土木工程专业结构课程群学生实践能力培养研究
杨冬升,凌 静,刘程鹏,王晓斌,杜云丹
(贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵州 贵阳 550001)
摘 要： 土木结构课程理论教学存在知识点罗列,而相应的实践教学用到的知识点有限和多知识、多结构整合难以满足社会土木工程实际项目需求。从土木工程专业结构课程群学生的实践能力定义出发,给出了包括土木工程结构课程群所含结构的“某学校市级公共实训基地项目中的汽车检测维修保养4S服务公共实训基地”实际工程实例。团队教学中专业知识丰富,且有在建筑结构设计院兼职总工的教师,PPT教学、三维效果图演示、CAD图纸讲述实际工程实例,提高了土木工程专业结构课程群学生实践能力,让学生的结构课程体系零碎知识点得以融会贯通、整合理解。
关键词: 结构课程群；实践能力；钢筋混凝土结构；砌体结构；钢结构
0 前 言
针对土木工程专业结构课程[1]教学时，教学大纲部分只列出重点、难点,没有给出要求掌握能力点。而作为实践课程的课程设计[2]用到的知识点有限,及毕业设计在第8个学期开设对多课程、多知识、多结构的整合存在问题。土木专业结构课程群体系已经存在一定的理论脱离实践的状况[3]。以下以工程项目体现结构课程群专业知识和提升学生的结构课程实践能力[4-5]为出发,先简述土木工程专业结构课程群学生的实践能力,举具体包括所有结构课程群知识的工程实例,请专业知识丰富、工程实践能力强的结构总工级教师教学工程实例以提升学生的结构课程实践能力、融会贯通结构课程群专业知识。
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1 土木工程专业结构课程群学生的实践能力
依据贵州师范大学2013土木工程专业本科人才培养方案,土木工程专业培养定位为面向21世纪,适应社会主义现代化建设需要,掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,具备较强的工程实践能力。通过对不同企业土木工程类人才能力需求状况前期调研,进行实际需求差异化和共性分析发现,尽管企业性质不同、岗位不同,但对土木工程类专业学生能力的需求有共同点：“要求学生对土木工程专业核心课程部分掌握”。具体包括：熟练掌握钢结构的角接、对接、栓接,实腹式、格构式钢构件的轴心、偏心受力的抗拉、整体稳定、局部稳定计算,最常见的钢结构单层厂房的组成与构造要求；熟练掌握钢筋混凝土结构单双筋受弯计算、偏心受拉、受压计算,梁板结构、楼梯、多层框架结构内力与配筋计算；熟练掌握配筋与不配筋砌体的受压、受拉、受弯、受剪计算,及自承重、承重砌体结构的构造。以上都是用人单位对学生能力的核心要求。而此部分能力的形成主要依托《钢结构设计原理》、《钢筋混凝土结构设计原理》、《钢筋混凝土结构设计》、《砌体结构》课程。同时《钢结构设计原理》和《钢筋混凝土结构设计原理》、《钢筋混凝土结构设计》和《砌体结构》分别是贵州师范大学2013土木工程专业本科人才培养方案中的专业核心课程、专业方向课程,以掌握工程结构体系力学分析、计算和设计的原理与方法。
2 体现结构课程群专业知识的工程实例
某学校市级公共实训基地项目中的“汽车检测维修保养4S服务公共实训基地”,结构安全等级为二级,一般抗震设防要求,设计使用年限为50年。共两层,1～2层层高均为6 m,室内外高差0.6 m,建筑总高12.6 m,总建筑面积15 954 m2。1层为汽车展销大厅、汽车维修及保养车间,2层为汽车库、汽车配件仓库。其三维效果图、侧立面效果图分别如图1～2所示。
回望改革开放40年，在中国共产党的坚强领导下，中国人民艰苦奋斗、顽强拼搏，用双手书写了国家和民族发展的壮丽史诗，中华大地发生了感天动地的伟大变革。中国迅速成长为世界第二大经济体、制造业第一大国、货物贸易第一大国、商品消费第二大国、外资流入第二大国，我国外汇储备连续多年位居世界第一，中国人民在富起来、强起来的征程上迈出了决定性的步伐。中国特色社会主义充满生机与活力。
图1 某汽车检测维修保养4S服务公共实训基地三维效果
图2 某汽车检测维修保养4S服务公共实训基地侧面效果
本文给出了土木工程专业结构课程群学生的实践能力相关核心课程的知识点,即钢结构设计原理》和《钢筋混凝土结构设计原理》、《钢筋混凝土结构设计》和《砌体结构》四门课程的主要知识。
3 工程实例在课堂教学中的影响
