应用型本科院校“混凝土结构设计课程设计”教学改革探索*

李甜 莫春美 杨汉宁 李京儒 候程广

（南宁学院）

随着我国经济发展及高等教育大众化的快速推进，迫切需要大批应用型人才。我校一直以来积极探索应用型本科高校的办学道路，贯彻“应用型、开放式、新体验”的办学理念，以“质量发展、特色发展、创新发展”为主题，以人才培养为中心，以专业与课程建设为核心，以产教融合协同育人为重心，铸造应用型特色之魂、立稳服务地方发展之根、强固产教融合之本，努力为新时代区域经济社会发展培养高素质应用型人才。

在土木工程专业毕业生求职时期，招聘单位比较看重毕业生的实践能力。而在校阶段土木工程专业学生的实践技能的培养提高主要还是来源于实践教学。我校作为应用型大学，在土木工程专业学生的教学培养方案中，实践课时占总学时的1/4以上，认识实习、实验、实训、课程设计、社会实践、毕业实习和毕业设计都是实践教学环节的主要形式。然而，在实际土木工程专业行业调查中发现，土木工程专业学生在校阶段的实践能力培养程度与土木工程行业发展需求之间存在一定不足，为缩短两者之间的差距，应对实践教学环节进行优化改进。本文以《混凝土结构设计课程设计》为例，对课程存在的不足进行剖析，进一步促进课程教学质量提升，最大程度地提高学生的解决实际工程能力和创新性，对设计命题、教学模式、考核方式等方面提出改善性建议。

一、课程存在的问题和不足

《混凝土结构设计课程设计》综合实践教学课程的实践性较强，与现行规范、规程密切相关，是土木工程专业学习《混凝土结构基本原理》和《混凝土结构设计》课程后进行的一次全面的综合学习，并将“重实践、强能力、实基础、突特色”作为课程设计的教学目标，学习民用建筑与工业厂房结构的方案选型、构件布置、计算简图选取、内力分析，并依据混凝土结构设计规范进行构件设计，进而掌握并应用一套完整的混凝土结构设计知识。如果未能较好的学习该课程，后续的其他课程质量将无法得到保证，还会直接影响毕业设计的质量。而以往《混凝土结构设计课程设计》主要存在以下几个方面的不足。

（一）设计命题单一，设计内容缺乏工程背景

混凝土结构设计课程设计的命题主要以“钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计”和“钢筋混凝土双向板肋梁楼盖设计”两种为主，相对比较单一，没有涉及其他的结构形式，如：悬挑结构、楼梯结构、工业厂房结构等。并且多年以来题目一直大同小异，没有根据行业的需求进行系统地更新换代，每一届课程设计只是通过简单修改轴线尺寸、活载大小或材料强度等级等参数做到“一生一题”，但每个学生的设计流程几乎是一模一样的，促使学生无需亲自查阅相关规范、图集等参考文献直接“依葫芦画瓢”就可以轻松完成课程设计，因此对于相关的设计概念和公式里出现的参数不慎求解。即便完成了大量的设计计算，但每个学生的成果都是全篇一律，不符合应用型本科高校的定位，也无法适应时代对土木工程专业人才的要求，所以需要与时代接轨，使得课程设计的命题多样化，设计内容紧扣工程实际。

（二）教学模式陈旧，实践效率不高

目前，混凝土结构设计课程设计为集中整周实训课程，实践期间学生均在实训室完成设计成果，每个班均安排相应的指导老师进行监督与辅导。课程设计过程中所涉及的知识点，在《混凝土结构基本原理》和《混凝土结构设计》理论课程中均有讲授，现在的课程设计知识只是将之前所学的设计内容串联起来，因此整个设计过程中仍以教师讲授为主，与理论教学方法并无区别，即没有体现出以学生实践为主，也缺乏师生之间、学生之间的互动，导致主动学习的积极性不高。由于长时间面对面辅导，当学生遇到问题时，为了图方便，第一时间想到的并不是翻阅相关文献分析和解决，而是求助于指导老师。甚至有些学生比较内向，不愿意求助他人，也无法独立解决问题，就乱编数据蒙混过关。在设计过程中，难免会遇到共性问题，指导教师对此进行讲解和分析后，但由于每个学生的进度都大不相同，经常需要教师反复进行讲解，大大影响了实践教学效率，也浪费了教学资源。这种培养方式对学生的分析和解决问题能力起不到明显的提升作用。

