1原课程实验缺点
南京航空航天大学金城学院土木工程专业基础课“混凝土结构设计原理”的演示验证实验———钢筋混凝土梁正截面受弯性能试验和钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验在大三秋季学期开展。主要通过演示的方式使学生了解钢筋混凝土超筋梁、适筋梁和少筋梁的受弯破坏形态的差异和斜拉破坏梁、剪压破坏梁、斜压破坏梁的受剪破坏形态的差异，加深对梁的正截面、斜截面受力特点、变形性能和裂缝开展规律的理解，掌握对实验结果的对比分析方法。该实验方案设置中，试件的设计、制作与安装、实验准备、加载设备与观测仪器安装、千斤顶加载等过程均由老师完成，学生仅进行加载过程中的实验现象与仪表观测，为验证性的演示实验。由于此过程中学生的动手与动脑的过程少，自主性不够，大多流于形式，走马观花，且与其他课程的关联性差，故学生实验思路不明确，实验效果较差。
2实验改革的探索与研究
2．1实验方案改革
为巩固学生的专业知识，并将土木工程学科的基础知识进行有机串联，加深学生的理解，培养学生的动手实践能力，进而提高学生的创新能力，达到应用型人才培养目标，现将混凝土结构设计原理实验教学进行探讨性的改革设计:由单一验证性实验转变为分阶段多层次的综合性实验，由以教师为主导转变为以学生为主导，具体分为以下两个阶段。2．1．1梁构件制作实验阶段1)搜集相关材料，查找相关信息，制作初步设计计算书。学生运用《混凝土结构设计原理》所学知识，设计钢筋混凝土正截面超筋破坏、适筋破坏、少筋破坏、斜截面斜拉破坏、剪压破坏、斜压破坏，共6种梁的截面、采用的材料参数(配合比和材料用量)、配筋量等。结合设计参数，对构件进行抗弯、抗剪验算，使其能够达到预期的破坏现象。2)混凝土配合比设计。学生运用《土木工程材料》所学知识，根据初步设计方案，进行混凝土配合比设计，确定水泥、石子、砂子的用量及水灰比，并进行坍落度实验。3)钢筋下料计算。学生运用《土木工程施工》所学知识，绘出所设计钢筋混凝土梁的详细钢筋下料图。4)制作钢筋混凝土构件。绑扎钢筋笼，支模，涂刷脱模剂，按照设计好的配合比搅拌混凝土并浇筑梁构件，编号并养护成型。同时制作一组(3个边长为150mm)立方体试件，编号并同条件与混凝土梁养护。5)完成最终训练报告。最终训练报告应包括设计制作钢筋混凝土梁的详细配筋和计算，以及采用的计算方法、参考文献等，最终给出对试件开裂荷载、极限荷载、破坏形态的预测。2．1．2受弯、受剪破坏实验准备阶段1)钢筋及混凝土材料性能实验。通过试验测定钢筋的屈服强度和极限强度，混凝土立方体试块的抗压强度，为钢筋混凝土构件的加载试验提供数据。2)实验基本技能训练。a．通过试验掌握在钢筋上粘贴应变片的技术。b．通过试验掌握钢筋混凝土梁刷白、划线和粘贴铜柱的技术。2．1．3钢筋混凝土梁正截面受弯性能、斜截面受剪性能的对比实验本实验由高压油泵全套设备通过千斤顶加载，力传感器读取荷载数据，位移计测定梁跨中及支座位移，应变片测定测点应变，3816数据采集仪采集数据，裂缝测宽仪测定裂缝宽度。学生通过试验掌握加载设备的安装与操作，电测数据的采集，了解了不同梁钢破坏形态的差异，加深对不同配筋率的钢筋混凝土梁的正截面、斜截面受力特点、变形性能和裂缝开展规律的理解，掌握对不同配筋率的钢筋混凝土梁实验结果的对比分析方法。
2．2实验的实施安排
混凝土结构实验区别于材料实验和土工实验，从混凝土配合比设计、钢筋的下料，到绑扎钢筋笼，混凝土梁的浇筑与养护，再到粘贴应变片，最后完成6种梁的破坏实验，整个实验周期较长，涉及的人力、物力包括资金的投入都非常大，每个学生参与到实验的全过程的难度较大，并且要协调好实验教学与《混凝土结构设计原理》课程教学的同步问题，因此在实施过程中，必须做好统筹安排。本教改实验的梁构件制作实验阶段因涉及《混凝土结构设计原理》《土木工程材料》《土木工程施工》等学科知识，整合了多种学科多个知识点，且周期长，安排在大三下学期生产实习前进行，作为学生进入真实施工环境前的一次实战练兵，制作的梁构件直接可用于下一学期的梁破坏实验。受弯、受剪破坏实验准备阶段和最后的受弯、受剪破坏实验在大三上学期进行，与《混凝土结构设计原理》的课程教学同步，使学生在学习完理论知识后能立即在实验中得到验证，以达到最优的教学效果。具体的实施安排表如表1所示。
3结语
以培养应用型人才为目标，结合土木工程专业和课程本身的特点，深入认识课程理论教学与实践教学部分的关联关系，同时深化实验教学体系、内容、方法和手段改革，本文提出了本次混凝土结构设计原理实验改革，使学生将结构设计知识、土木工程材料知识、施工知识和本课程的理论知识形成一个完整的知识脉络，在这个过程中，学生的动手能力、动脑能力都得到了极大的发挥，由传统的教师主导转变为学生主导，培养了学生的创新意识，更加锻炼了学生的工程素质和吃苦耐劳的精神，成为知识与能力并用的专业应用型人才。
作者：裴萌 单位：南京航空航天大学金城学院
