混凝土结构设计原理课程的教学探讨

蔡张杰

盐城工学院，江苏 盐城 224000

混凝土结构设计原理课程的教学探讨

蔡张杰**

盐城工学院，江苏 盐城 224000

混凝土结构设计原理是土木工程专业的核心专业基础课，结合其理论性与实践性紧密结合的特点，对教学内容、教学方法和考核方式进行了探索和实践。

钢筋混凝土结构设计原理；课程特点；教学；方法；考核

混凝土结构设计原理是土木工程专业的核心专业基础课，是一门理论性、实践性很强与现行的规范、规程等密切相关，综合性强，教学难度大的课程。其先修课程有理论力学、材料力学、结构力学、土木工程材料等，为后续专业课的学习、混凝土结构课程设计、毕业设计提供理论依据和计算方法，同时也为学生今后参与工程实践或者进一步深造打好良好基础。课程主要讲授钢筋与混凝土的材料性能，钢筋混凝土结构的设计原则，钢筋混凝土受弯、受压、受扭构件的承载能力计算，钢筋混凝土构件正常使用状态下的裂缝、变形及耐久性的验算，预应力混凝土结构的设计基本原理等。

然而该课程与先修课程相比具有多方面的差异性：混凝土和钢筋弹塑性材料本构关系多；计算公式参数多、假定多，解答结果种类多；构造措施多；规范要求多等。对学生的学习，教师的教学带来了一定的难度。本文从教学内容、教学方法、考核方式三方面做出了一定的探讨。

一、教学内容

(一)课程综合性强，与基础课程联系紧密

本课程主要讲授钢筋混凝土结构与预应力混凝土结构的设计原理与计算方法。课程由混凝土和钢筋这两种具有特殊物理力学性能的材料入手，然后逐章介绍基本构件的实验-基本假定-应变应力图形-计算公式-构造要求。

要深入掌握这些核心知识点，首先应使学生透彻理解混凝土的强度与变形、钢筋的强度与变形，为实验结果的分析提供理论依据。构件从实验加载开始到构件破坏结束整个过程中，紧密结合力学知识和基本假定详细推导应力图形。运用材料力学和数学进行计算公式推导、简化过程中，贯彻混凝土和钢筋这两种特殊材料对构件受力平衡分析计算公式的复杂影响，导致计算结果具有一定可变空间，转变学生思维模式。计算公式中引入的一些计算参数和经验参数，例如相对受压区高度、受压构件稳定系数等，结合《钢筋混凝土结构设计规范》和工程经验帮助学生理解。对于现行规范提出的不同类型构件的不同构造措施，例如钢筋直径、间距、保护层厚度、合理配筋率范围等，从材料各自的力学特性、非力学特性，以及这两种材料的组合使用出发，结合工程应用和实验结果，帮助学生理解和记忆。

(二)对比讲解，加深重难点知识的理解

在讲授过程中，帮助学生整理各章节之间的内在联系，进行对比讲解，使学生对重难点知识的掌握更加牢固。例如第一类T型截面与单筋矩形截面对比；第二类T型截面与双筋矩形截面对比；大偏心受压构件与受弯构件对比等。在合理安排教学内容的基础上，引导学生复习相关先修课程来帮助重难点知识的理解。同时对课程中出现的不同构件的不同构造要求，适时归纳与分类，使其条理化和简单化。

二、教学方法

(一)预习引导、重点突破

在讲解前进行预习引导，提出几个下次课学生需要回答的问题，使得课程的预习有目的性和针对性。在讲授过程中，对重难点部分放慢节奏，观察学生课堂反应，及时调整和随堂复习。课后复习要求学生主动进行教学内容的对比和总结。做到每章内容有提要，重难点知识有归纳和总结。

(二)传统教学与多媒体有效结合

对于混凝土结构设计原理这门理论性和实践性结合紧密的课程而言，一方面需要传统板书教学，例如受弯构件正截面承载能力平衡方程的建立及其试用条件，通过板书的形式推导，可以引导学生主动分析问题、思考问题，加深理解和记忆；另一方面需要多媒体的现代教学方法，例如受弯构件正截面破坏全过程，可以通过图片及视频资料重现，结合力学知识，对破坏特征归纳总结，使得学生对知识的理解全面化、立体化，促进学生学习的积极性和主动性。

(三)理论与实践相结合

混凝土结构设计原理很多计算公式由实验结果回归而成并且计算结果不唯一，理解起来存在一定的困难。通过工程案列教学，使学生参与资料的收集、方案的选取、计算结果的分析，加深工程概念，培养工程素质。组织学生进行工程现场观摩，加深基本构件的配筋方法、构造措施以及混凝土结构施工的理解。

三、考核方式

混凝土结构设计原理是一门理论与实践紧密结合的课程，既有系统的科学理论，又有很强的工程概念。课程要求学生掌握拉、压、弯、扭、剪五大基本构件的受力性能、计算方法和构造措施，具有运用《钢筋混凝土结构设计规范》解决实际工程问题。但本课程中计算公式复杂，参数取值多，构造要求多，采用完全闭卷考试的形式对学生记忆工作量增加太多，而且会导致学生的复习只侧重于公式的死记硬背，知识掌握不够全面。笔者认为，可以尝试将侧重理论基础的闭卷考试和侧重工程实际的开卷问答相结合的考核方式，同时考核成绩中还应囊括作业成绩、平时考核成绩、实验成绩等方面，具体考核方法为：作业成绩占总成绩10%，平时考核成绩占总成绩10%，实验成绩占总成绩10%，开卷问答占总成绩20%，期末考试占总成绩50%。采用多元化的考核方式，可以多方面的检查学生对课程的掌握情况，有效避免学生平时不认真，考前突击的不良现象。

四、结语

混凝土结构设计原理主要讲述基本构件设计原理和设计方法，课程内容多，知识广，与基础课程联系紧密，工程应用型强。根据课程特点，不断探索和实践多样化的教学方法，提高学生学习兴趣，增强学生课本知识联系工程实践的能力，并且在教学过程中应重视学生综合素质的培养，为今后从事土木工程相关工作打好基础。

[1]东南大学，天津大学，同济大学合编.混凝土结构设计原理[M].5版.北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]王秋萍，李宏伟.混凝土结构课程的的教学方法初探[J].高等建筑教育，2005，14(1)：59-61.

[3]整洁，朱方敏，程昌林，张衍林.高等水利类专业《结构设计原理》课程教学改革研究与实践[J].科技致富向导，2013(30)：350.

[4]匡亚川.论混凝土结构设计原理教学方法改革[J].长沙铁道学院学报(社会科学版)，2008(4)：110-111.

TU37-4；G

A

** 作者简介：蔡张杰(1989-)，男，汉族，江苏盐城人，长安大学建筑与土木工程，工程硕士，盐城工学院，助教。