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混凝土结构设计基本原理优选九篇

时间:2023-10-13 16:07:46

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇混凝土结构设计基本原理范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

混凝土结构设计基本原理

第1篇

钢筋混凝土结构设计原理是土木工程专业重要的一门专业主干课,该课程主要研究典型构件梁、板和柱等的一些力学性能、设计方法、构造要求和破坏特征等,其任务是向学生传授混凝土结构构件受力性能、计算原理和设计方法,为混凝土结构设计奠定基础。

然而钢筋混凝土结构设计原理的特点是概念多、内容多、符号多,加上规范的约束性,公式的经验性和问题的多解性,给学生的学习带来了一定的困难。为了改变这种状况,提高教学效果,本文结合作者多年的教学经验,从课堂教学的角度作了一些探讨。

1 课程特点

(1)课程综合性很强,要求学生具备扎实的数学和力学基础知识。

钢筋混凝土结构设计原理的教学内容从材料的力学性能入手,然后研究基本构件的承载特性和破坏特征。由于混凝土是由水泥、骨料和水搅拌经凝结硬化而形成,因此,混凝土材料的离散性大,力学性能较为复杂,相应的材料参数具有不确定性。为了获得混凝土材料及其构件的强度设计值,需要学生掌握概率论与数理统计相关的数学知识,理解极限状态设计方法。在分析构件基本受力过程中,虽然混凝土材料不是均质且非各向同性材料,但仍采用了材料力学分析问题的方法。因此,需要学生具有扎实的数学与力学基础。

(2)理论与工程实践相结合,需要培养学生的工程素质。

钢筋混凝土结构基本原理是一门由理论向工程实践转化的学科,也是学生第一次接触理论与工程实践都很强的课程。在教学过程中,学生经常有解决问题的结果为什么不是唯一的困惑。因此,需要让学生明白,影响一个实际工程的参数很多。在满足《钢筋混凝土结构设计规范》的前提条件下,很多参数的选取具有一定的主观性和经验性。因此,需要在课程教学中,建立学生的工程概念,培养他们的工程素质。

(3)涉及内容多,知识覆盖面广。

钢筋混凝土基本原理内容主要包括:材料特性、构件的承载性能、理论分析、构件设计计算等四个部分。在材料特性中,不仅要掌握混凝土的力学特性,也要掌握其非力学特性,如收缩与徐变。构件的承载性能中,由于混凝土的离散性及脆性特征、钢筋与混凝土2种材料的配比,以及荷载的加载方式,都会影响着构件的承载性能。通过分析构件的承载性能,建立合理的力学计算模型,进行理论分析,推导出构件的设计计算理论。并与实验结果相对比,并考虑工程的安全性及舒适性,最终落实到工程实践中。因此,钢筋混凝土基本原理涉及内容多,体系庞杂。

2 课堂教学探讨

(1)采用案例法,梳理混凝土结构设计原理的内容。

案例教学法是以学生对案例的运用和讨论为特点,帮助学生掌握对实际问题进行分析和反思的方法,重在提高学生的认识水平和解决问题的能力。其教学方法是根据教学目标的需要,以案例为基本素材,把学生带入特定的事件情景中,进而识别问题、分析问题和解决问题,其最根本的内容就是案例的选取和使用,这也是案例教学区别于其它方法的关键。其特点有:真实性、典型性、规范性、启发性和实用性。

(2)树立正确的设计观念,培养工程素养。

在刚开始讲授钢筋混凝土结构设计基本原理课程时,学生的概念里仍然是任何问题都只有唯一的精确理论解,学生只会解答严格给出条件的问题,但条件设定不完全时,学生往往会无法下手。面对钢筋混凝土结构基本原理,学生总会设法找到设计结果的唯一性与精确性。这就需要授课老师回答正确的设计观念。设计是从未知到已知,包括收集资料,方案比较,计算分析,结果评价,反复修改。在收集资料过程,使用材料的属性只能估算;结构方案分析时,只能进行结构的近似分析;建筑结构物上承受的外荷载并不能准确得知。因此,设计也是一项综合性的创造性工作,设计不是一次就能成功的。它是一个寻求最佳解的过程。由于材料属性的离散性和外荷载的不确定性等因素的影响,使得设计结果答案不唯一,但有好坏之分。通过对设计概念的讲解,让学生明白设计一个工程与做一道数学题的区别,从而培养他们的工程素养。

(3)系统介绍研究思路,帮助学生理解实验性结果的科学性。

与材料力学课程比较,钢筋混凝土结构的基本理论是建立在大量的试验数据曲线拟合的基础上,构件的设计计算内容是建立在实验和工程实践基础上的,故存在很多经验系数和经验公式。这可能使得学生怀疑这门学科的科学性,难以让学生找到学习这门课的方法。因此,需要老师系统地介绍以概率理论为基础的设计理论方法。针对一个未知的领域,解决问题的主要思路分为以下几个步骤:①首先通过大量的实验,观察实验现象,找到问题的主要影响因素;②建立合理的数学力学计算模型;③以相关力学理论为基础,建立相应的设计计算方法;④将理论结果与对实验经果进行认真对比分析,寻找结果差异的原因;⑤以工程实际需求为目标,对设计计算方法进行修正。然后以某一构件(如抗扭构件)的设计计算理论为例,来讲解其设计方法。这就使得学生易于理解规范中的相关构造要求,以及设计参数的上下限值(如最小和最大配筋率)。

(4)注重归纳总结,加强教学的逻辑性

符号多是钢筋混凝土结构基本原理一大特点,在学习过程中,学生常常混淆符号。因此,老师在教学过程中,需给学生讲解符号的规律。符号的下标一般是英文单词的开始字母。如:εe、εp、εsh、εcr依次为弹性应变,塑性应变,收缩应变和徐变。为了便于学生能很好记住这些符号,在课件中给出专业术语的英文单词。另外,课本中构造部分规定性东西多,内容比较零散,缺少逻辑性,有时,一个规定,在不同的地方多次出现。

第2篇

关键词:混凝土结构基本原理;课堂教学;教学计划;多样性教学方法

中图分类号:TU37;G6420 文献标志码:A 文章编号:10052909(2015)04005905

混凝土结构基本原理作为土木工程专业中重要的专业必修基础课程,其主要任务是培养学生掌握钢筋及混凝土两种材料所组成结构构件的基本力学性能,具备混凝土结构构件设计能力,理解其与先修课程(如材料力学、结构力学)和平行课程(如钢结构)的关联性,要求学生掌握钢筋和混凝土两种材料组成的混凝土结构构件在承受轴向力、弯矩、剪力、扭矩以及共同作用时的截面设计和承载能力评估,掌握预应力混凝土结构构件在轴心拉力和弯矩作用下的承载能力计算和评估,掌握混凝土构件裂缝宽度和挠度确定的基本原理和验算方法。为学习后续课程混凝土结构设计和毕业设计打好基础。图1为与该课程相关的先期、平行和后期课程。

图1 混凝土结构基本原理的先期课程、平行课程及后续课程示意图

我国高校土木工程专业的混凝土结构基本原理与北美国家课程设置有所不同。笔者在美国田纳西大学和加拿大麦吉尔大学做访问学者期间跟班学习混凝土结构课程,两所大学土木工程专业的本科生在该门课程上的学时为每周3小时,共36学时,学习内容包括基本原理和结构[1],课程紧密结合设计规范,授课教师更加注重实际应用。而我国的教学将混凝土结构基本原理和结构

设计分为两门课程,在两个学期完成,原理部分64学时,设计部分36学时,学生能更好地理解混凝土结构的基本原理。

笔者以90分钟课堂教学为例,结合同济大学混凝土结构课程教学实践,阐述了多样性教学的意义,揭示了教学计划在课堂教学中的重要地位,反映了中国高校混凝土结构课程教学特色。

一、 混凝土结构基本原理教学特色

积极发挥课堂特色是提高教学质量的有力举措。笔者所在高校(同济大学)以顾祥林教授为首的“混凝土结构基本原理”教学团队在长期教学实践活动中形成了自己的教学特色,这些特色包括立体化教材、国际化办学、开放性以及自选式试验等。立体化教材是指采用教学团队编制的中文教材[2]、试验指导书和英文教材(即将出版),并集纸质教材、多媒体电子教案、教学录像、试验录像、试件陈列室等多种表现形式于一体。土木工程专业国际化办学指通过研究国际化模式并初步实践,加强双语教学和英文教材建设。开放性、自选性试验指专门配置了混凝土结构教学实验平台[3],开放性、自选式教学试验贯穿整个理论教学过程。试验录像在课程网站上,可随时观看学习。课堂是发挥和展示这些特色教学形式的平台,根据教学大纲要求科学合理安排好课堂时间是提高教学效果的根本保证。同济大学混凝土结构基本原理课程先后被国家、上海市、学校评为精品课程。这些课堂特色的形成凝结了几代人的不断努力和探索实践,是CDIO工程教育模式的具体表现[4]。

二、混凝土结构基本原理教学方法的多样性

课堂教学方法的多样性有利于提高教学效果。多样性的课堂教学方法分别在学习模式、双语教学、考评方式、教研结合中充分体现。

引导学生采用先进的学习模式。自主学习、研究性学习和实践性学习是先进的学习模式,课堂教学中通过回答开放性问题(包括概念型、知识型和资源型等三种类型),让学生自己在思考和查阅资料中找到问题的答案,培养学生自主学习能力;根据个人兴趣和专业需要安排学生选择教学实验,接触工程实际,提高解决实际问题的能力,初步掌握正确的思考和研究方法。

双语教学和全英文教学。本课程开出完全用英语讲课的平行班,供学生自由选课,以满足学生的不同需求。随着学生英文水平的提高和国际化要求,目前全英文教学取代了双语教学。2014―2015年度选修人数占学生总数的10%。

