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工程管理類建筑結構教學

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工程管理類建筑結構教學

結構就像是人體的骨架,是一種受力體系,承擔各種作用,要求不出現大的變形,不因外界干擾而影響骨架壽命,在此基礎上滿足經濟合理的要求。這樣就把結構知識和工程造價知識聯系在一起,使學生認識到工程造價不能脫離工程而存在。而后續教學內容圍繞講述結構可靠性和經濟合理性這條主線展開,并以基本構件承載力計算和變形驗算為切入點逐步深入,體現課程特點。

加強相關課程間的聯系

建筑結構課程內容涉及建筑材料、房屋建筑學、建筑(工程)力學、建筑施工等課程的知識。在課堂教學過程中應注意課程間的聯系與溝通。讓學生了解為什么要學這門課程?涉及到前期哪些課程知識?對后續課程有什么作用?例如,鋼筋混凝土梁是房屋建筑中最常見的構件。在房屋建筑學中梁的尺寸和形狀與建筑設計以及房屋的凈空高度要求有關;從建筑材料的角度看,梁是由混凝土和鋼筋兩種材料結合而成的組合受力構件,發揮著各自不同力學性能,承擔相應荷載作用。從力學看梁是承擔橫向作用的受彎構件,在受荷后截面上存在彎矩和剪力兩種內力作用,內力作用后發生撓度變形、可能出現裂縫。所以建筑結構中梁的設計計算就是依據力學原理,根據梁在破壞時極限承載力,在相應基本假定條件下根據力學中力和力矩平衡關系求解出梁中所配縱向受力鋼筋和箍筋數量。在保證承載力基礎上依據力學知識結合混凝土材料特性驗算梁的撓度和裂縫寬度,使其符合安全性和適用性要求。那么制作某根鋼筋混凝土梁的費用(造價)如何?引入在建筑施工中講授的梁中各鋼筋下料長度的計算方法,求出鋼筋總重量和混凝土體積,套用相應的預算定額,此梁的直接費用即可求出。另外還可以通過設計對比,找出合理配筋、合理截面尺寸使梁的造價更加趨于經濟適用。因此,建筑結構這門課程在教學中始終要與力學、建筑材料等課程緊密配合。這樣做一方面可回顧以往關聯課程知識,另一方面把學生所學零碎知識點連成片,相互融會貫通,相互促進,加強理解,使學生不但能知其然,還要知其所以然,學習積極性也會不斷提高。

充分發揮現場教學作用

傳統的教學以教師課堂講授為主,對于建筑結構課程僅此還不夠。結構設計計算理論多,內容抽象繁雜、枯燥,學生缺乏學習興趣。僅憑課堂講授不易使學生對結構有深刻的理解,加之課程的實踐性較強,學生對結構體系感性認識較少。所以除運用現代化的教學手段開展教學活動,擴充教學信息量和增加學生對建筑結構的感性認識外,還應利用現場教學的直觀優勢。例如,利用業余時間到校園和周邊建筑工地參觀,讓學生看到“建筑實物”,非常自然地就會明白混凝土框架結構、砌體結構各自的結構特點。又譬如,利用施工現場參觀講解鋼筋混凝土肋型樓蓋中梁、板、柱之間的傳力關系,以及梁板柱中鋼筋的布置。在參觀中隨時提出問題,讓學生思考作答。例如,樓蓋模板怎樣支設,怎樣拆除?單向板、雙向板怎樣區分?梁、板、柱鋼筋綁扎的先后順序是什么?工程量怎樣計算?套用預算定額中的哪個分部分項工程?混凝土的自然養護時間應該是多少天?學生通過現場教學,對所學知識一目了然,牢記于心。另外在教學過程中根據所學的專業知識,要求學生有針對性的現場實踐,鞏固和充實理論知識并把實踐過程寫成報告,作為學生平時考察成績的一部分,這樣會很好地調動學生的學習熱情,加深學生對專業的了解和熱愛,培養學生的工程意識。

