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钢筋混凝土课程设计

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钢筋混凝土课程设计范文第1篇

关键词:钢筋混凝土结构;课程教学;工程教育;专业认证

1工程教育专业认证的基本理念

(1)以学生为中心,面向专业全体学生。即以学生为主体,学生和用人企业对学校或专业所提供服务的认可程度是能否通过认证的重要指标;(2)实行以结果为导向的教学设计,即以行业需求为导向,设置专业培养方案和课程体系,依据毕业生的工程素质要求、核心竞争力,评价专业教育的有效性。(3)持续改进,建立健全全过程的有效评价体系,强调合格评价,将评价结果用于教学设计的改进和提高。针对上述工程教育专业认证的基本理念,关键是深化教学改革,对现有的教学体系和课堂教学模式进行改革探索,逐步实现从知识课堂向能力课堂、从句号课堂向问好课堂、从灌输式课堂向讨论互动式课堂的转变,这是提高课堂教学质量,达成培养目标的重要手段。

2本课程教学目标与毕业要求

《水工钢筋混凝土结构》是水电工程专业一门必修的专业基础课程,是一门与工程实际、现行规范紧密联系的课程。通过本课程的学习,使学生掌握钢筋混凝土结构设计的基本原理和弯、压、拉、扭等基本构件的设计计算方法。重点培养学生具有利用所学的工程专业知识分析解决复杂工程问题的初步能力。该课程教学目标包含以下几点:(1)掌握钢筋和混凝土两种材料的力学性能,熟悉材料选择的基本要求。(2)掌握钢筋混凝土结构设计计算的基本原理,并对其在当今工程结构设计中的应用情况有清晰的了解,了解其发展趋势。(3)掌握钢筋混凝土结构基本构件的设计计算理论、适用条件及构造要求。熟练掌握弯、压、拉、扭四种基本构件的设计计算方法与步骤(包括承载能力计算、变形及裂缝开展宽度等验算)。能依据设计计算结果及规范要求,正确选择和配置构件中所需的各种钢筋并绘制相应的施工图。(4)具有从事混凝土结构工程设计的能力,熟悉结构选型、结构平面布置方案、构件截面形式和尺寸选择原则和方法,培养学生工程意识和创新能力。(5)培养学生的工程实践学习能力,具有运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力。我院于2015年12月正式启动水利水电专业工程教育认证工作,工程教育认证标准中关于毕业要求有12条,《钢筋混凝土结构》是水利水电工程专业毕业要求的支撑课程,对应其中的毕业要求1和毕业要求3.

3水利水电行业对人才的需求特点

3.1设计院、施工企业要求学生具有较强的专业综合素质按照工程教育专业认证的要求,我院针对水电行业领域的规划设计、施工、管理岗位的综合素质、专业能力要求的开展了调研,先后走访了近20家设计、施工单位。通过调研分析得出,设计、施工企业看重具有较强专业综合素质方面的人才。

3.2对工程实践能力的要求设计院、施工企业一直是水电工程专业学生就业的主要去向,用人单位在人才需求方面通常倾向于选择具有较强工程结构设计能力、解决实际工程问题的能力,或具有一定工程施工经历和经验的人才。因此,提高学生的工程实践能力是学生顺利就业的关键。

3.3对计算机应用能力提出了新要求目前,工程结构设计大多是利用设计计算软件来完成。许多用人单位把对应聘人员计算机应用能力的考察作为一项基本条件。一般要求掌握的设计软件有pkpm、Autocad等,要求学生能熟练运用这些设计软件进行水工建筑物的结构设计工作。

3.4具有团队协作精神任何一项优良的工程结构设计都是项目组全体成员齐心协力,通力合作的结果。很多用人单位重视员工的团队协作精神,在项目完成过程中要求项目组成员之间相互协调,密切配合。因此,具有团队协作意识、执行力强的人才备受欢迎。

4以工程教育专业认证为导向,进行课程教学改革

4.1改进课堂教学模式(1)注重该课程与相关课程联系该课程的先修课程主要有《概率论》、《水利工程制图》、《建筑材料》、《材料力学》以及《结构力学》等,因此在该课程学习过程中要求学生应具备相关课程知识。如在进行钢筋混凝土结构设计计算原理一章学习时,重点讲授概率极限状态设计法,设计规范采用的以可靠度为基础的实用设计表达式以及荷载和材料强度取值等,均以《概率论》课程的相关知识为基础;再如在讲授第一章混凝土结构材料的物理力学性能时,提前让学生们回顾《建筑材料》课程的相关知识,将教师课堂引导学习和课后学生自主学习相结合。(2)预习引导、重点突破该课程的重点、难点内容很多,为了便于同学们理解掌握,在每一章、节学习之前预先提出几个问题,让学生根据问题有针对性地进行课前预习。授课过程中当讲述到学生不易掌握的重点、难点时有意识地放慢节奏、加重语气,并及时观察学生的反应,必要时重复讲述。我们在每章、节内容讲授完毕后,对重点、难点及带规律性问题进行分析归纳总结,以便学生更好地学习掌握。每次上课前都针对上节课重点、难点进行回顾复习。(3)采用引导启发式教学一般说来,教师对学生的知识传授当然越详细越好,但受教学时数(64学时)所限不可能做到如此。因此教师应采取引导启发式教学方式,创造良好的学习氛围,激发学生的学习兴趣。充分利用有限的课堂教学时间,对结构设计基本原理、课程重点难点及相关的规范要求作详细讲授。课后学生可根据自己对知识的掌握程度、合理安排自主学习时间,不断扩大知识面,增强自己的解决问题的能力。

4.2重视实践性教学为加强学生工程素质、技能和创新能力的培养,保证学生踏上工作岗位后能够很快适应工作需要,首先必须重视实践性教学环节。(1)重视实验教学,实现从封闭课堂向开放课堂转变传授理论知识是课堂教学的重点,而让学生加深对理论知识的理解、巩固必须借助于实践性教学。因此课堂教学环节设计除了观看试验录像、工程录像和计算机模拟动画外,还应重视现场实验教学,应充分利用结构实验室进行素混凝土梁、钢筋混凝土梁正截面、斜截面承载力试验教学,让几个同学一组利用课余时间亲自动手制作试验梁,在实验室老师的指导下进行试验,让学生认真观测试验过程中有关现象,并对试验数据进行较为详细的分析统计、归纳总结,从而使学生对课堂教学的理论知识有更直观、深刻的理解,激发学生学习的主动性,达到锻炼学生的动手能力,培养学生科研兴趣目的。(2)重视课程设计教学环节,实现从知识课堂向能力课堂转变课程设计是继理论教学后重要的实践教学环节,是考查学生综合运用所学知识来解决工程问题的能力的环节。该课程理论教学完成后安排一周的课程设计,设计题目是钢筋混凝土现浇整体式肋形楼盖的设计,根据设计内容通过调整活荷载大小、主、次梁跨度设置若干个题目,做到单人单题。从材料选择、截面尺寸拟定、计算简图、荷载统计、内力计算及结构构件设计一直到最后绘出梁、板配筋图,学生在老师的指导下完成整个设计。在辅导课程设计过程中,应有意识地培养学生综合运用所学的各门课程知识分析和解决工程实际问题,如利用结构力学的知识计算出连续梁板的内力之后,再利用该课程第三章、第四章受弯构件正截面、斜截面承载力计算知识进行梁板的配筋计算,最后结合工程制图及相关的构造知识绘出施工图。通过课程设计使学生全面掌握混凝土结构工程的设计过程、设计内容及相关的基础设计知识,使学生将理论知识与实际设计相结合,使学生的知识结构系统化。(3)重视现场教学,实现从句号课堂向问号课堂转变充分利用各种教学实习和生产实习机会,强化学生对水工钢筋混凝土结构的感性认识。通过参观学习已建成的或正在施工的水工混凝土结构工程,使学生对水利工程中常见的钢筋混凝土结构形式有所了解;另外,在课程学习的过程中,鼓励学生到施工现场看一看,观察结构形式,量一量基本构件尺寸,分析一下梁、板、柱的受力和传力关系,以及实际工程中钢筋弯起、截断、搭接、锚固等构造要求,以此激发学生对钢筋混凝土结构课程的学习兴趣。(4)重视课堂笔记、例题、作业题为保证学生能够很好地掌握课程教学内容,要求同学们认真做好课堂笔记,认真标注重点、难点。在每一章节内容讲授完毕后,安排一定数量的例题和作业题,通过讲解例题使学生熟悉一般解题的思路与方法,然后通过课后作业练习进一步巩固掌握。在第三章、第四章受弯构件正截面、斜截面承载力计算讲述完后布置一次大作业———钢筋混凝土悬臂梁的设计。对学生完成的作业都全批全改,指出错误的原因,并安排一定的时间进行讲评,促使同学们更好地掌握所学的内容,建立正确的工程设计理念。

