桥梁结构“课堂革命”课程研究

桥梁结构“课堂革命”课程研究

颉明军

内蒙古建筑职业技术学院  内蒙古  呼和浩特  010070

内蒙古建筑职业技术学院交通与市政工程学院 内蒙古 呼和浩特 010070

摘要：桥梁“课堂革命”课程以培养学生创新创业能力为中心进行课程标准设计在教学过程中引入混凝土配筋软件计算的案例、EXCEL结构配筋计算案例、混凝土截面配筋、应力、挠度裂缝小程序的编制及研发，圬工构件中加入其它材料改变性能的创新研发，虚拟仿真、AR/VR、教学动画，指导学生参与大学生创新创业、互联网+大赛。团队教师积极参与各类科研项目、教师技能大赛，进一步促进课程改革创新，培养符合社会需求、具有创新创业能力的新时代大学生。

关键词：桥梁结构，课堂革命，excel,创新创业，配筋软件。

一、概述[1]、[2] 、[3] 、[4]

为了适应社会发展的要求而提出“课堂革命”。“课堂革命”课程以培养学生创新创业能力为中心进行课程标准设计，通过改变教师的思维方式、课程设计和授课方法并融入自动给配筋等内容，达到课堂上培养出学生的创新创业思维和能力，同时提升教师的创新创业能力，从实践中做到课堂革命。

本课程教学团队在教学过程中引入虚拟仿真、AR/VR、教学动画、混凝土配筋软件计算的案例、EXCEL结构配筋计算案例，指导学生参与大学生创新创业、互联网+大赛。团队教师积极参与各类科研项目、教师技能大赛。

在教学过程中，为更好的激发学生的学习兴趣，将多学科、多领域、智能化的知识与桥梁结构的教学内容相结合，启发学生创新创业思维。在实践教学过程中引导学生设弯起钢筋的钢筋混凝土T梁程序设计开发，混凝土截面配筋、应力、挠度裂缝小程序的编制及研发，圬工构件中加入其它材料改变性能的创新研发，钢筋混凝土、预应力混凝土、圬工构件加载、施工、受力破坏过程等虚拟仿真程序开发等。

具体融入《桥梁结构》课程中的案例有以下几个方面。

二、引入配筋软件的构件配筋计算

在讲解构件配筋教学过程中融入探索者之类的配筋软件，由概念构造+推导过程+结果+设计+多媒体的教学过程改为由概念构造+推导过程（简化推导过程增加一些简单软件的应用）+结果+设计+多媒体的教学过程。一些简单软件如探索者、pkpm工具箱、理正软件、Midas civil 等软件里面的一些小软件已经做得相当简单，有人称其“傻瓜软件”，把一些复杂的计算设计配筋变为简单的输入截面尺寸强度、荷载、边界条件数据、输出配筋、应力、挠度、裂缝结果。本课题组成员在教学过程中演示过这些软件的操作，学生对结构设计表现出浓厚的兴趣。欲在今后的教学过程增加类似的软件应用，使学生们更好的掌握本课程。

2.1  混凝土矩形梁配筋计算

2.2  混凝土T形梁配筋计算

2.3  混凝土矩形柱配筋计算

2.4  混凝土圆形柱配筋计算

2.5   CAD二次开发配筋融创拓展

课堂上灌输创新创业思维和能力，让学生学习CAD二次开发，开发常规软件没有的构件配筋程序。例如，T梁弯起钢筋的自动配置，矩形、T型截面的预应力筋计算，构件的挠度、裂缝的计算。

三、利用网上已有的excel配筋计算表格及师生共同编制excel配筋计算表格计算构件配筋

3.1 编制能自动计算混凝土矩形梁配筋excel表格

3.2 编制能自动计算混凝土T形梁配筋excel表格

3.3 编制能自动验算混凝土T形梁抗剪配筋的excel表格

3.4 编制能自动验算混凝土梁裂缝宽度的excel表格

3.5 编制能自动计算钢筋混凝土矩形截面轴心受压构件配筋excel表格

3.6 编制能自动计算钢筋混凝土圆形截面轴心受压构件配筋excel表格

3.7 编制能自动计算钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件配筋excel表格

3.8 Excel二次开发配筋融创拓展

课堂上灌输创新创业思维和能力，让学生利用excel编制常规软件没有的构件配筋程序。例如，T梁弯起钢筋的自动配置，矩形、T型截面的预应力筋计算，构件的挠度、裂缝的计算。

