吴 竞,管林波(同济大学浙江学院土木工程系,浙江嘉兴 314000)
应用型本科土木工程专业培养计划中混凝土结构课程调整建议
吴 竞,管林波
(同济大学浙江学院土木工程系,浙江嘉兴 314000)
混凝土结构相关课程是土木工程专业的必修主干课程,为学生后续专业课程的学习及毕业后能尽快胜任工作垫定基础。然而这类课程总让学生感到难学,造成了学生学习压力大、考试成绩不理想等状况。本文对混凝土相关课程的教学大纲进行分析,并参考《全国土木工程本科指导性专业规范》和《土木工程教研室会议纪要》等内容,提出了适用于本校土木工程专业有关混凝土结构课程的培养计划和教学大纲的调整建议。
混凝土结构课程;教学大纲;《全国土木工程本科指导性专业规范》;《土木工程教研室会议纪要》
原有的土木工程专业混凝土结构课程分三类。(1)专业基础课程(B1类):混凝土结构基本原理[1],4学分,68课时;(2)专业特色课程(C1类):建筑混凝土结构设计[2],2.5学分,42.5课时;(3)实践类课程:建筑混凝土结构课程设计,1学分,20课时。以上均为必修课程,是连接基础课程和后续专业课程的纽带。
自2006级以来,某应用型本科学校土木工程系教学培养计划主要来自同济大学,前期专业任课教师也为同济大学任同门课程的教师。在学生基础差异比较大的情况下,混凝土结构课堂教学课程的不及格率一直较高(2009-2011级),最高达到了50.59%。混凝土结构课程作为学生接触比较早的专业课,不及格率高给学生的学习造成了压力,影响了学生的后续专业学习兴趣。但实践类的课程设计的成绩情况良好,不及格率最高仅有1.24%,说明学生更倾向于结合工程实际来进行学习。因此,教学改革和培养方案的制定应注重培养学生的实践创新、职业能力。
2.1 土木工程专业培养目标
应用型本科学校的土木工程专业主要培养能在土木工程领域从事设计、施工、管理工作的应用型高级工程技术人才和管理人才。本专业学生应扎实地掌握土木工程学科的基本理论和专业知识,接受土木工程师的基本训练,具备在土木工程设计、施工和管理等部门从事技术和管理工作的能力;掌握一定的人文社会科学知识,熟悉与土木工程相关的投资与开发等基本知识,具有较强的适应能力。
2.2 《全国土木工程本科指导性专业规范》
《全国土木工程本科指导性专业规范》对混凝土结构基本原理的核心知识单元、知识点和推荐学时,建筑混凝土结构设计的知识单元和推荐学时及建筑混凝土结构课程设计的核心实践单元、知识技能点都有相应的规定。其中,结构设计原理和方法中加入了抗震部分内容,课程设计中除了钢筋混凝土肋梁楼盖的设计,还包括单层工业厂房排架结构的设计。
2.3 《土木工程教研室会议纪要》——关于培养方案修订的讨论
该应用型本科学校土木工程教研室经多次讨论,建议在修订培养计划时,将“工程结构应用软件”课程中建筑混凝土结构设计软件、建筑钢结构设计软件以及概预算软件的相关内容分别加入“建筑混凝土结构设计”“建筑钢结构设计”和“工程概预算及招投标”课程中,并对这三门课程的学分和学时作相应调整。
3.1 思路
3.1.1 采用分层次教学模式
将混凝土结构课程分为一般掌握内容和提高内容。一般掌握内容针对全体学生,能满足毕业后的职业需要,为必修课。提高内容针对需要进一步深造的学生,以选修课形式开设。
3.1.2 采取部分内容引导式教学
利用高速发展的互联网技术,用“提出问题→寻找答案→课堂答疑”的翻转课堂模式进行教学。这部分内容应避开核心内容部分,对教学要求为了解的部分内容进行尝试,根据效果进行下一步改革。
3.1.3 增加图集应用和软件应用部分
在构件的结构施工图部分增加平面整体表示法的施工图绘制;在课程设计中,不但增加平面整体表示法的施工图绘制,也增加了PKPM软件应用设计。
3.2 教学大纲调整建议
3.2.1 混凝土结构基本原理
3.2.1.1 课时变化
总学时为68学时,调整前理论课为63.5学时,实验课为2学时,习题课为2.5学时。调整后理论讲授课为41学时,讨论课为20学时,习题课为7学时。