4.3加强校企合作,聘请工程师进课堂进行案例教学在水工钢筋混凝土结构课程教学计划中留出一定数量学时(预留8学时),聘请工程施工单位或设计院有丰富工程经验的工程师进课堂授课,依据他们从事的实际工程进行案例教学,在教学过程中结合他们的工程经验重点强调课程理论知识与实际工程紧密联系,拓展学生的工程视野,促进学生工程素质和工程能力的提升。

钢筋混凝土课程设计范文第2篇

关犍词:水工钢筋混凝土结构、课程教学改革

中图分类号:TU375文献标识码: A

对于高职高专教育,不同于普通本科教育,其培养目标主要是培养面向生产、管理、服务一线的高素质技能型人才,所以在对高职学生培养的过程中,要时刻以此目标为前提,努力培养出符合社会需求的高素质高职高专人才。

但是就目前高职高专教学来说,由于教学对象具有较大的差异,特别是民办高职高专,由于生源的多样性,学生起点不一样,知识内涵和素质结构也具有较大的差别,所以给教学带来了较大的难度。高职高专教学内容具有实用性、针对性和可操作性、在基础理论方面以必须、够用和能用为原则,高职教学方法具有实践性,以社会需求为目标,以就业为导向,加强实训教学,培养过硬的技术和能力。

一、改革教学内容

《水工钢筋混凝土结构》课程是高职水利水电建筑工程专业和水利水电工程管理专业的一门专业主修课程.学习本门课程之前必须具备和掌握一定的数学和力学的知识,同时本门课程的学习,为学生以后学习《水电站》《水利工程施工技术》等专业课程打下良好的基础。教学内容的改革是课程改革的主要内容,但是内容的改革并不意味着内容的改变,课程教学一定要以高职高专的培养目标为前提,在理论内容教学上是以必须、够用和能用为原则,来培养满足社会职业岗位的需求【1】,按照此要求去重组课堂结构,重点讲授以应用为目的的理论知识,同时,要明确国家最新的行业标准,行业规范【2】。

1、教学内容上突出重点

《水工钢筋混凝土结构》本门课程以钢筋混凝土梁、板、柱、肋形结构、渡槽结构为教学内容,训练学生根据工程要求确定结构构件尺寸,进行内力计算、配筋计算、绘制与识读结构图的能力,同时培养学生的行业标准意识、规范意识、质量意识及团结协作意识。

从以上的主要内容上就能看出,本门课程是一门内容涵盖面较广,综合性较强的课程,也是一门理论性和实践性较为集中的课程。但是对于民办的高职高专来说,生源的多样性,就注定了学生的理论层次的差别,而且大部分学生高中时是学习文科专业的,自然而然理科基础比较薄弱,所以这门课对于他们来说,是极其枯燥、极其不好学的一门课。因此,在教学内容上要根据民办高职高专学生的知识结构和学科特点,在有限的时间内使学生掌握自己应该掌握的基础知识,同时能够把这些基础知识运用到以后的实际工作中去。

针对这些特殊的情况,在教学过程中有些内容详细讲,有些内容适当的简单讲述。对于学生要掌握的基本理论知识,必须在课堂时间内完全掌握,对于一些学生理解起来比较难理解的名词和现象,要结合现实生活中的具体实例去解释,这样有利于学生对名词实质含义的掌握,并且有助于学生对相近名词或相反名词更好地区分。而对于结构的构造规定,这些是要学生牢牢记住的知识,同时这些也是最枯燥最重要的知识,因此,在教学过程中,通过工程实例将这些构造知识逐一介绍给学生,然后再通过相近的实例让学生自己去分析,或者是通过有缺陷的实例,让学生自己去找出缺陷,并讲出理由,这样,他们自己思考,自己动手,举一反三,就能够把这些不容易记忆的构造知识掌握。

2、理论联系实践

《水工钢筋混凝土结构》这门课程,其实就是在钢筋混凝土结构的基础上增加了几章与水利工程相关的知识,不仅仅是水利专业的学生,只要学生以后从事的行业跟钢筋混凝土有关,那么相关的知识就都能用得到,这是一门对学生以后的工作帮助很大的一门专业课。所以这门课的讲授和学习,一定要注重学生在以后实践中的应用。对于在实践中占重要地位的知识,要作为重点讲授,争取让学生走向工作岗位之后,看到与书本上相关的知识,就能将书本上的知识准确地运用到工作中去。

二、教学方法的改革

1、课前

在上课之前,要充分备课。针对民办专科学生多层次的现实状况,作为一名从事专业课教学的老师,要认真钻研教材,对教材的基本思路,基本概念,甚至是每句话,每个字都弄清楚,了解教材的结构,重点与难点,掌握知识的逻辑,能够做到运用自如,同时努力把课件做的生动、精彩,上课时能吸引学生的注意力,因此,搜集大量图片及实际工程实例,在课件中尽量用图表、图片、短片去代替文字说明,这样可以增加学生的学习兴趣,同时也能提高学生对课本知识的理解,到工作岗位时能将自己所学知识以较快速度运用到实际工作中去。

2、课上

加强自身上课技巧,提高教学质量。对于水工钢筋混凝土这门课来讲,本身运用到的数学和力学的知识比较多,面对学生的力学和数学基础比较薄弱的现实,要努力加强自身上课的技巧,避免学生在力学和数学的讲解过程中昏昏欲睡,因此在上课过程中,将课堂中运用到的数学和力学的知识从基础的讲起,同时对一些比较重要的、比较常用的力学知识编成口诀,这样学生以后用起来就比较方便,上课时也能吸引学生的吸引力。在课堂上,除了讲解课本知识意外,在适当的时间,穿插一些能吸引学生兴趣的东西,比如就业,时事等等,这样能促进他们学习,还能调节一下课堂的气氛。

3、课后

做好课后辅导。每章结束之后,应该让学生做相应的练习,这些练习题分层次分坡度进行,从简单的开始布置,逐步加深,做到一个循序渐进的过程,这样不打击学生的学习积极性,增加学生的学习自信心。作为一名专职教师,不能只在上自己这门课的时候出现在学生面前,应该多制造一些和学生接触的机会,为不同层次的学生进行相应的辅导,以满足不同层次学生的需求,还能培养和学生之间的感情,增加学生学习本课课程的兴趣。

三、成绩评定方法改革

《水工钢筋混凝土结构》这门课程的成绩包括理论成绩和实践成绩。

理论成绩按平时作业占20%、出勤占30%、随堂小测验占3O%、期中测试占20%,将以上四种平时表现的综合成绩作为期末成绩的40%,最后期末考试卷面成绩占60%,这样可以督促学生重视平时的学习和课堂的表现,避免学生存在侥幸心理,认为只要在期末考试之前突击一两天,就能考出不错的成绩。

实践成绩主要是以课程设计的方式,使学生对所学知识系统化。课程设计的成绩由出勤、成果和答辩三部分组成,所占比例分别为30%、30%、40%。课程设计以简单简支梁的设计为题目,成果由一份计算书和简支梁的配筋图及一张钢筋表组成。为避免抄袭,将学生分成若干组,每组数据不同,但是思考思路比较相似,只要思路正确,其次算数据的时候细心,就能很好地完成课程设计内容。上交课程设计成果时,对每个学生进行答辩,答辩的重点主要是在课程设计中运用到的一些细节性的知识,这样可以进一步避免学生抄袭,同时也能使学生对自己所学的知识更进一步的掌握,不仅知道怎么做,还要知道为什么这么做,为以后走向工作岗位打下良好的铺垫。

