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關(guān)鍵詞 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 橋梁與渡河工程 教學(xué)改革
中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.02.048
隨著鋼橋和組合結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)的不斷增加，設(shè)計和施工單位急需大批熟練掌握橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工知識的專業(yè)人才。由于過去橋梁與渡河工程專業(yè)的本科階段鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容及教材側(cè)重點與工業(yè)民用建筑專業(yè)無異，剛畢業(yè)的橋梁與渡河工程專業(yè)的大學(xué)生很難適應(yīng)橋梁鋼結(jié)構(gòu)方面的工作，導(dǎo)致橋梁鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才短缺、質(zhì)量不高。一方面，鋼橋和組合結(jié)構(gòu)橋梁有著巨大的發(fā)展?jié)摿褪袌鲂枨螅硪环矫?，橋梁與渡河工程專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)人才短缺，二者的矛盾造成了該領(lǐng)域就業(yè)空間廣闊，并且在今后一個相當(dāng)長的時期內(nèi)該空間還將不斷擴展。①為了滿足社會對鋼橋和組合結(jié)構(gòu)橋梁人才的需求，我校橋梁與渡河工程專業(yè)“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式方面也在不斷進行改革。
1 教學(xué)內(nèi)容
1.1 教材
目前，國內(nèi)已有的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》教材，大多基于《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）②編寫，適合工業(yè)民用建筑專業(yè)的本科生進行學(xué)習(xí)。涉及公路橋涵、鐵路橋梁的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》教材極少，以至于橋梁與渡河工程專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)此類③④教材后，無法直接應(yīng)用于鋼橋和組合結(jié)構(gòu)橋梁的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造與結(jié)構(gòu)設(shè)計中。針對上述問題，我校橋梁與渡河工程專業(yè)“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程，選用東南大學(xué)葉見曙教授編寫的“結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”⑤第三版第四篇――鋼結(jié)構(gòu)。該書結(jié)合我國公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、鋼-混凝土組合橋梁設(shè)計規(guī)范進行編寫，較好地解決了教材脫離規(guī)范的問題。此外，結(jié)合鋼橋、組合結(jié)構(gòu)橋梁參考書籍，在授課過程中緊緊圍繞橋梁專業(yè)用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計原理進行講解，使學(xué)生工作后，能夠做到學(xué)以致用，更快適應(yīng)工作。
1.2 側(cè)重點
橋梁與渡河工程專業(yè)學(xué)生在進行“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程的學(xué)習(xí)之前，材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑材料等專業(yè)基礎(chǔ)課都已經(jīng)進行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。在“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程的教學(xué)過程中，涉及到這部分的內(nèi)容適當(dāng)從簡講授，而增加更多針對橋梁鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。例如在材料性能方面，將講解的重點放在橋梁鋼結(jié)構(gòu)用鋼材、高強鋼絞線、橋梁鋼結(jié)構(gòu)用新材料如耐候鋼、耐高溫鋼材等材料的性能方面，讓學(xué)生了解現(xiàn)有橋梁用鋼的現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢；結(jié)合這些材料在實際工程中的應(yīng)用圖片，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；在橋梁鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中，適當(dāng)介紹索設(shè)計的內(nèi)容，例如鋼梁橋中的體外預(yù)應(yīng)力索、斜拉橋中的拉索、懸索橋中的纜索等，以有助于學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的鋼橋和組合結(jié)構(gòu)橋梁課程，列出主要的參考文獻，供學(xué)生在課余時間有選擇地學(xué)習(xí)；橋梁鋼結(jié)構(gòu)尤其是鐵路橋，由于受到動荷載的影響，鋼結(jié)構(gòu)焊接的疲勞問題不容忽視，在橋梁與渡河工程專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程中必須補充疲勞設(shè)計的相應(yīng)內(nèi)容。為拓展學(xué)生的就業(yè)面，在課程講授過程中適當(dāng)增加工業(yè)民用建筑用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的知識，對其所用規(guī)范進行介紹，拓寬學(xué)生的知識面。
2 教學(xué)方法
橋梁與渡河工程專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程教學(xué)，應(yīng)該既注重基本知識的傳授，同時不斷啟發(fā)學(xué)生，調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動性，逐步培養(yǎng)出發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、分析問題、最終解決問題的能力。通過對這種學(xué)習(xí)方法的傳授，使學(xué)生既能掌握書本知識，又能不斷創(chuàng)新進取，極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2.1 理論教學(xué)
針對學(xué)生對圖片或視頻信息的興趣濃厚，對單純的數(shù)字或者文字興味索然的現(xiàn)實情況，對抽象的理論問題，用動畫或搜集實際工程中的圖片，以幻燈片或視頻形式播放給學(xué)生，讓學(xué)生以娛樂的方式掌握知識。例如，鋼結(jié)構(gòu)的連接和破壞問題，每一項鋼結(jié)構(gòu)的破壞或失穩(wěn)現(xiàn)象都通過圖片展現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考這些現(xiàn)象背后的機理問題，誘發(fā)學(xué)生的興趣，從而引出該節(jié)課程教授的重點，改善課堂教學(xué)的效果；同時，圖片或視頻的應(yīng)用，還能加深學(xué)生對基本知識與基本原理的感性認識。
但對于計算原理和公式，一定要用板書演示其推導(dǎo)過程，讓學(xué)生的思路緊隨教師的演示，充分利用課堂時間，消化計算原理，提高教學(xué)效率。在計算理論講解完成后，結(jié)合工程應(yīng)用，介紹實際橋梁鋼結(jié)構(gòu)的細部處理及節(jié)點構(gòu)造措施，讓學(xué)生做到理論與實際相結(jié)合，掌握工程中處理具體問題的方法。
采用習(xí)題課、討論課的方式，對學(xué)生作業(yè)過程中存在的問題進行深入剖析，點評解題過程中的易錯點和答題錯誤的原因。在講解和討論的過程中，幫助學(xué)生理清解題思路，規(guī)范解題步驟，總結(jié)解題技巧，提高答題的正確率，同時培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認真、細致的工作作風(fēng)。
2.2 現(xiàn)場教學(xué)
