雷 洋，劉 幸

（中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 江城學(xué)院，湖北 武漢 430200）

混凝土結(jié)構(gòu)原理課程開(kāi)設(shè)于第四學(xué)期，是土木工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)了專業(yè)基礎(chǔ)課以后所接觸到的第一門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程，需要結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)等力學(xué)知識(shí)作為學(xué)習(xí)的前提，同時(shí)也為后續(xù)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等課程打下理論基礎(chǔ)。學(xué)生在初次接觸到這樣一門公式多、符號(hào)多、計(jì)算類型多、概念多、理論多、構(gòu)造要 求 多 的 課 程 時(shí)[1]-[2]，往 往 很 難 在 短 時(shí) 間 內(nèi) 找 到 適 合的學(xué)習(xí)方法，作業(yè)中常常大面積出現(xiàn)一些相同的，比較基礎(chǔ)的錯(cuò)誤，教師需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)作業(yè)中的問(wèn)題，并積極思考其原因，跟隨學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度有效組織課堂教學(xué)。

一、作業(yè)中常見(jiàn)的一些問(wèn)題及其原因

（一）混淆書寫各個(gè)符號(hào)

從講解各種受力構(gòu)件的承載能力計(jì)算開(kāi)始，學(xué)生在每次計(jì)算中一旦是碰到外形相似的符號(hào)就容易混淆。比如：和都寫成，和都寫成，和都寫成，和、和分不清。在講解習(xí)題的過(guò)程中，學(xué)生反映做作業(yè)就是照葫蘆畫瓢的過(guò)程，根本沒(méi)有弄懂這些符號(hào)分別代表的什么意思，僅憑肉眼記憶公式，對(duì)著書上的例題生搬硬套。

（二）錯(cuò)誤理解保護(hù)層

在受扭構(gòu)件承載力計(jì)算和螺旋箍筋柱軸心受壓承載力計(jì)算中，學(xué)生常常用公式（d為箍筋直徑）求解核心混凝土高度，這顯然是將保護(hù)層錯(cuò)誤理解為從構(gòu)件的外表面到箍筋的外邊緣。所謂的保護(hù)層在GB50010-2002中規(guī)定：從鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離，《規(guī)范》根據(jù)不同環(huán)境類別給出了相應(yīng)構(gòu)件在不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)下的最小保護(hù)層厚度[3]。

（三）忘記驗(yàn)算適用條件

在各類受力構(gòu)件承載能力計(jì)算中，學(xué)生常常忽略公式適用條件的驗(yàn)算過(guò)程。比如在受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算中忘記驗(yàn)算最小配筋率和受壓區(qū)高度，這是因?yàn)閷W(xué)生沒(méi)有弄清楚正截面受彎的三種破壞形態(tài)，不理解計(jì)算公式是依據(jù)適筋破壞的破壞特征所建立。又如，在受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算中，對(duì)于公式上限的驗(yàn)算一般采用驗(yàn)算構(gòu)件最小截面尺寸來(lái)完成[4]，學(xué)生常常提出疑問(wèn)：為什么不是驗(yàn)算最大配筋率呢？防止發(fā)生斜壓破壞與截面尺寸的大小有什么關(guān)系呢？究其原因，是學(xué)生沒(méi)有掌握斜截面破壞的三種破壞形態(tài)：剪壓破壞、斜壓破壞和斜拉破壞的破壞原理及特征。

（四）錯(cuò)誤配置彎起鋼筋

在受彎構(gòu)件斜截面承載力腹筋的計(jì)算中，一旦配有彎起鋼筋，作業(yè)中常見(jiàn)錯(cuò)誤有二：一是在計(jì)算出所需彎起鋼筋面積以后另行配置鋼筋。二是，一旦配置了彎起鋼筋就忘記驗(yàn)算彎起點(diǎn)位置處的抗剪承載力是否滿足要求。還有的學(xué)生雖然知道彎起鋼筋要從縱向受力鋼筋中選取，但是往往會(huì)把除底邊兩側(cè)鋼筋以外的其他縱向受力鋼筋一同彎起。這主要是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)彎起鋼筋沒(méi)有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，不理解彎起鋼筋與縱向受力鋼筋之間的關(guān)系，沒(méi)能很好地將受彎構(gòu)件正截面承載力與斜截面承載力計(jì)算有效結(jié)合，缺乏綜合考慮問(wèn)題的能力。