考试方法改革。采取灵活的成绩评定方式:理论考查占90%,实验报告占10%。采取激励机制,将研究性学习和实践性学习的考评作为附加成绩。

教学团队的教师承担多项国家级、省部级课题以及实践应用课题,课题中大多为混凝土结构课题的试验研究项目。充分利用这种优势,积极引导学生参与课题研究,积极在各类课题科研试验项目中锻炼学生实践能力,强化感性认识,加深课本理论的理解,认清学科发展前沿。同时积极把国家标准、规范和规程的研究成果反映到课程教学中。由于《既有建筑物结构检测与评定标准》《装配式混凝土结构技术规程》《纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》等标准、规程为本课程组教师参与编写,授课教师根据编写体会进行深层次的讲解,使学生及时掌握学科发展前沿和动态。此外,积极组织学生参加土木工程学院大学生创新实践训练计划(SITP)项目。

三、 混凝土结构基本原理课堂教学

混凝土课程具有内容多,公式符号多,构造规定多,工程实践强等特点。该课程可分为承载能力和使用性能两大部分。承载能力涵盖正截面承载能力和斜截面承载能力。正截面承载力包括轴向力、弯矩,以及弯矩与轴力共同作用时的混凝土结构构件的截面承载力,斜截面承载力包括混凝土结构构件承受剪力和扭矩时截面上的承载能力。使用性能作为课程的一个部分,简单介绍混凝土结构构件的变形,包括裂缝宽度、受弯构件挠度的计算方法。承载能力分析和使用性能课时比例为14∶1。结合试验研究,从加载到破坏全过程,提炼混凝土开裂、钢筋屈服、混凝土压碎等代表性的状态,以力的不同类型作用下的承载能力分析方法分析其破坏机理。

缜密、细致、科学的课堂教学计划是提高教学效果的关键。以混凝土结构基本原理课程中“斜截面受剪承载力”教学环节为例,根据教学大纲制定科学合理的教学计划,并对每一步教学分配合理的教学时间是提高课堂教学质量的有效途径。教学计划中应突出基本概念和原理,理论联系实际,注重系统性、新颖性和趣味性。

(一) “斜截面抗剪承载能力性能与计算”章节教学内容及要求

该章节教学内容包括:(1)无腹筋梁的受剪性能;(2)有腹筋梁的受剪承载力计算;(3)保证斜截面受弯承载力计算的构造要求。

该章节教学的基本要求:(1)熟悉无腹筋梁斜裂缝出现前后的应力状态;(2)掌握剪跨比的概念,无腹筋梁斜截面受剪的三种破坏形态以及腹筋对斜截面受剪破坏形态的影响;(3)熟练掌握矩形、T形和工字形等截面受弯构件斜截面受剪承载力的计算模型、计算方法及限制条件;(4)掌握受弯构件钢筋的布置、梁内纵筋的弯起、截断及锚固等构造要求。

(二)90分钟课程教学计划与实施

教学环节根据教学内容的第(2)点和教学要求的第(3)条展开,在90分钟的教学环节中,考虑特定时间内围绕教学目的划分若干步骤完成知识点、重点及难点的复习、解释和讨论,在此过程中合理安排教师与学生互动时间(表1)。

步骤教学目的教学知识点重点及难点教生扮演角色时间分配

1巩固平截面假定在受剪承载力分析中的不适,以及巩固斜截面的基本假定正应力与剪应力的共同作用决定构件的裂缝位置及走向斜裂缝的出现 学生讨论为主5分钟

2复习斜截面受剪承载力的实验研究复习剪跨比的概念,剪跨比对抗剪破坏模式的影响剪跨比作用的原因学生讨论为主10分钟

3复习无腹筋梁受剪承载力无腹筋梁承载力计算公式推导忽略不确定因素,

简化计算模型 学生讨论为主5分钟

4有腹筋受剪承载力计算平面桁架模型基于有腹筋梁平面桁架模型的承载力计算公式推导桁架模型中的裂缝间混凝土简化为桁架模型中的压杆教师讲解为主25分钟

5有腹筋梁受剪承载力的半理论半经验公式受剪承载力计算公式的组成及应用上限和下限值的确定教师解释为主25分钟

6受剪承载力公式及应用小结及作业布置剪跨比计算、临界截面确定、箍筋面积计算和间距确定、最小配箍率和截面限制条件的验算等教师讲解为主20分钟

表1中的步骤1―3用于巩固与复习,加深学生对剪跨比概念的理解,为后续的斜截面受剪承载力性能和计算作铺垫。这3个步骤以学生讨论为中心,共分配20分钟时间。步骤4―6用于讲解新的知识点,通过前3个步骤将学生的注意力集中于课堂教学之后,教师确认大部分学生掌握了构件斜截面抗剪的基本特征和关键参数时,以教师为主进行步骤4―6的教学,根据内容需分配70分钟时间。

步骤1实施时,结合先期课程(材料力学)和该课程第二章的材料性能中的相关内容,复习公式(1)中的正应力和剪应力产生的内力,正应力源于弯矩,而剪应力源于剪力。

σtp,cp=σ2±σ24+τ2 (1)

裂缝的发展方向与τ/σ比值有关,与水平方向夹角为1/2arctan(2τ/σ);τ/σ越大,裂缝发展方向越陡。

步骤2实施时,必然涉及剪跨比的概念,这时可引导学生深化剪跨比的概念,为什么剪跨比能够决定构件抗剪破坏的模式,可从裂缝发展与构件长度方向的夹角大小判断,裂缝发展方向与构件长度方向的夹角越小,构件的抗剪承载能力越低。而决定夹角大小的是τ/σ,剪应力τ取决于剪力V的大小,而σ可由弯距M推算出来。这样,σ/τ可以用弯距M与剪力V和截面有效高度h0乘积的比值,可以表示为

MVh0= VaVh0=ah0(2)

ah0称为剪跨比λ。

如此,σ/τ∝MVh0,τ/σ与λ成反比。τ/σ越大,λ越小,受剪承载力越大。进而,可以用剪跨比λ说明构件抗剪破坏模式。

步骤3实施时,复习在剪压破坏模式下,沿斜裂缝取隔离体,忽略斜裂缝截面上难以确定的纵向钢筋的销栓力和裂缝间的摩擦力,得出无腹筋梁的受剪承载力为

Vc=0.24-0.06σsρsfc0.5+0.24λfcσsρsfcbh0=αc'fcbh0=αcftbh0

(3)

步骤4实施时,重点说明桁架模型,箍筋作为桁架的拉杆,上下弦纵向钢筋作为桁架的拉杆和压杆,裂缝间混凝土作为桁架的斜压杆。在桁架模型中学生往往对斜压杆难以理解。构件抗剪破坏时,斜裂缝间的混凝土受到上下纵向钢筋的约束分析,斜裂缝间混凝土受压,可以理解为斜压杆。然后,讲解纵向钢筋的受力,再说明水平钢筋的受力,最终得出有腹筋梁的受剪承载力为

Vu=nvhcorcotα=fyvAsvshcorcotα(4)

由公式(3)和(4)叠加,得出受剪承载力计算理论公式。

讲解步骤(3)和(4)之后,学生基本上可以接受这样一种思路:虽然斜截面受剪承载力性能与计算不符合平截面假定,但它仍然利用“实验―基本假定―计算模型―基本公式―适用条件―公式应用”的线索,从中体现课程的系统性。

实施步骤5过程中,在讲解为什么不用最大配箍率作为承载能力的上限时,利用实验研究结果(图2)解释。从图1可以看出,随着配箍率的增大,即横坐值的增加,纵坐标将不再变化,这表明受剪承载力Vu 与构件截面有效面积bh0的比值保持不变,因此受剪承载力受截面面积的控制或限制,解释了受剪承载力上限值的确定方法。

图2 受剪承载力/抗拉承载力比值与配箍率关系图

为开拓学生解决问题思路,可从解析角度解释。试验研究中表明,当配箍率超过一定值后,则在箍筋屈服前,斜压杆混凝土已压坏,故取斜压破坏作为受剪承载力的上限。而《混凝土结构设计规范》[5]是通过控制受剪截面的剪力设计值不大于斜压破坏时的受剪承载力来防止由于配箍率过高而产生的斜压破坏。学生对这一点往往难以理解,对从配箍率控制转化为截面面积控制感到困惑。

其实,在叠加公式(3)和(4),得到受剪承载力计算理论公式(5)后,

Vu=0.7ftbh0+1.25fyvAsvsh0(5)

不妨定义最大配箍率ρsv=1.2ftfyv,并将该配箍率带入公式(5),简单变化后可得

Vu=0.25βcfcbh0(6)

如此变化,即可得到规范设置的依据。

在第6个步骤中,为了增强学生的工程概念,在公式应用时,启发学生思考作用在梁上的集中荷载的工程意义。通常情况下,学生根据实验课获取的经验认为集中荷载是分配梁产生的或者是千斤顶给予的。通过启发学生的思考,引导他们从实际结构的主次梁考虑,解释集中荷载的位置其实就是另一方向梁的支座位置,集中荷载大小即为另一方向梁的支座反力。往往在这个时刻,学生会恍然大悟,记忆深刻,产生良好的教学效果。接着,讨论在集中荷载部位实际上应如何布置箍筋,是配在次梁支座的两侧还是放在支座的中间,只要从受剪承载力的基本原理出发,学生能得出应放在支座两侧的正确答案,因为支座处的实际计算截面积远大于bh0。如此,不仅增强了学生对工程概念的理解也提高了学习兴趣,体现了课程的新颖性和趣味性。

公式多、教材繁、考试难是多样化教学方法实施前学生对混凝土结构基本原理课程的普遍反映。多样化教学的实施加强了混凝土结构基本原理课堂教学的新颖性、趣味性、系统性,改变了学生被动学习的局面,提高了学生自主学习能力。2014年,同济大学通过网上评议调查,93%的学生反映课程教学方法灵活多样,激发了学生的兴趣和深度思考;97%的学生反映课程内容丰富新颖,具有挑战性;93%的学生反映多样化教学效果很好。从2014―2015年度学生期终考试中构件受剪承载力考题的抽查结果来看,90%以上的学生能掌握配箍率限界的概念,并能合理判断受剪控制截面和熟练应用计算公式进行抗剪配筋设计。

四、结语

同济大学混凝土结构基本原理课堂教学实践证明,通过多样化的教学方法可培养和提高学生自主学习能力,充分发挥90分钟内不同时段的教学效能是提高教学效果的重要途径。因此,只有坚持这些鲜明的教学特色,才能更好地保证和提高混凝土结构基本原理课堂教学质量。参考文献:

[1] Edward G Nawy. Reinforced concrete(fifth edition)[M]. New Jersey: Pearson Education, Inc. 2003.

