黃 華，吳 濤，劉伯權

（長安大學 建筑工程學院，陜西 西安 710061）

一、引 言

《鋼筋混凝土結構》課程自1893年首次開設以來，已走過了近120年的歷史，國內外土木工程專業(yè)均將其作為主干課程進行教學[1-5]。該課程的先修課程包括：高等數(shù)學、理論力學、材料力學、結構力學、建筑材料等。同時，該課程又是砌體結構、建筑結構抗震設計、地基基礎、高層建筑、鋼-混組合結構等課程的基礎。本課程在教學上起著承上啟下的重要作用，其教學成敗直接關系到整個專業(yè)的教學質量和學生的專業(yè)知識構成。

長安大學建筑工程學院近年來，根據(jù)國家教育部、建設部及其相關教育主管部門對教學計劃修訂的意見，將混凝土結構系列課程分為《混凝土結構基本理論》和《鋼筋混凝土與砌體結構》兩門課來講授。前者為專業(yè)基礎課，72學時（授課66學時，實驗6學時）+兩周課程設計，共計6學分（4+2模式）；后者為專業(yè)課，40學時+兩周課程設計，共計4學分（2+2模式）?！痘炷两Y構基本理論》課程設計主要進行現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結構設計，內容包括：樓蓋結構平面布置，連續(xù)板、次梁、主梁的內力計算及截面設計，并繪制施工圖一張；一部板式或梁式樓梯的選型、內力、配筋計算，并繪制施工圖一張?！朵摻罨炷僚c砌體結構》課程設計主要進行鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房排架設計，內容包括：承重結構形式選擇，構件選型，支撐布置，排架內力分析，柱內力組合，截面設計，單獨基礎設計，并繪制施工圖一張。

《鋼筋混凝土結構》課程講授過程中基礎知識多、教學內容多、計算公式多、構造要求多，加上相應規(guī)范標準的修訂、教材的版本和層次不同，導致學生學習困難，教學效果不佳，對專業(yè)知識的深層次理解不夠，不能做到靈活應用，這體現(xiàn)在具體的課程設計、教學實驗、工程實習等方面。筆者針對本院在該課程教學中存在的問題進行探討，力求通過加強實踐教學，增強學生的理解能力，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的應用能力。

二、教學中存在的問題

針對教學過程中存在的問題，筆者與授課老師、學生等進行了溝通，并分析產生此類問題的原因，主要可歸納為教與學兩方面的問題。

（一）教學過程中重理論，輕設計，無構造

《鋼筋混凝土結構》課程教學的主要內容有受彎構件正截面、斜截面承載能力計算，構件裂縫寬度計算原理，偏心受壓構件正截面承載能力計算，預應力混凝土的基本概念、預應力損失、預應力軸心受拉構件各階段應力狀態(tài)及承載力的計算、抗裂、變形驗算，單向板肋梁樓蓋的設計方法，雙向板肋梁樓蓋的計算，單層廠房的荷載、等高排架的內力分析，多層框架內力及變形計算；砌體受壓構件承載力計算和局部受壓承載力計算，靜力計算方案的劃分，高厚比驗算，多層剛性方案房屋墻體設計。

以上教學內容的理論體系嚴謹，連續(xù)性極強，從而導致教學過程中過分強調基本原理的講解，形成了“原理+計算”的教學模式，從構件破壞過程、可能出現(xiàn)的破壞形態(tài)入手，詳細剖析構件的受力性能，闡述基本假定，推導基本計算公式，講解公式的適用條件和計算步驟，并輔以必要的習題。由于教學內容多，學時少，在講解基本構件過程中，結構構造便被簡單的帶過，或者成為學生自習的內容。而構造要求往往是對不便和不必計算內容的規(guī)定，如不同受力構件的截面形式、幾何尺寸、鋼筋間距，布置方式等，這些內容較為零散，不具備系統(tǒng)性和邏輯性，因此造成學生理解困難，記憶不佳。筆者在學生作業(yè)中就多次碰到類似300mm寬的梁底一排布置10多根鋼筋的情況，這說明學生對鋼筋間距和直徑的構造規(guī)定沒有掌握。

