(重慶三峽學(xué)院土木工程學(xué)院,重慶萬州 404100)
建筑結(jié)構(gòu)類課程主要包括《混凝土結(jié)構(gòu)》、《砌體結(jié)構(gòu)》及《鋼結(jié)構(gòu)》三門課程.根據(jù)三門課的內(nèi)容,《混凝土結(jié)構(gòu)》和《鋼結(jié)構(gòu)》需要掌握的知識較多,都有原理和設(shè)計兩部分,《砌體結(jié)構(gòu)》內(nèi)容較少,只有一本教材,早期這三門課都是分開來教授,或并行或分先后,課時安排足夠.現(xiàn)在隨著教學(xué)改革引起的課時縮減及擴招引起的學(xué)生質(zhì)量下降,導(dǎo)致學(xué)生感覺結(jié)構(gòu)類課程有一定的難度.現(xiàn)在的本科院校主要培養(yǎng)應(yīng)用型人才,那么如何能培養(yǎng)出滿足企業(yè)需求、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展,實用型高素質(zhì)人才已成為教學(xué)研究的重要課題.通過多年對建筑結(jié)構(gòu)類課程的教學(xué)與研究,筆者認(rèn)為應(yīng)該從目前建筑結(jié)構(gòu)類課程存在的問題進(jìn)行研究.
目前對大多院校將《混凝土結(jié)構(gòu)》、《砌體結(jié)構(gòu)》及《鋼結(jié)構(gòu)》三門課程分開來講解,教材也是獨立的,《混凝土結(jié)構(gòu)》和《鋼結(jié)構(gòu)》有的還要分上下冊,由于這三類結(jié)構(gòu)同屬建筑結(jié)構(gòu),設(shè)計方法相同,均為“概率極限狀態(tài)設(shè)計法”,因此,這三門課程的教材都會有部分內(nèi)容的重復(fù).那么如果把這三門課程很好地融合在一起,就會利用有限的課時讓學(xué)生掌握更多的知識.融合就是把這三門課程變成兩門,即《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》和《結(jié)構(gòu)設(shè)計》,分兩學(xué)期上.這種方法在某些院校已經(jīng)實施,筆者也已采用.采用這種方式,既節(jié)約課時,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣也有所提高.比如設(shè)計原理部分,先仔細(xì)全面講解“混凝土原理”,后面講到“砌體結(jié)構(gòu)原理”時,設(shè)計方法就簡單提一下,僅對某些參數(shù)的不同取值進(jìn)行說明,而砌體材料及力學(xué)性能和承載力計算需重點講解;講承載力計算時像受壓、受拉、受彎、受剪,就可以和混凝土的進(jìn)行比較,這樣既加深理解又便于記憶;在講“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”時,由于材料的特殊性,重點講材料及連接,到后面教材的軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件、拉彎和壓彎構(gòu)件時,學(xué)生會感覺公式很復(fù)雜、內(nèi)容也比較多,那么教師首先要說明鋼結(jié)構(gòu)變復(fù)雜的原因,同時要把知識體系理順,然后把知識網(wǎng)建立起來,即每門課的各章節(jié)形成了縱向的線,三門課之間形成了橫向的線,把各縱向和橫向聯(lián)系起來分析,這樣對結(jié)構(gòu)設(shè)計原理就有了深入的理解,并有機地融為一個整體.
對設(shè)計部分,可分開講,也可融合.《砌體結(jié)構(gòu)》設(shè)計部分內(nèi)容較少,主要是墻體承載力計算和構(gòu)件設(shè)計,這部分與混凝土結(jié)合較緊密,可在混凝土之后講解.教材選擇方面,鑒于目前大多數(shù)教材都是分開的,可以選擇選理論上較深,內(nèi)容較全面的教材,這樣便于學(xué)生自學(xué)和課后提高.
傳統(tǒng)的教學(xué)法注重理論知識傳授,多以講授法為主,普遍采用單向灌入式的教學(xué)方法,學(xué)生只能被動地接受.這種以課堂、教師和教材為中心,注入灌輸?shù)慕虒W(xué)方式,忽視了學(xué)生思維方法和能力的培養(yǎng),很難培養(yǎng)學(xué)生的興趣,學(xué)生學(xué)起來費勁,知識掌握不透徹.所以,重點應(yīng)抓兩個:一是夯實專業(yè)基礎(chǔ);二是理論與實踐相結(jié)合,在校重點抓理論.
“學(xué)習(xí)專業(yè)知識無用論”是目前在社會上比較流行的一個說法,之所以有這樣的說法,原因很多.但從學(xué)生學(xué)習(xí)知識、掌握專業(yè)技能這一方面來說是不成立的,尤其對土木工程專業(yè)更不成立.應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識到理論課的重要性,這就需要對有些看似理論性強的東西與實際的東西結(jié)合起來講,而且要把在實際工程中的處理方式介紹給學(xué)生,讓他們知道怎樣做是正確的.例如,規(guī)定混凝土的保護(hù)層厚度必須有足夠的厚度且給出了下限值.但實際設(shè)計中,保護(hù)層厚度與設(shè)計要求相比變化較大,有時只有設(shè)計值的幾分之一.對這一點我們就要給學(xué)生說明,這種做法鋼筋的保護(hù)和錨固都極為不利,會直接影響到結(jié)構(gòu)的可靠性和耐久性.還有對主次梁節(jié)點附加吊筋的布置,由于施工人員不熟悉吊筋的作用,施工中經(jīng)常出現(xiàn)吊筋錯位、斜置造成吊筋的作用減弱、主次梁節(jié)點混凝土澆注質(zhì)量的下降,并擠占通長負(fù)彎矩鋼筋或下部縱向鋼筋,影響了其他受力鋼筋作用的發(fā)揮.
