軌道工程專業《混凝土結構設計原理》課程建設探討

郭智剛　于飛　譚冬蓮　曹權　劉麗萍

摘要：目前軌道工程專業混凝土結構設計原理存在課程設置不科學、教學方法落后以及學生不感興趣等問題，針對這些問題，就如何在課程設置、教學方法改進以及提高學生理解軌道工程專業的混凝土結構設計原理等方面提出了一些看法。結合具體實踐教學，探討軌道工程專業混凝土結構設計原理建設中如何改革該課程教學方法，改善教學內容，讓學生理解和掌握軌道工程方向的混凝土結構設計的基本原理和設計方法。從多方位擴大學生的知識面，培養學生的創新能力，增強學生的學習積極性和就業競爭力。

關鍵詞：軌道工程；混凝土結構設計原理；課程建設

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）33-0131-02

《混凝土結構設計原理》是軌道工程本科專業的主要專業基礎課，是學生以后從事軌道工程施工和設計應該必須學習和掌握的基礎專業知識。所以，該專業學生的專業水平是由《混凝土結構設計原理》這一課程的教學質量決定的。同時，《混凝土結構設計原理》這一課程具有很強的理論性和實踐性，因此在教學過程中，為滿足現代社會發展的需要，以及應用型人才培養目標的實現，需要改革教學方法，合理安排教學環節和改善教學內容，對課程進行剖析和定位，努力提高和培養學生在工程實踐方面的認知能力。

我國已經建設、正在建設、正在規劃的軌道交通的城市已有30多個，規劃城市軌道交通網總里程5000多公里，2014年末運營總里程已達到2933公里。我國高鐵總里程達到10000多公里，約占世界高鐵運營里程的46%。隨著我國總理李克強在出國訪問時一直向世界各國推銷我國制造的高鐵，說明我國高鐵逐漸走向世界。軌道交通學院畢業的學生有機會走出國門參與國外高鐵、軌道交通的建設，從而要求學生具備很強的專業基礎能力。因此，軌道工程方向的混凝土結構設計原理課程建設具有重要的意義。本文結合軌道工程專業方向的《混凝土結構設計原理》課程的建設實踐，就課程建設的教學內容進行了探討。

一、課程建設教學內容選擇與安排

目前國內混凝土結構設計原理的教材多達幾十種，表1列出最近幾年各大出版社所出的有關混凝土結構設計原理的主要教材。

從表1所列的教材內容大部分偏向《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTGD62—2004）和《混凝土結構設計規范》（GB50010—2010），而由于我校軌道工程專業的學生主要是從事鐵路、軌道交通行業，因此在選取教材方面主要考慮鐵路、軌道方向。因此大部分教材不適合軌道工程方向的學生。而中國鐵道出版社出版的李喬主編的《混凝土結構設計原理》為普通高等教育“十五”規劃教材，教材質量好，該類教材“強調理論、重視理論”，并且涉及到《建筑結構荷載規范》（GB50009—2001）、《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTGD62—2004）、《混凝土結構設計規范》（GB 50010—2010）、《鐵路橋涵設計基本規范》（TB 10002.1—2005）和《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》（TB 10002.3—2005），非常適合軌道工程專業學生。像軌道、鐵路交通等施工單位部門是我校這一層次學校軌道工程專業的學生畢業后大多分配到的地方，這類單位需要培養富有創造精神的應用型人才，要求學生掌握能運用基本理論解決實際工程問題的能力，因此選擇該教材在某種程度上可以滿足軌道工程專業學生的人才培養需要。

然而，此教材將第4章“軸心受力構件正截面承載力計算”放在第5章“受彎構件正截面承載力計算”前面，與第8章“偏心受力構件正截面承載力計算”脫節，同時第9章“鋼筋混凝土構件的變形和裂縫驗算”講授的是受彎構件的變形驗算和裂縫寬度計算，又與第5章“受彎構件正截面承載力計算”脫節。因此，根據我校最新修訂的課程教學大綱以及軌道工程專業培養目標的要求，對教學內容進行優化重組應建立在課程組內多方探討該課程的教學內容的基礎上，并對課程的教學內容和教學目標形成基本一致的認識。如把教材的第9章“鋼筋混凝土構件的變形和裂縫驗算”放在鋼筋混凝土受彎構件正截面計算、斜截面承載力計算后面，然后把軸心受力構件放在偏心受力構件承載力計算前面，這樣系統的把鋼筋混凝土受彎構件計算的相關內容串聯起來。

