浅析混凝土结构设计课程教学改革

高秋梅， 孙跃东，尹东霞

（1.山东科技大学土木工程与建筑学院建筑工程系；2.山东科技大学网络安全与信息化办公室，山东 青岛 266590）

应用型人才培养主要是以应用能力为中心，以培养具有创新能力的工程应用专门人才为目标，应用型创新人才应体现在学生的知识结构与工程能力协调发展上，应使学生既有工科学生较强的动手实践能力，又要有理科学生的坚实理论基础和思辨能力，还应有一定土木工程学科领域的创新能力。因此，把握社会发展对应用型人才知识、能力和素质的迫切需求，确定专业核心能力，推动课程改革与实践，培养符合社会需要的高素质工程应用型人才，是应用型本科高校所要考虑的首要问题。在此背景下，本文对混凝土结构设计课程的教学进行了一些改革探索和实践，改进传统教学方法，以达到提高学生的工程素质和工程实践能力的目的。

1 混凝土结构设计课程特点及教学中发现的问题

1.1 课程特点

混凝土结构设计是土木工程专业的核心专业课程，本课程在混凝土结构设计原理的学习基础上，主要讲授梁板结构、单层工业厂房结构和多层框架结构的设计方法，与国家现行的规范、行业标准有紧密关联，不仅包括学生从事结构设计的必备知识、对后期高层建筑结构和工程结构抗震等课程的学习有着较大的影响，而且包括学生毕业后从事施工和现场管理工作必要的基础知识，具有较强的综合性和实践性，其教学质量和教学效果对学生的专业素养和工程意识有很大影响。

1.2 课程教学中存在的问题

在教学过程中，发现目前混凝土结构设计课程的教学中存在的问题如下。

（1）理论与实践脱节，不能很好地满足社会需求。企业希望我们培养的学生应具备毕业就能上岗的综合专业素质，并具备吃苦耐劳、刻苦钻研、勇于创新的意志品质，经过一段时间的历练，能顺利发展成为一名合格的建筑工程师。而传统的教学过程中重理论、轻实践，教学与实践脱节导致学生不能完全理解和吸收理论知识，不能建立整体结构概念，缺乏工程意识，更不能满足企业对学生的知识、能力和素质的要求。

（2）授课模式不能保证教学效果。传统课堂的模式为教师讲授为主体，现在大都是利用多媒体授课，课件的质量和老师的授课水平对课堂教学有着关键的影响。大多数情况下课件内容多，老师讲课速度快，而学生则是被动接受，若老师不能调动学生参与其中进行思考，忽视学生的主体地位，师生互动不够通畅，学生则容易走神甚至困倦，学生的状态反过来也会影响老师讲课的积极性，这样就难以保证教学效果，更不利于调动学生的课堂积极性和创造力。

（3）课程考核方式不合理。目前课程考核一般以期末考试成绩为主，由于课程中结构设计过程较为复杂，且公式和构造要求多，且考试多为闭卷考试，因此考试内容偏重于记忆，一般考题的深度和难度基本与课本例题和作业相当，对学生的应用知识解决问题的能力和创新能力的考察基本无涉及。况且这种考核方式与毕业后参加注册工程师考核要求也不同，这种考试方式重结果轻过程，不能全面反映学生的真实掌握程度，也不利于提高学生解决问题分析问题的能力。

因此，本文针对混凝土结构设计教学中存在的上述问题，基于应用型人才培养目标，进行课程教学改革，旨在提高学生分析问题解决问题的能力和理论与实践相结合的能力。

2 课程教学改革探索

2.1 基于工程教育专业认证标准要求，以学生能力培养为重点，重构课程目标

在工程教育认证背景下，认证标准规定了专业培养学生的通用标准和专业补充标准要求，总体来讲，包括：以学生为中心（SC）的理念、以培养成果为导向（OBE）；在目标上强调与产业社会相结合；在过程中注重对目标达成的支撑；在行动上强调持续改进；在认证和评价上实行第三方评估机制。参照土木工程专业补充标准中的课程体系对混凝土结构设计课程的要求，在授课过程中将培养学生的专业素养和能力与毕业要求的工程知识、问题分析、研究和终身学习四个方面高度关联起来，并在知识、能力和工程素养方面重构课程目标。

不仅知识方面要掌握楼盖结构、单层工业厂房、多层框架结构的设计理论、设计方法和相关构造措施，而且要培养学生能够进行简单混凝土结构的设计计算，并能利用PKPM等专业软件进行计算结果校核并出图，并能用绘图软件绘制结构施工图的能力，旨在提高学生的学习能力和分析解决问题的能力。