在橋梁與渡河工程專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程講授過程中，多媒體、板書等多種手段是課堂教學(xué)的主要方法，但對于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程來說，僅有課堂教學(xué)是遠遠不夠的。因為盡管有多媒體作為教學(xué)工具，但畢竟還是圖片或短暫影片，學(xué)生難以形成一個完整的鋼結(jié)構(gòu)的概念，對鋼結(jié)構(gòu)的感性認識依舊不夠具體深刻。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的理論教學(xué)學(xué)習(xí)期間或結(jié)束后，充分利用學(xué)校周圍已建或在建鋼橋與組合結(jié)構(gòu)橋梁，進行現(xiàn)場參觀、學(xué)習(xí)，便于理論知識與實際應(yīng)用“接軌”，有選擇性地帶學(xué)生深入施工現(xiàn)場，進行教學(xué)實踐很有必要。在進入現(xiàn)場之前，負責(zé)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的教師，需要事先向?qū)W生講解工地現(xiàn)場實踐中所涉及的系統(tǒng)知識。安排好班級分組與帶隊教師，特別強調(diào)實習(xí)過程中的安全問題與組織紀(jì)律問題。在施工現(xiàn)場，讓學(xué)生進一步認識真實的螺栓、焊縫、縱向和橫向的加勁肋，辨別現(xiàn)實構(gòu)件中的受拉構(gòu)件、受壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件或壓彎構(gòu)件、拉彎構(gòu)件，觀察構(gòu)件的現(xiàn)場連接拼裝。請施工單位負責(zé)人講解施工現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)的基本概況，采用的施工方法，施工組織設(shè)計，施工質(zhì)量控制要點，安全保障措施，施工過程中遇到的各種困難，出現(xiàn)的問題及解決的方案等?，F(xiàn)場教學(xué)過程中，提醒學(xué)生注意觀察，認真聆聽講解，將書本上的圖紙和現(xiàn)場的實體結(jié)構(gòu)充分比對，加深對書本知識的理解。同時，結(jié)合工程技術(shù)人員的講解，學(xué)習(xí)工程中處理具體問題的方法，真正達到現(xiàn)場教學(xué)的目的。
2.3 實踐教學(xué)
實踐教學(xué)分為實驗教學(xué)和課程設(shè)計兩部分。學(xué)生在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程學(xué)習(xí)過程中，如果對某個問題有進一步研究的興趣，可以通過參與大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目，提出自己的研究課題。設(shè)計實驗方案，動手制作鋼結(jié)構(gòu)實驗?zāi)Ｐ?，通過實驗結(jié)果驗證自己的想法或發(fā)現(xiàn)自己提出的方案的不足，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，同時也可為今后的學(xué)習(xí)和工作提供寶貴的經(jīng)驗。課程設(shè)計，有助于幫助學(xué)生系統(tǒng)地應(yīng)用理論課程學(xué)習(xí)到的知識，做到學(xué)以致用。但以往的課程設(shè)計都是在理論課講授完畢后進行，設(shè)計效果不佳。為了改善課程設(shè)計效果，打破理論教學(xué)與課程設(shè)計的嚴(yán)格界限，將理論教學(xué)與課程設(shè)計同步進行。⑥在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程開始上課之時，就給定課程設(shè)計題目，隨著授課進度的深入，讓學(xué)生以長期大作業(yè)的方式分步驟完成。這樣，在理論授課過程中，學(xué)生隨時可以針對課程設(shè)計的內(nèi)容進行提問，并能得到及時解答，課程設(shè)計周學(xué)生只需整理計算書、繪制圖紙。這樣，學(xué)生有充足的時間掌握鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的各項設(shè)計環(huán)節(jié)內(nèi)容，遇到問題能夠及時得到解決。
3 考核方式
在對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程的教學(xué)成果進行考核時，如果僅僅通過期中、期末的考試結(jié)果來評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，顯然將會是不全面的，也是不準(zhǔn)確的。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的教學(xué)過程中，采用多種考核形式，例如隨堂測驗，課堂提問，組織學(xué)生進行小組討論或者針對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的某一問題，讓學(xué)生提交研究報告等方式進行考核。對學(xué)生的日常測驗，也可以采用口試和筆試相結(jié)合的形式，或者把一次測驗拆分為多次小的測驗，這將有助于更加全面地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，降低一次考試所帶來的偶然性。傳統(tǒng)的考試方法大多偏重對知識的記憶，形式單一，難以客觀、全面地評價教學(xué)效果，也難以調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。橋梁與渡河工程的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程考試，借鑒國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師的考試模式，在考卷中，可能涉及到的全部公式均給出，避免學(xué)生死記硬背。此外，可考慮“半開卷”考試，允許學(xué)生將自己認為重要的內(nèi)容事先書寫在一張A4紙上，考試時允許查看，考后隨試卷上交。這樣，學(xué)生對自己認為的重點進行總結(jié)，通過總結(jié)內(nèi)容的實用性，可反映學(xué)生對課程重點的把控。
4 結(jié)語
針對橋梁與渡河工程專業(yè)學(xué)生鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程學(xué)習(xí)中存在的問題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式三個方面，提出了一系列的改革措施。
（1）選用《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》教材，并結(jié)合鋼橋和組合結(jié)構(gòu)橋梁相關(guān)參考書籍，已學(xué)過的內(nèi)容適當(dāng)從簡講授，緊緊圍繞橋梁專業(yè)用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計原理進行講解。（2）對抽象的理論問題，用動畫或搜集實際工程中的圖片，以幻燈片或視頻形式進行播放；但對于計算原理和公式，一定用板書演示推導(dǎo)過程；采用習(xí)題課、討論課的方式，點評解題過程中的易錯點，總結(jié)解題技巧。（3）在理論課學(xué)習(xí)期間，充分利用學(xué)校周圍已建或在建鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁，進行現(xiàn)場參觀、學(xué)習(xí)。（4）理論教學(xué)與課程設(shè)計同步進行，進行大學(xué)生創(chuàng)新實驗。（5）考核中，借鑒國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師的考試模式，給出考卷中可能涉及到的全部公式；也可考慮“半開卷”考試。
注釋
① 蘇慶田，吳沖.鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁課程教學(xué)改革探討[J].高等建筑教育，2013.22（4）：37-40.
② 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].GB50017-2003.
③ 陳紹蕃.鋼結(jié)構(gòu)[M].北京：中國建筑出版社，2003.
④ 彭偉.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2004.
Abstract The continuous increase of steel output in China and the support of national policies have provided a great deal of space for the development of steel structures. But at present， the steel structure talent is relatively short. For local colleges and universities， to cultivate applied steel structural talents adapted to market demand is the top priority. This paper analyzes the common problems in the teaching of steel structures in local colleges and universities. After three consecutive years of teaching reforms， we have increased the time for steel structure courses， optimized the course content system， and reformed teaching methods. We have incorporated mixed teaching concepts into teaching and strengthened our practice. Practice has shown that through the teaching reform， students' innovation ability， engineering application ability and overall quality have been significantly improved， which can be used as reference for similar institutions.