参考文献:

钢筋混凝土课程设计范文第3篇

关键词:以工作过程为导向;混凝土结构及砌体结构;教学改革

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)11-0099-02

《混凝土结构及砌体结构》是我院建筑施工技术专业的一门重要专业基础课,同时也是建筑施工方向的一门核心课程。该课程理论性和实践性并重,应用性很强。如采用传统教学方法,由于该课程存在先修课程多、教学内容多、试验现象多、概念多、公式多、系数多、符号多、简化假定多、构造要求多、教学环节多的“十多”问题,容易产生教师难教和学生难学的两难问题。为实现高职人才培养目标的要求,提高学生的学习积极性,突出高职教育的职业性,结合院级精品课程建设,我院课程组教师在以下几方面进行了教学改革尝试。

工学结合,知识与能力并重,提高学生学习积极性

课程组教师根据调研和专家审定,提出课程知识目标为:掌握混凝土、钢筋和砌体材料的种类和特性;掌握混凝土结构、砌体结构及其构件的一般构造知识,包括抗震构造知识;掌握一般构件的设计方法;掌握现浇楼梯和现浇钢筋混凝土单向板肋型楼盖的设计方法和步骤;掌握多层砌体结构的基本设计方法。

对应的课程能力目标为:具有进行一般钢筋混凝土构件、砌体结构构件的截面设计与承载力复核的能力;具有在实际工程中熟练运用结构构造知识的能力;具有分析和处理实际施工过程中遇到的一般结构问题的能力;具有正确识读结构施工图的能力;培养行业标准意识、规范意识、质量意识和团结协作意识,进行沟通与表达训练,学会团队工作。

聘请分别来自施工单位、监理单位和设计单位的工程师加入到课程组团队中,全程参与课程建设。与企业工程师共同确定课程标准、课程教学内容、教学方法、工程案例的选取等。聘请企业工程师对学生设计的方案进行指导、把关。团队中的专职教师则必须在每年假期到企业兼职,与企业人员开展技术交流和技术研讨活动。

以院级精品课程建设为契机,开发课程教学网站,重点是使课程教学内容紧密地与主要岗位相结合:设置专题介绍新工艺、新技术、新动态;针对混凝土结构设计规范和抗震设计规范的修订实施,团队教师编制规范解读;开发在线测试,与施工员、二级建造师考试题目及复习思考题挂钩,学生应可随时上网参与自检自测,既巩固所学知识,也为岗位证书考试做好准备。

为了提高学生的动手能力和学习兴趣,除在课程中采用案例教学、小组讨论、参观等多种教学方法和教学形式外,我们一是通过认识实习、生产实习、聘请企业专家和用人单位开设讲座等各种形式的专业教育,提高学生对专业的认识,让学生树立起成为“复合型”人才的观念,避免产生“施工人员只需按图施工,用不着掌握结构构件的计算,学结构没啥用”等错误观念。二是成立学院结构设计兴趣小组,组织有兴趣的学生承担一些设计任务,如PPT课件制作或资料收集等工作,实现部分差异化教学。三是组织两项院级技能大赛:结构设计大赛和钢筋绑扎大赛。比赛不仅锻炼了学生的动手能力,提高了学生学习积极性和成就感,最关键的是深化了学生对力的传递构件、受力特点和结构图识读的理解和掌握。

以工作过程为导向重构课程教学模块

按照以工作过程为导向的课程设计原则,本课程分为四大模块,即课程导入模块、混凝土结构模块、砌体结构模块和抗震基本知识模块。将很多高职院校中单独设立的结构设计基本原理、结构材料、混凝土结构实训、结构施工图识读等模块融入混凝土结构模块和砌体结构模块中。如图1所示,模块又分解为若干个学习情境,每个学习情境再分解为学习任务。在同一个模块中,若干个学习情境之间呈递进关系。同一个学习情境下,不同的学习任务有的呈递进关系,有的呈并列关系。而工作任务中具体学习单元的顺序就是完成工作任务的顺序。

根据课程知识目标和能力目标,我们在钢筋混凝土构件设计、现浇肋型楼盖和楼梯设计三个学习情境中,将实际工程项目、典型工程案例作为载体引入教学中,基于工作过程构建教学过程,采用项目教学法和任务驱动法,在各教学环节融入标准、规范、图集、协作等内容,将课程建设为集能力培养、职业素质养成和创新教育于一体的教学平台。

如图2所示,每个学习情境都以实际工程项目(现阶段的项目来源为典型建筑物,如学校教学楼、实训楼等)构建一个完整的工作过程。如钢筋混凝土构件这个学习情境中,要求学生以小组为单位独立选取一块板、一根梁、一根柱进行设计,最后一个环节是配筋图的识读或绘制,通过一个完整的工作过程来完成课程教学目标,培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。

学习情境和学习任务的设计由简单

到复杂,由单项到综合,呈螺旋式上升的特点

课程设计示意图如图3所示。以混凝土结构模块为例,该模块设计了5个学习情境,每个学习情境又划分为多个学习任务。第一个学习情境为钢筋混凝土构件设计,包括理论知识和相应的单项训练,分为三个学习任务,分别是钢筋混凝土板的设计、钢筋混凝土梁的设计、钢筋混凝土柱的设计,由最简单的板开始到梁进而到柱的设计。后4个学习情境为结构设计,分别为现浇肋型楼盖设计、楼梯设计、单层厂房和多层房屋,分别从平面结构体系、简单的空间体系、相对较复杂的空间结构体系到最复杂的空间结构。这样,知识体系和实践体系通过“教、学、做”有机融合在一起,就做到了“做中学,学中做”。

这种设计体现了由构件到结构,由简单到复杂,由单项到综合,符合学生的学习认知规律和职业能力培养的基本规律,也融合了现行规范和构造要求,避免了为讲构造要求而讲构造要求,为了解规范而去讲解规范,将受力特点、计算公式、图纸识读、规范和构造要求融合在一起,让学生通过一个个实训的完成,不知不觉地掌握课程核心能力。

典型工程图纸的应用贯穿教学始终

在混凝土结构模块中,钢筋混凝土构件的每个学习任务,现浇肋型楼盖、现浇楼梯、多层房屋的工程载体都是同一个项目。学生在开学初就以小组为单位拿到整套典型建筑物的图纸,这些典型建筑物都是学校自身的建筑物,有教学楼、实训楼、学生宿舍和食堂等。这些建筑物就在学生身边,可以增强学生的兴趣,并且,教学楼、实训楼等平面布置相对简单规则,有利于课程的项目化教学。最大的优势在于,学生通过完成一个个学习任务,就完成了一块块板、一根根梁、柱,进而到楼盖、楼梯,最后到节点构造,由点到面,由面到整体,如搭积木一般完成了整个建筑物建设的所有工作流程。

课程考核评价体系

课程考核由平时作业成绩、平时表现、期中考试和期末考核共同组成,平时作业成绩占总分的30%,平时表现占总成绩10%,期中考试占总成绩的10%,网络使用情况占总成绩的5%,期末考核占总成绩的45%。总体上是弱化期末考核,突出平时考核。

平时作业由小作业(占10%)和大作业(占20%)组成。小作业为课后练习,要求每名学生独立完成。小作业主要帮助学生对重点、难点内容进行复习和巩固。大作业共五个题目,按照从简单到复杂,从单个构件到平面结构最后到简单的立体结构的思路设计,分别为悬臂板设计、外伸梁的设计、柱的设计、单向板现浇肋型楼盖的设计和现浇板式楼梯设计。大作业以小组为单位完成,既可以按模拟实际工程题目完成,也可以制作助学课件如PPT等。每组学生自行分工合作,完成后由各组选派一名学生代表介绍设计思路、设计中碰到的问题、进行成果展示,并接受教师和其他学生的提问,即类似于答辩环节。由教师、全部组长、课代表三方根据完成情况和答辩情况综合给出一个小组分。再由组长根据组员的贡献对每个组员进行评分,结合学生自评和教师评分得到每个组员每次大作业最终得分。网络使用情况分值根据学生利用网络课程自主学习的时间和自我测试的分值来共同确定,规定学生最低在网时长并通过课程答疑、在线测试等形式确定学生上网质量。

参考文献:

[1]李永梅,赵均.混凝土结构及砌体结构课程的教学改革[J].高等建筑教育,2006,15(2).