（五）錯(cuò)誤繪制配筋圖

學(xué)生在繪制配筋圖時(shí)常見(jiàn)的錯(cuò)誤如下：第一，對(duì)于T形截面，將截面高度標(biāo)示為腹板的高度。這是由于錯(cuò)誤理解基本概念而造成，教學(xué)中需要要求學(xué)生注意書上對(duì)于T形截面尺寸的定義。第二，錯(cuò)誤擺放箍筋和縱向受力鋼筋的位置，很多學(xué)生作業(yè)中縱向受力鋼筋像“糖葫蘆”被串在箍筋上，這是因?yàn)閷W(xué)生沒(méi)有見(jiàn)過(guò)實(shí)際工程，加之不理解保護(hù)層的含義，就在作業(yè)中想當(dāng)然的描繪。第三，構(gòu)造鋼筋的布置不明。受彎構(gòu)件中規(guī)定：梁內(nèi)需要設(shè)置架立鋼筋，當(dāng)腹板高度450mm時(shí)，在梁的兩個(gè)側(cè)面沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋（俗稱腰筋），每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋（不包括梁上、下部受力鋼筋及架立鋼筋）的截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積的0.1%，且其間距不宜大于200mm[3]。本課程中類似的構(gòu)造要求還有很多，僅靠教師課堂上的灌輸，學(xué)生根本就接受不了，更談不上正確運(yùn)用了。

二、解決作業(yè)中常見(jiàn)問(wèn)題的教學(xué)方法改革

（一）注重基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)的講解

作業(yè)中所反應(yīng)的很多問(wèn)題都顯示出學(xué)生對(duì)于基本概念的不明了，對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)掌握不夠。比如學(xué)生常常將和都寫成。這是三個(gè)完全不同意義的符號(hào)，絕對(duì)不能混為一談。是指相對(duì)受壓區(qū)高度。是指物體內(nèi)任一點(diǎn)因各種作用引起的相對(duì)變形。是指小偏心受壓構(gòu)件截面曲率修正系數(shù)，是指偏心受壓構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的修正系數(shù)。教學(xué)過(guò)程中要注重引導(dǎo)學(xué)生理解每個(gè)符號(hào)的含義，正確書寫每個(gè)符號(hào)，做作業(yè)要養(yǎng)成寫單位的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。

（二）注重計(jì)算公式的建立依據(jù)和推導(dǎo)過(guò)程

課本上的計(jì)算公式加起來(lái)不下100個(gè)[4]，讓學(xué)生純粹記憶是不現(xiàn)實(shí)，也是沒(méi)必要的。我們要以授人以魚不如授人以漁的態(tài)度，教學(xué)生自己動(dòng)手推導(dǎo)計(jì)算公式。比如在講解單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算公式時(shí)，教師需要注重對(duì)適筋破壞特征的講解，即在外力作用下，構(gòu)件受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂，構(gòu)件的破壞首先是由于受拉區(qū)受力鋼筋屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，鋼筋和混凝土的強(qiáng)度都得到充分利用。據(jù)此破壞特征建立計(jì)算公式時(shí)假設(shè)受拉區(qū)混凝土因?yàn)殚_(kāi)裂而不考慮其抗拉強(qiáng)度，則受拉區(qū)僅剩鋼筋受拉且屈服，應(yīng)力強(qiáng)度為；對(duì)受壓區(qū)混凝土的曲線應(yīng)力圖形進(jìn)行等效，等效為應(yīng)力大小為，高度為的矩形圖形，利用靜力平衡方程和彎矩平衡方程建立相應(yīng)的方程。

教師可以帶著學(xué)生一步步完成公式的推導(dǎo)過(guò)程，由“試驗(yàn)-基本假定-應(yīng)力圖形-基本公式-設(shè)計(jì)”這個(gè)線索[5]，抓住應(yīng)力圖形這個(gè)中心，重視截面計(jì)算簡(jiǎn)圖的正確畫法[6]，以試驗(yàn)和基本假定為基礎(chǔ)達(dá)成建立基本公式完成學(xué)生對(duì)于公式的理解，從而避免死記硬背造成的記憶不牢和解題時(shí)的生搬硬套。