[2] 顾祥林. 混凝土结构基本原理[M]. 上海: 同济大学出版社,2011.

[3] 顾祥林,林峰,黄永嘉,等. “混凝土结构基本原理”本科教学实验平台建设[J]. 实验室研究与探索, 2009, 28(2):37-40.

第3篇

关键词:应用创新型人才;“混凝土结构基本原理”;教学改革;课程建设

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(a)-0000-00

Abstract: The course of concrete structure principle is an important professional course in the civil engineering major. After analyzing the course characteristics and current teaching situation, this paper surrounds the target of training applied innovative talents, conducts in-depth research and discussion for the existing problems from the aspects of optimize teaching contents, improving teaching methods, examination assessment methods and enhancing practice teaching. It can provide a reference for improving this course’s teaching quality and the actual effect.

Key words: Applied and innovative talent; Concrete structure principle; Teaching reform; Course construction

一、教学改革的背景与意义

当前高等教育的结构呈现出多元化和多样性,发展应用型本科教育,培养多样化人才已成为了共同的选择和普遍趋势。为此,我国专门提出了“卓越工程师教育培养计划”。太原理工大学作为一所理工科优势明显的“211工程”重点建设大学,是教育部61所首批入选的“卓越工程师教育培养计划”、国家“大学生创新性实验计划”的实施高校,在培养创新型人才方面承担着重要的责任。针对土木工程专业的本科生教育,在新形势下如何培养素质高、能力强、满足企业所要求的高等技术应用型人才,是土木工程专业课程教学改革所面临的主要任务。

《混凝土结构基本原理》课程是土木工程专业一门重要的必修专业基础课,内容覆盖了土木工程专业下属的建筑工程、岩土工程、结构工程、道路桥梁工程、工程管理等专业方向,在整个人才培养中发挥着承接专业知识启迪实践应用的功能,其教学质量直接影响教育质量。其教学质量对于培养土木工程应用型高技术人才,特别是培养学生的创新能力和工程能力具有非常重要的作用[1,2,3]。但从太原理工大学及全国其他高校的教学现状来看,学生普遍存在着理论脱离实际的倾向,实践动手能力较差,缺乏运用所学知识分析、解决问题的能力。为了破解这一难题,急需根据《混凝土结构基本原理》知识体系的认知规律,结合我校土木工程专业的特点,对其教学改革进行探索与研究。

二、课程的特点与教学现状

《混凝土结构基本原理》课程是土木工程专业的主导课程,以结构力学、理论力学、材料力学、土木工程材料等课程内容为基础,具有理论性、综合性、实验性和实践性强的特点,其基本理论涵盖了材料性能、结构设计方法、构件承载能力计算及裂缝、变形与耐久性的验算,还涉及到了预应力混凝土构件的基本知识。教学内容跨度广、难度大,存在着“七多”,即概念多、公式多、系数多、符号多、构造规定多、教学环节多,且其文字内容叙述多[4,5]。因此学生在学习时往往觉得很难,做题时难以入手。传统的教学方式主要是以教师为主体地位,采用课堂授课的方式,强调理论知识的传授。面临着以下几方面的问题:

(1)教学观念缺陷。由于采用以教师为中心,学生一味地被灌输知识。这种以继承为中心的教育,强调知识的记忆、模仿和重复练习,缺乏先进的教育理念,极大的压抑和束缚了学生的创新意识。

(2)教学资源匮乏。该课程的内容非常丰富,且涉及到很多的规范和工程实践,难度比较大。在师资力量方面,目前大多数教师是博硕士毕业后直接进入高校任教,缺乏一定的工程实践经验和锻炼机会,动手实践能力相对较弱,加之教学方式单一,直接影响到了该课程的授课效果。

(3)教学考核落后。由于考试方式主要采用闭卷形式,考核内容大多围绕课本知识,套用各种公式。而学生多以“应试”为学习目的,只是在短时间内集中强化式记忆,死记硬背来应付考试。显然,这种类型的考核方式达不到培养学生创新能力和工程意识的教学目的。

因此,在明确该课程的特点和规律后,为了适应新时期对土木工程卓越人才的培养目标要求,旨在提高学生综合素质为目的,迫切需要改革和完善该课程教学体系,根据知识的结构体系和认知规律,既注重基本概念和基本理论的讲授,又努力提高学生综合运用知识与理论的能力,提高学生创新意识和实践动手能力。

三、教学改革的方法与手段

从教学内容、教学方法、考核方式这几个基本方面着手,对该课程的教学模式进行教学研究和改革探讨,以期建立科学合理的教学模式,贯穿“授之以渔”的思想,提高其教学质量和教学水平。具体描述如下:

(一)教学内容改革

(1)理论部分:在教学过程中强化知识体系的完整、系统和科学性,教学内容以混凝土结构中的基本构件(轴心受力构件、受弯构件、受扭构件、偏心受力构件和预应力混凝土构件)的截面设计为主线,每部分都划分成“原理、设计、验证”三部分,让学生系统掌握它的受力破坏机理、计算基本假定、计算模型、计算公式以及构造设计要求。通过这样的讲解模式使学生思路清晰,搭建起易于掌握的可塑性知识框架,构建了应用知识进行技术创新能力。

(2)试验部分:改变传统教学中陈旧的演示试验模式,即教师对已浇筑好的构件进行加载,通过破坏现象来分析其原因。采用让学生直接动手参与,记录现象并进行思考,培养他们研究性学习的能力。如梁的抗弯试验,对于方案的设计、构件的浇注、以及从加载到破坏的过程,学生来参与,最后验证试验结果和现象是否与预期相同。以激发和培养学生的动手能力和科学创造性思维方法,进一步认识和加深对课本知识的理解、综合分析与解决问题的能力。

(二)教学方法改革

传统的教学方法是老师给学生摆明现象、提出问题,然后老师来回答疑问。结合多年的教学实践后,发现学生更愿意接受互动参与式的教学方式。因此,教师应从学生对知识的认知程度上入手,全面调动其参与性,联系相关的知识点,力争达到实现融会贯通。具体如下:

(1)将工程案例穿插到教学过程中,如课程设计、毕业设计和工程现场录像,都是很好的素材。把解决工程问题作为学习的动力,激发起学生的学习兴趣和创新意识,明白所学理论知识与实践的相互关系,在什么场合使用以及如何使用。此外,在教学时教师应先提出学习的目标和任务,分析和总结知识内容的特点,设置疑问、对重点和难点问题进行讨论,提高学生理论联系实际和用知识解决实际问题的能力。避免学生在学习时漫无目的,耗费大量时间却效果不佳。

(2)该部分教学内容多且与现行规范、规程等联系比较强,应在分析该阶段学生的学习特点和各种教学方法的特点等后,确定有哪些适于多媒体教学和传统的板书。引入大量的图片、动画、工程现场录像等到课堂中来,如清楚直观地展示梁、柱、楼盖等构件的钢筋形式、位置、数量、搭接方式,甚至还可以采用视频跟踪,让学生了解并熟悉一栋建筑的整个施工过程。这样学生会在学习时产生亲切感和亲临感,有利于掌握基本概念,提高整体教学效果。此外,随着工程建设的需求和发展其内容和知识还在不断地更新。教师要及时将学科的发展动态和自己的科研成果来不断填充教学内容,使所授课的知识紧跟学科发展前沿,开阔学生的视野。

(3)考核方式改革。采用多元化的考核方式来评价学生的学习效果,减少其仅靠考试前快速突击就可取得好成绩的弊端,以更加真实合理的方式地来评价学生的学业水平。如综合考量到平时作业、布置任务的完成情况、课程设计和笔试环节,真正激励学生平时的认真学习热情和积极性。

四、结论

通过作者自身的教学钻研与经验探讨体会,深刻认识到《混凝土结构基本原理》是一门理论与实际密切相联的学科,各知识点环环相扣,且涉及专业学科面的范围非常广。教师应从本课程的认知规律和学生的求知特点来寻找突破口,以先进的教育理念和培养土木工程应用型人才为方针,采取多样化的教学方法和手段来紧贴实践,缩小从理论到实践的距离,找到学生易于接受的最佳方式,将基本技能、工程实践能力和创新意识真正的融入到教学工作中去,达到既提升学生知识水平的同时,又拓展了其综合能力。

参考文献

[1] 东南大学等. 混凝土结构上册, 混凝土结构设计原理[M]. 中国建筑工业出版社, 2008.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部组织. 混凝土结构设计规范[M]. 中国建筑工业出版社, 2014.

[3] 刘素梅, 徐礼华. 混凝土结构基本原理课程双语教学实践与总结[J]. 高等建筑教育, 2015, 24(3):112-116.