2.2 改革教学模式，实现多种教学方式和教学过程的有机融合

教学中以课堂讲授为主，融入模型教学、现场教学、实验室教学、线上线下相结合等多种教学方式。根据课程内容安排，教学可采用“翻转课堂”“案例教学”等多种方法来进行。通过多环节的互动教学，形成老师为主导、学生为主体并深度参与的课堂教学环境，达到了以“学习和学生”为中心，以“教会和学会”为目标的教学效果。

充分发挥教师科研和案例教学在课程教学中的作用。将老师特色科研、现场教学、工程案例分析，包括工程质量和安全事故案例融入教学过程，引发学生的兴趣、疑问和好奇，然后总结归纳目前所取得的部分成果以及尚待解决的问题、今后的研究方向，从而使学生加深了相关教学内容的印象，并且耳目一新，激发了主动思考和学习兴趣，实践证明，这种做法具有良好的教学效果。提高学生利用所学知识解决科研和实际问题能力，提高学生的学习兴趣和成就感，增强学生的社会责任感。

2.3 基于执业能力培养，进行课程改革

在我国注册结构工程师制度下，只有通过注册结构工程师考试的土木工程专业毕业生才能取得执业资格。但是，结构课程教学主要集中在基本理论和知识的讲解方面，而忽略了知识在具体工程中的应用，使得学生在学习过程中感觉学而无用，不能落到实处，更不能最大程度上调动起学生的积极性。而且注册考试案例和试题大多考察的是系统的知识结构，这样在学习中有助于学生系统化和连贯性地掌握知识，具有很强的可操作性，有助于提高课堂效率和教学质量。若在教学过程中面向执业能力，将注册考试内容和工程案例渗透到教学中去，让学生感觉到学习的重要性和所学知识的作用，就可以大大调动学生的积极性。

注册考试集中在对规范的理解和应用上，规范是结构设计的根本，课本内容大多来源于规范，但出现的形式不同于规范条文且内容少于规范，使得学生对规范比较陌生。因此，在教学过程中紧密结合规范，突出规范的重要性，组织规范学习小组。一方面，若在传统教学内容的基础上，加强构造设计内容的教学，并将相关规范条文与教学内容对照讲解，加深学生对规范的理解。另一方面，课下组织规范学习小组，学习课程所涉及的《混凝土结构设计规范》《建筑结构荷载规范》《建筑结构可靠度统一标准》等规范，每周由老师提供学习主题，学生分组自主学习，以达到锻炼学生的自学能力和培养学生独立思考能力的目的。如在学到偏压构件正截面受压承载力计算时，对于I形截面偏压构件的设计计算，可以安排学生自主学习，每组可以将学习成果在课堂上交流，这也可以作为平时成绩的考核依据。

2.4 采用多元成绩评价机制，重视过程考核

针对传统考试方式的不足，在土木2015～2018级尝试采用开卷考试，重点考察学生基础知识的理解和应用知识解决问题的能力。考试成绩由平时成绩（50%）和考试成绩（50%）组成，加大平时考核成绩权重，平时成绩主要包括出勤、作业、讨论、展示、提问、线上学习等环节，注重对学生学习过程的控制和评价。目的是提高学生课堂参与度，改变沉闷单调的课堂气氛。通过改变考试方式，提高了学生的学习兴趣，提高了学生应用规范解决问题的能力，也进一步与以后的注册考试接轨。

3 教学效果

通过在课堂上对改革措施的实践，以“学生和学习”为中心，以“教会和学会”为目标组织日常教学，课堂互动模式教学提高了学生参与度，听课的多了，玩手机的少了，深度学习的多了，混日子的少了。学生基本知识扎实，分析问题和解决问题的能力得到提高，工程意识得到强化，增强了社会责任感。学生成绩提高5%～10%，优秀率达到25%。学生创新能力增强，近几年土木工程专业学生在山东省、北京市和全国结构设计大赛中屡创佳绩。

4 结语

经过近五年的教学改革实践，学生的学习效果在专业课的学习中反映良好，能够学以致用，学生普遍表示收获较大，我校的混凝土教学也取得了良好的效果，提高了教学质量。说明了在重复的教学工作中，能够善于顺应时代发展，以社会需求为导向，以实际工程为背景，以工程技术为主线，结合学生的学习特点，改革教学方法是培养应用型人才质量的有效途径。