（三）过度依赖教材，忽略专业规范和图集的应用

在课程设计过程中，不少学生自始至终就仅有一本教材作为设计工具书，忽略了本专业规范和图集的重要性。教材本身除了依据规范和图集进行编辑外，还进行了设计内容或者复杂公式的诠释和例题的解读，并且课程设计的内容和难度要求与所用教材里的例题较为相似，因此大部分学生主要以教材为中心，而在今后的实际工程设计中却要依据规范、手册和图集等。更有甚者从头到尾照抄教材中的例题，并没有查阅相关参考文献。导致学生不清楚设计过程中各种参数和系数的选取于哪本规范，只知道在教材中出现过，知其然而不知其所以然。因此在批阅设计成果时，经常出现计算书配筋结果和施工图不对应的情况，且对钢筋锚固和截断不做严格要求，施工图质量比较低，无法投入工程使用，没有达到真正培养学生实践能力的目的。并且大部分教材例题仍为内框架结构形式，随着2010版《混凝土结构设计规范》的出台，内框架结构已退出舞台，为了契合实际工程，任务书更多的是以框架结构进行设计，但学生未能结合自身的专业知识进行判别，仍按课本例题照做，导致设计返工。

（四）考核体系不全面，缺乏过程性考核

课程设计一般集中在学期末，此时学生面临多门课程的期末考试，部分学生为了寻找捷径，套抄往届成果或者网上的模板，日常检查也不严谨、不规范，忽视了对学生设计过程性的监管，倘若课程设计最终成绩的评定仅以设计成果作为唯一依据，这种成绩也不具参考性，甚至还会导致个别照抄学生的成绩反而比“原创”的同学高的现象存在，使得成绩失之公平，无法确保课程设计成果的质量。

二、课程设计教学改革思路

对于目前存在的不足，应从课程设计命题和内容、教学模式、考核评定等方面进行相应的改进。

（一）课程设计实行一体化模式

为解决命题单一，即使通过开展校企合作增加命题的多样化也难以做到“一生一题”，每届学生都足足有5-6个班级，人数众多。与此同时，调查显示，部分学生毕业前夕仍对本专业的知识模糊不清，担心毕业后能否胜任本职工作。究其原因，与传统的教学组织有一定的内在联系。主要体现在各课程之间要求不统一、标准不一致，彼此内容没有紧密联系，很难使学生对工程技术形成一种综合性的整体认识，因此实行课程设计一体化模式势在必行。为了更好地模拟房屋建设的真实过程，应将多门相关课程设计进行整合安排，实现房屋从建筑、结构、地基基础整体的设计过程，还可以延续到工程概预算和YJK软件应用中，实现课程设计一体化，具体模式如图1所示。根据人才培养方案的设置，首先进行《房屋建筑学》民用建筑课程设计，真题真做，作为结构等后续课程设计对象，还需充分考虑混凝土课程设计的要求，实现建筑类型和结构形式的多样化，做到真正的“一生一题”，从而最大限度地调动学生的学习的主动性，减少或避免抄袭现象发生，培养学生的创新意识和工程意识，真正达到设计实践的目的。

图1 课程设计一体化模式

（二）“线上”+“线下”混合式教学模式

传统的课程设计教学手段已无法满足应用型人才培养的发展需求。在整个课程设计过程中，在教室指导课程设计与网络上的课程设计指导都有着各自的优势，将这两种形式结合起来指导学生在教学中得到了广泛使用。因此，教师可以借助超星学习通引入“翻转课堂”教学模式，突出学生的主体地位，以学生独立完成为主、教师指导为辅。

