基于荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程教學(xué)方法的探究

第第頁(yè)基于荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程教學(xué)方法的探究摘要：荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程是土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須掌握的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，是學(xué)習(xí)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程和從事建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程。隨著《荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2012的修訂出版，該課程急需按新規(guī)范更新教學(xué)內(nèi)容。為了更好地執(zhí)行教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生更好地掌握荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)方法，本文將針對(duì)該教學(xué)存在的一些問(wèn)題，對(duì)該課程教學(xué)方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的探究。

關(guān)鍵詞：荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)教學(xué)方法設(shè)計(jì)規(guī)范

作為土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須掌握的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，基于荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程旨在要求學(xué)生通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，掌握在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮荷載、荷載產(chǎn)生的背景、荷載計(jì)算方法以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所采用的設(shè)計(jì)原理，以便于為后續(xù)深入學(xué)習(xí)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》、《混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)》、《鋼結(jié)構(gòu)》等課程和相關(guān)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

一、課程的基本要求及主要內(nèi)容

鑒于荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程是土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的基礎(chǔ)教學(xué)課程，以專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)核心課的地位，要求學(xué)生完成掌握工程結(jié)構(gòu)可能承受的各種主要荷載、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可采用的設(shè)計(jì)背景的教學(xué)目的和任務(wù)[1]。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)本課程來(lái)掌握工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮的荷載因素、產(chǎn)生背景、荷載計(jì)算方法；并掌握工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)原理和方法，包括荷載和抗力的統(tǒng)計(jì)分析、結(jié)構(gòu)可靠度基本原理、結(jié)構(gòu)概論可靠度設(shè)計(jì)方法等。

1、掌握各種重要作用的定義、工程計(jì)算背景、原理和方法。

2、通過(guò)學(xué)習(xí)掌握影響結(jié)構(gòu)抗力的各種不定性因素及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)的確定方法；各種荷載的概率分析模型和設(shè)計(jì)時(shí)所采用的代表值種類(lèi)和確定方法，以及多種荷載同時(shí)出現(xiàn)時(shí)的荷載效應(yīng)組合；結(jié)構(gòu)可靠度的基本原理和基本分析方法，以及概率可靠度設(shè)計(jì)時(shí)的基本表達(dá)式，使學(xué)生掌握我國(guó)現(xiàn)行工程結(jié)構(gòu)的基于可靠度理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。

3、以《荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2012和教材為基礎(chǔ)，詳細(xì)透徹講解理論內(nèi)容，其中，各種重要作用的定義、工程計(jì)算背景、原理和方法，荷載統(tǒng)計(jì)分析中各種荷載代表值的意義和用途，結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)計(jì)分析中各種不定性的含義與原因，以及結(jié)構(gòu)可靠度的基本原理和基本分析方法為教學(xué)重點(diǎn)。

4、拓寬知識(shí)面，以《荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2012為基礎(chǔ)，與實(shí)際工程相結(jié)合。

二、課程存在的主要問(wèn)題

荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程是一門(mén)承上啟下的重要課程，在先修課程《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》、《材料力學(xué)》《工程材料》等課程以及后續(xù)課程《混凝土結(jié)構(gòu)》、《鋼結(jié)構(gòu)》之中起著非常重要的銜接作用，但目前依舊存在許多亟待解決的問(wèn)題[2]。

（一）重視程度不足：學(xué)時(shí)較少，容易混淆

本課程分為兩大部分，即工程結(jié)構(gòu)荷載和可靠度設(shè)計(jì)方法。但由于只有16理論課時(shí)，并且，由于工程結(jié)構(gòu)荷載形式多樣，學(xué)生容易產(chǎn)生混亂；可靠度設(shè)計(jì)方法部分概念抽象，學(xué)生較難理解和掌握，另外，理論性工程概念的教學(xué)方式較為傳統(tǒng)，也極容易導(dǎo)致學(xué)生感到枯燥乏味，學(xué)習(xí)興趣喪失，自主學(xué)習(xí)的能力削弱。

（二）課程難度較大：理論抽象，計(jì)算復(fù)雜

本課程是一門(mén)理論與計(jì)算為主導(dǎo)的結(jié)構(gòu)可靠理論，又設(shè)立在學(xué)生尚未接觸鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理等結(jié)構(gòu)課之前，并且需要有較為扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，課程難度較大。要求學(xué)生僅僅只掌握一次二階矩方法也倍感吃力，再加上公式推導(dǎo)復(fù)雜、計(jì)算步驟較多，會(huì)引起學(xué)生對(duì)該課程產(chǎn)生畏懼，慢慢喪失學(xué)好該課程的自信心。

（三）忽視行業(yè)規(guī)范：基本素養(yǎng)欠缺

前文已經(jīng)提到，目前，荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程應(yīng)對(duì)《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2012作全面正確的解讀，由于工程面臨問(wèn)題的變化以及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件的發(fā)展，《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》也要隨之被修訂和調(diào)整。所以學(xué)好這門(mén)課程的關(guān)鍵在于，緊密結(jié)合現(xiàn)行《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2012內(nèi)容，了解修訂原則和重點(diǎn)，對(duì)修訂、增加的內(nèi)容加強(qiáng)注意，學(xué)生才能在以后的工作中具有土木工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的基本素養(yǎng)，若教學(xué)時(shí)不能做到與現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范相聯(lián)系，學(xué)生自身缺乏自主學(xué)習(xí)的能力，不能定時(shí)去查閱了解相關(guān)行業(yè)規(guī)范，致使教學(xué)內(nèi)容相對(duì)工程實(shí)際滯后。

