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摘 要:结合混凝土结构设计原理课程的特点及教学中存在的问题,阐明了歸纳法在教学中的具体实施过程,帮助学生梳理各个知识点之间的联系。讲述了归纳法在受弯构件正截面配纵筋计算中的具体应用,对学生理解知识点、解决具体题目有重要作用。
關键词:混凝土结构;归纳法;教学
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2017)06-0088-02
Abstract: Considering the course features and problems in teaching Principle of Concrete Structure, this thesis demonstrated the specific implementation process of induction in teaching and specific application of induction in calculating longitudinal steel bars in cross-section of flexural member. The analysis of these seeks to help students grasp the relations among knowledge points and solve specific problems.
Keywords: concrete structure; induction; teaching
一、概述
混凝土结构设计原理是土木工程专业一门重要的专业基础课,也是进入钢筋混凝土结构领域的入门课程,对学生后续专业课程的学习、专业素养的培养以及将来从事的工作都有重要影响。正因如此,不少学校在专业人才培养方案中对该课程都特别予以重视,有的学校能够达到60课时,可见该课程的重要性。本文结合混凝土结构设计原理课程自身的特点,依据本人教学实践,对归纳法在该课程教学过程中的应用进行了探讨。
二、课程特点及教学中存在的问题
混凝土结构设计原理是土木工程专业在修完工程力学、结构力学、土木工程材料等课程后,学生接触到的第一门与专业联系紧密且实践性强的课程。由于混凝土受力复杂,加之材料本身的一些特点,如不均匀性、非连续性等,目前还缺乏完善的理论,课程中的一些计算公式和理论不少都是依据试验研究近似得到的,这与以往高等数学、结构力学等理论性强的课程相比有一定的区别,导致了学生的不适应;钢筋混凝土结构中钢筋和混凝土两者之间可以有不同的配置,即答案不唯一,且配置的变化也可能引起构件受力性能的改变,因此不同的计算公式一般都有相应的适用条件,这在一定程度上增加了学生理解的难度;同时该课程内容较多,与工程实践结合紧密,在教学过程中除了按国家相关规范、规程进行计算,还要符合一定的构造措施,而构造措施一般系统性差,常使学生感觉“混乱”。
基于以上课程特点及存在的问题,作者在教学过程中讲完相关知识点后,有针对性地采用归纳法,帮助学生理顺基本知识,增强实践技能,提高了教学效果。本文以钢筋混凝土受弯构件正截面承载力设计计算为例,说明了归纳法在教学中的具体应用。
三、归纳法在教学中的应用
(一)教学内容
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力设计这一章是学生在本课程中首先接触到的专业性内容,是由之前的各种力学等课程向专业课过渡的部分。该部分主要讲述受弯构件正截面破坏的试验研究、受力过程、计算假定、承载力计算公式及相关构造规定等,其中又以正截面承载力计算为中心内容。
(二)归纳知识主线
作者在教学过程中讲完该部分内容后,专门抽出时间帮助学生理出本章的知识主线,然后分门别类,让学生掌握本章的知识脉络,然后各个击破。步骤如下:
1. 首先明确本章主要目标:受弯构件正截面承载力计算;
2. 对基本公式的用途予以确认:各种计算公式的主要应用有两种,一种是截面设计,即进行正截面配纵筋计算,另一种是承载力校核,即复核截面安全性,也即计算截面抗弯承载力;
3. 分清研究对象的截面形状:混凝土受弯构件中最常用的截面形式为矩形截面和T形截面,考虑到两者计算的差异,在解决具体问题前要加以区分;
4. 确定不同截面形状的不同分类:混凝土受弯构件采用矩形截面时,根据受压区配置受力纵筋的与否可分为单筋矩形截面和双筋矩形截面;采用T形截面时根据中和轴位置的不同又可分为第一类T形截面和第二类T形截面;
5. 最终本章内容归纳为如下8个类别:单筋矩形截面设计、单筋矩形截面承载力校核、双筋矩形截面设计、双筋矩形截面承载力校核、第一类T形截面设计、第一类T形截面承载力校核、第二类T形截面设计、第二类T形截面承载力校核。
(三)归纳计算过程-以矩形截面为例
归纳出本章知识主线后,作者在教学中同学生一起将8种类型分别整理为实际解题中能够直接采用的步骤形式,以矩形截面为例,具体如下:
關键词:混凝土结构;归纳法;教学
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2017)06-0088-02
Abstract: Considering the course features and problems in teaching Principle of Concrete Structure, this thesis demonstrated the specific implementation process of induction in teaching and specific application of induction in calculating longitudinal steel bars in cross-section of flexural member. The analysis of these seeks to help students grasp the relations among knowledge points and solve specific problems.