[2]陈建兰,郭小俊.高职《建筑力学与结构》课程改革实践[J].职业技术教育,2011(11).

[3]吕文晓.类比方法在建筑结构教学中的运用[J].职业教育研究,2007(5).

[4]吕文晓.开放教育专科建筑结构课程教学改革实践[J].高等建筑教育,2008(8).

[5]刘晓宁,朱显鸽.《建筑结构》课程教学改革实践[J].西安航空技术高等专科学校学报,2007(3).

钢筋混凝土课程设计范文第4篇

关键词:钢结构课程;教学改革;工程实践

中图分类号:G71文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)04-0111-01

一、钢结构的发展现状

钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、造型优美、抗震性能好等特点,与钢筋混凝土结构相比,具有在高、大、轻三方面发展的独特优势,更为突出、更值得关注的是钢结构具有极其优良的环保性能,大部分钢材都能有效地回收,投入循环利用,对环境的污染和占用很小,堪称是一种“绿色结构”。目前我国的钢产量连年居世界首位,在政府的支持和引导下,钢结构从被仅仅在重大工程、标志性建筑上使用,迅速发展到建筑领域普遍使用,呈现出了从未有过的兴旺现象。作为土木工程专业主干课程,钢结构则是培养钢结构人才的主要途径。

二、传统教学的局限性

多年以来,土木工程专业教学中,一直都是以《钢筋混凝土结构》课程为核心,而《钢结构》课程一直都是处于边缘状态,存在着教学学时不足的问题,这是和我国很长一段时期钢产量不高这个事实密不可分的。甚至到现在,相当一部分院校对钢结构的发展认识还不足,从学时学分与课程的性质就可以看出,一些院校的钢结构课程的学时只有30-40学时,而对应的混凝土结构课程有80~100学时,甚至一些院校将钢结构列为任意选修课[1]。

从多年的教学实践来看,《钢结构》课程是一门比较抽象的课程,课程具有涉及内容广、材力、结力等基础扎实、理论体系完善、构造形式复杂、工程实践性强等特点,这就造成了课程具有掌握难度大、上课学生听不懂,工作中对钢结构工程项目的掌握很匮乏,很难将学校所学的理论与工程实践结合起来。

三、《钢结构》课程教学的改革

(一)增加课时量

对《钢结构》课程教学而言,56学时远远不达不到教学效果,这与土木工程现状发展是不相符合的,因此,应该增加学时量来满足课程的学习。同时,应该安排两周的时间进行《钢结构》课程设计。以此将理论与实践有机的结合起来。

(二)工程实践案例与理论教学相结合

理论知识有利于对学生的理解,反过来,工程实践案例又很好地将理论知识的应用。土木工程的综合性和实践性,决定了课堂的理论教学有别于一般理科的教学,工程设计计算理论所反映的是人们千百年来的实践经验,是从失败中获得的经验教训以及通过现代试验手段所证实的客观实际。要使学生领会工程计算理论的科学性、严肃性,学习工程中复杂的可定和不可定因素的处理方法,获得良好的工程意识、工程思维。

实例分析还有利于学生对结构计算理论的深刻理解,将实例引入教学,内容深刻、生动,便于组织不同深度的课堂讨论。各种各样的实例分析,对大学生来说是宝贵的、生动的一课,对于这些未来的工程技术人员的综合素质培养有很大益处。通过对钢结构课程的学习,学生应能较好地掌握钢结构中基本的计算方法和思路,具备一定的钢结构设计能力。

(三)加强课程实习

一般学校,对《钢结构》课程实习的认知程度并不够,很多学院学生对钢结构的认识仅仅只限于开始的认识实习,学生对工程项目的理解还不够深入,对项目的参观也只是走马观花,当进行《钢结构》课程学习时,钢结构工程项目的具体结构形式、构件类型及名称等都没有基本的概念,这样对课程的学习增加了不小的难度,针对目前这种状况,应给学生比较充裕的时间,并提供或联系比较适宜的钢结构项目,使之能深入到工程中去,学习和了解工程中的实质性内容。如今的钢结构设计计算机化程度比较高,而企业对大学生的需求是上手要快,但大多数高校本科阶段并不教授最常用的钢结构设计软件的使用方法和一般技巧,学生一旦进入钢结构设计领域难免会觉得无所适从。将国内最常用的钢结构设计软件引入教学,使学生在校期间就能掌握必要的设计技能,就可以有效地增强学生在就业市场上的竞争能力,同时这种做法也会受到钢结构企业的欢迎。

四、《钢结构》课程考核方式的改革

以往传统的课程效果是以期末考试的方式来进行考核的,由于《钢结构》的内容广泛及复杂,以考试的形式很难达到考核效果和目的。针对本课程的特殊性,以课程中根据工程实践案例的具体内容,让学生选择结构图纸中的一部分内容进行手算,这样既可以使学生对工程项目图纸的全面认识,又做到理论知识与实践相结合,同时,让学生对《钢结构》的相关规范有很好的理解。

五、《钢结构》课程设计、毕业设计的改革

课程设计是结合专业课学习而配置的大型综合性课题,随着专业课学习和专业知识的积累,通过课程设计训练,使学生能够把所学专业知识进行综合运用,提高实践运用能力。《钢结构》课程设计的内容和形式可以多样化,通过工程设计软件进行课程设计,可以使学生对课程理论知识以更全面深刻的了解,同时也对知识的应用有了初步的认识。

课程设计是毕业设计的预演,在毕业设计方面,不少高校的毕业设计题目为多钢筋混凝土框架结构,题目单调、无新意,使得学生失去了最后一次获得钢结构综合练习的机会。走上工作岗位以后,对钢结构一筹莫展,不得不重新经过培训。因此,笔者认为在毕业设计方面也应重视钢结构的课题,有必要选钢结构的题目作为设计题目,选题时可选部分钢结构(结合实际选轻钢结构、梯形钢屋架、门式刚架厂房等),以此强化钢结构的计算及构造等方面的应用。

六、结束语

钢结构课程教学改革与钢结构行业人才培养密切相关,高等学校要进一步加大钢结构课程教学改革力度,重视钢结构课程教材建设和精品课程的示范作用,在课时不足的情况下合理安排教学计划和教学内容,处理好钢结构与其它课程的关系,加强实践性教学内容,培养学生综合能力,以适应中国钢结构快速发展对人才的迫切需求。

钢筋混凝土课程设计范文第5篇

关键词:混凝土结构;教学方法;课程

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)05-0105-02 混凝土结构使用至今已经有160年的历史,与钢、木和砌体结构相比,因其在物理力学性能及材料来源等方面的诸多优点,同时结合高强度结构钢材很好的受拉性能、延性以及与混凝土间良好的粘结性能等优点,目前已发展出了钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土组合结构、纤维混凝土结构等诸多结构形式,发展速度快,应用范围也非常广泛。混凝土结构是我国高等院校土木工程专业本科培养计划中一门重要的专业学位课,一般而言的混凝土结构是《混凝土结构设计原理》和《混凝土结构与砌体结构设计》两门课的总称,以下简称“混凝土结构”课程。作为土建类专业本科生必修的一门重要的专业课程,近年来关于混凝土结构的教科书、专著和论文很多,但有关其教学方法研究方面的论文却很少,基于这一点,本文从土木工程专业本科教学的角度出发,对混凝土结构的教学方法进行探讨。

一、《混凝土结构》课程的特点

《混凝土结构》课程包括基本(构件)理论和结构设计两大部分内容。第一部分为基本(构件)理论,主要探讨钢筋混凝土基本构件——受弯构件、轴心受拉、受压构件、偏心受拉、受压构件以及受扭构件等,在单一的拉、压、弯、剪、扭应力状态及几种复合应力状态共同作用下的受力性能分析方法、设计计算和构造配筋等方面内容。在教学计划上,这部分内容属于专业基础课,重点在于让学生掌握钢筋混凝土各种构件受力性能的分析和设计计算[1]。第二部分为结构设计部分,主要探讨楼盖结构、单层厂房结构和高层建筑结构的设计,在教学计划上,这部分内容属于专业课,重点在于让学生掌握结构设计的总体思路、设计步骤及具体施工图的绘制,培养学生解决实际问题的综合能力。