《钢结构设计原理》和《钢筋混凝土结构设计原理》、《钢筋混凝土结构设计》和《砌体结构》四门课的任课教师均可以上述工程实例给学生课堂演示并讲解相应部分的专业知识。按照教学计划的安排,在讲述《钢筋混凝土结构设计》(3学分,第6学期)的框架结构设计及进行《钢筋混凝土结构设计课程设计》时,《钢筋混凝土结构设计原理》(5学分,第5学期)已讲完,《砌体结构》(2学分,第6学期)、《钢结构设计原理》(4学分,第6学期)已讲授大部分内容。在讲授《钢筋混凝土结构设计》的框架设计内容、进行《钢筋混凝土结构设计》课程设计时,给学生示例包含钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构三种结构的工程实例,讲述工程实例的最初可行性研究设计对三种结构的受压、受弯、宽厚比、长细比要求进行回顾,讲解施工图设计图纸能培养学生工程实践的钢筋布置、钢筋尺寸、钢结构拉压杆定位、钢结构连接板、砌体自承重稳定性等实践细节。工程实例三维效果图、CAD平面施工图等激发了学生的上课兴趣,也让学生学习结构课程群的知识得以融会贯通。而讲授《钢筋混凝土结构设计》的教师在设计院兼职结构设计总工职务又是土木工程专业结构课程群学生实践能力培养教改团队的一员,能够通过一个综合的工程项目讲述结构课程群囊括的理论知识,图纸实例给出工程实践的设计能力、施工能力等其他利用土木工程专业核心课程知识所能体现的实践能力,增强了学生的工程实践能力。
4 结束语
主体框架结构属于钢筋混凝土结构,采用独立柱基础。填充墙采用自承重加气混凝土砌块属于砌体结构。屋顶采用双层网架结构属于钢结构。所用到的规范为《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068—2018(2019年版))、《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223—2008)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010(2015年版))、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)、《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)、《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)。可以说一个实体项目体现了土木工程专业与结构课程群相关的所有课程,其具体实践能力的体现见下节。
以学校市级公共实训基地项目中的“汽车检测维修保养4S服务公共实训基地”为工程实例,同时涵盖了钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构三种结构。
为深入贯彻落实全国教育大会精神，支持湖南省“双一流”建设，汇聚多方力量推动高等教育发展，近日，教育部、湖南省在长沙签署《重点共建“双一流”建设高校协议》。教育部党组书记、部长陈宝生，湖南省委书记杜家毫，湖南省省长许达哲出席部省座谈会，并见证双方签署协议。教育部副部长杜占元、湖南省副省长吴桂英代表双方签署协议。
教师课堂给出以上实例,激发了学生学习结构课程的积极性,提高了学生对结构课程群的实践能力培养。
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参考文献：
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[3] 张景豪,李江.新工科背景下土木工程专业人才培养模式探究[J].学周刊，2019,13(22): 13.
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收稿日期： 2019-07-19
作者简介: 杨冬升(1985-),男,安徽宿州人,博士,副教授,主要研究方向：混凝土材料与结构分析。
基金项目： 贵州省本科教学工程建设项目(2016JG16)；贵州省科技厅-贵州师范大学联合基金项目(黔科合LH字[2016]7216号)
中图分类号： G420
文献标志码： A
文章编号： 1672-4011( 2019) 09-0211-02
DOI： 10. 3969/ j. issn. 1672-4011. 2019. 09. 105
优先出版时间： 2019-09-03 16 ∶05 ∶53
优先出版地址： http:// kns.cnki.net/ kcms/ detail/ 51.1175.TU.20190903.1605.006.html
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