第4篇

关键词:地质工程 混凝土结构 教学方法

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(c)-0212-02

《混凝土结构设计原理》是一门理论性与实践性并重、综合性强、教学难度较大的课程之一。该课程具有以下特点:(1)前导课程多。学习该课程需要有材料力学、结构力学、建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等前导课程。(2)经验性理论内容占有较大的比例。具体表现为经验公式多、基本假定多、规范条款变化多、设计方案不唯一。(3)基本概念和构造要求多,且在不断变化。如混凝土保护层厚度的定义、受弯构件抗剪承载力的计算、最小配筋率的要求等,作者就学及工作以来都经过多次变化。对地质工程专业的本科生来说,往往由于自身缺乏必要的感性认识就更加难于理解。因此,如何在教学中使学生深刻理解最基本的计算理论和设计方法并学以致用,是教学方法的出发点。

1 课程开设的意义

近年来随着国家多方向、通用性、复合型人才培养目标的推广以及就业市场的需要,越来越多的非土木工程专业增设了混凝土结构设计原理课程,如地质工程、工程力学等土木工程边缘学科专业。如对地质工程学生来说,毕业后几乎不可能直接完成一般工业与民用建筑的设计,但会在边坡治理、水利水电、基础工程等领域从事挡土墙、坝基、桩基等方面的设计、施工、监理等工作,仍然需要一定的混凝土结构设计原理的基础知识。对非土木工程专业来说,混凝土结构设计原理课程的教学在介绍基本概念、基本原理的同时更要适应不同专业应用领域的特殊混凝土结构的设计要求。

2 课程教学中存在的问题

结合该校地质工程专业,就其教学中存在的问题进行论述。

2.1 前导课程知识储备不足

对地质工程专业来说,没有开设建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等属于土木工程的专业基础课程,导致在正常教学过程中较多专业基础知识的讲授有一定难度,课程设计绘制的图纸不规范。

2.2 教学时间短

课程安排在大四第一学期,32学时外加1周的课程设计。由于临近毕业,大部分学生将面临就业、考研等现实问题,降低了学生的学习兴趣和有效学习时间。

2.3 所授课程深度掌握尺度不一

混凝土结构设计原理课程一般由土木工程专业教师担任。往往由于授课教师队伍的相对不固定以及教师对地质工程专业的掌握不同,因此对所授内容的删减存在很大主观性,也即简单地把地质工程专业学生视同土木工程专业学生,放宽了一定的教学要求而已。

2.4 理论联系实际少

地质工程专业学生由于没有土木工程方面的认识实习,对建筑工地的现场知识也缺乏了解,反映在作业及课程设计图纸中的截面设计的配筋往往不符合一般结构设计的常识。

2.5 学生缺乏独立思考解决问题的能力

理论课程结束后的课程设计,结合地质工程的专业背景及今后的就业需要,设计内容是钢筋混凝土挡土墙。考虑挡土墙的高度及上部作用荷载的变化,保证学生一人一题,杜绝抄袭。从这几年的指导情况来看,学生们大都在参考范例上直接修改,很少有人进行必要的思考,更不善于通过查阅规范、文献资料来主动解决问题,而是习惯于向老师求助,直接询问来获取答案。

3 教学改革建议

针对上述种种问题,结合其他高校在非土木工程专业混凝土结构设计原理教学中积累的成熟经验,提出以下的改革建议。

3.1 了解授课专业的课程设置及内容

授课前要全面了解学生已修的结构方面有关的内容,了解学生掌握的内容及深度。对地质工程专业的学生来说,由于未修过建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等前导课程,教学时就必须补充相关知识,从而使学生建立工程结构的基本概念。课堂讲授时,在例题讲解中多介绍相应的工程背景,便于解决基础知识不足的问题。

3.2 优化教学内容

教在教学上往往将地质工程专业学生与土木工程专业的学生相提并论,但大多数地质工程专业的学生将来不从事传统建筑结构的工程设计,因而如何在教学内容及深度方面掌握得恰到好处,需要教师对地质工程专业的主要学习内容及就业去向都要比较了解,并由此制定出合适的教学目标,合理规划教学内容。针对课程理论教学学时少又配有课程设计的特点,对混凝土材料的力学性能、受弯构件、受压构件等基础且必须的知识重点讲授,而对受拉、受扭构件简单提及即可,这样才能保证在有限学时内完成基本内容的学习。

3.3 丰富教学手段

考虑到地质工程专业课程设置的特点,许多常规的建筑材料、建筑结构试验没法完成,因此学生们学习时对基本概念掌握不清,可以采用多媒体照片、录像的形式进行弥补,不但能使学生产生直接的感官效果,同时又能弥补实践性环节缺乏的问题。同时鼓励学生除课堂学习外,充分利用网络资源,将课程相关的教学要求、教学教案、课件资源共享,延伸了教学内容,丰富了教学形式。另外,在日常教学中注意利用校内的在建工地及投入使用的典型建筑结构作为教学背景,有效地理论联系实际。为了在教学过程中学生能够更深切地将所学理论与工程应用相对应,必要时可以安排学生到周边在建建筑工地进行实地参观学习,使学生了解建筑材料、设计图纸、施工过程等内容,增加学生们的直观认识,提高学生们的学习兴趣,从而达到丰富教学手段、改善学习效果的目的。

3.4 稳定教师队伍

地质工程专业的混凝土结构设计原理课程的教学任务主要由建筑工程系的教师担任,虽然其具备了建筑方向扎实的理论及实践功底,但往往对地质工程领域的混凝土结构不甚熟悉,工程背景较为欠缺,打铁尚需自身硬,因此教师自身需要通过不断的学习积累地质领域的必备知识来丰富教学内容、提高教学水平,这也需要相对稳定的授课队伍来保证。

4 结语

地质工程专业混凝土结构设计原理课程的教学,不能等同于土木工程专业教学内容的简单删减,它需要在不断的教学过程中逐渐建立科学合理、能用够用的知识内容体系,因而需要在稳定授课教师队伍的基础上,逐步探索行之有效的教学手段,来提高学生的学习兴趣,从而培养学生必要的工程应用能力。

参考文献

[1] GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[2] 程文玻王铁成,等.混凝土结构设计原理[M].5版.北京:中国建筑工业出版社,2012.

[3] O彗星.非土木工程专业钢筋混凝土结构课程教学探讨[J].山西农业大学学报,2005,4(5):18-19.

[4] 张晓燕,李凤兰,曲福来.混凝土结构设计原理课程教学方法探讨[J].高等建筑教育,2011,20(1):79-82.

[5] 潘颖.提高混凝土结构原理课程教学质量的思考[J].高等建筑教育,2011,20(4):74-77.

第5篇

关键词:混凝土结构设计原理;双语教学;教学方法

中图分类号:TU37-4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)02-0083-04

开展双语教学是目前高等学校教学改革的趋势,旨在培养具有坚实专业理论知识和良好专业外语交流能力的人才。

武汉大学土木建筑工程学院面对本科生开设的混凝土结构基本原理课程,也早在几年前开展了双语教学,课程组在教学实践中不断总结和改进教学方法,取得了良好的教学效果。

一、混凝土结构设计原理双语教学的特点及其开展方式

(一)双语教学特点

混凝土结构设计原理是土木工程专业开设的第一门专业课程,具有其特殊性,主要表现为以下3点。

(1)教材内容与国家规范、规程或标准(为叙述方便,以下简称“规范”)密切联系。因此,教学内容既要包括一般的概念、基本理论,又要适合中国工程实践的特点(建筑法规、设计和施工规范)。直接使用国外已有的英文教材不完全适合国内双语教学课程。

(2)与其他专业课程之间密切联系,如之后相继开设的建筑结构抗震设计、高层建筑结构设计等。

(3)专业课的课程学习与其他教学环节,如课程设计和毕业设计密切联系。

上述特殊性在某种程度上极大地增加了开展双语教学的难度,必须找到可行、合理的解决办法和配套措施,才有可能使双语教学达到预期效果。

(二)双语教学方式

根据课程的特殊性,开展双语教学有如下几种选择方式。

1.将中文教材翻译成英文版教材

目前出版的教材有武汉理工大学出版社的Concrete Structural Fundamentals,

此教材基于中国规范(GB50010―2002),内容章节安排均同中文教材,为中文教材的翻译版,教学主要用翻译版教材讲授,目前也有学校采用此种方式开展双语教学。

采用此种方式在内容上虽然与国家规范、规程或标准一致,适合中国的工程实践特点,同时能提高学生专业英语的听读能力,但有两点不足:其一,没有满足双语教学拓展学生视野、学习发达国家课程内容的目的;其二,会削弱学生对中文教材及相应中国规范内容或概念专业表述的理解,在有些表述上还可能会带来概念混淆。

例如,依据中国规范,受弯构件斜截面的破坏形态有三种类型,分别是斜压破坏、剪压破坏及斜拉破坏[1]。而依据美国ACI规范,斜截面的破坏形态被划分为四类:Arch-rib failure,Diagonal-tension failure, Shear-compression failure and Shear-bond failure[2]。其中对斜压破坏的翻译依据中文直译为Diagonal- compression failure ,与ACI中类似破坏模式Arch-rib failure表述上并不一致,破坏的具体描述也不尽相同。因而,采用翻译版作为主导教材并不合适,反而可能让学生感染了一些“Chinglish”的表达。当然,翻译版可以推荐为学生的课外学习参考书,作为从中文教材向英文原版教材的过渡。