此外，在講述基本構件的“原理”和“計算”過程中，教師往往就基本構件展開教學，而結構往往是由構件組合而成的，以構件為出發(fā)點的教學模式，使得學生缺乏整體感，并且與所學的力學基礎知識對接不上。例如講授梁正截面和斜截面承載力時，基本上基于簡支梁的力學模型，而轉化到實際框架結構時，計算簡圖發(fā)生了改變，且梁柱節(jié)點的處理又出現(xiàn)剛接和鉸接兩類不同的節(jié)點，學生對此往往難以理解。而混凝土材料的離散性，導致單純的力學方法無法得出與實驗結果相符的結論，進一步加劇了學生對基本力學原理在該課程上的應用困難。同時，學生對基于所學公式的簡單計算易于掌握，這得益于教師講解的例題。然而真正讓學生動手進行設計時，往往感到束手無策，其原因在于設計這類題的解是不確定的，學生自己不具備判斷對錯的能力。因為有限的教學時間往往使得教師著重強調公式的使用，而忽視工程設計中其他影響因素的講解，諸如截面合理尺寸的選取，荷載的大小及其組合等。

（二）學習過程中缺興趣，少方法，無動力

《鋼筋混凝土結構》課程以力學理論為基礎，以實驗研究為手段，建立起相關理論，計算公式大部分不能由嚴密的邏輯推導得出，同時與相關規(guī)范、規(guī)程，工程實踐緊密相連，設計過程中既要考慮結構的安全性、適用性、耐久性、經濟性等方面的要求，還需要考慮建筑材料、施工技術等方面的要求。因此，學生在學習過程中就必須注重學習方法，在這里傳統(tǒng)課程如力學、數(shù)學、物理等的學習方法將不再適用。一方面，學生對題目計算結果唯一性的觀念沒有轉變，計算題多種答案使得學生無所適從；另一方面，只重視基本理論的學習而忽視混凝土構件及組成材料的力學特性，如采用材料力學的基本原理來理解和計算混凝土梁正截面強度，將產生錯誤。因而學習過程中必須明確構件的受力類型及試驗破壞狀態(tài)，掌握基本假定和截面應力圖形，從而推導基本計算公式，并歸納設計計算的基本步驟。

由于學習方法不妥，教學過程中實驗現(xiàn)象多、計算假定多，基本概念多，計算公式多，系數(shù)和符號多，構造要求多，使得學生望而生畏。隨著教學內容的深入，學生沒學透的內容增多，厭學情緒逐漸增長，學習興趣減小，并逐步喪失動力?！痘炷两Y構基本理論》課程往往進行到后半學期，課堂氣氛逐步尷尬，“放鴿子”的學生逐漸增多，抄作業(yè)現(xiàn)象更為明顯。一部分學生即使自己完成作業(yè)，也是根據(jù)例題“依葫蘆畫瓢”，簡單的數(shù)據(jù)變換還能勉強完成，一旦受力狀態(tài)改變，如梁跨中截面變換為梁端負彎矩區(qū)，則不知如何計算內力和配置鋼筋，筆者在歷年的畢業(yè)設計中，都會發(fā)現(xiàn)部分學生梁端負彎矩區(qū)截面配筋圖畫不正確。

三、已有的實踐教學內容

《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》[6]附件二關于土木工程專業(yè)實踐教育體系中的實踐領域、核心實踐單元和知識技能點中，對本課程的實踐教學內容做出了明確規(guī)定。其主要內容包括①混凝土基本構件試驗（4學時），②鋼筋混凝土肋梁樓蓋設計（1周），③單層工業(yè)廠房設計（2周）。其中混凝土構件試驗指矩形鋼筋混凝土梁正截面、斜截面承載力的受力破壞過程，基本力學特性。除此之外，與本課程相關的實踐教學內容還有土木工程材料試驗、土木工程測試技術、土木工程認識實習、生產實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)論文。

長安大學建工學院開設的《鋼筋混凝土課程》，其實踐教學內容包含了《專業(yè)規(guī)范》[6]要求的全部教學內容，并且混凝土基本構件試驗增加了矩形鋼筋混凝土柱的大偏壓試驗，課程設計增加了一部鋼筋混凝土樓梯的課程設計。與本課程相關的其它實踐教學內容也一應俱全。