Keywords training of applied talents； steel structure； teaching reform
一??國家鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，與本國的煉鋼、煉鐵的技術(shù)是分不開的，同時，與國家政策的支持也是息息相關(guān)的。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的綜合國力更是不斷提高，1996年我國鋼的產(chǎn)量達到1億噸，位居世界鋼產(chǎn)量的首位，近年來我國鋼材的產(chǎn)量更是持續(xù)上揚，這為我國鋼結(jié)構(gòu)的快速、持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件；近年來，我國推廣綠色建筑，提倡可持續(xù)發(fā)展，這為我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了強有力的政策支持。鋼結(jié)構(gòu)在中國的發(fā)展有很大的空間，并且在今后很長的一段時間內(nèi)這種發(fā)展空間會不斷拓展，這一點應(yīng)當(dāng)引起高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)的密切關(guān)注。然而，目前高校的鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)并沒有與鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展同步，鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)人才缺乏，鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才培養(yǎng)滯后，無法與目前鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的快速、健康發(fā)展相適應(yīng)，大多數(shù)地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才培養(yǎng)的體系仍然停滯在二三十年之前的水平，在當(dāng)前應(yīng)用型人才培養(yǎng)的模式下，如何培養(yǎng)出適應(yīng)市場需求的專業(yè)技術(shù)過硬、業(yè)務(wù)能力強、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)較高的鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才，是地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革的目標(biāo)。
1 目前地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)存在的普遍問題
近幾年，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)精品課程、慕課、視頻公開課、在線開放課程等的進行，鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革在各地方本科高校全面展開，各高校都結(jié)合自己的實際情況，適應(yīng)應(yīng)用型人才市場需要，對鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革開展了大量的研究，總結(jié)出一些經(jīng)驗，也取得了一些成就，但是目前各地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)仍然存在如下一些問題。
1.1 鋼結(jié)構(gòu)課程知識體系陳舊，與其它課程存在重復(fù)，與社會需求脫節(jié)
目前大多數(shù)高校的鋼結(jié)構(gòu)課程是以理論分析為主，注重的是知識體系的完整性，這是過去精英教育背景下的知識體系要求，目前我國高等教育從過去的精英教育轉(zhuǎn)向大眾教育，特別是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的地方本科高校，照搬過去的知識體系，不利于人才培養(yǎng)；同時，鋼結(jié)構(gòu)是以材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土木工程材料、結(jié)構(gòu)可靠度等課程為前續(xù)課程的，像鋼結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)計算方法、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論等內(nèi)容在前續(xù)課程中都有講解，而鋼結(jié)構(gòu)課程中仍然重復(fù)介紹，無端占用大量學(xué)時；另外，目前絕大多數(shù)高校的土木工程施工課程，都是以混凝土和砌體結(jié)構(gòu)為主的，極少介紹鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)和鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量檢驗驗收的相關(guān)內(nèi)容，而目前絕大多數(shù)地方本科高校的畢業(yè)生就業(yè)方向是房地產(chǎn)、施工或者監(jiān)理單位，這顯然和社會需求脫節(jié)。
1.2 鋼結(jié)構(gòu)課程學(xué)時少，重視程度不足
通過走訪多所地方本科高校，查閱相關(guān)的培養(yǎng)計劃，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)高校鋼結(jié)構(gòu)課程學(xué)時較少，有的只有四十幾學(xué)時，這與大多數(shù)100學(xué)時左右的混凝土課程相差太大，對鋼結(jié)構(gòu)的重視程度明顯不足，這種狀況與過去我國鋼產(chǎn)量有限的情況下限制鋼結(jié)構(gòu)使用是直接相關(guān)的，而目前我國成為鋼產(chǎn)量的大國，再加上國家提倡綠色建筑，鋼結(jié)構(gòu)的市場占有率會逐年增加，鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)人才緊缺，仍然采用過去的學(xué)時安排，顯然不合理。
1.3 鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)方法僵硬死板，不能提高學(xué)生的興趣和積極性
從傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”式的教學(xué)到多媒體教學(xué)，鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)方法、教學(xué)手段取得了一些成就，但是無論是傳統(tǒng)的教學(xué)還是多媒體教學(xué)，都是以教師為主體的“講授法”，由教師進行理論講解，并指導(dǎo)血學(xué)生完成課程設(shè)計，教學(xué)方法不靈活，教學(xué)手段單一，無法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)方面更是無法得到體現(xiàn)。
1.4 課程教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)，實踐環(huán)節(jié)有待增強
目前絕大多數(shù)高校的鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)呈現(xiàn)理論教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)分離，先是逐章進行理論教學(xué)，然后在學(xué)期末進行課程設(shè)計，章節(jié)理論教學(xué)過程不涉及整體結(jié)構(gòu)的計算分析，而到課程設(shè)計階段前期學(xué)的理論也很難靈活運用，教學(xué)與實踐脫節(jié)。除此之外，目前各個高校鋼結(jié)構(gòu)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，基本上也就是鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計，而且也都是年年相似，而在其他的實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)大部分都是混凝土結(jié)構(gòu)，真正接觸鋼結(jié)構(gòu)工程的機會少，學(xué)生對于復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)工程既缺少空間想象能力，也沒有足夠的學(xué)習(xí)興趣。