Keywords: concrete structure; induction; teaching
一、概述
混凝土结构设计原理是土木工程专业一门重要的专业基础课,也是进入钢筋混凝土结构领域的入门课程,对学生后续专业课程的学习、专业素养的培养以及将来从事的工作都有重要影响。正因如此,不少学校在专业人才培养方案中对该课程都特别予以重视,有的学校能够达到60课时,可见该课程的重要性。本文结合混凝土结构设计原理课程自身的特点,依据本人教学实践,对归纳法在该课程教学过程中的应用进行了探讨。
二、课程特点及教学中存在的问题
混凝土结构设计原理是土木工程专业在修完工程力学、结构力学、土木工程材料等课程后,学生接触到的第一门与专业联系紧密且实践性强的课程。由于混凝土受力复杂,加之材料本身的一些特点,如不均匀性、非连续性等,目前还缺乏完善的理论,课程中的一些计算公式和理论不少都是依据试验研究近似得到的,这与以往高等数学、结构力学等理论性强的课程相比有一定的区别,导致了学生的不适应;钢筋混凝土结构中钢筋和混凝土两者之间可以有不同的配置,即答案不唯一,且配置的变化也可能引起构件受力性能的改变,因此不同的计算公式一般都有相应的适用条件,这在一定程度上增加了学生理解的难度;同时该课程内容较多,与工程实践结合紧密,在教学过程中除了按国家相关规范、规程进行计算,还要符合一定的构造措施,而构造措施一般系统性差,常使学生感觉“混乱”。
基于以上课程特点及存在的问题,作者在教学过程中讲完相关知识点后,有针对性地采用归纳法,帮助学生理顺基本知识,增强实践技能,提高了教学效果。本文以钢筋混凝土受弯构件正截面承载力设计计算为例,说明了归纳法在教学中的具体应用。
三、归纳法在教学中的应用
(一)教学内容
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力设计这一章是学生在本课程中首先接触到的专业性内容,是由之前的各种力学等课程向专业课过渡的部分。该部分主要讲述受弯构件正截面破坏的试验研究、受力过程、计算假定、承载力计算公式及相关构造规定等,其中又以正截面承载力计算为中心内容。
(二)归纳知识主线
作者在教学过程中讲完该部分内容后,专门抽出时间帮助学生理出本章的知识主线,然后分门别类,让学生掌握本章的知识脉络,然后各个击破。步骤如下:
1. 首先明确本章主要目标:受弯构件正截面承载力计算;
2. 对基本公式的用途予以确认:各种计算公式的主要应用有两种,一种是截面设计,即进行正截面配纵筋计算,另一种是承载力校核,即复核截面安全性,也即计算截面抗弯承载力;
3. 分清研究对象的截面形状:混凝土受弯构件中最常用的截面形式为矩形截面和T形截面,考虑到两者计算的差异,在解决具体问题前要加以区分;
4. 确定不同截面形状的不同分类:混凝土受弯构件采用矩形截面时,根据受压区配置受力纵筋的与否可分为单筋矩形截面和双筋矩形截面;采用T形截面时根据中和轴位置的不同又可分为第一类T形截面和第二类T形截面;
5. 最终本章内容归纳为如下8个类别:单筋矩形截面设计、单筋矩形截面承载力校核、双筋矩形截面设计、双筋矩形截面承载力校核、第一类T形截面设计、第一类T形截面承载力校核、第二类T形截面设计、第二类T形截面承载力校核。
(三)归纳计算过程-以矩形截面为例
归纳出本章知识主线后,作者在教学中同学生一起将8种类型分别整理为实际解题中能够直接采用的步骤形式,以矩形截面为例,具体如下: