作品名稱：混凝土的“七十二變”
學(xué)校名稱：西安交通大學(xué)城市學(xué)院
參賽隊(duì)伍：追本求源
參賽老師：黎瑩
一、學(xué)情分析：
1.教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)分析
目前，本科專業(yè)教學(xué)的對(duì)象大多是一批聰明有加且善于利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)獲取“快餐”資源的“零零后”們。從而在課堂教學(xué)中有兩大問(wèn)題日益凸顯：1）因課本知識(shí)大多可利用互聯(lián)網(wǎng)快速獲得，傳統(tǒng)的授課模式和內(nèi)容難以吸引學(xué)生深入學(xué)習(xí)。在課堂學(xué)習(xí)中，學(xué)生普遍具有定力不足、興趣不高的特點(diǎn)，繼而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。因而授課難點(diǎn)從“如何教好知識(shí)”向“如何激發(fā)學(xué)生進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和思考以及如何提高學(xué)習(xí)能力”遷移。2）受“快餐”資源影響，學(xué)生善于利用網(wǎng)絡(luò)尋找解決問(wèn)題的直接辦法，卻疏于通過(guò)思考分析問(wèn)題出現(xiàn)的原因；且目前課堂教學(xué)知識(shí)與工程應(yīng)用之間尚存在一定程度的脫節(jié)。因而剛工作時(shí)學(xué)生大多反饋在工作中課堂知識(shí)無(wú)用，然跟蹤調(diào)研兩至三年后，學(xué)生基本反饋課堂知識(shí)不夠用。
針對(duì)上述情況，我認(rèn)為：1）針對(duì)學(xué)生有迫切獲取工程經(jīng)驗(yàn)的心理特點(diǎn)，課堂教學(xué)可采用工程案例為載體，讓課本知識(shí)來(lái)源于工程實(shí)際，有枝可依；也使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)過(guò)程中直接獲得工程體驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。2）知識(shí)是能力的載體。然現(xiàn)代社會(huì)知識(shí)容易獲得，而能力不易培養(yǎng)。故課堂教學(xué)應(yīng)從“教知識(shí)”向“提能力”轉(zhuǎn)換。根據(jù)我?！案咚刭|(zhì)應(yīng)用型工程人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，課堂教學(xué)應(yīng)牢牢抓住“以學(xué)生為主體，以結(jié)果為導(dǎo)向（OBE）”的培養(yǎng)思路。此外，結(jié)合土木工程專業(yè)具有工程應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，教師在專業(yè)授課過(guò)程中應(yīng)增強(qiáng)學(xué)生的工程角色代入感，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的主人翁意識(shí)；同時(shí)應(yīng)牢牢抓住知識(shí)鏈從“課本”到“規(guī)范”再到“工程實(shí)際”的三層次教學(xué)環(huán)節(jié)，借助工程案例，將授課重心從教授知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生從課本的基本理論出發(fā)，推導(dǎo)總結(jié)規(guī)律，獲得工程規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，并且將此靈活應(yīng)用于解決工程實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)專業(yè)思維方式的引導(dǎo)，提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，讓課本知識(shí)順利落地生根、開(kāi)花結(jié)果。
2.課程特點(diǎn)分析
混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)今世界使用范圍最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)類型，《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》是土木工程專業(yè)最為重要的一門(mén)專業(yè)核心課，主要內(nèi)容是進(jìn)行鋼筋混凝土構(gòu)件的受力分析和設(shè)計(jì)，使學(xué)生建立必要的基本概念，掌握構(gòu)件的基本力學(xué)性能和設(shè)計(jì)方法，為后續(xù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程的學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)。