2 以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)的地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革實踐
針對目前地方本科高校鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)中存在的這些普遍問題，結(jié)合我校鋼結(jié)構(gòu)省級精品課程的和學(xué)校鋼結(jié)構(gòu)在線開放課程的建設(shè)，依托全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽、實驗教學(xué)示范中心和我校校企合作平臺的建設(shè)，本課題組成員對應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)該何去何從進行了多次交流討論，對新形勢下鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)進行改革實踐，主要進行了以下工作：
2.1 增加鋼結(jié)構(gòu)課程學(xué)時，優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容體系，克服重復(fù)脫節(jié)
順應(yīng)目前鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展形勢，我校將鋼結(jié)構(gòu)必修課程設(shè)為“鋼結(jié)構(gòu)原理”和“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計”兩門課，總共學(xué)時70學(xué)時，2017年修訂新的培養(yǎng)方案更是增加到80學(xué)時，滿足學(xué)時不足的要求。對課程內(nèi)容體系進行優(yōu)化，注重與其它課程的融合。課題組成員通過與其它相關(guān)課程的老師進行?賢ㄌ致郟?將鋼結(jié)構(gòu)材料的內(nèi)容放在土木工程材料課程中講解，將鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論的內(nèi)容放在結(jié)構(gòu)力學(xué)（二）中完成，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的內(nèi)容在結(jié)構(gòu)可靠度課程中統(tǒng)一講解，在土木工程施工課程中增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)相關(guān)的課程，這樣既克服了多門課內(nèi)容的重復(fù)，又能緩解學(xué)時不夠的壓力。鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)置為“鋼結(jié)構(gòu)原理”、“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計”兩門必修課和“大跨度空間結(jié)構(gòu)”、“輕鋼結(jié)構(gòu)”供學(xué)生選修，增設(shè)“鋼結(jié)構(gòu)前沿”內(nèi)容相關(guān)的定期講座，并不定期請企業(yè)或設(shè)計院的高級工程師給學(xué)生做講座，以便學(xué)生了解行業(yè)的最新行情，克服與社會需求的脫節(jié)。
2.2 改革鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方法，融入混合式教學(xué)理念
針對鋼結(jié)構(gòu)課程的特點，在教學(xué)方法方面主要進行了如下工作：①研究制作高水平的多媒體課件，基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)以應(yīng)用為主，淡化一些較復(fù)雜的公式的推導(dǎo)，注重理論、公式的應(yīng)用，對于一些空間性較強、形式復(fù)雜的節(jié)點和結(jié)構(gòu)，通過立體圖片進行展示，并在課件中加入實際工程項目的圖片和現(xiàn)場施工視頻，表達方式更為直觀，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并逐步提高學(xué)生的空間想象力，并且能將理論與實踐結(jié)合，課題組制作的鋼結(jié)構(gòu)課件在全國土木工程專業(yè)多媒體課件比賽獲得一等獎；②結(jié)合我校鋼結(jié)構(gòu)省級精品課程和學(xué)校在線開放課程的建設(shè)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，建設(shè)了鋼結(jié)構(gòu)課程網(wǎng)站，將課程學(xué)習(xí)指南、多媒體課件，教學(xué)視頻以及大量工程實例、章節(jié)思考題等輔助資源上傳至網(wǎng)站，同時通過QQ課程學(xué)習(xí)群、微信公眾號等交流工具，課前給學(xué)生下達任務(wù)，學(xué)生借助網(wǎng)站的教學(xué)資源進行自主學(xué)習(xí)反饋，課中學(xué)生帶著問題可以與老師交流討論，學(xué)生以小組的形式現(xiàn)場限時展示、演講、辯論，教師點評，課后學(xué)生整理總結(jié)，通過這種“課前+課中+課后”三個階段的學(xué)生參與，將混合式教學(xué)理念逐步融入教學(xué)，通過三屆學(xué)生的實踐，學(xué)生的積極性大大提高，創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得以提升。
2.3 加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，強化工程應(yīng)用能力
在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下，地方本科高校的教育既要重視基礎(chǔ)，更得強化工程實踐能力，我校近幾年一直很重視鋼結(jié)構(gòu)實踐能力的培養(yǎng)，建立了一套鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計質(zhì)量監(jiān)控體系，課程設(shè)計能夠連續(xù)幾年不重復(fù)，課程設(shè)計題目通過設(shè)置多個參數(shù)，保證一人一題，鍛煉學(xué)生的應(yīng)用能力；畢業(yè)設(shè)計中逐年開展鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，各個階段的實習(xí)都安排一定數(shù)量的鋼結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)場實習(xí)。除了實習(xí)設(shè)計之外，我校還建立了鋼結(jié)構(gòu)模型實驗室，供學(xué)生參觀使用；建立虛擬仿真實驗室，供學(xué)生操作演練；依托全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽和省結(jié)構(gòu)大賽，每年舉辦一次學(xué)校結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽，來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。這些都對加強鋼結(jié)構(gòu)實踐教學(xué)、鍛煉學(xué)生工程應(yīng)用能力起到了重要作用。
關(guān)鍵詞：精品課；案例教學(xué)；自主討論式教學(xué)；考核環(huán)節(jié)；實踐環(huán)節(jié)
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）29-0206-02
鋼結(jié)構(gòu)課程作為土木工程學(xué)科的一門核心主干課程，在整個培養(yǎng)環(huán)節(jié)中占有極為重要的地位。針對如何加強課程的教學(xué)效果，提高學(xué)生的實踐能力，東北電力大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課程組通過十余年的教學(xué)實踐，漸漸摸索出了一條卓有實效的教學(xué)改革之路，并在2013年成功被評為吉林省精品課程。本文將對本課程組多年來的教學(xué)改革與實踐經(jīng)驗做以下幾點介紹。
一、優(yōu)化課程體系
對鋼結(jié)構(gòu)課程進行了有效的結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，把土木工程專業(yè)與鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課及實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)（實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計）有機地聯(lián)系起來，使這些教學(xué)環(huán)節(jié)前后呼應(yīng)、結(jié)合更為緊密，突出主干課程，拓寬知識面，減小不同課程中內(nèi)容的重復(fù)，各門課程內(nèi)容相互滲透，在方法上相互借鑒，靈活運用，促進教學(xué)質(zhì)量全面提高。