由于在第一部分基本(构件)理论中,概念多、公式多、符号多、配筋构造多、计算过程繁琐,使得初学者往往抓不住重点;而在结构设计部分中,需要当把各种单个构件组合成整体结构进行设计时,就更难弄清楚了。因此在讲授本课程时,必须首先了解本课程的特点。

1.混凝土结构涉及的问题往往都是工程上的一些实际问题,很少有孤立存在的,学生在学习本课程之前一般都缺少工程概念,有一些构件是怎么连接的根本不清楚,就更谈不上清楚构件间受力的传递路径是怎样的了,因此在开始学习本课程时必然感到不适应。

2.钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种力学性能完全不同的材料组成的,根本不属于理想变形体,因此不能采用以往在材料力学和结构力学课程中学习的杆件或结构的一些力学公式进行计算分析。因此,混凝土结构中各种构件的承载力计算公式,一般都是以室内模型实验分析数据为依据,再基于某些基本假定,得到截面破坏时的应力图形,利用分析截面应力平衡条件建立平衡方程,进而得到各种构件承载力计算的基本公式。

3.混凝土结构构件承载力极限状态设计主要包括:材料选择、截面预估和配筋计算三部分。在这三部分中,“材料选择”是根据工程特点和设计经验确定的,“截面预估”是根据构造要求和工程上常用尺寸确定的,只有“配筋计算”是根据承载力计算公式计算出来的。可以说,我们在进行结构构件设计时,是“由未知求未知”的过程,解答必然也是多种多样的,因此如何合理的选择设计参数并优选出最佳的配筋结果,这是学生在以往课程中所没有遇到的。

二、教学方法分析

根据《混凝土结构》课程的特点,总结出如下几条教学经验,以提高本课程的教学效果,加强学生综合能力的培养。

(一)从全局建立结构系统概念

为了使学生了解和掌握结构系统概念,了解本课程的主要层次关系,从全局把握学习重点,理清学习思路。我们首先以一个学生比较熟知的、具体的结构(如教学楼)为例,从全局上介绍结构—构件—截面—材料体系,讲清结构设计程序是从结构构件截面,同时构件的受力性能又取决于材料,而课程的教学程序则与设计程序相反,是从材料截面构件结构,通过这样讲授,使学生一开始就建立结构整体系统的概念,理清了各部分的关系,为课程学习建立了一个总体框架,更重要的是使学生明白了所应解决的问题[1,2]。

(二)强调实践性教学环节

实践性教学环节包括:到施工现场参观的认识实习、课程设计及综合技能训练等。在《混凝土结构》课程开课之前,安排学生到一些建筑工地去参观正在施工中的混凝土结构工程,观察结构形式、分析梁、板、柱的受力和传力关系,了解各种构件的配筋特点及主要的构造措施,使学生对梁、板、柱等常见的混凝土基本构件和框架结构、剪力墙结构等常见的混凝土结构形式有一些初步的感性认识,并借以引发和提高学生学习《混凝土结构》课程的兴趣。在《混凝土结构》课程后期安排的混凝土楼盖结构设计、混凝土单层厂房结构设计等课程设计,使学生有机会完成混凝土结构设计的完整过程,诸如确定结构方案、建立结构计算简图、结构受力分析、结构配筋计算、结构施工图绘制等各个环节的训练,使学生全面消化、吸收和运用在课堂教学中已经学到的理论知识,培养学生综合分析和处理实际工程问题的能力。

(三)注重采用对比联系的方法介绍问题

由于混凝土材料物理力学性能的复杂性,使得混凝土结构构件在许多情况下的受力分析也变得十分复杂,因此,在课堂授课过程中要尽量采用对比、分析因果关系和联系的方法进行讲解,使学生对所研究问题的思路更加清晰,理解也更加深刻。

例如我们在讲解梁的正截面受弯及偏心受压柱的实验研究时[3,4],可将三种破坏类型采用如表1、表2所示的对比方法讲述,这样把引起三种破坏形式的原因就清晰直观的表达了出来。

另外,我们在讲解问题时还应注重各章之间的联系,使知识融会贯通,形成一个网络,例如,“受弯构件”和“受压构件”是两个完全不同的章节,也是两个不同的结构构件,但它们之间却存在着一定的联系,如在讲解“矩形截面偏心受压构件”时,可以指出“矩形截面偏心受压构件的受力模式,就是受弯构件竖立起来再施加轴力的模式”,由于学生之前已经学过了“受弯构件”,所以在学习这一知识点时就不会感觉到新内容的负担。这样不仅学习起来比较轻松,而且容易将前后知识点联系起来,加深印象,提高学习效果。

(四)重视构造措施

结构和构件设计时,必须经过计算和构造设计两部分才能完成。由于强度和变形计算并非考虑了结构上的所有作用,因此除了利用承载力公式计算配筋外,还必须用构造设计来补充。构造措施是人们在长期实践经验的基础上总结出来的,可防止因计算中没有考虑的影响因素而使结构构件开裂和破坏,同时也是为了结构构件在使用和施工上的需要而采用的。

构造措施是《混凝土结构》课程学习中既简单又难于掌握的一部分知识,简单在于规范规定很明确,而且表达形式简单;难于掌握在于内容多且零散,系统性和逻辑性较差。但构造措施在混凝土结构设计中又是非常重要的,大多数抗震设计的相关问题都是通过构造措施来保证的,所以在给学生授课时一定要重视构造措施的讲解。仔细分析不难发现,混凝土结构的构造措施主要包括三个方面:关于构件截面尺寸的要求、纵筋(主筋)的要求以及箍筋的要求,对于这些规定性的内容,只有将其进行适当的分类和文字上的加工,使其变为条理化和简单化的形式,才能产生良好的理解和记忆效果。

(五)重视现行设计规范与书本内容的结合

我们培养的土木工程专业学生毕业后有一部分要到设计单位工作,从事与钢筋混凝土结构设计有关的工作,因此必须熟悉、掌握和应用国家颁布的有关结构设计计算和构造要求的技术规定和标准,如《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)等。它是工程技术人员进行设计时必须遵守的法规,因此我们在讲课过程中,应该紧密结合现行规范,分析工程设计实例,对教材的内容加以拓宽,使学生认识到:作为实际工程结构设计,既要满足理论分析计算,还要符合现行规范规定的要求。

综上所述,《混凝土结构》是一门理论与实践紧密联系的课程,具有很强的工程概念,教授这门课时,应紧紧把握住《混凝土结构》课程的特点,从全局建立结构系统概念,以力学知识为基础,合理的安排教学次序,加强理论与实际的联系、章节之间的联系,同时结合设计规范,通过多种考核方式使学生真正的掌握这门课程,为土木工程专业的学生毕业后成为一名合格的工程师打下坚实的基础。

参考文献:

[1]喻萍,罗志坚.混凝土结构教学方法初探[J].昆明大学学报,2004,(1):73-74.

[2]刘雁,李琪,徐宜和.混凝土结构教学改革尝试[J].扬州大学学报,1997,(4):49-51.

[3]王秋萍,李宏伟.混凝土结构课程的教学方法初探[J].高等建筑教育,2005,14(1):59-61.