四、指导学生参与大学生创新创业大赛

4.1指导学生参加挑战杯创新创业大赛

1.2021年在自治区第十二届“挑战杯”中，颉明军老师指导的《螺栓球节点空间网格结构在人行天桥上部结构中的创新应用》获专科组一等奖。

2.内建职院第七届中国国际"互联网+"大学生创新创业大赛中，颉明军老师指导的《大跨度装配式圆筒节点单层球面网壳蒙古包结构设计及产品推广应用》获铜奖。

3.指导路桥2001班的顾康见等的作品《用matlab 软件编制程序“ 基于matlab---设置弯起钢筋简支T梁桥自动化配筋程序开发》参加互联网+大学生创新创业大赛。

4.指导路桥2001班的顾康见等的作品《专铸钢结构抗风技术一种抗风柱与立体桁架连接节点制作推广引领者》参加2022年自治区第十三届“挑战杯”大赛中，获专科组三等奖。

5.按照自治区教育厅《关于开展内蒙古自治区“低碳校园”科普创意项目征集活动的通知》要求，指导路桥2001班的顾康见等同学《巍巍学府 低碳践行

——超大跨度干煤棚-张弦桁架低碳首选》

4.2全国建筑类院校数字化微课比赛

指导路桥班张力仁等参加第三届全国建筑类院校数字化微课比赛，获高职类作品二等奖。

五、开发虚拟仿真、AR/VR、动画

团队成员正在建设国家市政工程技术专业教学资源库《市政工程力学与结构》课程，本课程拥有微课、动画、视频、AR/VR、虚拟仿真等优质资源，实现资源线上的共建共享，访问资源库总次数达60000多次。

六、科研

2016年至2019颉明军主持自治区教育厅课题《内蒙地区超长无缝矩形水池预应力筋线型布置及效应分析》的研究，课题批准号：NJZY16440，已结题。2021.1-今颉明军主持自治区教育厅课题《超长大跨度三心圆螺栓球柱面网壳干煤棚温度效应研究》的研究，课题批准号：NJZY21363。2022年董雪老师发明计算机软著《路桥设计结构智能设计辅助软件V1.0》。董雪老师参加科普大赛，作品《裂损自愈-自修复混凝土》 获内蒙古自治区优秀奖 。2019年发明实用新型专利《一种道路桥梁的减震装置》，专利号：2017219309637；2021年发明软著：大跨度预应力砼箱形梁后张法施工虚拟仿真软件V1.0，2021SR1645060；2021年发明软著：软著固体结构内力循坏分析管理软件V1.0，2021SR1637848。

七、桥梁结构“课堂革命”课展望[1]、[2] 、[3] 、[4]

国家高度重视高校创新创业教育工作。创新创业教育能全面培养大学生的创新精神、创业意识和创新创业能力。创新创业教育与专业教育相融合，是推进课程改革建设的有效途径，是全面提高人才培养质量的有效途径。通过专业教育与创新创业教育深度融合，进一步促进课程改革创新，培养符合社会需求、具有创新创业能力的新时代大学生。

通过桥梁结构课程中将混凝土设计软件、excel表格配筋技术、虚拟仿真、AR/VR、动画

创新创业大赛，科研等引入课堂，融入“课堂革命”拓宽了学生的知识面，使学生对工匠精神、爱岗敬业等方面有深刻的认识和理解，提高学生的职业道德意识，培养学生认真严谨的工作态度，为中国特色社会主义事业培养合格的建设者和可靠的接班人。

参考文献

[1]. 裴长春  混凝土结构设计原理教学中培养学生创新思维能力探讨  江西建材  2019.11

[2]. 赵兰英; 杨彬 应用型本科院校混凝土结构设计原理课程教学方法创新与实践 建筑与预算 2020(04)

[3].李臣学“专创融合”视角下高校创新创业人才培养实践探究 创新创业理论研究与实践2022-05

[4].袁鑫、李亲青、唐守靖、孙敏  桥梁工程课程思政教学改革及探讨 黑龙江科学  2021.9.8

作者简介：

颉明军，男，1981年生，呼和浩特人，学历：硕士，职称：讲师、工程师