课程设计开始前，指导教师应提前告知学生需准备的相关规范和图集，以方便学生在课程设计中快速提高运算、制图和使用技能手册、文献资料的能力，亦培养了学生独立设计和解决工程问题的能力，为毕业后从事结构设计工作打下了良好基础。课程设计初期，为了尽快使学生进入结构设计状态，教师与学生可以先进行面对面的教学，指导学生进行梁板的结构布置、截面选取、计算简图、荷载计算等，目的是确保学生设计思路的渠道是畅通的。该阶段教师主要以逻辑性知识点为引导，学生依据已掌握的理论设计知识进行分析和判断，并梳理设计步骤，激发其设计热情。然后，在课程设计进入“结构构件设计计算”阶段，可以采用超星学习通平台建设课程资源中进行结构设计，本阶段主要以学生自主学习、相互探讨为主导，学生能够根据自身的实际情况确定学习目标，并据此目标来管控自己的学习时间、学习内容，有的放矢地自主进行学习。在此过程中遇到的问题均可以在学习通平台进行网络提问，老师和其他学生能够在第一时间接收，一起探讨并解决问题，而且这些问题将一直保留在学习通平台，可以兼顾每个学生的接受能力，帮助进度比较慢的学生完成课程设计，从而大大提高了辅导效率。

对于学生经常出现的共性问题或者设计中的重要概念，尤其是工程设计中存在争议的、学生容易混淆的问题，可作为“小专题”，通过在线提问、投票、抢答等方式吸引学生的注意力，使得学生主动思考和分析问题，而不是被动地“坐等靠”。教师则可根据后台统计数据对学生掌握和认识混凝土结构设计的程度，并作为课程成绩的参考指标之一。

一门课程的结束，对于学生来说只等到了一个期末成绩，而对于提交的设计计算书和施工图中出现了哪些问题，这些问题导致的原因以及解决问题的方法却无法得知。在以往教学中，教师也无法有机会跟学生阐述这些问题。借助超星学习通平台，指导教师可以根据学生成果的完成度和合理性掌握学生对结构设计的学习情况，针对于共性问题可进行总结归纳，并在线上发布相应讲解。而超星学习通作为一种新时代的网络教学平台，相比线下的学习情况反馈了解上有着一定的优势，通过平台的大数据和分析，能够更进一步跟进学生的学习进程，成果问题反馈后学生也能立马接收到，第一时间在线上查看评价与建议，不仅提高学习效率，也有助于学生今后对相关专业的学习乃至于毕业设计。

（三）完善课程设计成果评价机制

对于课程设计最终成绩的评定，单凭设计计算书和设计施工图难以反映出学生对结构设计相关知识的掌握程度，也不能体现出学生设计过程中的努力和认真程度，有时还会助长个别学生的侥幸心理。因此，除了依据“设计成果”评定方式外，还应在总成绩考核方式上结合“过程性考核”和“答辩”作为评定指标，并且建立完善的课程设计过程管理及评价体系，在题目的讨论、方案的布置、指导的过程、阶段的互查、计算说明书的格式、施工图纸的标准、答辩的形式等方面做出系统的规定，实现课程设计全过程质量控制。改善“为应试而教，为应试而学”的现况，将学生从应试的枷锁中解放出来，真正培养学生自主学习、独立思考及实际应用的能力。

三、结语

课程设计质量是培养土木工程专业应用型人才的关键之一，课程设计命题及内容都应该紧扣工程背景，着重加强课程之间的内在联系，采用一体化模式进行全过程结构设计训练，是对工程设计的真实模拟，能大大提高学生的思维能力和设计创新能力。与此同时，采用“线上”+“线下”混合式教学模式能够更好地激发学生的学习热情，在枯燥的设计过程当中增添一些互动、讨论，以培养学生独立分析问题、解决问题的能力为目标，增加课程设计过程性管理模式，健全考核体系机制。只有这样，才能使课程设计的教学真正适应土木工程专业培养目标的需要，才能真正培养出适应社会的“宽口径、厚基础、上手快”的结构设计应用型人才。