混凝土结构课程全过程实践性教学改革的研究
摘要：混凝土结构是土木工程专业的一门核心课程，具有很强的综合性与实践性。为了调动学生学习的主动性，培养其基本工程素养，本文从案例教学在理论课程中的应用、课程设计在教学中的引导地位、实习基地的建设与使用，以及结合新规范建设试题库等角度进行研究，提出了混凝土结构课程全过程实践教学改革的思想。
关键词：混凝土结构；实践性教学；全过程；实习基地；电子题库
中图分类号：TU37；G642文献标识码：A文章编号：1671—1580（2014）11—0096—02
混凝土结构是高等院校土木工程类专业的一门核心专业课程，在整个教学计划中占有重要地位，并且直接影响到本科毕业设计能否顺利进行。混凝土结构课程具有很强的实践性，其课程的改革也一直受到广泛重视。同本专业的许多课程一样，混凝土结构的教学内容包括了理论教学→课程设计→实习见习→考核等环节，本文将针对各个环节提出增强实践教学的新举措。
一、案例教学在理论课程中的应用
案例教学最早应用于法学与医学领域，之后被引入其他领域[1]，混凝土结构课程的案例教学在近些年受到了广泛的重视。实施案例教学是建立在教师具有良好的知识储备和掌握大量材料的基础之上的[2]。这些材料可以是工程实例，也可以是毕业设计、课程设计中经常出现的问题。案例教学的核心是案例的设计，如何能通过合理的案例讲授相应的知识点是案例教学的主要因素。案例设计既要紧扣理论教学的内容，又要突出实际工程中的解决方法，其难度需适中，过难或过易都不利于激发学生的兴趣。
案例设计实例：在讲授梁板结构布置时，以某办公楼设计为背景，针对其中一个开间为7.5m、进深为9m的楼面做出多方案比较：方案一，不布置次梁；方案二，布置单根次梁；方案三，对称布置两根次梁。要求学生确定构件尺寸并且计算比较混凝土用量，以及用经济配筋率估算钢筋用量（本例中，梁取1.5%，板取0.8%），如表1所示。
该案例需要学生掌握的目标知识点有：
1.合理受力模式的选择：对称两根比单根好。
2.板厚的选择：根据短边跨度选择，并且有最小厚度限制。
3.梁截面的选择：根据跨度选择，并且综合考虑挠度、裂缝等问题。
（m3）方案一11501—110.12510.162方案二1901200×50016.69010.109方案三1801200×50016.66010.109从例题中可以看出，在满足构造要求的条件下，梁板结构布置次梁后板厚可以大大降低，能够在很大程度上节约材料用量。从材料用量的角度来看两种次梁布置方案的结果差别不大，但是方案三中梁的受力更均匀些。
二、课程设计在教学中的引导地位
课程设计是混凝土结构课程的重要组成部分，认识到课程设计的重要性有利于提高学生的主动性和参与意识，形成互动式教学[3]。教学中应强化课程设计在教学中的引导地位，紧密结合现行规范，注重培养学生的工程应用能力。
目前的毕业设计一般安排在课程结束后，时间为一到两个教学周，采用集中教学的方法[4]。但这样的安排仅能完成一项课程设计，通常内容为混凝土单向肋梁楼盖的设计或简单的框架计算，无法涵盖整个课程的教学内容，对知识的巩固十分不利。
鉴于教学学时的有限性，无法集中安排设计，可采用较为灵活的分散式教学手段，以大作业的形式布置学生进行设计。设计内容应多样化，可以包括：双向板的弹性、塑性设计，楼梯设计，单层工业厂房设计，框架结构在竖向荷载和风荷载作用下的设计。设计中务必做到一人一题。设计任务下达时应给学生留出一定的设计空间，促使他们多查规范、看图集。鼓励学生在理解设计流程、掌握相应规范的基础上，自己动手编制电算表格。另外，设计应以任务为导向对课程知识结构进行优化，补充“平法配筋”识图等工程知识[5]，提高教学内容的实用性，使学生通过这一环节的训练真正做到“懂设计”。
三、实习基地的建设与使用
目前很多土木类院校都面临学生人数过多的问题，这使得外出实习受到一定的限制。另外受天气、施工进度等不确定性因素的影响，寻找合适的实习工地变得非常困难，而且不能保证与教学进度良好地配合。
笔者所在学校建立了以应用型本科教学示范基地为平台的土木工程技能实训中心，图1、图2为实训中心部分场景。校内实习基地包含了教学所涉及到的梁、板、柱的配筋、楼梯配筋以及独立基础配筋等内容，这些内容在工地中很难一次都看到。模型的使用有助于学生将钢筋混凝土构件计算中的抽象结果与实物对应起来，尤其是对构造要求有了更深层次的认识，解决了教学中的一些难点，比如楼板与基础底板长短边钢筋的叠放次序问题、梁柱节点构造处理问题、楼梯构造问题等。充分利用已建成的校内实习基地，还可以更好地培养学生的识图能力和动手能力。
四、结合现行规范建立电子试题库
课程考核是对学生学习效果的基本检验手段，也是对教学中存在问题的有效鉴别方法。在这一环节中试题库的建设显得尤为重要，其内容既要难易适宜，也需结合实际。
试题库建设可适当融入注册结构工程师考试的内容，这些试题都与现行规范结合得很紧密，在教学中合理地使用可以提高学生对规范的重视和熟悉程度。注册考试具有很强的综合性，涉及到《建筑结构可靠度设计统一标准》《建筑结构荷载规范》《混凝土结构设计规范》等内容，这与混凝土结构教学内容包含的钢筋混凝土材料、结构设计方法、钢筋混凝土基本构件、钢筋混凝土结构设计等内容相对应。
混凝土结构设计类计算题目运算量大，结构体系计算复杂，造成设计类题目内容单一、数据缺少变化等问题，甚至很多教材都在使用同一组数据做例题。可以通过建立Excel电子表格试题库来解决这一问题，在表格设计中合理引用单元格，能达到事半功倍的效果。笔者针对本课程编制出了包括正截面抗弯、斜截面抗剪、抗扭、轴心受压、偏心受压、单向板肋梁楼盖设计、双向板弹性法和塑性法计算、风荷
载计算、弯矩二次分配法计算以及D值法计算等内容的电子表格试题库，只需给出设计参数就可以得到整个设计结果。图3为双跨单层工业厂房风荷载的计算表格。
[参考文献]
[1]顾文虎.案例教学法在钢筋混凝土结构设计原理课程教学中的应用——基于“卓越工程师教育培养计划”下的教学改革[J].方法与模式，2013（10）.
[2]毕重，聂淼鑫.《混凝土结构设计原理》的案例教学[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2008（06）.
[3]夏志成，金丰年，袁小军等.混凝土结构设计原理课程互动教学设计实践[J].东南大学学报（哲学社会科学版），2012（S2）.
[4]解国梁，郭巍，张兆强等.混凝土结构课程设计教改与实践[J].实验科学与技术，2012（03）.
[5]庞毅玲，代端明.混凝土结构平法施工图识读课程教学中任务驱动教学法运用研究[J].广西教育，2013（10）.作者简介：