3.2.1.2 课程基本内容及要求调整
基本内容及要求略有变化。课程前半部分以讲课为主,学生课后完成习题,进行练习和思考。后半部分以“提出问题→寻找答案→解决问题”方式授课,以学生为主导,提高学生的学习主动性。课程内容在参考《全国土木工程本科指导性专业规范》的基础上,删除部分工程中应用较少的计算内容,放到选修课中讲解。主要调整如下:(1)第1~6章为教师主讲章节,让学生了解基本概念,熟悉实验过程,掌握受力性能和分析方法,引导学生翻阅图集和规范;根据计算过程的相似性,删除受弯构件工字型截面正截面的受力计算、非对称配筋偏心受压构件的计算、偏心受拉构件的计算等内容;(2)第7~12章为学生主导,教师从旁引导、答疑、解惑。教师提出问题后,学生自主学习构件的实验过程、受力性能和分析方法,翻阅规范和图集;删除弯剪扭构件的受力计算、预应力受弯构件的计算等内容。
3.2.2 建筑混凝土结构设计
3.2.2.1 课时变化
总学时由42.5减为34学时,调整前理论课为40学时、习题课为2.5学时,调整后理论讲授课为24学时、讨论课为4学时、习题课为6学时。
3.2.2.2 课程基本内容及要求调整
本课程基本内容和要求调整较大。部分内容与荷载、钢结构和基础工程课程内容重复,拟删掉;在部分章节中增加结构抗震的内容。具体调整内容如下:(1)删除“概论”中与荷载课程重复的概念和计算、“单层厂房排架结构”中与钢结构课程重复的单层厂房的组成及结构布置等内容;(2)在多层框架结构中加入抗震相关内容,包括掌握基本概念、计算方法及构造要求等内容。
3.2.3 建筑混凝土结构课程设计
3.2.3.1 课时变化
总学时由20增加为40学时,调整前设计课为20学时,调整后主讲课为14学时、设计课为18学时、上机课为8学时。
3.2.3.2 课程基本内容及要求调整
课程设计课时量增加一倍,内容和要求也将提高,意在培养学生的实践能力。除了保留以往的梁板结构设计(弹性理论、塑性理论)、框架柱设计、楼梯设计、独立基础设计、绘制结构施工图外,拟增加如下内容:(1)增加平法施工图的绘制。构件设计中增加平法施工图的绘制,让学生自主学习和翻阅图集,并学会用制图软件进行绘制;(2)增加抗震设防要求的框架结构构件设计。在框架结构设计中考虑抗震设防要求,并在绘制结构施工图中考虑抗震构造要求,引导学生翻阅规范和图集并进行设计;(3)增加PKPM软件应用。利用PKPM软件对框架结构设计进行计算校核,使学生学会判断计算结果是否存在问题、如何处理问题;(4)学分由1.0调整为2.0学时,课时由20调整为40学时。
3.3 培养计划相关调整
经过以上调整,土木工程专业培养计划中混凝土结构相关课程的学分和学时等调整情况如表1、表2所示。
表1 混凝土结构相关课程教学安排情况
表2 混凝土结构相关实践环节安排表
应用型本科土木工程专业的学生毕业后从事施工管理等工作岗位的比重较大,所以在学习过程中更注重与实际工程的密切结合。在培养计划的制定过程中,应考虑使学生更容易掌握混凝土结构基本原理课程的知识点,打好基础;并建筑混凝土结构设计及其课程设计更有针对性地面向学生的职业需求,使学生毕业后能尽快地适应工作。调整后的培养计划和大纲更适合应用型本科学校的学生,实现了因材施教的分层次教学模式,更贴近土木工程专业的培养目标。
[1]程文瀼.混凝土结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2]Arthur H Nilson.混凝土结构设计[M].过镇海,译.北京:中国建筑工业出版社,2003.
2016-12-23
浙江省2016年度高等教育课堂教学改革项目“土木工程专业‘弹幕式’课堂教学方法探索与实践”(kg20160644)。
吴 竞(1982- ),女,讲师,硕士,从事土木工程专业混凝土结构、工程结构防灾减灾研究。
G642
A
2095-7602(2017)06-0122-03