技工院校《结构设计原理》教学方法探究

宋洋

摘 要：针对技工院校学生特点，《结构设计原理》课程的讲解，应易于学生理解和应用，意在提高学生分析思考能力和创新意识，并与工程实践紧密结合，培养适合社会需求的高素质技工类人才。

关键词：结构设计原理；技工院校；教学方法；工程实践

《结构设计原理》是公路桥涵专业中研究钢筋混凝土的重要专业课程。技工院校与高等学校教育目的不同，技工院校更偏重于学生的实际动手和应用能力，所以，在教学过程当中，教师要将结构设计的理论与实际工程紧密结合，理论教学要能解决实际工程中出现的各类问题，教学理念和教学手段也要不断地变化及更新，才能构建符合技工教育的教学模式，培养适应社会经济发展要求的实用性人才。

一、《结构设计原理》课程特点

1.公式繁、符号多、涉及内容广

结构设计原理教学内容包括：钢筋混凝土材料力学性能、结构设计方法、各种受力状态下结构的承载力计算等。公式繁、符号多、涉及内容广，既有理论推导，又有实验研究，与工程实际联系密切，学习过程颇为枯燥，学生容易产畏难情绪，影响学习效果。

2.经验性强，解答非唯一性

钢筋混凝土是弹塑性材料，离散性大，因此，影响其力学性能因素较多。在对钢筋混凝土的研究中，理论推导出的结果与实验结果往往相差较大，因此，很多公式都是从工程实验、实践中吸取经验，并进行总结和归纳得到。不同的受力构件对应不同的计算公式，不同的适用条件下计算公式也不相同。设计过程中，在一些系数的取值上，由于经验性的存在，系数选取不同，计算结果也会不同。这与其他课程的答案唯一性大相径庭，学生往往很难理解，只会照猫画虎套搬例题，并不理解自己为什么这么计算。

3.实践性强

钢筋混凝土结构设计有着较强的实践性，与工程实践联系紧密。根据构件的截面尺寸、受力特点等因素，考虑材料、施工、经济、安全、构造细节等多方面情况进行综合设计。所以由浅入深、由简入繁，逐步培养学生掌握工程设计能力尤为重要。

二、《结构设计原理》教学方法探究

技工院校学生生源来源比较复杂，素质参差不齐，在学习上比较偏好简单易学、与实践紧密结合的学科类型。对于复杂难懂、纯理论性教学往往不感兴趣。

根据技工院校学生特点，应对结构设计原理的教学内容进行认真的梳理和计划，按重要性及难易性进行划分，采取合理高效的教学模式，提高学生学习兴趣，使学生对课程的重点内容深入理解和掌握，真正做到学以致用、融会贯通。

1.启发讨论式教学法

在技工院校部分学生对理论课程不感兴趣，上课注意力不集中，老师在课堂上反复强调的重点内容还是很容易被忽略，教学结果不尽如人意。老师在课堂上应多采取启发、引导和提问的方式，甚至可以采用分组辩论的方法，激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，帮助学生理解和分析、把握重点及难点，使学生从“要我学”到“我要学”，充分调动学生的积极性，让学生独立思考、发现问题和解决问题。

例如，在讲授受弯构件正截面承载力计算这一章节内容时，可以给定梁的截面形状及尺寸、混凝土强度等级、钢筋类型等必要条件。在分析过程中，教师应启发学生运用已知条件来求解未知量，据截面形式不同，选用不同的计算公式，将计算用到的数据补充完全后，再进行最终的设计计算。最后根据计算得到的钢筋截面积选择钢筋的直径、根数及配置情况。教师可根据学生提供的多个答案将学生分组，小组之间进行方案比较。从钢筋的直径、钢筋间的净距、混凝土保护层厚度、钢筋直径的粗细对裂缝宽度的影响、单排筋与双排筋承载力的差异、合理的配筋率等各个方面进行综合比较分析。小组间共同分析讨论每个答案的可行性，最终选择出相对合理的答案，在热烈讨论的氛围中，使学生能够积极主动地考虑多方面的因素，得到构件最优的设计方式。

2.比较分析式教学法

比较分析法就是确定知识点之间同异关系的思维方法。通过比较分析，找到区别与联系，可以更好地将知识融会贯通。技工院校学生思维相对较为敏捷，但耐心不足，使用这种教学方法，可以使学生的思维能力得到更快的提升，帮助学生将凌乱的内容相互关联并整理消化，把课程内容理解得更加深刻顺畅。

例如，受弯构件与受压构件虽受力情况不同，但它们之间有一定联系。在学习这部分知识的时候，将两种不同的受力構件进行比较分析，可以看出，实际上矩形截面偏心受压构件模式就是将受弯构件竖立起来再施加轴力的模式。发现偏心受压构件的正截面受力与矩形截面梁之间的联系后，在矩形截面梁设计方法的基础上，就很容易掌握偏心受压构件的正截面设计方法。在学生学习的过程中，运用此种教学方法，学生可以循序渐进，求同存异，对新知识学习的同时，旧知识点还能不断巩固加强。

3.忌死记硬背式教学方法

结构设计原理这门课程内容、公式、符号、系数、构造规定多而繁杂，把这些完全背下来是不可能也没必要的，教师讲授的时候要针对技工学校学生不喜欢背诵记忆的特点，重点是教会学生学习方法。也就是需要的时候，学生可以快速准确地查阅到自己需要的相关内容。例如，构造措施，内容多而零散，在这里要讲授的重点是告诉学生如何查阅、怎样使用，让学生知道构造是很重要的知识点，但要注意方法，学习时对数字不必死记硬背，有些规范只需简单了解，弄清其目的、道理即可。

另外，在教学时可适当引用一些国内外工程实例。结合实际情况，使学生灵活掌握相关原理。例如，在教学结构设计时，可结合一些工程事故进行讲解，哈尔滨明滩大桥坍塌事故，在设计上，独柱墩的设计结构导致桥梁平衡性差，多辆车压在一侧，产生的荷载使桥梁失去平衡而垮塌。另外，桥梁的承重不可达到其极限承载力，在设计桥梁时应考虑桥梁各类材料的安全储备等等。采用工程实例说明，可以使学生更加生动具体地与所学的知识联系在一起。

针对技工院校学生动手能力强、分析能力相对较弱的特点，结构设计原理的教学应以培养技工院校学生分析思考能力和创新意识为目的。不应仅仅是在教学过程中采用各种方法让学生对理论知识有较好的掌握，还要与工程实践相结合，真正培养出手脑结合的高素质技工人才。教师应在今后的教学中积极探索新的教学方法，培养适合社会需求的高水平技工。

（作者单位 江苏省交通技师学院）

编辑 王团兰