钢筋混凝土课程设计范文第6篇

基于培养学生工程应用能力的目的,制定了土木工程专业人才计划,2007版土木工程专业教学计划的知识体系结构由三大部分组成,分别是通识教育、专业教育和综合教育,其中专业教育又分为专业基础教育和专业方向的课程教育,总学时共计2500学时。其中通识教育1312学时,占总学时52.5%;专业基础854学时,占总学时34.2%;专业课334学时,占总学时13.4%。该培养计划在理论教学、实践教学改革方面进行了许多探索和实践,主要的工作包括以下6点。

知识、能力、素质三位一体的理论教学体系

以知识结构、知识点、实现方法为基础设置理论课程,形成了“知识、能力、素质”三位一体的理论教学体系。

1通识教育

通识教育包括人文、社会科学基础知识、自然科学基础知识、体育知识、外语知识、经管知识、计算机信息技术等相关内容。

2专业教育

1)工程技术基础知识。开设有材料力学、画法几何与建筑制图、理论力学等3门主干必修课程以及电工学、流体力学、弹性力学B等3门限定选修课程,共计20学分。要求学生掌握理论力学、材料力学的基本原理和分析方法;掌握流体力学(水力学)的基本原理和分析方法,画法几何基本原理,电工学的基本理论,弹性力学的基本原理和分析方法。2)专业基础知识。开设有土木工程材料、土力学、基础工程、结构力学、工程地质、混凝土结构设计原理、房屋建筑学等7门主干必修课程,土木工程概论、工程测量2门非主干必修课程,专业外语、土木工程CAD等2门非主干限定选修课程。要求学生了解土木工程专业基础知识,为进一步学习各专业方向知识打下坚实基础。3)专业方向知识。土木工程专业知识教育按照建筑工程、道路与桥梁工程、地下工程、岩土工程等4个专业特色方向教学。

多层次一体化的实践教学体系

人才培养体系重视实践环节,实践环节时间共计40周。通识实践环节包括人文社会科学实践3周(3学分)、金工实习1周(1学分)、计算机基本技能训练1周(1学分)。专业实践包括混凝土结构原理课程设计等共10周(10学分),测量实习2周(2学分),认识实习、生产实习、毕业实习7周(7学分),毕业设计(论文)16周(16学分)。此外,还专门设置课外实践5学分,安排学生从事暑假社会实践、公益劳动等课外实践活动。除学校安排的实践活动外,土木工程专业结合专业特点,组织学生参加省土木建筑学会举办的优秀毕业设计大赛,并举办大学生创新性实验计划等活动,加深学生对所学知识的理解,激发学生对土木工程专业的学习兴趣。实践环节是培养学生工程应用能力和创新精神的重要途径,根据土木工程学科和专业特点,利用西部矿井开采与灾害防治教育部重点实验室、土木工程实验中心、岩土工程省级实验教学示范中心、校内岩土工程训练中心以及校外实践教学基地,搭建了土木工程专业实践教学平台。培养体系采用室内实验、校内实训、认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计、科研活动、学科竞赛等“多层次”的实践环节培养学生的实践能力,形成“一体化”的实践教学体系。

“设计型”题目和“科研型”项目结合的课程设计教学改革

在改革与实践过程中,根据土木工程专业4个不同的特色方向,探索了“设计型”题目和“科研型”题目在课程设计中的应用,编制了建筑工程方向“钢结构”与“钢筋混凝土整体式肋梁楼盖”课程设计、岩土工程方向“基础工程”与“隧道工程”课程设计、道路与桥梁工程方向“钢筋混凝土简支T型梁”与“等截面悬链线砼箱形无铰板拱桥”课程设计任务书与考核标准。地下工程方向延续了矿井建设专业的教学内容,编制了矿井建设中的”建井工程结构立井井架”课程设计任务书与考核标准。

基于全面质量管理(TQC)理论的毕业设计教学改革

基于全面质量管理(TQC)理论,开展毕业设计的全过程质量控制,在本科毕业设计环节中,分别采用了指导教师双向遴选制度、设计题目多样化、严格的开题报告制度以及多环节答辩制度,同时说明书和绘图采用手写与打印相结合形式,达到了管理的制度化,避免了管理中的随意性;同时发挥岩土工程、地下工程两个优势学科科研实力强的特点,在优秀本科生中选取重要科研课题中的问题作为本科毕业论文选题的做法提高了学生的科研能力,扩大了我校社会影响,提高了就业率。毕业设计选题多样化,真正实现“真刀真枪”做设计。同时要求毕业设计必须有电算内容,配备了各专业方向的电算教学软件,保证了毕业设计既有电算又有手算的特点,提高了学生专业软件的应用能力。编辑出版了《土木工程专业毕业设计指导丛书》。制定了土木工程专业毕业设计指导教师遴选标准、开提报告撰写标准、答辩基本规程、撰写标准、质量监控评价标准、评分标准、二次答辩基本规程等一系列毕业设计管理文件。

“多渠道一体化”的学生创新精神培养体系

搭建创新精神培养平台,采用多手段培养学生的创新意识和创新能力,通过“双师型”教师队伍培养、建立高水平学术梯队、提高教师科研能力、本科生参加科研活动、本科生参加学科竞赛活动、本科生参加创新性实验计划等多种渠道对学生的创新精神进行一体化培养。

钢筋混凝土课程设计范文第7篇

针对工程造价专科学生的特点和就业趋向,分析工程结构课程的教学特点,提出在教学中强化结构概念设计、设计公式、工程参数的理解,加强图表能力训练。综合运用

多种媒体提升教学效果,加强理论与实践相结合,以培养学生基本职业技能。

关键词:工程结构; 课程教学; 工程造价

中图分类号:G420;TU311 文献标志码:A 文章编号:

10052909(2013)04008904

工程结构是工程造价专科专业的一门核心课程,64学时(不含课程设计),也是建筑施工、工程项目管理等课程的先行课程,其内容涵盖建筑结构设计基本原理、钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、单层工业厂房、道路与桥梁工程结构等内容,知识覆盖面广,学习难度较大。

针对工程造价专科学生特点及就业趋向,通过分析工程结构课程的教学特点,调整教学内容和教学重点,结合作者工程实践经验,提出在教学中强化结构概念设计、设计公式、工程参数的理解,综合运用实景照片、动画、视频、3D模型、计算软件等多种媒体提升教学效果,加强理论与实践相结合,培养学生识图能力,问题分析和处理能力的具体方法。

一、工程结构课程的教学特点

(一)针对专业特色,调整教学重点

武汉科技大学工程造价专科毕业生毕业后大部分进入土木工程施工、监理、咨询等领域,从事施工员、预算员、材料员等岗位工作,从事结构设计工作的学生较少。因此,对工程结构课程的讲授必然有别于土木工程或结构工程本科专业,在教学中应增加建筑结构概念设计及应用的教学课时,降低结构构件计算部分的难度,重点培养学生建立结构体系概念,掌握基本原理。

(二)针对学生学习特点,把握课程难度

工程造价专科学生仅修高等数学(少学时),未修线性代数和概率与数理统计,力学也仅修了工程力学(少学时),因此,工程结构设计理论有关概率论的部分学生理解吃力,结构分析困难。在教学中应适当压缩设计公式理论推导部分的学时,着重讲解公式适用的条件及参数含义。

(三)形象教学与案例教学相结合

工程结构课程与生活联系紧密,大到高层建筑、桥梁、体育场,小到自行车棚、广告牌,无不蕴含着结构原理。因此,在教学中充分利用多媒体手段,采用启发式教学和案例教学,消除学生的畏难情绪。

(四)做好课程之间的衔接

在工程结构课程教学中经常需要回顾建筑材料、建筑构造等相关内容,绘制弯矩图和剪力图,加强工程力学基本训练。由于建筑施工课程与建筑结构课程在同一学期开设,通过分析桩的吊装

受力,将两门课程有机联系,让学生知晓工程结构在设计、施工中的广泛应用。

二、工程结构课程教学方法

(一)注重结构概念设计

在讲解《建筑结构设计基本原理》章节时,以承载能力极限状态设计表达式γ0S≤R为核心,从概念设计角度引导学生思考增加结构(构件)安全储备的设计方法:一是增加荷载组合效应设计值S,从荷载组合公式可知,恒载乘以系数1.2,意味着恒载增大20%,活载乘以系数1.4,意味着活载增大40%,对于安全等级为一级的重要建筑物,γ0取1.1意味着整体荷载设计值增大10%;二是减小结构构件抗力设计值R,体现在结构构件承载力设计值均为其标准值除以大于1的材料系数。通过一增一减,保证结构(构件)有足够的安全储备。

结构刚度是结构抵抗变形的能力。从结构概念设计的角度看,内力传递途径越直接,结构刚度越大;内力分布越均匀,结构刚度越大;内力越小,结构刚度越大[1]。例如:对于深基坑工程采用钢管内支撑,若基坑宽度大于20 m,一般考虑在钢支撑跨中部位增加临时立柱,通过减小跨度,增大钢支撑的刚度,防止失稳破坏。