二、整合、改革課程內(nèi)容
本校鋼結(jié)構(gòu)課程對土木工程專業(yè)（電廠建筑方向、輸電工程方向）和工程管理專業(yè)本科生開設(shè)。根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，不同專業(yè)方向在課程學(xué)時設(shè)置及授課內(nèi)容上也應(yīng)有所區(qū)別。在教學(xué)過程中，對各個專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容進行了科學(xué)整合。基本思路如下：①整合教學(xué)內(nèi)容。在學(xué)時有限、教學(xué)任務(wù)繁重的背景下，對教材內(nèi)容進行適當(dāng)刪減，突出重點，遵循主線精講課程內(nèi)容。對在其他課程中已經(jīng)涉及的問題，在鋼結(jié)構(gòu)課程中，只需強調(diào)一下重點和在鋼結(jié)構(gòu)課程中的重要性，而非面面俱到，節(jié)省了學(xué)時。②鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)典理論與學(xué)科前沿知識相結(jié)合。在保證學(xué)生掌握基本知識的前提下，把鋼結(jié)構(gòu)先進的計算理論、結(jié)構(gòu)形式、焊接方法和設(shè)計理念等介紹給學(xué)生，并引導(dǎo)學(xué)生查找資料，主動探索學(xué)科領(lǐng)域的新知識、新觀點，形成總結(jié)報告。③理論教學(xué)環(huán)節(jié)與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合。針對課程安排的課程設(shè)計環(huán)節(jié)是對學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的必要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是集中理論學(xué)習(xí)完成之后再進行課程設(shè)計，由于課程設(shè)計時間短，任務(wù)重，很難達到最佳效果，多半流于形式。近年來，本課程組針對這個問題，優(yōu)化整合了基本理論教學(xué)與課程設(shè)計的內(nèi)容，把課程設(shè)計內(nèi)容分步驟的穿插在理論教學(xué)過程中，做到兩者不互相脫離，達到了良好的效果。同時結(jié)合現(xiàn)場教學(xué)，使學(xué)生能夠接觸工程、了解工程全貌，增強理論學(xué)習(xí)的直觀性。④教學(xué)內(nèi)容與工程實際相結(jié)合。以工程前沿為背景，進行案例教學(xué)，所選案例均為實際工程結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生通過查找規(guī)范，運用所學(xué)理論知識解決實際工程問題，提高了學(xué)生對鋼結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生解決實際工程問題的能力。
三、改革教學(xué)手段與方法
鋼結(jié)構(gòu)課程的特點是“公式多、圖形多、案例多”，采用單一的教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足教學(xué)要求，因此，在鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)實踐中，課程組積極探索科學(xué)的教學(xué)方法和教學(xué)手段，以提高課堂教學(xué)效果，更好的培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。①采用啟發(fā)式、討論式和學(xué)生自主式的教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在學(xué)習(xí)基本理論后，增加一節(jié)綜合討論課，結(jié)合工程實際，讓學(xué)生分組討論，自行設(shè)計，并由學(xué)生登上講臺，講解設(shè)計。鼓勵不同意見的碰撞，讓學(xué)生在討論中加深對所學(xué)知識的理解。②把現(xiàn)代化的教學(xué)手段與傳統(tǒng)的教學(xué)手段有機結(jié)合。制作生動的多媒體課件，開闊學(xué)生視野，彌補現(xiàn)場教學(xué)的缺陷。同時，多媒體教學(xué)還應(yīng)與傳統(tǒng)的板書相結(jié)合，在推導(dǎo)公式和求解習(xí)題時，仍采用板書的形式。③用典型的、前沿的工程實例進行案例教學(xué)。把工程案例分析引入教學(xué)，通過工程圖片和動畫，展示實際工程情況，引導(dǎo)學(xué)生深入問題，查找各種規(guī)范和專業(yè)資料，結(jié)合所學(xué)的理論知識分析和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和主動學(xué)習(xí)的積極性。④充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)。利用互聯(lián)網(wǎng)引導(dǎo)學(xué)生查找資料，主動探索學(xué)科領(lǐng)域的新知識、新觀點，并安排一定的時間讓大家彼此交流。開闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生對研究和探索該學(xué)科的興趣，并在最后提交研究報告。
四、重視實踐環(huán)節(jié)
實踐環(huán)節(jié)貫穿于鋼結(jié)構(gòu)課程的整個教學(xué)過程，具體包括鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、設(shè)計軟件實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計及現(xiàn)場實習(xí)等四個環(huán)節(jié)。在課程設(shè)計環(huán)節(jié)，課程組編寫了詳細的課程設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書，基本做到每人一題。將完整的實際工程設(shè)計拆開，分別設(shè)置在相應(yīng)的教學(xué)過程當(dāng)中，通過作業(yè)方式讓學(xué)生獨立完成，最后的課程設(shè)計周，學(xué)生整理計算書，并繪制施工圖，通過答辯綜合評定課程設(shè)計成績。通過實踐，學(xué)生普遍認為上述措施可以避免盲目抄襲現(xiàn)象，使大多數(shù)學(xué)生都得到了必要的工程訓(xùn)練。設(shè)計軟件實訓(xùn)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生使用PKPM，MIDAS等工程設(shè)計軟件進行工程設(shè)計計算的能力。在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中，開設(shè)了鋼結(jié)構(gòu)輸電塔設(shè)計和鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計等與鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)的題目供學(xué)生選擇，是對學(xué)生本科階段學(xué)習(xí)的一次完整演練。在現(xiàn)場實習(xí)環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生參觀諸如輸電塔、鋼結(jié)構(gòu)體育館、鋼結(jié)構(gòu)廠房等大量實際工程，并聘請校外指導(dǎo)教師負責(zé)學(xué)生的現(xiàn)場實習(xí)指導(dǎo)，使學(xué)生把所學(xué)的理論知識與工程實際融會貫通。
五、完善教學(xué)資源，加強網(wǎng)上輔助教學(xué)
鋼結(jié)構(gòu)課程十分重視教學(xué)資源的建設(shè)與利用，制作了帶有大量工程圖片和動畫的多媒體課件，深入鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)工地，拍攝了大量珍貴的照片和視頻，為學(xué)生展示了生動的工程實例，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力；編制工程案例分析課件并引入教學(xué)，提高了學(xué)生運用理論知識分析解決工程實際問題的技能；建設(shè)了鋼結(jié)構(gòu)課程網(wǎng)站和網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂，共享了教學(xué)大綱、課件、教案、課程設(shè)計指導(dǎo)書、習(xí)題集和歷年試題等資源，并通過論壇、博客、微信和QQ群等網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)了與學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)互動。