三、構(gòu)建有效的教學(xué)體系

通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題的分析，本文將提出以下幾點(diǎn)解決措施。

1、重視理論闡述，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師，大學(xué)生本身已經(jīng)具備對(duì)自身負(fù)責(zé)的自主學(xué)習(xí)責(zé)任感，因此在實(shí)際教學(xué)中過(guò)度的去迎合學(xué)生反而不是一件值得推崇的事情，針對(duì)于大學(xué)生這一特殊群體，首先要將大學(xué)生看作一個(gè)能對(duì)自己負(fù)責(zé)的成年體，在教學(xué)前期與輔導(dǎo)員進(jìn)行合作，為學(xué)生進(jìn)行一次職業(yè)規(guī)劃測(cè)試，讓學(xué)生在職業(yè)規(guī)劃測(cè)試中明白自身未來(lái)發(fā)展和職業(yè)發(fā)展，制定起近期和長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，以此來(lái)激勵(lì)自身主動(dòng)學(xué)習(xí)。當(dāng)然，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師也要適時(shí)采取多樣化的教學(xué)方式，盡可能地借助多媒體資源幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)了解相關(guān)理論知識(shí)，講解深入淺出、重難點(diǎn)突出，幫助學(xué)生抓住要領(lǐng)學(xué)習(xí)；同時(shí)，定時(shí)邀請(qǐng)一些已經(jīng)工作的學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐來(lái)傳授學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，這也能很好地激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激勵(lì)著學(xué)生不斷地向目標(biāo)努力奮斗。

2、優(yōu)化學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方法

對(duì)于基礎(chǔ)理論性較強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)的學(xué)業(yè)考核方式大多為卷面成績(jī)一種方式，但現(xiàn)在普遍推行的對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面綜合考評(píng)方式，因此也應(yīng)將學(xué)業(yè)考核進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，將其分為課堂表現(xiàn)、卷面成績(jī)兩類(lèi)，如在平時(shí)可以建立起小組教學(xué)模式，在課堂上讓小組成員來(lái)講授課程內(nèi)容，每個(gè)小組按照自己的想法來(lái)進(jìn)行創(chuàng)意教學(xué)，其他小組對(duì)其教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和打分，最后各小組的得分按照一定比例歸入綜合評(píng)分中；此外，對(duì)于課堂上表現(xiàn)突出的學(xué)生，也應(yīng)當(dāng)適當(dāng)給予加分待遇。

3、做到課程教學(xué)和學(xué)習(xí)與現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范相聯(lián)系

由于全球氣候變化，極端天氣與災(zāi)害如風(fēng)災(zāi)頻發(fā)；全球恐怖活動(dòng)升級(jí)以及現(xiàn)代化設(shè)施及交通工具普及和猛增，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在2012年5月28日第1405號(hào)公告中批準(zhǔn)發(fā)布了《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012，規(guī)定該規(guī)范從2012.10.1開(kāi)始實(shí)施。在《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2012中：為了應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害頻發(fā)和全球氣候變化，補(bǔ)充了關(guān)于雪、風(fēng)和溫度的基本氣象數(shù)據(jù)；針對(duì)活荷載增加了設(shè)計(jì)使用年限調(diào)整系數(shù)，適當(dāng)提高了結(jié)構(gòu)的安全度；增加了溫度作用和偶然荷載，完善了標(biāo)準(zhǔn)體系，滿(mǎn)足了特殊結(jié)構(gòu)或特殊使用環(huán)境下的設(shè)計(jì)所需；從風(fēng)剖面、體形系數(shù)以及風(fēng)振響應(yīng)計(jì)算等方面全方位統(tǒng)籌考慮了風(fēng)荷載的修訂，并且補(bǔ)充了高層、大跨等結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)研究新成果。教學(xué)時(shí)應(yīng)結(jié)合《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012和教材，理論與實(shí)踐相聯(lián)系。

結(jié)束語(yǔ)：

基于荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程現(xiàn)階段雖然存在著些許問(wèn)題，但其作為理論奠定的重要銜接點(diǎn)，就需要在實(shí)際教學(xué)中對(duì)其給予足夠的重視，教師要明白其與其它學(xué)科相結(jié)合的重要特性，注意其所具有的數(shù)學(xué)、力學(xué)方面的知識(shí)，教學(xué)時(shí)要將這些知識(shí)體系相互融合貫通，努力為學(xué)生營(yíng)造出一個(gè)良好的知識(shí)構(gòu)建環(huán)境；此外，對(duì)現(xiàn)行的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充，讓學(xué)生明白行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于培養(yǎng)自身素養(yǎng)的重要性，要將理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，充分