(二)注重理解公式参数的物理含义

钢筋混凝土结构设计是一门理论结合试验研究的学科,涉及公式多。在教学中,可以简化公式的理论推导过程,着重强调对公式的理解,特别是对公式中重要参数物理含义的理解。例如:在钢筋混凝土单筋矩形梁正截面承载力计算中,首先讲清楚梁正截面受弯的三个阶段,然后引导学生理解适筋梁承载力计算公式Mu=α1fcbx(h0-x/2)时,参数x的物理含义是梁受压破坏时受压区混凝土的高度,其值最大为ξb,进一步启发学生计算出适筋梁最大配筋率为α1ξbfc/fy。由此,还可以引申以下规律:(1)混凝土强度等级,钢筋强度等级一定,加大截面的有效高度h0可增大梁的正截面抗弯能力;(2)钢筋强度等级一定,梁截面一定,其最大抗弯能力为Mu=α1fcbx(h0-x/2),适当采用高等级混凝土对梁正截面抗弯有利;(3)钢筋尽量布置为单排,在梁截面一定的情况下,不但有利于施工,对增大h0也有利;(4)梁钢筋、混凝土强度等级一定,截面高度一定,若设计弯矩大于α1fcbξb(h0-ξb/2),则只能采用双筋截面梁。

(三)注重总结规律

《工程结构》教材[2]中含有大量的表格,教学中要指导学生阅读表格,并进行纵向横向比较,总结规律。例如:通过阅读钢筋混凝土轴心受压构件稳定系数值表(表1),可以得到以下结论:圆形截面短柱(长细比l0/d≤7)的稳定系数值φ=1.0,圆形截面长柱(长细比l0/d>7)

随着长细比的增大,稳定系数φ值逐渐减小。通过阅读砌体抗压强度设计值表格(表2),可以得到以下规律:对于同类砌体材料,若材料强度等级一定,砂浆强度等级越高,砌体抗压强度设计值越大;若砂浆强度等级一定,砌体材料的强度等级越高,砌体的抗压强度设计值越大。

(四)注重讲解工程参数取值的依据

受篇幅限制,《工程结构》教材[2]

各类设计表格仅列出工程参数取值,但较少解释其取值来源或依据,授课教师要择其重点进行讲解。例如:《砌体结构设计规范》[4] 第3.2.3条规定“对于无筋砌体构件,其截面面积小于0.2 m2时,γa(砌体强度设计值调整系数)为其截面面积加0.8”,其原因是砌体构件面积过小,受各种偶然因素影响(截面缺口,构件碰撞),可能导致砌体强度降低,因此,需对砌体强度设计值乘以γa进行折减。

四、课程教学手段

(一)工程实景照片的应用

工程结构课程实践性强,尽管教材中给出了结构(构件)的布置图、示意图,但学生理解仍然困难,尤其单层工业厂房,构件种类多,连接形式复杂,是学习的难点之一。授课教师借助工程实景图片展示构件及其连接形式,起到了较好的教学效果。图1为轻钢厂房中门式钢架与檩条连接的实景图。

(二)动画及视频的应用

动画及视频能较好地体现结构构件在荷载作用下的破坏过程。通过观看混凝土偏心受压长柱破坏试验,能较好地理解整个破坏过程和破坏特征。采用动画演示先张法、后张法施工工艺过程,能使学生对预应力混凝土结构的设计目的、受力特点形成完整认识。

(三)结构模型的应用

由于工程造价专业二年级学生尚未接触实际工程,尤其对钢结构工业厂房建筑结构的细部节点构造理解困难。在教学中借助3DMax计算机软件良好的建模功能,展示钢结构细部构造及其连接。图2为钢结构主梁与次梁连接的3D模型。

(四)结构计算软件的应用

为弥补学生在结构计算能力方面存在的不足,在课堂教学中引入“理正结构工具箱”软件,帮助培养学生相关技能,结构计算软件典型界面如图3。通过软件验算教材中的柱、梁、板、墙、楼梯、基础构件及砌体结构计算例题,让学生知晓计算过程,读懂计算书,学会根据所学的结构知识对其计算结果进行判断。

五、实践教学

工程结构是一门实践性很强的课程,在教学中要特别重视实践,培养学生的基本职业技能,创造机会让学生多接触实体工程,将理论知识与工程实践相结合。

(一)培养学生的施工图识图能力

识图是工程造价专业毕业生必备的一项基本职业技能。在先导课程建筑制图中,学生已掌握了一些建筑施工图、结构施工图的基础知识,但还未达到实践应用水平。在教学中重点讲解完整的钢筋混凝土结构、钢结构施工图,并专门讲解平法制图规则和识图方法,通过课堂讲授和课下作业,让学生熟练掌握结构施工图的识读方法。

(二)培养学生对问题的分析能力

在学习了梁构件的受力特点后,以武汉天河机场T2航站楼玻璃幕墙支承结构(如图4)为例,考察学生对问题的分析能力,讨论玻璃幕墙上的力的传递路径、支承结构的受力特点、支承结构的截面设计。最后授课教师给出点评:大面积的点式玻璃幕墙采用一系列平面桁架梁支承,这些平面桁架梁的工作性能类似于竖向简支梁,风荷载引起的弯矩在跨中最大,端部最小,桁架梁的截面呈抛物线,与弯矩图匹配,因此,平面桁架梁设计合理,轻巧美观。

(三)利用地域优势开展工程实践

武汉科技大学校位于武汉市青山区,距武汉火车站、武汉天兴洲长江大桥、武汉钢铁集团公司较近。在工程结构实践教学中,教师特别注意发挥地域优势,引导学生进行工程实践。例如:布置课后作业考察武汉火车站的屋盖结构,绘制简图并分析其设计特点。通过实践,学生能较好地掌握拱结构、网壳结构的受力特点及应用特性。在学习了桥梁基本组成和分类知识后,要求学生实地考察武汉天兴洲长江大桥,直观了解斜拉桥的结构体系和受力特点。

六、结 语

笔者论述了工程结构课程的理论和实践教学方法,提出了以培养工程造价专业学生基本职业技能和分析处理问题能力为目标,建立结构体系,强化结构分析的基本概念和方法的理解,综合运用多媒体提升教学效果的教学方法,以加强学生运用理论指导工程实践的能力。

参考文献:

[1] 季天健,Adrian Bell. 感知结构概念[M].北京:高等教育出版社,2010.

[2] 刘玲.工程结构[M].北京:中国计划出版社,2008.

[3] GB 50010-2010 混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[4] 中国建筑东北设计研究院有限公司.GB 50003-2011 砌体结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

Research on teaching methods of engineering structure course for junior college students of engineering cost management

YU Hongliang

(School of Management, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, P.R. China)

Abstract:

钢筋混凝土课程设计范文第8篇

课程设计是土木工程专业教学计划中的一个重要环节。它可以使学生了解如何将课堂上所学的理论知识应用于实际工程中,并且通过课程设计更好地掌握课堂上所学的知识,从而为今后的工作打下一个良好的基础。

对于土木工程专业建筑工程方向的学生而言,课程设计通常包括:民用房屋建筑设计、单层工业厂房建筑设计、混合结构房屋墙体及条形基础设计、钢筋混凝土现浇楼盖结构设计、单层工业厂房结构设计、多层框架结构设计、钢屋架设计、门式刚架厂房结构设计、桩基础设计、土木工程施工组织设计和一般土建工程概预算设计等。每一门课程设计都是相对应课程的一个重要实践性环节,是培养学生动手能力及思考和创新意识的一个重要手段,是理论教学与实践相结合的重要途径,也是体现素质教育的一个重要方面。由此可见,提高课程设计的教学质量对于提高建筑工程人才培养质量起着至关重要的作用。

要提高课程设计的教学质量需要从课前准备、加强指导、注重设计过程、做好成绩考核及成果总结等多方面人手。当然要保证上述每一方面的工作质量,教师的责任心尤其重要。”

下面结合笔者在建筑工程课程设计教学中的教学实践,谈几点建议。

2认真做好必要的准备工作

2.1精心选题及合理确定设计分量

在以往的课程设计中,有些指导老师为减少麻烦,把某一设计选题用很多届,致使设计内容陈旧,从而影响了学生的设计积极性。也有的课程设计其设计任务分量过大,导致设计过程草草收兵,应付了