通過一系列的創(chuàng)新性改革和實踐，形成了“一個目標(biāo)，三個結(jié)合”的課程教學(xué)改革特色。所謂一個目標(biāo)，是指以培養(yǎng)學(xué)生工程意識、提高工程素質(zhì)為目標(biāo)。所謂三個結(jié)合，是指理論教學(xué)與能力培養(yǎng)相結(jié)合、案例式、啟發(fā)式和學(xué)生自主討論式的教學(xué)方法相結(jié)合、傳統(tǒng)教學(xué)手段與先進的多媒體技術(shù)相結(jié)合。隨著改革的進一步深入，鋼結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)效果和人才培養(yǎng)成效也會得到進一步的提高。相信上述改革措施對于其他理工科課程的教學(xué)改革也具有很好的借鑒意義。
參考文獻：
[1]賈玉琢，李曰兵，等.基于注冊結(jié)構(gòu)工程師制度的鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革[J].東北電力大學(xué)學(xué)報，2003，（4）：48-51.
隨著鋼橋應(yīng)用的推廣，鋼橋課程教學(xué)越來越受到重視，鋼橋課程設(shè)計是課程重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于目前鋼橋課程設(shè)計參考較少，為了配合新版教材和規(guī)范的教學(xué)和應(yīng)用，對鋼橋課程設(shè)計教學(xué)進行了設(shè)計和實踐。實踐過程充分考慮學(xué)生專業(yè)背景和知識結(jié)構(gòu)，結(jié)合鋼橋課程的特點，既考慮課程的共性，也兼顧學(xué)生個體的差異性。方案的設(shè)置和難點問題的解決，充分鍛煉了學(xué)生解決問題的能力。文章總結(jié)了實踐過程中的問題，提出了改進措施。
【關(guān)鍵詞】
土木工程;課程設(shè)計;方案設(shè)置;改進措施
0引言
近年來，國內(nèi)外大跨度橋梁大多以鋼橋為主，中小跨進橋梁的鋼橋應(yīng)用也在逐步推廣。隨著鋼橋應(yīng)用推廣和實際工程增多，鋼橋的知識教育受重視程度也逐漸增高?！朵摌颉肥菢蛄汗こ虒I(yè)學(xué)生從事橋梁設(shè)計施工必須掌握的課程，是一門要求學(xué)生理論知識與認識實踐相結(jié)合的橋梁工程類專業(yè)課?！朵摌颉氛n程近幾年在各大高校教學(xué)中越來越受到重視，經(jīng)歷了無專門課程到設(shè)置為選修課的過程。近幾年，越來越多的高校已將《鋼橋》課程設(shè)置為專業(yè)必修課，并設(shè)置了《鋼橋課程設(shè)計》的實踐環(huán)節(jié)。課程設(shè)計是將課程理論轉(zhuǎn)化為課程實踐的“橋梁"，同時也是實踐教學(xué)和大學(xué)本科教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)［1，2］。由于《鋼橋》課程正處于起步階段，目前，《鋼橋》課程設(shè)計參考資料較少。河海大學(xué)《鋼橋》課程已經(jīng)開設(shè)多年(包括選修課階段)。在選修課階段，由于課時較少，學(xué)習(xí)要求較低，應(yīng)用目前已有的相關(guān)教材基本能滿足教學(xué)需求。但自2012版教學(xué)大綱將其調(diào)整為必修課后，目前教材的適應(yīng)性存在一些問題。而新鋼橋規(guī)范的頒布，也必須對原有鋼橋教材內(nèi)容進行變更。為了適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)需要，河海大學(xué)橋梁工程研究所編寫了《鋼橋》教材［3］。為了配合新教材的教學(xué)，設(shè)置了課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)。由于《鋼橋》課程設(shè)計教學(xué)經(jīng)驗缺乏，在參考了相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，進行了該課程的課程設(shè)計實踐，并基于實施情況，進行了一些反思，提出了改進思路。
1鋼橋課程設(shè)計方案設(shè)置
1．1設(shè)計思路
在開展《鋼橋》課程設(shè)計之前，對《鋼橋》課程設(shè)計資料進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)《鋼橋》課程設(shè)計主要以鋼桁架鐵路橋為主，個別采用鋼箱梁的課程設(shè)計也是采用計算軟件進行分析，對于尚未學(xué)習(xí)有限元軟件的本科生來說較為困難?；谝陨锨闆r，嘗試采用土木工程類基本軟件可計算的連續(xù)梁鋼箱梁橋的《鋼橋》課程設(shè)計。課程設(shè)計采用三跨連續(xù)鋼箱梁橋，重點設(shè)計為橋面系部分。由于課時限制，不關(guān)注基礎(chǔ)與橋墩的計算，內(nèi)容由其他課程設(shè)計進行。鋼箱梁設(shè)定為單箱鋼箱梁，內(nèi)容主要包括基本設(shè)計資料與截面擬定、主梁的內(nèi)力計算、結(jié)構(gòu)剛度驗算、結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算、橋面系計算、次要構(gòu)件計算以及設(shè)計圖和材料表繪制。計算內(nèi)容與橋梁工程課程設(shè)計和鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計存在交叉，并緊密銜接鋼橋知識點。主要內(nèi)容為橋面系的計算，重點突出鋼橋相關(guān)計算，包括加勁肋的驗算、橫隔板的驗算、剛度與應(yīng)力驗算。與最新出臺的《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64－2015)相結(jié)合，強化設(shè)計過程中的規(guī)范應(yīng)用。
1．2設(shè)計方案
課程設(shè)計時長為8天，要求學(xué)生在較短的時間內(nèi)完成從查閱相關(guān)資料、基本資料設(shè)計、界面擬定到應(yīng)力、剛度等驗算內(nèi)容，時間較為緊迫。對此，我們對《鋼橋》課程設(shè)計方案進行了如下安排。因本次課程設(shè)計對象為本科生，學(xué)生所掌握的求解方法與應(yīng)用軟件較少。遇到的較大的問題有超靜定結(jié)構(gòu)的求解、加勁肋的驗算與橋面系的內(nèi)力計算三個方面。
1．3問題解決方案
1．3．1超靜定結(jié)構(gòu)求解
因采用三跨連續(xù)梁，故需要進行超靜定計算。雖然學(xué)生在《橋梁工程》課程設(shè)計中有進行內(nèi)力計算，但是大多數(shù)《橋梁工程》課程設(shè)計均采用簡支梁橋，內(nèi)力計算時為靜定結(jié)構(gòu)，學(xué)生手算即可。但是對于連續(xù)梁橋超靜定結(jié)構(gòu)，雖可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法進行計算，但是計算內(nèi)容過多且難度很大。因此，在此次課程設(shè)計中采用了一種可計算超靜定結(jié)構(gòu)的力學(xué)軟件進行計算。學(xué)生只需將尺寸、荷載等數(shù)據(jù)輸入進軟件中，并且確認最不利荷載布置方法即可進行超靜定計算。既完成了對連續(xù)梁超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算，又讓學(xué)生鞏固了結(jié)構(gòu)力學(xué)中影響線的概念。
1．3．2加勁肋驗算
加勁肋是鋼箱梁橋的一大特征，所以《鋼橋》課程設(shè)計中必然涉及到加勁肋的驗算。《公路鋼橋設(shè)計規(guī)范》5．1．6中對加勁肋的驗算方法進行了詳細的說明。但是，對于對鋼結(jié)構(gòu)橋梁構(gòu)造了解較少的本科生來說，對加勁肋進行驗算時，大部分學(xué)生在設(shè)計中都難以做到綜合考慮和“瞻前顧后"，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計參數(shù)前后矛盾的現(xiàn)象［4］，導(dǎo)致學(xué)生將大量的時間浪費在調(diào)整尺寸構(gòu)造上。所以，在進行加勁肋的計算前，筆者將幾座類似橋型的構(gòu)造參數(shù)發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生對加勁肋的構(gòu)造參數(shù)有一個基本的認知，并提供參考。
1．3．3橋面系的內(nèi)力計算