2.中文教材与原版英文教材并重

采用中文教材用中文讲授,原版英文教材用英文讲授的方式 [3],中文部分占50~60%,英文部分占40~50%。混凝土结构基本原理课程现有学时为54,采用此种方式,学时数要增加到90以上,相当于两门同类课程的学时数。这种方式的好处在于完全符合教育部和学校开展双语教学的目的,同时满足学生就业的要求,但是总学时数大幅度增加,教学计划需作较大调整。

3.中文教材为主、原版英文教材为辅

中文部分占70~80%,英文部分占20~30%。采用此种方式,学时数要增加到72以上,约相当于1.5 倍同类课程的学时数,教学计划也要作一定的调整。此种方式是目前在教学计划不作大调整的基础上一种比较可行和合理的选择,也是目前课堂教学所采用的双语教学方式。

(三)双语教学目的

双语教学应定位于使学生掌握中国规范及相应的专业理论和应用知识,同时了解国外相关科学技术的发展状况,从而对所学内容有一个比较全面的了解。

(1)实施双语教学,绝对不能忽视或减少中文教材和中国规范的教学内容。在专业课程双语教学中,采取中文教材为主、原版英文教材为辅或并重的形式比较合理,并且在讲授中文教材时采用中文,在讲授原版英文教材时采用英文,从而使学生准确理解并掌握基于各自规范的中文及英文混凝土结构设计相关理论和应用知识的规范表达。

(2)在双语教学中,采用原版英文教材介绍发达国家或地区的课程内容,注重讲解国外在混凝土基本原理研究领域所取得的成果以及国内外在基本原理和结构设计方面的异同,使学生进一步了解中国规范在当前所处的发展水平和今后应努力的方向。

二、课堂教学讲授方法与案例

(一)讲授方法

由于混凝土结构设计原理课程的英文教材内容多、难度大,并且相互之间的内容并不完全对应,因此,如何组织课堂教学在很大程度上决定双语教学效果,下面对此进行讨论和分析。

1.先中文内容后英文内容的讲授方法

全面系统地讲授中文教材和相应的教学环节,然后完成英文教材相应内容的教学环节。该方法的主要特点为以下三方面。

(1)中文教学内容的讲授比较系统。对于初学者来讲,混凝土结构设计原理是一门难度较大的课程,学生要经历一个从理论性到实践性课程学习的过渡阶段。在这个过程中,思维方式要产生变化。学生普遍缺乏专业实践经验,常常感到不适应,有些学生在课程结束后,似乎还未入门。因此,采用此方法可使课堂讲授较连贯,学生能够全面了解和巩固课程内容、重要知识点和工程实践中的实际应用,完成上述过程的平稳过渡。

(2)为英文教学内容的讲授奠定基础。系统完成中文教学内容的讲授后,能够相对降低学生学习和理解英文知识点的难度。在此基础上,进行英文教材的讲授,在学生对混凝土结构基本理论有一定系统了解的前提下学习英文教材的相关知识,从而能够进行基本对比,判断和掌握英文教学内容。

(3)由于课程内容难度较大、实践性较强,并且中文教学内容多达十章,通过一次讲授,学生难以完全吸收,易出现顾此失彼的现象。完成中文教材内容再进行英文教材讲授时,学生可能已忘记中文教材的相关内容,导致部分中文教材内容的重复讲解。

2.中文内容与英文内容交叉的讲授方法

按对应章节先完成中文教材内容的讲授然后进行英文教材内容的讲授。

(1)中英文教材内容的对比及时。对同一内容采用不同教材同步学习,使学生相对及时地了解和掌握知识点及其异同,可有效避免遗忘。

(2)中英文两种语言的交替应用。中英文教材对课程内容的描述、措辞及专业术语的定义不是一一对应的,可能出现词汇意义不完全对等和完全不对等的情况,也可能出现具有同一物理意义的专业术语在中英文中有多种表达方式的情况。中英文两种语言的交替应用,不但可以使学生学到专业知识,还可使学生深入理解不同语言的使用环境和物理意义。双语教学的真正目的是使学生既能学到专业知识又能提高两种语言的专业交流能力。

(3)中英文教材内容的不完全对应增加了教学的难度。例如,中文教材论述截面承载力的各章节所表现的规律性较强,一般是介绍受力过程(或破坏形态),然后介绍基本假定,在此基础上导出基本计算公式和适用条件,最后提出若干构造要求。英文教材则将受力过程(或破坏形态)、基本假定和计算方法融为一体。在讲授时,教师不能完全按照英文教材内容照本宣科,而是要将其内容进行一定的重组,使学生建立中英文教材内容的对应性,从而能够牢固地掌握所学内容。

基于以上两种方法的实践和效果比较,目前采用中文内容与英文内容交叉的讲授方法。

(二)教学案例

课程所用教材:中文教材为东南大学等四校合编的《混凝土结构设计原理》,英文教材是根据Alan Williams所著Design of Reinforced Concrete Structures(美国哥伦比亚大学、康奈尔大学等高校采用的教学参考书)主要内容选编的自编教材。

在课堂教学中,每一章内容的教学思路是:中文按教材线索讲述英文相应章节的讲述比较中外计算理论及设计方法的异同。

1.中文按教材线索讲述

中文教材主要根据构件承受不同类型的内力来划分章节。在介绍各种受力构件承载力的章节里,规律性强,一般遵循的逻辑是:结合试验描述受力过程(或破坏形态)给出合理的基本假定确定设计计算方法及适用条件计算配筋提出构造要求。

2.英文相应章节讲述

英文教材主要针对不同类型的受力构件,即梁、板、柱的设计来组织内容。一般从力学的角度分析构件的受力模型,提出设计计算方法,中间包含计算假定以及相关系数的取值依据。内容组织相对笼统,注重设计过程,理论分析相对简化。因此需根据中文内容作相应调整和归纳,根据学生英语实际水平采用全英文或中英文相结合的方式讲授。

3.总结与归纳

笔者认为双语教学最为关键的一点在于最后一个环节,即如何引导学生比较中外计算理论及设计方法的异同。

此环节中,在总结英文教材中相应理论和设计重点的基础上,分析归纳中外教学内容的异同点,在归纳的同时又会对中文教材中的设计理论和设计方法加深理解,进一步理清内容之间的逻辑关系和设计思路。

下面以中文教材第四章“受弯构件的斜截面承载力”和英文教材Chapter 4 “Shear of concrete beams”为例,介绍中英文交叉教学在总结与归纳环节中的教学思路。课堂教学按以下内容展开。

(1)设计理论的总结与比较:member shear resistance in theory(构件抗剪承载力理论),the types of shear failure modes(抗剪失效模式),基于美国ACI规范和中国GB50010―2010设计方法的总结与比较。

ACI: based on truss analogy and tests

Vu=Vc+Vs

GB50010―2010: based on empirical expressions (to analysis the relationship between the variables affecting the shear capacity of beams; VaandVdare neglected )

Vu=Vc+Vs

(2)设计步骤的总结与比较(如图1)。

(3)为引导学生课后进一步加深对构件设计理论和设计方法的理解,采取课外开放式学习思路,锻炼和提高学生英文书面表达能力。课后除布置一定量的习题外,给出综合性较强的思考题,要求学生用英文以小论文的形式完成,并作为平时成绩计入课程的最终评定结果。

Tutorial questions:

Give some differences between ACI and GB in the design for rectangular beams subject to flexure and shear.

Give a summary of the strength design methods for rectangular beams subject to flexure and shear according to ACI.

三、结语

在专业课中实施双语教学,追求的应是效果而不是形式。混凝土结构设计原理双语教学是一个十分复杂的系统工程,其中包括教材的选择与重组、课时的调整、教学方式的选择、课堂教学内容的组织和开展、学生考核方式的调整以及教学CAI课件的建设等环节。文章仅围绕教学法的相关方面进行了分析和探讨,为使课程的双语教学达到预期教学效果,其教学方法和其他配套环节还需在实践中不断总结、探讨和改进。

参考文献:

[1]东南大学等.混凝土结构设计原理[M].4版.北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2]ALAN WILLIAMS. Design of reinforced concrete structures [M].Second Edition.Engineering Press,2000.

[3]刘幸.对土木工程专业本科生开展专业课双语教学的可行性研究[J].武汉大学教育研究,2006(3):56-59.

Bilingual teaching method of concrete structural fundamentals

FANG Mei, LIU Xing

(School of Civil Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, P. R. China)

第6篇

关键词:轨道工程;混凝土结构设计原理;课程建设

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)33-0131-02

《混凝土结构设计原理》是轨道工程本科专业的主要专业基础课,是学生以后从事轨道工程施工和设计应该必须学习和掌握的基础专业知识。所以,该专业学生的专业水平是由《混凝土结构设计原理》这一课程的教学质量决定的。同时,《混凝土结构设计原理》这一课程具有很强的理论性和实践性,因此在教学过程中,为满足现代社会发展的需要,以及应用型人才培养目标的实现,需要改革教学方法,合理安排教学环节和改善教学内容,对课程进行剖析和定位,努力提高和培养学生在工程实践方面的认知能力。

我国已经建设、正在建设、正在规划的轨道交通的城市已有30多个,规划城市轨道交通网总里程5000多公里,2014年末运营总里程已达到2933公里。我国高铁总里程达到10000多公里,约占世界高铁运营里程的46%。随着我国总理在出国访问时一直向世界各国推销我国制造的高铁,说明我国高铁逐渐走向世界。轨道交通学院毕业的学生有机会走出国门参与国外高铁、轨道交通的建设,从而要求学生具备很强的专业基础能力。因此,轨道工程方向的混凝土结构设计原理课程建设具有重要的意义。本文结合轨道工程专业方向的《混凝土结构设计原理》课程的建设实践,就课程建设的教学内容进行了探讨。