然而，鋼筋混凝土課程的教學內容具有極強的工程背景，相關的工程材料、施工工藝、設計方法、計算手段、規(guī)范條文都在不斷更新，僅僅依靠以上的實踐教學內容，讓學生掌握好本課程的全部知識點，并做到學以致用、舉一反三，是有很大難度的。并且，基本構件試驗教學形式通常是教師布置好實驗構件、實驗儀器，學生僅參與實驗過程，如加載、觀察破壞過程、記錄實驗數(shù)據(jù)，包括荷載、撓度、裂縫寬度等。學生只是按既定的試驗方案進行，對構件的制作過程并不熟悉，對實驗方案的制定過程亦不了解。更有甚者，實驗是通過單純的講解來完成的，這樣的教學效果自然大打折扣。而課程設計中，學生照搬計算模板，“不求甚解”，難以形成完整的設計思路，沒有真正起到串聯(lián)構件、結構整體各部分知識的作用。

四、教學方法的改革

針對教學中存在各種問題，以實踐教學為手段，提高教學質量為目標，對教學方法進行改革。

（一）完善實踐教學內容

鋼筋混凝土課程的強實踐性決定了其教學過程僅僅依靠《專業(yè)規(guī)范》[6]規(guī)定的實踐教學內容，是遠遠不夠的。筆者認為實踐教學內容不僅僅是教學實驗，課程設計，還應包括帶有工程背景的實例講解、工程視頻的觀看、規(guī)范內容的講述、科技發(fā)展前沿的介紹等與工程實踐相關的內容。因此，在結合已有實踐教學內容的基礎上，宜作如下補充：①補充工程背景，對基本構件在不同結構如工業(yè)廠房、住宅、辦公樓中的位置，受力特性，破壞狀態(tài)等通過圖片、動畫、視頻進行展示和說明，并把課堂講解的例題放到工程背景中講解，增強學生的工程實踐意識；②補充材料力學、結構力學等基本力學原理與混凝土構件及結構在力學性能上存在的異同，進行對比教學，加深學生對混凝土構件基本假定的理解和基礎力學知識在工程上的應用；③對部分課程如鋼筋的連接方式和加工制作、不同截面上鋼筋的擺放位置、混凝土梁柱節(jié)點的破壞過程、典型工程事故案例等制作視頻，用于教學，以增強學生的感性認識和責任意識；④課堂教學內容體現(xiàn)科技進步，及時反映新理論、新技術、新材料、新 工藝，尤 其是新 規(guī)范的 內容[7、8]：如抗震規(guī)范[7]中現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的最大適用高度和抗震等級、框架柱端彎矩增大系數(shù)、柱軸壓比限值等；混凝土規(guī)范[8]在混凝土結構設計原則和計算方法上增加了結構方案、結構抗倒塌設計原則和既有結構設計原則，材料使用上提高了鋼筋的強度等級和混凝土的最低強度等級，在構造上對鋼筋的錨固、保護層的厚度等做了變化。

（二）改善課堂教學方法

我院鋼筋混凝土結構課程的課堂教學總學時為106（66+40），學時數(shù)適中，若以傳統(tǒng)的“口授+板書”方式教學，根本無法達到良好的教學效果，目前正著力進行改善。①充分利用多媒體、互聯(lián)網(wǎng)、電子教案等現(xiàn)代化教學手段，并與傳統(tǒng)教學方法有機結合。一方面，通過視頻、動畫、施工圖片闡述相關工程背景、受力過程、破壞狀態(tài)、構造措施等，加深學生印象，提高學生學習興趣；另一方面，通過板書等推導基本計算公式，抓住學生思路，提高學習效率。②精選課后作業(yè)，加強習題輔導。通過各種題庫選擇具有針對性、代表性、綜合性的習題讓學生做，例如有教師提出[5]采用“一級注冊結構工程師專業(yè)考試試題”，此類試題計算量小、題目非常靈活、知識點多，不僅可提高學生解題興趣，而且可加強學生對概念的理解。在解題的同時，教師要加強對學生課后作業(yè)的講解，讓學生明白錯誤所在，以達到良好的學習效果。③開設討論課。教師根據(jù)教學內容，教學進度，將綜合性、開放性的習題作為討論課的內容，例如某教學樓出入口處鋼筋混凝土雨篷的設計，可從雨篷的形式選擇、荷載取值、配筋計算等多個方面展開討論，從而充分調動學生學習的積極性和主動性，開拓學生視野。