（三）注重與實(shí)踐教學(xué)的相結(jié)合

本課程應(yīng)用性較強(qiáng)，所學(xué)知識(shí)最終都須到實(shí)踐中去檢驗(yàn)和運(yùn)用。純粹靠教師拿著課本灌輸知識(shí)，學(xué)生很快就會(huì)失去興趣，覺(jué)得十分枯燥無(wú)味，難以理解。在教學(xué)中，要注重與實(shí)踐教學(xué)的配合，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，動(dòng)腦思考，加深理解。

一方面，本課程帶有課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。教學(xué)中一般會(huì)安排學(xué)生進(jìn)行鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁受彎破壞實(shí)驗(yàn)和鋼筋混凝土柱偏心受壓破壞實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注重學(xué)生的動(dòng)手能力培養(yǎng)，通過(guò)安排學(xué)生讀取變形值、觀察裂縫產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程、比較不同配筋率的簡(jiǎn)支梁和不同偏心距的受壓柱所呈現(xiàn)的不同破壞特征，將實(shí)驗(yàn)所見(jiàn)破壞現(xiàn)象與課本所描述的破壞特征進(jìn)行對(duì)比，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。

另一方面，按照培養(yǎng)方案，本校在第四學(xué)期同時(shí)開(kāi)設(shè)的還有房屋建筑學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)，這是在學(xué)生完成了如《房屋建筑學(xué)》、《土木工程概論》等基礎(chǔ)課程后在教師的帶領(lǐng)下進(jìn)入工地現(xiàn)場(chǎng)參觀實(shí)習(xí)的環(huán)節(jié)。教師可以有意識(shí)的選擇一些正在進(jìn)行鋼筋工程作業(yè)的工地，帶學(xué)生進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)觀看鋼筋的加工、綁扎、搭接、錨固等作業(yè)。這樣一個(gè)直觀感性的認(rèn)識(shí)過(guò)程，可以促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際，加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解。

（四）板書與多媒體教學(xué)有效結(jié)合

多媒體教學(xué)方式具有內(nèi)容具體化、可視化的特點(diǎn)，可以有效增加課堂信息量，越來(lái)越受歡迎，在如今的課堂教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。憑借一個(gè)好的課件，可以達(dá)到圖文聲像并茂的效果，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的各個(gè)感官功能，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是，對(duì)于本門課程來(lái)說(shuō)，多媒體教學(xué)不能成為永遠(yuǎn)的主體，在具體的教學(xué)過(guò)程中，教師要根據(jù)每堂課程的教學(xué)內(nèi)容合理安排教學(xué)手段。比如在講解緒論時(shí)，多媒體可以很好的呈現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程和應(yīng)用實(shí)例；但是在講解各類受力構(gòu)件承載力計(jì)算時(shí)，教師對(duì)于問(wèn)題的闡述可以引導(dǎo)學(xué)生、利用板書過(guò)程可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，給學(xué)生一個(gè)及時(shí)消化和理解知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程。

同時(shí)，一些輔助教學(xué)的模型也能起到很好地作用。一般教室是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的建筑物，形成一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。如果能給學(xué)生提供平臺(tái)自己動(dòng)手制作一些簡(jiǎn)單的模型，相信效果將更好。

三、結(jié) 語(yǔ)

混凝土結(jié)構(gòu)原理課程教學(xué)內(nèi)容多、實(shí)踐性強(qiáng)、對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)知識(shí)要求較高，一周四學(xué)時(shí)的理論課時(shí)安排很難使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)理解所學(xué)知識(shí)。作業(yè)是教師與學(xué)生溝通的橋梁，可以直觀反映學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握程度。教師要高度重視學(xué)生作業(yè)中反映的問(wèn)題，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，擅于總結(jié)問(wèn)題，在充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)進(jìn)度安排做出適時(shí)的調(diào)整，采用行之有效的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生更好理解課程內(nèi)容，從而提高課堂教學(xué)效率，達(dá)到更好的教學(xué)質(zhì)量。

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