,培养学生初步的科研能力和科技论文写作能力。

四、结语

混凝土结构与砌体结构设计是一门实践性强,与现行的规范、规程等有关的专业基础课。既要注重对学科基本理论和设计方法的掌握,强化本学科基础理论知识,又要注重对构造要求等应用层面问题的理解与应用。作者针对土木工程专业混凝土结构与砌体结构设计课程中的部分环节,进行了初步的改革尝试,今后还要继续调整、改进,加大实践性环节改革的力度,将应用能力培养贯穿于教学的各个环节,使培养的人才是真正意义上的应用型人才。

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2010-01-23

匡亚川(1975-),男,湖南衡阳人,副教授。