然縱觀全課程，由于研究對(duì)象為鋼筋和混凝土兩種受力特性相差很大的彈塑性材料組成，構(gòu)件的受力分析、簡(jiǎn)化和設(shè)計(jì)的知識(shí)體量均較大，且授課學(xué)時(shí)也由80學(xué)時(shí)縮減至至48學(xué)時(shí)。故在有限的課時(shí)條件和課程考核的要求下，教師為求效果，普遍將授課重點(diǎn)向構(gòu)件設(shè)計(jì)偏移，使該門(mén)課程變?yōu)橐婚T(mén)計(jì)算量大且存在設(shè)計(jì)套路的“計(jì)算”課。學(xué)生縱使會(huì)計(jì)算，也難以從“模板套路”計(jì)算中獲得工程思維方式的訓(xùn)練，且難以將課程所學(xué)直接應(yīng)用到工程實(shí)際中。
針對(duì)此現(xiàn)狀，我對(duì)此次課程的授課重心進(jìn)行了以下兩方面的調(diào)整：1）注重基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備，比如：混凝土材料的變形特性、變形對(duì)強(qiáng)度的影響等知識(shí)，在授課中通過(guò)列舉案例和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，展示這些知識(shí)往往是工程問(wèn)題背后的核心因素，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)知識(shí)的重要性從而主動(dòng)學(xué)習(xí)。2）注重分析問(wèn)題背后的真正原因，比如混凝土受壓時(shí)，裂縫會(huì)沿受力方向擴(kuò)展，本質(zhì)原因是混凝土在水平方向膨脹產(chǎn)生的拉應(yīng)力過(guò)大將材料拉裂，從而引導(dǎo)學(xué)生深入理解混凝土破壞的根本原因以及變形對(duì)強(qiáng)度的重要影響，并通過(guò)組織討論，使學(xué)生自己獲得結(jié)論：只要阻止混凝土的裂縫擴(kuò)展，就可提高其抗壓強(qiáng)度。進(jìn)而舉一反三，以同樣的分析思路獨(dú)立進(jìn)行另一個(gè)問(wèn)題——約束混凝土的強(qiáng)度和變形特性分析，獲得工程思維方式的鍛煉。
二、課堂教學(xué)創(chuàng)新點(diǎn)
1.以工程案例為背景
課堂教學(xué)首先引入一工程案例：某承受長(zhǎng)期荷載作用的軸心受壓混凝土柱，當(dāng)軸壓比（柱承受的最大應(yīng)力與其抗壓強(qiáng)度之比）達(dá)到90%時(shí)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間柱子會(huì)被壓碎。然從表面上看混凝土材料強(qiáng)度足夠，實(shí)則由于混凝土材料變形特點(diǎn)，其長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度僅能達(dá)到短期強(qiáng)度的85%。由此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也讓專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)有枝可依。
2.以學(xué)生為主體，教師引導(dǎo)理論知識(shí)從課本向規(guī)范圖集過(guò)渡
以學(xué)生自主完成的混凝土材料強(qiáng)度試驗(yàn)為切入點(diǎn)，通過(guò)不斷設(shè)問(wèn)的方式引導(dǎo)學(xué)生逐步深入分析混凝土材料應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線，并能夠根據(jù)曲線的特點(diǎn)將其分為四個(gè)階段，準(zhǔn)確表述四個(gè)階段的特點(diǎn)。教師重點(diǎn)強(qiáng)化在混凝土變形的第二、三階段裂縫擴(kuò)展的特點(diǎn)，并借助工程案例分析，通過(guò)層層深入的設(shè)問(wèn)手段，引導(dǎo)學(xué)生理解《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010中關(guān)于“柱軸壓比限值不得超過(guò)0.85”的規(guī)定的原因。完成理論知識(shí)從課本到規(guī)范的過(guò)渡。
3.以知識(shí)為載體，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，讓課本知識(shí)落地生根
1）采用對(duì)比分析和連續(xù)設(shè)問(wèn)的方法，引導(dǎo)學(xué)生自主分析混凝土材料在長(zhǎng)期荷載和沖擊荷載作用下的強(qiáng)度變化特點(diǎn)，借助知識(shí)為載體，培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的工程師思維方式，提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。
2）通過(guò)采用小組討論方式，引導(dǎo)學(xué)生利用課堂學(xué)習(xí)的分析方法去解決一個(gè)新問(wèn)題——材料在復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下（即受約束混凝土）的變形特點(diǎn)和強(qiáng)度特性，從而完成利用知識(shí)指導(dǎo)工程實(shí)際的目標(biāo)。