一、课程建设教学内容选择与安排

目前国内混凝土结构设计原理的教材多达几十种,表1列出最近几年各大出版社所出的有关混凝土结构设计原理的主要教材。

从表1所列的教材内容大部分偏向《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62―2004)和《混凝土结构设计规范》(GB50010―2010),而由于我校轨道工程专业的学生主要是从事铁路、轨道交通行业,因此在选取教材方面主要考虑铁路、轨道方向。因此大部分教材不适合轨道工程方向的学生。而中国铁道出版社出版的李乔主编的《混凝土结构设计原理》为普通高等教育“十五”规划教材,教材质量好,该类教材“强调理论、重视理论”,并且涉及到《建筑结构荷载规范》(GB50009―2001)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62―2004)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010―2010)、《铁路桥涵设计基本规范》(TB 10002.1―2005)和《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB 10002.3―2005),非常适合轨道工程专业学生。像轨道、铁路交通等施工单位部门是我校这一层次学校轨道工程专业的学生毕业后大多分配到的地方,这类单位需要培养富有创造精神的应用型人才,要求学生掌握能运用基本理论解决实际工程问题的能力,因此选择该教材在某种程度上可以满足轨道工程专业学生的人才培养需要。

然而,此教材将第4章“轴心受力构件正截面承载力计算”放在第5章“受弯构件正截面承载力计算”前面,与第8章“偏心受力构件正截面承载力计算”脱节,同时第9章“钢筋混凝土构件的变形和裂缝验算”讲授的是受弯构件的变形验算和裂缝宽度计算,又与第5章“受弯构件正截面承载力计算”脱节。因此,根据我校最新修订的课程教学大纲以及轨道工程专业培养目标的要求,对教学内容进行优化重组应建立在课程组内多方探讨该课程的教学内容的基础上,并对课程的教学内容和教学目标形成基本一致的认识。如把教材的第9章“钢筋混凝土构件的变形和裂缝验算”放在钢筋混凝土受弯构件正截面计算、斜截面承载力计算后面,然后把轴心受力构件放在偏心受力构件承载力计算前面,这样系统的把钢筋混凝土受弯构件计算的相关内容串联起来。

《混凝土结构设计原理》课程具有较强的实践性和理论性,并且在教学内容上文字叙述太多,构造规定多、构件受力模式多,计算公式多,规范多。尤其是各种规范规定的符号、计算方法不同,因此学生总是觉得做题无从入手,在学习时常常觉得困难重重。所以需要经过精心选编,参考《结构设计原理计算示例》编写了课程教学的模拟试题集和习题集,内容不仅涵盖了全部教学内容,并包括可能遇到的所有题型以及一级结构师职业资格考试试题,而且给出标准的参考答案以及详细解题步骤,为巩固学生学习内容起到了非常好的作用。

二、课程建设教学方法

(一)课堂形式

为提高教学质量,我们提倡以板书为辅,以多媒体教学为主的教学手段。但是根据课上实践来看,学生对于公式推导、理论剖析的理解不深,导致采用多媒体课件的效果不理想。因此对于章节重点内容的介绍,可以插入视频录像的内容使学生记住知识点。如讲解钢筋混凝土受弯构件破坏模式时,可以放钢筋混凝土梁静力加载试验的录像,便于学生了解钢筋混凝土受弯构件适筋梁从开始加载至破坏经历了哪几个应力阶段,各个应力阶段的主要特征以及这几个应力阶段计算依据等。

(二)课堂内容

《混凝土结构设计原理》课程,作为一门实践性较强的学科,理论联系实际是一个非常突出的客观事实。因此,可以在课下带领学生到建筑工地实地参观,并利用现场讲解钢筋的结构和构造等施工知识,有机结合理论与实践。如:近几年来我校新校区施工项目较多,结合轨道工程实习基地、体育馆等相继开工的方便条件,带领学生现场参观梁的支模,钢筋的锚固、搭接、延伸、弯起,浇筑混凝土等施工过程,以及预应力张拉工艺及过程,了解预应力筋的种类、锚具等,可以极大的丰富了课堂内容,使理论知识在实际工程中得以化解、消化。

(三)理论教学与期末课程设计相结合

《混凝土结构设计原理》这门课程在学期末安排了两周的课程设计,内容是预应力混凝土简支T梁设计。在理论教学时就将课程设计题目布置给学生,重点讲解预应力混凝土构件设计基本步骤,使得学生带着任务学习,思考预应力筋的预应力损失等问题。而在期末课程设计时,对于同学们没有理解的理论问题,也会再次采用讲课的形式集中讲解。通过实践,让学生进一步巩固所学的内容,培养学生独立分析和解决问题的能力,为今后从事轨道工程设计打下牢固的基础。

三、结束语

《混凝土结构设计原理》是一门涉及到结构力学、建筑材料、施工等多方面的内容,并且是理论、课程设计和实践相结合,同时又起着承前启后的作用,是多门专业课程的前期课程。

针对轨道工程专业的特点,首先在课堂上采取视频录像、动画等教学手段吸引学生的兴趣。其次,在实践环节方面带领学生参观施工工地,使学生深刻理解抽象的书本理论知识。最后将理论教学和课程设计相结合,使学生巩固所学的知识,为后续课程(桥梁工程)的学习、毕业设计和将来工作及进一步研究打下基础。

参考文献:

[1]赵玉新,周清,包华.《混凝土结构设计原理》课程教学建设的几点体会[J].东南大学学报(哲学社会科学版),2012,14(s).

[2]孟宪强,王凯英,齐春玲,仲玉侠.高校立体化教学资源建设与实践――以结构设计原理课程为例[J].高等建筑教育,2010,19(6).

[3]姚力,葛明兰,尹冶.“混凝土结构设计原理”课程建设探讨[J].中国电力教育,2009,(6).

第7篇

《混凝土结构设计原理》和《混凝土结构设计》为土木工程专业若干力学课程后的专业基础课程,具有很强的理论性和实践性。它们都是土木工程专业重要的核心课程,具有理论性、应用性等特点。本课程既有较为复杂的理论分析,又与现行国家规范、标准和工程实践紧密相关。这两门课的任课教师具有较为丰富的实践工程设计经验,多名教师具有国家注册结构工程师资格,为本课程应用型教学打下了良好的基础。本文就针对混凝土结构应用型教学改革作一些介绍。

1 修改教学大纲重新组织教学内容和环节

传统的《混凝土结构设计原理》和《混凝土结构设计》这两门课教学内容主要体现在基本概念多、破坏特征烦、计算公式多、理论推导多等特点,教学环节也集中在课堂理论讲授。针对以上特点,作为应用型本科教学改革教研项目,我们重新修改教学大纲,在课程教学内容上与工程实践相关的我们多讲一点、讲深一点,在教学大纲中也加入了实践教学的环节,比如混凝土结构课程设计、混凝土结构试验、现场参观教学等。在讲完设计构件基本原理后,主要进行大量实际工程与施工的教学,注重培养学生分析问题、解决问题的能力[1]。

2 理论联系实际,加强应用型教学

2.1 结合实际工程教学

通常情况下,教材所叙述的是全国通用的基本理论设计方法,但有时候地方性的设计作法可能与课本不一致,这时需要工程实践经验丰富的老师把地方性作法讲解给学生,并告诉学生这些并不冲突。它们都符合《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的要求,有时地方性作法是考虑施工方便和节省材料等因素,因此要灵活把握,综合考虑,使学生在课堂上就了解解决实际工程问题的基本方法[2]。

混凝土结构是应用性很强的课程,很多学生以前几乎没有接触过这方面的知识,有的也只是肤浅的听说,甚至很多学生没有到过施工现场一线或建筑设计研究院。因此,在教学环节上,我们安排一定的课时带领学生去实际工程现场学习,结合正规设计院设计的结构施工图纸讲解,把设计规范、标准图集、结构模型引入现场教学,激发学生的兴趣,达到课本理论与实践工程相结合的目的。

通过实践现场的教学,使学生对在书本知识学习时很难领会的一些知识,如混凝土保护层厚度、钢筋的间距与净距、钢筋的空间位置、受力筋与构造筋、钢筋的绑扎与搭接等内容,通过现场参观学习,很快就融会贯通,一些在课堂上难以理解的空间概念和结构概念通过实地参观,其问题就迎刃而解了,以达到良好的教学效果。

2.2 课程设计

混凝土结构课程设计是一次综合性、应用性的训练,它能使学生熟悉结构布置方法与原则、设计计算方法与要求和相应的构造细则,掌握施工图绘制与表达方法等设计全过程;通过课程设计使学生了解了结构体系的选择和布置,尤其是抗侧力结构单元的布置对结构抗侧能力的影响,了解了结构优化设计的思想,增强学生发现问题和分析解决结构设计问题的能力;使学生完成从理论到结构整体概念认识的飞跃。

以往课程设计普遍采用假题假做,往往沿袭几年前的课程设计任务书,容易导致准备工作不充分,指导工作缺乏针对性的现象。我们重新调整了课时和内容,做一项一到二周的综合课程设计,由指导老师给出实际工程的真题,并把它分成基础设计、框架梁、板、柱的设计、楼梯设计等等,由学生自选,分组进行,不用面面俱到,这样锻炼了学生综合运用混凝土结构设计的知识[2-3]。

2.3 课程实验教学

混凝土结构课程是学生较早接触的专业课程,它与以前所学的课程相比,有混凝土的破坏形态和规范规定的构造措施等。而看录像与实际动手做是有明显差别的,通过理论和实践教学环节,使学生获得构件受力及破坏特征的直观认识,有助于学生在此基础上深入掌握公式的来龙去脉和相关构造措施的有关规定,尽快适应专业课程的学习。