本次課程設(shè)計最大的難點在于橋面系的內(nèi)力計算。正交異性鋼橋面板剛度在互相垂直的二個方向上有所不同［3］，造成構(gòu)造上的各向異性因為“加勁肋"鋼箱梁這一特殊構(gòu)造的存在，使得橋面系的計算變得極其復(fù)雜。對于正交異性鋼橋面板的求解通常使用計算機軟件進行求解，采用了很多新的數(shù)值法，對于尚未學(xué)習(xí)有限元軟件分析的本科生驗算是比較困難的。目前橋面系的計算方法主要有兩種，分別是P．E(Pelikan-Esslinger)法與格子梁體系法。對于本科生來說，P．E法求解正交異性鋼橋面板較難理解且利用較多的高等數(shù)學(xué)的知識，當(dāng)荷載分布較復(fù)雜時難度過大。格子梁法通常采用有效分布寬度的方法計算［5］，仍需配合有限元軟件進行計算。筆者基于以上情況，提出了一種針對閉口加勁肋的簡化箱梁方法，計算分為三個步驟。第一步:簡化為連續(xù)梁的荷載的計算。取兩個橫隔板間的加勁肋進行考慮，將橋面板進行簡化，將閉口加勁肋與橋面板焊接部位簡化成為一個剛性支座，在橫隔板處簡化為固定支座。當(dāng)縱向加勁肋布置的間距較小時，簡化后的連續(xù)梁剛性支座過多，作用在其上的彎矩和剪力都很小，所以當(dāng)縱向加勁肋的間距較小時可不進行縱向加勁肋的驗算，只需要考慮橫向加勁肋的驗算。第二步:將閉口加勁肋簡化為箱梁。閉口加勁肋的形狀與斜腹板箱梁的形狀基本一致，故可以將閉口加勁肋看作是一個小的斜腹板鋼箱梁，但是箱梁存在剪力滯效應(yīng)，所以閉口加勁肋的翼緣需要根據(jù)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64－2015)進行計算得到翼緣有效寬度。第三步:荷載組合與修正計算。根據(jù)前兩步驟的計算可以得到荷載與閉口加勁肋的界面特性。但是針對閉口加勁肋的簡化箱梁方法存在一定誤差，且需要考慮到汽車荷載的沖擊作用，故需要將荷載進行組合和修正。通過該方法，學(xué)生利用現(xiàn)有知識即可求解橋面系，加深了對剪力滯效應(yīng)的理解，并熟悉了新版的《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范》(JTGD64－2015)。
1．4效果評價機制
為了培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力，避免學(xué)生在設(shè)計過程中出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，在課程設(shè)計中可采用分組設(shè)計和一人一題的方法［6］。本次課程設(shè)計分為綜合設(shè)計計算書與答辯兩個方面對學(xué)生課程設(shè)計效果進行考察。其中計算設(shè)計書要求學(xué)生制定詳細的方案，大到橋梁整體布局，小到加勁肋的設(shè)計、變截面的尺寸變化。要求學(xué)生能完成設(shè)計圖紙的繪制與材料表的計算。但是，僅僅依靠設(shè)計書對學(xué)生課程設(shè)計進行評價比較片面，學(xué)生可能存在懂得算法卻不懂得原理的現(xiàn)象，因此要真實客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，就要綜合考慮各個影響課程設(shè)計效果的環(huán)節(jié)，比如可以借鑒畢業(yè)設(shè)計考核方式，增設(shè)學(xué)生的課堂答辯［6］，并要求學(xué)生對本次課程設(shè)計的方案進行評價與建議。
2實踐問題總結(jié)
2．1實施效果
課程設(shè)計結(jié)束后，學(xué)生對此次課程設(shè)計進行了評價。對于現(xiàn)在少有的鋼箱梁連續(xù)梁橋課程設(shè)計，網(wǎng)上資料少、計算難度大都是這次課程設(shè)計的問題。為了解決超靜定問題與鋼箱梁的截面特性問題同學(xué)們搜集了許多資料，試用了許多軟件最終確定計算方法，鍛煉了學(xué)生主動學(xué)習(xí)探索的思維與創(chuàng)新能力。在課程設(shè)計答辯中，加入了許多鋼箱梁特性的問題，體現(xiàn)了本次課設(shè)的特色，例如剪力滯效應(yīng)、橋面系簡化算法的思路等。通過答辯發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對剪力滯效應(yīng)的概念十分清晰，達到了利用所學(xué)知識解決問題的效果。本次課程設(shè)計囊括了橋梁工程、鋼結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識。整個課程設(shè)計以橋梁工程知識為主線，主梁內(nèi)力計算需要結(jié)構(gòu)力學(xué)知識、加勁肋與頂板的焊縫驗算也需要掌握鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，本次課程設(shè)計達到了將知識進行整合利用的效果。課程結(jié)束后，學(xué)生評價良好，依托《鋼橋》及其課程設(shè)計教學(xué)，筆者獲得土木與交通學(xué)院第四屆“我最喜愛的任課教師"第三名。
2．2存在的問題
(1)本次課程設(shè)計雖然每位同學(xué)的工況及參數(shù)都有所不同，但是計算過程方法相同，計算內(nèi)容相似，計算結(jié)果相差不大，對于不同工況的部分學(xué)生為了計算方便采用相同的截面形式，存在雷同現(xiàn)象。繪制圖紙時發(fā)現(xiàn)學(xué)生將已有做好的圖紙進行修改，并沒有從始至終地繪制一幅完整的設(shè)計圖紙，沒有達到讓學(xué)生親力親為地設(shè)計一座橋梁的效果。(2)本次課程設(shè)計為了適應(yīng)本科生所學(xué)知識采用了較多的簡化算法，計算結(jié)果誤差可能較大。大多采用簡單易行、功能單一的軟件計算，缺乏使用新技術(shù)新軟件的的意識。(3)課程設(shè)計的探索過程主要由班里成績較好的學(xué)生進行，待其確定計算方法后其余學(xué)生再開始計算，缺少了讓每一同學(xué)探索、創(chuàng)新的過程。應(yīng)加強不同層次需求和不同基礎(chǔ)的學(xué)生全面鍛煉的訓(xùn)練［7］。
2．3改進方案
(1)在設(shè)計中安排多種工況。例如要求鋼箱梁分為直腹板與斜腹板，對設(shè)計車道有所區(qū)分等。讓每個學(xué)生既要獨立思考，又可以和同學(xué)進行交流合作。(2)將邁達斯等計算軟件課程提至鋼橋課程設(shè)計之前，讓學(xué)生既能夠準(zhǔn)確計算又能夠熟悉計算軟件的使用方法，為以后的設(shè)計工作奠定基礎(chǔ)。(3)改進反饋答辯機制，答辯時要考察學(xué)生理解整個課程設(shè)計的設(shè)計思路，將學(xué)生共同的學(xué)習(xí)成果全部吸收，增強對知識的理解與認知。(4)定期檢查學(xué)生對資料文獻的閱讀情況，結(jié)合設(shè)計題目進行分析，選擇與題目相適應(yīng)的內(nèi)容運用到設(shè)計中，培養(yǎng)學(xué)生“查－閱－析－用"的自主學(xué)習(xí)模式［4］。
3結(jié)語
本次《鋼橋》課程設(shè)計不同于現(xiàn)有《鋼橋》課程設(shè)計模板，提出了更適合于學(xué)習(xí)公路橋梁和知識儲備量較少的本科生。讓學(xué)生從提出方案到設(shè)計計算，全面體驗設(shè)計一座橋梁的過程，為以后步入工作崗位奠定基礎(chǔ)。在課程設(shè)計過程中，要求學(xué)生查閱文獻、提出計算方法并進行驗算，真正做到回歸工程本質(zhì)，平衡工程教育課程中“理論"與“實踐"內(nèi)容，構(gòu)建集知識、技能和態(tài)度“三位一體"的課程目標(biāo)，優(yōu)化了課程結(jié)構(gòu)，以應(yīng)對知識經(jīng)濟對我國工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的挑戰(zhàn)。
作者：傅中秋 吉伯海 姚悅 單位：河海大學(xué)
［參考文獻］
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關(guān)鍵詞 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 教學(xué)方法 教學(xué)改革
Abstract This paper is based on the specialty characteristics， combined with his own teaching experience， in the metal structure of the curriculum design teaching methods， summed up step by step， interactive and comprehensive assessment as one of the teaching methods， to cultivate students' innovation ability and practice ability， but also provide a reference for future curriculum design and teaching practice of other courses.