提高專業教師素養

傳統的教學方式注重教師對書本內容的講授,教師只需要具備較好的專業理論知識,就可以勝任教學工作。現代高等教育強調口徑寬、基礎厚、能力強的綜合素質培養目標,教師肩負著為社會經濟發展培養復合型應用型人才的重任,促使高校教師知識、能力和素質等方面的要求也應不斷提升,正所謂“要給學生一碗水,教師先有一桶水”,“打鐵還需自身硬”,單純的“教書匠”已不能適應當代人才培養的需要。為此作為教學的主體之──教師,應注意以下4個方面:一是要加強學習,博覽群書,深入研究,密切關注本行業本專業的發展動向,熟悉和掌握新理論、新工藝、新技術和現行規范、規程、標準等。二是全局觀念,把握好學科專業之間,相關課程間的先后銜接順序和課程所要解決的問題,保證所講授的內容有的放矢,促進教育教學水平不斷提高。三是教師要有豐富的工程實踐經驗和社會經歷,把工程實例穿插在課堂教學中,豐富教學內容,體現真實感,把教師的社會工作經歷告訴學生,幫助學生充分認識所學知識對實踐的指導作用,促進學生學好專業知識為今后工作奠定扎實基礎。四是需要認真選用教材,備好課,適當將科研、教研成果引入課堂教學中,不但能夠豐富課堂內容,激發學生學習的興趣,而且還能夠調動學生學習的主動性,培養學生的工程意識。五是對教學對象──學生群要有比較充分的了解和認識。九零后與七八十年代的學生相比較無論是在個性、人生觀和價值觀還是對社會認識、信息量的攝入和對知識渴求等方面已經發生了很大變化,教學體系中教與學主體也悄然發生著變化。教師正逐步轉變角色,由教學主導者變為教學引導者,而學生也逐步地由被動學習變為自主學習,盲從性少了。這種角色的轉變要求教師的教學應更加開放更加教學相長,要求教師和學生共同探索知識共同提高。為把握這種變化和差異,應注重設置講授內容,突出重點,深入淺出,采用生動活潑的語言加上通俗易懂的例子增強課程的感染力,拉近師生之間的距離,得到學生的認可。例如,在講授混凝土軸心受拉構件裂縫寬度計算時,課前把面粉加水拌好裹在橡皮條上,待其干燥后拿到課堂進行演示。包裹的面粉相當于混凝土,橡皮條相當于鋼筋。張拉橡皮條時,包裹的面粉其抗拉強度遠低于橡皮條,故而在所裹面粉上出現第一條裂縫,再繼續張拉橡皮條,面粉表面裂縫增多直至分布、間距趨于穩定。這時趁熱打鐵告訴學生為什么會發生這種現象呢?因為裹的面粉和橡皮條在張拉時變形大小不同,形成了變形差,裂縫必然產生。學生有了直觀感受后,再來講述混凝土構件裂縫寬度計算,學生就很容易理解,而且掌握的比較牢固。另外還應注意到,建筑結構這門課專業性較強,相關課程聯系廣泛,教學難度大。力學是結構設計計算的理論基礎,結構是依據力學原理建造的實物,沒有力學理論,結構如同海市蜃樓。因此結構與力學密不可分。只要真正學好弄懂力學,結構問題就能迎刃而解。因此在前期教學中應提高對建筑(工程)力學學習的重視程度,在可能的情況下適當增加學時,配備業務能力強專業素質高,教學經驗豐富的教師擔任力學課,打好基礎推動后續課程順利實施。

結語

針對建筑結構課程教學談了一些看法和體會,在實際教學中也取得了良好的效果,希望能有借鑒作用。建筑結構課程所要講述的結構無論是按照材料分類還是按照受力體系分類就目前教學情況而言不宜面面俱到,實踐證明效果也不好。建議今后能選擇最具有代表性混凝土結構為主要授課內容,其他如砌體結構、鋼結構以及與土木工程有關的專業知識可開辦各類講座或者作為選修課完成,點面結合,突出重點。

作者:孫犁單位:洛陽理工學院繼續教育學院

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