本校采用开放性实验的组织形式,学生可在规定的四个试验中选择其中的某个试验,填写开放性实验申请表,写明试验目的并编写试验大纲,大纲内容包括:概述、试件设计及制作工艺、加载方案与设备、测试方案和内容、安全技术措施、试验组织与管理、附录等内容,交给结构实验室。由试验室指定指导教师负责审核修改,并负责以后试验的指导工作。达到要求后方可进行试件的制作,仪器的调试率定等准备工作。教师指导采取“抓”和“放”相结合的办法。“抓”主要指的是审核学生撰写的实验大纲内容的合理性、完整性、可行性,提出具体的修改意见,以及应该注意的专业知识点;批阅实验完成以后形成的实验报告,指明分析的深度和分析的方向。“放”主要指的是放手让学生自己动手,包括拟定实验方案、设计混凝土的配合比并进行试配,绑扎钢筋,根据实验方案拟定的测点粘贴应变片,在指导老师的指导下操作实验仪器,并学习排除简单的操作故障,提高学生的动手能力,并能够运用知识分析实验结果的合理性。

3 总结

结合应用型人才培养目标,对土木工程专业的混凝土结构课程进行教学法研究,强调其应用性,加强对学生实践动手能力的培养,把这种能力的培养渗透在教学的各个环节中。本文根据混凝土结构课程的特点,以土木工程专业人才基本素质培养为目的,从教学内容、教学方法和课程设计改革几个方面探讨了应用型能力方面培养的措施。经本校的实践证明,这些方法可以较好地提高学生的应用能力、分析问题能力和解决实际问题的能力,以达到应用型本科教育的目的。

【参考文献】

[1]魏春明,赵星海,秦力.钢筋混凝土课程的教学探讨[J].东北电力大学学报,2010,30(5):44-47.

第8篇

关键词:工程结构;课程教学;工程造价

中图分类号:G6423 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)02-0061-04

工程结构是工程造价专科专业的一门核心课程,64学时(不含课程设计),也是建筑施工、工程项目管理等课程的先行课程,其内容涵盖建筑结构设计基本原理、钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、单层工业厂房、道路与桥梁工程结构等方面,知识覆盖面广,学习难度较大。

文章针对工程造价专科学生特点及就业趋向,对工程结构课程的教学特点进行分析,结合笔者工程实践经验,提出在教学中强调结构概念设计及对设计公式、工程参数的深刻理解,综合运用实景照片、动画、视频、3D模型、计算软件等多种媒体提升教学效果,并给出了培养学生识图能力,问题分析处理能力的具体实践教学方法。

一、工程结构课程的教学特点

(一)针对专业特色,调整教学重点

武汉科技大学工程造价专科毕业生大部分进入土木工程施工、监理、咨询等领域,能胜任施工员、预算员、材料员等岗位,少有学生从事结构设计工作。因此,对工程结构课程的讲授必然有别于土木工程或结构工程本科专业,在教学中应加大建筑结构概念设计及应用的讲授学时,降低结构构件计算部分的难度,除钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构教学外,还应增加道路桥梁工程结构设计概论,培养学生建立结构体系概念,掌握其基本概念和基本原理。

(二)针对学生学习特点,把握课程难度

工程造价专科学生仅修高等数学(少学时),未修线性代数和概率与数理统计,力学也仅修了一门工程力学(少学时),因此,对工程结构设计理论有关概率论的部分无法深刻理解,结构分析困难。在教学中应减少设计公式理论的推导,重点讲解公式的适用条件和参数含义。

(三)形象化与案例教学相结合

工程结构课程与生活联系紧密,大到高层建筑、桥梁、体育场,小到自行车棚、广告牌,无不蕴含着结构原理,因此,在教学中应充分利用多媒体手段,采用启发式教学和案例教学,帮助学生打消顾虑,树立自信心。

(四)做好前后课程的衔接

工程结构课程教学中要经常回顾建筑材料、建筑构造课程中学习的内容,经常绘制弯矩图和剪力图,加强工程力学基本训练。由于建筑施工课程与建筑结构课程在同一学期开设,通过对桩的吊装过程受力分析案例讲解,将两门课程联系起来,让学生理解工程结构在设计、施工中的广泛运用。

二、工程结构课程的教学方法

(一)注重结构概念设计

在讲解建筑结构设计基本原理章节时,以承载能力极限状态设计表达式γ0S≤R为核心,从概念设计角度引导学生思考,增加结构(构件)安全储备的设计方法主要有:一是增加荷载组合效应设计值S,从荷载组合公式可知,恒载乘以系数1.2,意味着恒载增大20%,活载乘以系数1.4,意味着活载增大40%,对于安全等级为一级的重要建筑物,γ0取1.1则意味着整体荷载设计值增大10%;二是减小结构构件抗力设计值R,体现在结构构件承载力设计值均为其标准值除以大于1的材料系数。通过一增一减,保证结构(构件)有足够的安全储备。

结构刚度是结构抵抗变形的能力。从结构概念设计的角度看,内力传递途径越直接,结构刚度越大;内力分布越均匀,结构刚度越大;内力越小,结构刚度越大[1]。例如:对于深基坑工程采用钢管内支撑,若基坑宽度较大(大于20 m),一般考虑在钢支撑跨中部位增加临时立柱,通过减小跨度的方法,增大钢支撑的刚度,防止失稳破坏。

(二)注重理解公式参数的物理含义

钢筋混凝土结构设计是一门理论结合试验研究的学科,涉及公式多。在教学活动中,可以简化公式的理论推导过程,强调对公式的理解,特别是对公式中重要参数的物理含义的理解。例如:在钢筋混凝土单筋矩形梁正截面承载力计算教学中,首先讲解清楚梁正截面受弯的三个阶段,然后引导学生理解适筋梁承载力计算公式Mu=α1fcbx(h0-x/2)时,要特别讲解清楚参数x的物理含义是梁受压破坏时受压区混凝土的高度,其值最大为ξb,进一步启发学生计算出适筋梁最大配筋率为α1ξbfc/fy。由此还可以引申出以下规律:其一,混凝土强度等级,钢筋强度等级一定,加大截面的有效高度h0可增大梁的正截面抗弯能力;其二,钢筋强度等级一定,梁截面一定,其最大抗弯能力为Mu=α1fcbx(h0-x/2),适当采用高等级混凝土对梁正截面抗弯有利;其三,钢筋尽量布置为单排,在梁截面一定的情况下,不但有利于施工,对增大h0也有利;其四,梁钢筋、混凝土强度等级一定,截面高度一定,若设计弯矩大于α1fcbξb(h0-ξb/2),则只能采用双筋截面梁。

(三)注重总结系数表格中的规律

《工程结构》教材[2]中含有大量的表格,指导学生阅读表格,进行纵向横向比较,从而得到一定的规律,是教学的一个重要内容。例如:通过阅读钢筋混凝土轴心受压构件稳定系数值表(表1),可以得到以下结论:圆形截面短柱(长细比l0/d≤7)的稳定系数值φ=1.0,圆形截面长柱(长细比l0/d>7)随着长细比的增大,稳定系数φ值逐步减小。通过阅读砌体抗压强度设计值表格(表2),可以得到以下规律:对于同类砌体材料,若材料强度等级一定,砂浆强度等级越高,砌体的抗压强度设计值越大;若砂浆强度等级一定,砌体材料的强度等级越高,砌体的抗压强度设计值越大。

(四)注重讲解工程参数取值的依据

《工程结构》教材[2]由于篇幅有限,各类设计表格仅列出工程参数取值,但少有解释其取值的来源或依据,授课教师要择其重点进行讲解。例如:GB5003-2011《砌体结构设计规范》[4] 3.2.3条规定“对于无筋砌体构件,其截面面积小于0.2 m2时,γa(砌体强度设计值调整系数)为其截面面积加0.8”,其原因是砌体构件面积过小,受各种偶然因素影响(截面缺口,构件碰撞),可能导致砌体强度有较大降低,因此,需对砌体强度设计值乘以γa进行折减。这些隐藏在参数背后的道理更值得学习。

三、工程结构课程的教学手段

(一)工程实景照片的应用

工程结构课程实践性强,尽管教材中给出结构(构件)的布置图、示意图,但学生难以深刻地理解,尤其对于单层工业厂房,构件种类多,连接形式复杂,是学习的难点之一。授课教师借助工程实景图片展示构件及其连接形式,起到了很好的教学效果,如图1。

(二)动画及视频的应用

动画及视频能较好地体现结构构件在荷载作用下的破坏过程。通过观看混凝土偏心受压长柱破坏试验,能较好地理解整个破坏过程和破坏特征。采用动画演示先张法、后张法施工工艺过程,能使对学生预应力混凝土结构的设计目的、受力特点等形成完整认识。

(三)结构模型的应用

由于工程造价专业二年级学生尚未接触实际工程,尤其对钢结构工业厂房建筑结构的细部节点构造理解比较困难。在教学中借助3DMax计算机软件的良好建模功能,通过3D模型能形象地展示钢结构细部构造及其连接,如图2。

(四)结构计算软件的应用

为弥补工程造价专业专科生在结构计算方面的不足,在课堂教学中引入理正结构工具箱软件,结构计算软件典型界面如图3。通过计算软件验算教材中的柱、梁、板、墙、楼梯、基础构件及砌体结构的计算例题,让学生明白软件计算的过程,读懂计算书,同时还能够根据所学结构知识对结果进行估计和判断。

四、工程结构课程的实践教学

工程结构是一门实践性较强的课程。因此,在大学教学中要特别重视实践环节,培养学生的基本职业技能,创造机会多接触实体工程,将理论知识与工程实践相结合。

(一)培养学生的施工图识读能力

工程造价专业毕业生无论从事什么岗位的工作,施工图的识读能力是一项必备的基本职业技能。在先导课程建筑制图中,学生已掌握了建筑施工图、结构施工图的一些基础知识,但还未达到实践应用水平。在教学中重点讲解两套完整的钢筋混凝土结构、钢结构的施工图,并专门讲解平法制图规则和识图方法,通过课堂讲授和课后作业,让学生熟练掌握结构施工图的识读方法。