圖1說明了箍筋的正確位置及做法,圖2說明了箍筋與其它鋼筋的相互位置關(guān)系,其中的⑩筋即為吊筋,即此鋼筋必須設(shè)置在主次梁交接處,并與主梁底面垂直.沒有專業(yè)知識或?qū)I(yè)知識不扎實,不管以后從事設(shè)計還是施工,都會存在許多問題.
如1999年1月4日晚6時50分,重慶市綦江縣城區(qū)一座步行橋(彩虹橋)突然整體垮塌,數(shù)十名過橋者隨大橋墜入橋下的綦河,造成了嚴(yán)重傷亡事故.這次因工程質(zhì)量導(dǎo)致的重大責(zé)任事故,共造成40人死亡.此次事故的主要直接原因有:
(1)吊桿鎖錨問題.主拱鋼絞線鎖錨方法錯誤,不能保證鋼絞線有效鎖定及均勻受力,錨頭部位的鋼絞線出現(xiàn)部分或全部滑出,使吊桿鋼絞線錨固失效.
(2)主拱鋼管焊接問題.主拱鋼管在工廠加工中,對接焊縫普遍存在裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣等嚴(yán)重缺陷,質(zhì)量達(dá)不到施工及驗收規(guī)范規(guī)定的二級焊縫驗收標(biāo)準(zhǔn).
(3)鋼管混凝土問題.主鋼管內(nèi)混凝土強度未達(dá)設(shè)計要求,局部有漏灌現(xiàn)象,在主拱肋板處甚至出現(xiàn)1米多長的空洞,吊桿的灌漿防護(hù)也存在嚴(yán)重質(zhì)量問題.
(4)設(shè)計問題.設(shè)計粗糙,隨意更改.施工中對主拱鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、焊接質(zhì)量、接頭位置及鎖錨質(zhì)量均無明確要求.在成橋增設(shè)花臺等荷載后,主拱承載力不能滿足相應(yīng)規(guī)范的要求.
這個實例充分說明,凡嚴(yán)重違反強制性標(biāo)準(zhǔn)而造成惡性事故的都是無法挽回的.通過案例教學(xué)讓學(xué)生認(rèn)識到,只有掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識,嚴(yán)格貫徹執(zhí)行規(guī)范,才能保證建筑的使用壽命.
對于學(xué)生來講,應(yīng)該以理論為主、實踐為輔,實踐是用來檢驗并提高理論的,在校重點做好理論準(zhǔn)備,工作后再把理論拿出來去運用以提高個人的專業(yè)水平.
教學(xué)方法上,首先要注意緒論的重要性,使學(xué)生對結(jié)構(gòu)類課程有充分的認(rèn)識并產(chǎn)生興趣;其次前面內(nèi)容要慢講、精講,不要使學(xué)生有壓力并產(chǎn)生恐懼感,后面內(nèi)容可快講、粗講,使學(xué)生學(xué)會自學(xué),前后教學(xué)內(nèi)容也可呼應(yīng)起來;最后教學(xué)手段上應(yīng)板書與多媒體結(jié)合、觀看錄像、現(xiàn)場實習(xí)和動手實驗幾種方式靈活運用.
在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該培養(yǎng)工程建設(shè)所需要的認(rèn)知(對“科技能否、法規(guī)可否、環(huán)保應(yīng)否、經(jīng)濟(jì)值否”的認(rèn)知)、情感(對工程建設(shè)的事業(yè)心、責(zé)任感)、意識(質(zhì)量、安全、協(xié)作等工程意識)、行為(獲取信息、溝通交流以及提出、分析、解決、判斷問題等能力),即“知、情、意、行”四方面的全面素質(zhì).
教學(xué)實踐證明:面向生產(chǎn)實踐教學(xué),以應(yīng)用為主旨的教學(xué)方法是正確的,這種教學(xué)方式不僅增強了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,而且提高了學(xué)生的自學(xué)能力、應(yīng)用分析能力.我們要在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行改革探索與實踐,努力將學(xué)生培養(yǎng)成具有適度的基礎(chǔ)理論知識、知識面寬、技術(shù)應(yīng)用能力強的高等應(yīng)用性人才.
對建筑結(jié)構(gòu)類課程還有一些問題需要我們?nèi)ゲ粩嘌芯亢徒鉀Q:
(1)學(xué)生掌握某些前期課程的情況,如力學(xué)、工程制圖、房屋建筑學(xué)和建筑材料等課程的掌握程度都會影響結(jié)構(gòu)類課程的學(xué)習(xí)效果.
(2)依據(jù)課本知識和獨立見解的關(guān)系,它涉及理論與實際、科學(xué)性與創(chuàng)造性之間的矛盾與統(tǒng)一.
(3)這類課程的課本內(nèi)容普遍滯后于工程實際,與工程技術(shù)、工程建設(shè)飛速發(fā)展的大形勢缺乏聯(lián)系,教師、學(xué)生對工程技術(shù)的發(fā)展情況也都不甚了解.
(4)要針對所在院校和學(xué)生的特點及用人單位的需求,制定課程教學(xué)的體系、內(nèi)容和方法,突出個性和特色.
圖1 吊筋的位置及做法
圖2 主梁配筋圖
[1]羅福午.建筑結(jié)構(gòu)的任務(wù)和建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的改革[J].中國建設(shè)教育,2009(1、2):49-51.
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