（三）培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和科研意識

我院近年來定位為教學科研型學院，在保證教學質量的同時，必須努力培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和科研意識。①改革實驗教學，將梁柱的整個實驗過程從試件設計、制作、養(yǎng)護，直到試件方式的選擇，測試儀器的布置，全部交由學生自己完成，從而使學生將構件承載力計算、混凝土配合比、塌落度、鋼筋下料長度、鋼筋綁扎、鋼筋搭接、混凝土養(yǎng)護、應變片選取和黏貼、實驗儀器的選取、破壞過程的觀測等一系列知識融會貫通，大大調動了學生的學習積極性。②加強課程設計，增加學生對課程設計題目的選擇性，并盡可能貼近實際工程，以實際工程圖紙為范本，結合工程計算軟件、繪圖軟件的應用，細化設計內容，以增強學生學習興趣，提高學生解決實際問題的能力。③鼓勵學生積極參與課外科技活動，如結構設計大賽、模型制作大賽、大學生創(chuàng)新實驗等。我院近年來將多門專業(yè)基礎課、專業(yè)課的課程實驗有機結合，形成設計型、開放型系列試驗，使教學實驗與工程實踐緊密結合。2007年以來，學院先后30余項大學生創(chuàng)新實驗項目立項，160余名同學參與創(chuàng)新試驗，900余名學生參與“數(shù)學建模”、“結構設計大賽”、“挑戰(zhàn)杯”、“結構力學競賽”等各類科技活動并多次獲獎。通過引導學生進行研究性學習和創(chuàng)新性思維，學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力得到明顯提高，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)。④鼓勵教師結合自身科研，積極組織學術報告。我院要求副教授以上職稱的教師每年為學生舉行一場教學、科研或設計等內容的報告，以擴展學生的知識面，加深學生對本專業(yè)教學、科研和生產的了解，培養(yǎng)學生的學習興趣、科研意識。

五、結 語

《鋼筋混凝土課程》是土木工程專業(yè)一門重要的主干課程，兼具理論性、實踐性，是學生接受系統(tǒng)性、專業(yè)性學習與訓練的重要環(huán)節(jié)。為取得良好的教學效果，必須從教和學兩方面進行努力。一方面要建立科學合理、與時俱進的教學內容體系，培養(yǎng)結構合理、業(yè)務精良的教師隊伍，探索行之有效的教學方法；另一方面要幫助學生建立符合學科特點的學習方法，努力提升學生的工程意識，培養(yǎng)學生的工程應用能力和科學研究能力。從而實現(xiàn)寬口徑，厚基礎，重應用的土木工程人才培養(yǎng)目標。

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[1]匡亞川.基于應用型人才培養(yǎng)的混凝土結構與砌體結構教學探索[J].長沙鐵道學院學報（社會科學版），2010，11（1）：98-99.

[2]張曉燕，李鳳蘭，曲福來.混凝土結構設計原理課程教學方法探討[J].高等建筑教育，2011，20（1）：79-82.

[3]趙淑麗，孫超.混凝土結構原理課程改革與實踐教學[J].河北農業(yè)大學學報（農林教育版），2011，13（2）：189-192.

[4]覃麗坤，趙天雁，王振，等.混凝土結構設計原理教學法研究[J].武漢大學學報（人文科學版），2009（4）：80-82.

[5]潘穎.提高混凝土結構原理課程教學質量的思考[J].高等建筑教育，2011，20（4）：74-77.

[6]高等學校土木工程學科專業(yè)指導委員會.高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[7]GB50011-2010.建筑抗震設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[8]GB50010-2010.混凝土結構設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.