(二)培养学生的问题分析能力

在学习完梁构件的受力特点后,以武汉天河机场T2航站楼玻璃幕墙支承结构(图4)为例,考察学生的问题分析能力,讨论玻璃幕墙上的力的传递路径,支承结构的受力特点,支承结构的截面设计,最后授课教师给出点评:大面积的点式玻璃幕墙采用一系列平面桁架梁支承,这些平面桁架梁的工作性能类似于竖向简支梁,风荷载引起的弯矩在跨中最大,端部最小,桁架梁的截面呈抛物线,与弯矩图匹配,因此,平面桁架梁设计合理,轻巧美观。

(三)利用地域优势进行工程实践

武汉科技大学位于武汉市青山区,距武汉火车站、武汉天兴洲长江大桥、武汉钢铁集团公司较近。在工程结构实践教学中,特别注意发挥地域优势,引导学生进行工程实践。例如:布置课后作业考察施工中的武汉火车站屋盖结构(图5),绘制简图并分析其设计特点。通过实践,学生能较好地掌握拱结构、网壳结构的受力特点及应用特性。在学习完桥梁的基本组成和分类知识后,要求学生实地考察施工中的武汉天兴洲长江大桥(图6),从而更直观地了解斜拉桥的结构体系和受力特点。

参考文献:

[1] 季天健,Adrian B. 感知结构概念[M].北京:高等教育出版社,2010.

[2] 刘玲.工程结构[M]. 北京:中国计划出版社,2008.

[3] 中国建筑科学研究院.GB 50010-2010 混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[4] 中国建筑东北设计研究院有限公司.GB 50003-2011 砌体结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

Research on engineering structure course teaching of engineering cost Specialty

YU Hongliang

(School of Management, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, P. R. China)

第9篇

[关键词] 少数民族;混凝土结构设计原理;教学方法

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 13. 127

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2016)13- 0228- 03

新疆自古以来一直是一个少数民族聚居的地区,据第六次全疆人口普查数据显示,少数民族人口占全区总人口的59.9%。对于民族地区来说科技发展的关键之一是民族科技队伍的壮大,随着国家丝绸之路经济带的蓬勃建设,土木工程建设的不断升温,作为经济带核心区的新疆,急需大量土木工程行业高素质少数民族技术人员。

混凝土结构设计原理课程是土木工程专业非常重要的一门专业基础课,它是学习专业课的基础,本门课程掌握程度的好坏直接影响到后续专业课学习的效果,并对毕业设计任务的完成起着至关重要的作用。

1 混凝土结构设计原理课程的特点

混凝土结构设计原理作为土木工程专业学生的专业基础课,是一门非常重要但又较难掌握的课程,对于土木工程专业的学生来说只有在掌握钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论和构造知识的基础上才能顺利地学习有关专业课程和从事钢筋混凝土建筑物结构设计相关的工作。该课程涉及理论知识广泛,概念、计算公式繁杂,多为工程实践经验总结的内容,具有很强的实践性。

1.1 涉及理论知识广泛

本课程涉及的内容非常广泛,在掌握高等数学、理论力学、材料力学、结构力学等相关数学及力学知识的基础上才能更好地理解本课程的基本思路及解题方法。

但本课程与数学、力学又不尽相同:从研究对象看,与经典力学中经高度理想化的研究对象不同,不能用纯数学、纯力学的观点去分析,没有统一的力学体系;从研究方法来看,理论推导及基本假定较多,与经典力学相比,精度较差;从课程内容来看,内容多而杂,缺乏系统性,且与工程实践紧密联系,强调实用性和技术性。

1.2 概念及计算公式繁杂

本课程基本概念多、公式多,大多是在数学及力学理论基础上做一定的基本假定后推导得出的,公式中的符号多且形似,但意义不同,极易混淆。需在理解基本假定的前提下进行理论推导,对学生的基础知识要求较高。

1.3 与工程结合紧密

本课程是一门理论与实际工程紧密联系的课程。学习该课程的目的是掌握钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论和构造知识,为从事钢筋混凝土建筑物的结构设计打下牢固的基础。因此,学习本课程必须紧密结合工程实际应用及相关规范,才能在以后的工作中更好地应用本课程相关理论。

2 少数民族学生的特点

少数民族学生大多来自偏远的少数民族乡镇,这些地区教育资源落后,学生的汉语水平较差、基础知识较薄弱、生活环境较单一、接触工程实例较少。

2.1 汉语言水平较差

部分来自经济发展落后地区的少数民族学生在学习及日常生活中使用自己的母语,汉语基础十分薄弱。为加强少数民族学生汉语听、说、读、写等能力,进入大学后需学习一年汉语。可即使经过一年预科,少数民族学生对汉语文字理解的深度及对汉语的驾驭能力仍很有限,部分少数民族学生未能达到接受大学专业教育的一般水平。但在课堂教学所使用的教材及授课语言均为汉语,从而造成少数民族学生的理解存在较大障碍。

2.2 理论基础薄弱

新疆地域广阔,经济发展不平衡,很多偏远地区教育资源匮乏,许多民族学生数学基础薄弱、知识断层明显,这给少数民族学生学习专业基础知识埋下了很大的隐患。这样的少数民族学生进入大学学习后,要与汉族学生在相同的时间内达到规定的课程学习内容要求,对少数民族学生来说压力大,对老师来说教学任务重,对本课程的教学带来了很大的困难。

2.3 工程的感性认识匮乏

大多数少数民族学生来自农村和牧区,对钢筋混凝土结构中的基本构件(柱、梁、板)从未见过,缺乏感性认识,理论与实际脱节,将所学知识应用到解决实际问题的能力较差。而土木工程专业最注重培养的就是灵活运用所学知识并将其应用于解决实际工程问题的能力。这一问题是少数民族学生学习效率低下的重要因素。

3 少数民族学生学习混凝土结构设计原理课程教学方法的探讨

3.1 增强汉语水平

少数民族学生学习效率低下、概念模糊、不能灵活应用理论知识解决实际工程问题最根本的原因就是汉语水平低,理解困难。

经过一年的预科学习,许多少数民族学生虽掌握了汉语基础知识,但对土木工程专业所要求的汉语理解水平还有一定的差距,因此造成少数民族学生在专业学习时理解和自学上的困难。因此,在专业课前增加少数民族学生专业汉语的学习是非常有必要的,尤其要重视少数民族学生对专业词汇的理解与表达。

鼓励少数民族学生和汉族学生交流,建立起学习汉语的良好的环境,从而激发少数民族学生对专业知识的学习兴趣,促进对专业知识的理解和掌握。

3.2 注重理解

少数民族学生理论基础较薄弱又缺乏感性认识,从而对理论知识的应用能力较差,不能做到举一反三,学以致用。因此,在教学过程中要针对少数民族学生,运用形象生动的教学方法帮助少数民族学生去理解所学知识。

将教学内容通俗化,从而使少数民族学生更容易接受课堂内容,加强学生对专业知识的理解。教师应立足民族学生实际、关注民族学生特点,考虑到他们的实际汉语水平和理解能力。在专业知识内容的语言表达中不能简单直截了当地引入概念、定义、公式,应当清晰、正确、生动地把书面语转变成口头语,以通俗易懂的方式表达出来。

教学方法多样化,引入多媒体、教学模型等辅助方法增进学生的理解。适当地引入一些必要的辅助教学方法和手段,把晦涩难懂的知识通过比较直观的方式展示出来,引导少数民族学生自我概括、理解,增强感性认识,提高学习兴趣。

培养少数民族学生的自学能力。自学能力的培养比仅仅传授课本知识更为重要和紧迫。学习对知识的分析是培养少数民族学生创造性思维的首要环节,对少数民族学生讲授书本知识不仅应以浅显易懂的语言将知识告诉他们,更重要的是教会少数民族学生理解、掌握思路和方法。通过分析引导少数民族学生自己总结得出结论,特别要注意的是教结论而不是给结论。

3.3 注重理论与实际相结合

由于生活环境的限制,许多少数民族学生对土木工程中各基本的结构构件没有感性认识,但混凝土结构设计原理这门课程的实际应用性强,理论知识抽象,从而使他们在学习理论知识的同时不能将其与实际工程联系起来,让教学效果大打折扣。因此将实验与实习等教学环节贯穿到理论课的教授过程中十分有必要。

实验课的教学环节可以很好地促进少数民族学生基本操作技能和实践动手能力,使少数民族学生有较多的动手机会。通过实验可以帮助他们理解、印证课堂教学讲授的理论知识,从而弥补由于语言障碍造成的理论学习困难的缺陷。

有条件的情况下在课堂讲授期间带领学生参观工地进行认识实习,有助于学生对所学的构件及功能有感观上的了解,便于理论学习的具体开展。通过认识实习让学生切身感受到自己所学钢筋混凝土知识与实际工程之间的关系,激发学生探求知识的愿景,从被动学习转变为主动学习。

4 结 语

在新疆少数民族土木工程专业混凝土结构设计原理课程教学实践中,一定要客观认识新疆少数民族学生与汉族学生之间的差异,根据少数民族学生的特点,丰富教学手段,重视学生实践能力的培养,才能满足新疆高速发展对少数民族技术人才的要求。

主要参考文献

[1]冯勇,何金春,晋强.新疆工科专业改进少数民族大学生教学探讨[J].中国电力教育,2013(14):42-43.

[2]沈蒲生,梁兴文.混凝土结构设计原理[M].北京:高等教育出版社,2011.

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