事;而另一方面,也存在个别的课程设计分量过少,使得设计过程中学生闲暇多,用到的知识少,动手能力得不到很好的锻炼,从而影响了教学质量。因此,在课程设计选题时,应结合新的教学内容和土木工程领域的新发展,不断补充和更新设计内容。对部分的课程设计,应尽可能选用近期设计的工程或正在实施的工程,以便学生在设计过程中能看到实物,以增强他们的感性认识和设计积极性。比如,多层框架结构设计、桩基础设计、土木工程施工组织设计和一般土建工程概预算设计等都应尽量将选题与实际工程结合起来。同时,在选题时,应考虑设计时间、复杂程度、提交成果的工作量等来确定合理的设计分量,使参与设计的学生都能经历一个完整的练习过程,收到较好的效果,从而达到课程设计预期的目的。

2.2认真编写设计指导书

尽快做好设计准备和更充分地理解设计内容,为高效而顺利地完成课程设计提供保证。另一方面,由于资料种类和内容较多,对于有些资料,可提供电子版本或范围、出处供学生自己查阅、选用,这样也可以使他们查阅和利用资料的能力得到锻炼,为毕亚设计和今后的工作打下基础。

课程设计指导书是引导学生进行设计的指导性材料,是课程设计教学中不可缺少的内容之一。有些指导老师为了省事,在课程设计开始的当天才口头布置设计任务或在黑板上大致抄写几条;有些老师虽然布置了较完整的设计任务,但任务书过于简单,对完成相关课程设计步骤、依据、设计进度、成果内容等未做出明确的交代,故指导性不强。每一门课程设计都应该按照教学大纲的要求明确设计的目

的、任务和要求。在课程设计正式开始之前,指导老师应提前编写好内容详尽的设计指导书,并发给学生,让他们有一个熟悉的过程。指导书一般应包括以下内容:(l)设计目的、任务;(2)设计依据;(3)设计参考图纸及相关资料;(4)设计步骤与要求;(5)成果内容;(6)设计进度安排;(7)纪律要求;(8)成绩考核标准。如有必要,还应编人相应的设计例题,供学生进行课程设计时参考。

2.3准备必要的资料

工程设计过程中,设计者需要应用相应的规范、图集、标准、定额等基础资料。如房屋建筑课程设计中需要收集当地的气象资料和水文地质资料等原始数据,并提供《西南地区标准设计通用图》及有关制图标准;又如多层框架结构设计中需要准备《建筑抗震设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑结构可靠度设计统一标准》、《混凝土结构设计规范》、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》等各类资料;再如根据四川省现行的工程造价编制方法,土建工程概预算课程设计需要提供国家标准《建设工程工程量清单计价规范》、《全国统一工程清单编制规则》、《四川省建设工程工程量清单计价定额》、《全国统一安装工程预算定额四川省估价表》(2004)、某一时期的材料指导价、各类标准图集等。由于经费问题及应用范围上的限制,指导教师应根据设计内容的需要对上述资料中的必要部分进行收集整理,作为指导书的附件,这样可以帮助学生尽快做好设计准备和更充分地理解设计内容,为高效而顺利地完成课程设计提供保证。另一方面,由于资料种类和内容较多,对于有些资料,可提供电子版本或范围、出处供学生自己查阅、选用,这样也可以使他们查阅和利用资料的能力得到锻炼,为毕亚设计和今后的工作打下基础。

3加强指导与管理

3.1加强设计过程中的指导工作

对课程设计进行指导,仅是抽空到教室里对学生提出的问题给予解答是不够的。因为有的学生在设计过程中提不出什么问题,有的学生总是参考同学的设计步骤,他们甚至对书上、规范、标准或定额中的内容理解错了,就按他们自己错误的理解去做,影响了设计成果的质量。指导教师安排的指导时间每一天应不少于4学时,且具体时段应相对固定,以保证学生能按进度完成设计任务。同时,对课程设计的指导应把被动解答问题与主动提出问题相结合,对一些容易出现错误或混淆不清的地方进行提问或在黑板上予以提示,了解学生的具体做法或算法,并通过检查中间结果来发现问题。同时,对计算中或绘图中一些共性、难点问题应集中讲解。

工程设计过程中,设计者需要应用相应的规范、图集、标准、定额等基础资料。如房屋建筑课程设计中需要收集当地的气象资料和水文地质资料等原始数据,并提供《西南地区标准设计通用图》及有关制图标准;又如多层框架结构设计中需要准备《建筑抗震设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑结构可靠度设计统一标准》、《混凝土结构设计规范》、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》等各类资料;再如根据四川省现行的工程造价编制方法,土建工程概预算课程设计需要提供国家标准《建设工程工程量清单计价规范》、《全国统一工程t清单编制规则》、《四川省建设工程工程量清单计价定额》、《全国统一安装工程预算定额四川省估价表》(2004)、某一时期的材料指导价、各类标准图集等。由于经费问题及应用范围上的限制,指导教师应根据设计内容的需要对上述资料中的必要部分进行收集整理,作为指导书的附件,这样可以帮助学生。

3.2加强对设计过程的管理

课堂教学有固定的时间,可以通过考勤、课后作业及讲评等手段检查学生的学习情况,从而保证一定的教学质量。目前对课程设计的管理则较为松散,有的指导老师在成绩考核中只依据学生最后提交的设计成果予以评定,对设计过程几乎没有任何监控或记录,因此导致学生的松懈和抄袭现象时有发生,甚至出现抄袭的学生得高分的情况,这显然不利于提高学生主动完成设计的积极性,也不利于设计质量的提高。对课程设计过程中的管理可采取如下做法:

(l)明确指导时间。

(2)合理划分和安排设计进度。

(3)对设计进度中的各个中间环节明确其具体要求(内容及必须完成时间),并不断检查;错误的地方可直接在初稿中批示出来;前一步骤未完成者不得进人下一阶段的设计。

(4)最后必须提交正式的成果和检查过的初稿或底稿;没有接受中间过程检查的学生,最后提交的成果不予批改,以不及格论。

通过上述的管理与督促,能够收到较好的效果。

4采取措施确保设计质t和效果

4.1设计分组或设计选题

在布置课程设计的任务时,应分组或分题,不能全班做同一题目。如果每个人完成完全相同的内容,不利于培养他们独立思考和主动学习的能力。比如钢筋混凝土现浇楼盖结构设计的选题应考虑不同的平面尺寸、荷载、建筑构造做法、材料强度等,还可以要求采用不同的楼盖类型,以确保一人一题,每人可以完成相对独立的设计任务。又如,房屋建筑课程设计需要绘制较多的图纸,可以在课程教学中期即公布设计题目,并采取学生选择与教师分配相结合的方法确定分组或选题,这样学生有更多的时间学习规范标准和构思方案,在课程设计周开始前即可初步确定合理的设计方案,为下一步完成施工图设计提供了保证。再比如土建工程概预算课程设计,一般的实际工程其工程量较多,在指导过程中,可以把课程设计的班级分成几个小组,一些小组模拟招投标中的甲方做标底,另一些则作为不同的投标单位(乙方)计算报价,最后让他们进行比较竞争。

由于每一小组是合作完成课程设计,所以必须要求小组成员每人独立完成相应的内容,然后成员中间再进行互审,促使他们去思考,去发现别人的和自己的不足,从而提高学生课程设计的主动性和积极性。PKPM结构软件进行建模、电算及施工图绘制,同时通过与手算的结果对比分析,校核手算的正确性;土建工程概预算设计也可以应用某种预算软件进行分析、汇总、打印,提高设计效率。通过上机操作,可以让学生对目前工程设计中一些常用的软件有所了解,同时也可以提高他们的计算机应用能力和独立思考能力,并从一定程度上提高设计质量。当然,课程设计又不完全等同于工程设计,学生不能完全依赖于软件,手工绘图、手算等基本技能的训练必不可少。

4.2安排上机操作时间

在课程设计中,还应安排一定的上机时间,要求每个学生会应用一种与课程设计相关的软件上机操作。譬如,房屋建筑设计可采用AutoCAD、天正建筑等软件进行施工图绘制;结构及基础设计可采用及时做好设计成果的总结与评价