《混凝土結構設計原理》課程具有較強的實踐性和理論性，并且在教學內容上文字敘述太多，構造規定多、構件受力模式多，計算公式多，規范多。尤其是各種規范規定的符號、計算方法不同，因此學生總是覺得做題無從入手，在學習時常常覺得困難重重。所以需要經過精心選編，參考《結構設計原理計算示例》編寫了課程教學的模擬試題集和習題集，內容不僅涵蓋了全部教學內容，并包括可能遇到的所有題型以及一級結構師職業資格考試試題，而且給出標準的參考答案以及詳細解題步驟，為鞏固學生學習內容起到了非常好的作用。

二、課程建設教學方法

（一）課堂形式

為提高教學質量，我們提倡以板書為輔，以多媒體教學為主的教學手段。但是根據課上實踐來看，學生對于公式推導、理論剖析的理解不深，導致采用多媒體課件的效果不理想。因此對于章節重點內容的介紹，可以插入視頻錄像的內容使學生記住知識點。如講解鋼筋混凝土受彎構件破壞模式時，可以放鋼筋混凝土梁靜力加載試驗的錄像，便于學生了解鋼筋混凝土受彎構件適筋梁從開始加載至破壞經歷了哪幾個應力階段，各個應力階段的主要特征以及這幾個應力階段計算依據等。

（二）課堂內容

《混凝土結構設計原理》課程，作為一門實踐性較強的學科，理論聯系實際是一個非常突出的客觀事實。因此，可以在課下帶領學生到建筑工地實地參觀，并利用現場講解鋼筋的結構和構造等施工知識，有機結合理論與實踐。如：近幾年來我校新校區施工項目較多，結合軌道工程實習基地、體育館等相繼開工的方便條件，帶領學生現場參觀梁的支模，鋼筋的錨固、搭接、延伸、彎起，澆筑混凝土等施工過程，以及預應力張拉工藝及過程，了解預應力筋的種類、錨具等，可以極大的豐富了課堂內容，使理論知識在實際工程中得以化解、消化。

（三）理論教學與期末課程設計相結合

《混凝土結構設計原理》這門課程在學期末安排了兩周的課程設計，內容是預應力混凝土簡支T梁設計。在理論教學時就將課程設計題目布置給學生，重點講解預應力混凝土構件設計基本步驟，使得學生帶著任務學習，思考預應力筋的預應力損失等問題。而在期末課程設計時，對于同學們沒有理解的理論問題，也會再次采用講課的形式集中講解。通過實踐，讓學生進一步鞏固所學的內容，培養學生獨立分析和解決問題的能力，為今后從事軌道工程設計打下牢固的基礎。

三、結束語

《混凝土結構設計原理》是一門涉及到結構力學、建筑材料、施工等多方面的內容，并且是理論、課程設計和實踐相結合，同時又起著承前啟后的作用，是多門專業課程的前期課程。

針對軌道工程專業的特點，首先在課堂上采取視頻錄像、動畫等教學手段吸引學生的興趣。其次，在實踐環節方面帶領學生參觀施工工地，使學生深刻理解抽象的書本理論知識。最后將理論教學和課程設計相結合，使學生鞏固所學的知識，為后續課程（橋梁工程）的學習、畢業設計和將來工作及進一步研究打下基礎。

參考文獻：

[1]趙玉新，周清，包華.《混凝土結構設計原理》課程教學建設的幾點體會[J].東南大學學報（哲學社會科學版），2012，14（s）.

[2]孟憲強，王凱英，齊春玲，仲玉俠.高校立體化教學資源建設與實踐——以結構設計原理課程為例[J].高等建筑教育，2010，19（6）.

[3]姚力，葛明蘭，尹冶.“混凝土結構設計原理”課程建設探討[J].中國電力教育，2009，（6）.

[4]許英，汪宏，張益多，米旭峰.混凝土結構設計原理教學方法與教學手段探討[J].高等建筑教育，2008，17（3）.

[5]葉見曙.結構設計原理計算示例（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2007.