Keywords metal structure course design； teaching methods； teaching reform
課程設(shè)計是與高等教育培養(yǎng)方案中規(guī)定課程的配套實踐環(huán)節(jié)，是學(xué)生運用前修的專業(yè)理論知識和基本技能，分析實際問題，開展自主項目設(shè)計的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。不僅可以讓學(xué)生鞏固專業(yè)知識，為以后的深入學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)，而且還可以讓學(xué)生學(xué)會熟練地使用資料和相關(guān)工具書、手冊等，把所學(xué)的課本知識與實踐結(jié)合起來，起到溫故知新、相互促進的作用，能較全面地提高學(xué)生獨立思考能力、實踐創(chuàng)新能力、自學(xué)研究能力等。
金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計這門課程已經(jīng)在許多高校的機械類專業(yè)及相關(guān)專業(yè)開設(shè)。目前，我校在材料成型及控制專業(yè)開設(shè)了金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計課程及相應(yīng)的課程設(shè)計，結(jié)合本專業(yè)發(fā)展方向及我校在金屬材料成型方面的特長，教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于鋼材的基本性能和構(gòu)件強度、剛度及穩(wěn)定性的計算方法等。本課程的講授時間為40學(xué)時，課程設(shè)計時間為兩周，命題以實用性很強的鋼屋架和輕型門式剛架兩種形式為主。教學(xué)目的是使學(xué)生在對材料成型專業(yè)知識有一定了解的基礎(chǔ)上，能自主完成給定命題的設(shè)計過程，要求學(xué)生掌握金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原理要求和設(shè)計方法。最后的考核標(biāo)準(zhǔn)是全面詳實的計算書和施工圖，以適用性、安全性、經(jīng)濟性、合理性作為設(shè)計作品目標(biāo)。
1 金屬結(jié)構(gòu)課程設(shè)計中存在的問題
1.1 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的內(nèi)容繁雜
金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計這門課程涉及的內(nèi)容十分廣泛，既要講述金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論，又要介紹結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施，還要綜合考慮結(jié)構(gòu)體系選型、結(jié)構(gòu)抗震以及鋼筋混凝土等建筑工程相關(guān)知識。知識體系要求具有完備的理論分析，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計理念，還要與相關(guān)的規(guī)程緊密聯(lián)系，按照規(guī)范要求嚴(yán)格計算。這就要求，講授金屬結(jié)構(gòu)的教師必須具備扎實的力學(xué)基礎(chǔ)、熟悉相關(guān)規(guī)程規(guī)范，還要有一定的土木工程建筑類相關(guān)專業(yè)知識的儲備。否則，很難講好課。
課程設(shè)置方面，存在教學(xué)內(nèi)容多、學(xué)時少的矛盾。我們針對材料成型及控制專業(yè)的特點，在有限的40學(xué)時內(nèi)，主要講授金屬結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計、軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件等金屬材料中最常用的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容。教師在授課時，根據(jù)教學(xué)學(xué)時的分配，會選擇性地結(jié)合專業(yè)特點講授部分內(nèi)容，而造成有些問題講得不夠深入，系統(tǒng)性不強，進而不能達到預(yù)期的教學(xué)效果，必然會影響課程設(shè)計的成果質(zhì)量。
1.2 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的章節(jié)聯(lián)系不緊密
金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計的課程內(nèi)容雖然多，但每一章節(jié)之間的順序聯(lián)系不緊密，前后章節(jié)大多相對獨立。例如：同樣是連接計算，焊縫計算與螺栓計算的公式完全不同，桿和梁的規(guī)范規(guī)定完全不同，且公式繁多，適用條件復(fù)雜。學(xué)生具體應(yīng)用時，首先要嚴(yán)格按照設(shè)計條件，再綜合理解和分析問題，這無疑對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提出了較高的要求。這樣，落實到課程設(shè)計環(huán)節(jié)時，有部分學(xué)生一旦概念不清，或把握不準(zhǔn)，就很容易出現(xiàn)大量的計算問題。
1.3 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的專業(yè)特色不鮮明
金屬結(jié)構(gòu)課程設(shè)計是金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計是建立在學(xué)生對專業(yè)知識有一定了解的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)教師根據(jù)專業(yè)特點或?qū)I(yè)方向指定選題，引導(dǎo)學(xué)生自主完成給定命題的金屬結(jié)構(gòu)單體設(shè)計過程。整個課程設(shè)計的過程，是先修知識的綜合應(yīng)用，要求學(xué)生掌握金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般要求、設(shè)計過程和設(shè)計方法，尤其要具備較好的相關(guān)力學(xué)知識。因此，大部分的課程設(shè)計采用通用化的命題，缺乏鮮明的專業(yè)特色，這為學(xué)生提交最終的學(xué)習(xí)成果帶來了一些難度。
在講解專業(yè)理論時，教師如果不了解學(xué)生對應(yīng)有知識的掌握程度，只按照通用授課方式講解，必定難以針對課程設(shè)計中學(xué)生容易出現(xiàn)的錯誤進行有的放矢的教學(xué)。通常課程設(shè)計安排在W期即將結(jié)束的前兩幾周，學(xué)生在匆忙完成計算書和圖紙后，便準(zhǔn)備回家或外出，大多歸心似箭，完成的質(zhì)量均有待提高。
2 改進教學(xué)方法
本課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)包括理論部分講解和課程設(shè)計具體運算。前續(xù)課程結(jié)課時間先后不同，教師授課方式和側(cè)重點有所不同，要求學(xué)生認真學(xué)習(xí)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和相關(guān)規(guī)范后，進行課程設(shè)計工作。課程設(shè)計要求學(xué)生最終提交設(shè)計說明書和設(shè)計圖紙進行考核。我們在材料成型及控制工程專業(yè)開設(shè)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計上，有如下幾點體會：
2.1 分步學(xué)習(xí)與互動教學(xué)相結(jié)合
為準(zhǔn)確把握學(xué)生對相關(guān)知識點的掌握程度，一般配備二名教師對學(xué)生進行指導(dǎo)。教師在講解清楚課程設(shè)計的內(nèi)容和要求時，更重要的是加強與學(xué)生的交流，準(zhǔn)確了解他們的進展情況，及時補充需要的知識點，適時調(diào)整教學(xué)計劃，高效地利用兩周時間完成任務(wù)，達到教學(xué)要求。比如某課程設(shè)計任務(wù)書要求學(xué)生完成輕型屋架設(shè)計，在第一節(jié)課上，指導(dǎo)教師引導(dǎo)學(xué)生回顧必要的已學(xué)知識，重點是夯實力學(xué)基礎(chǔ)，細致地講授設(shè)計規(guī)范、結(jié)構(gòu)體系和計算方法，并針對不同的屋架結(jié)構(gòu)形式，在結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布和計算方面讓學(xué)生明確概念，找準(zhǔn)規(guī)范，根據(jù)適用條件進行計算分析。
為了強化學(xué)生的理解和認識，在第二次課時，指導(dǎo)教師進行鞏固和復(fù)查，按照給定數(shù)據(jù)的分組，先核查學(xué)生對規(guī)范掌握的程度，再隨機抽查學(xué)生的設(shè)計大綱，要求詳細演示自己設(shè)定的計算流程。由于指導(dǎo)教師的檢查監(jiān)督，一般能較快發(fā)現(xiàn)學(xué)生在計算過程中存在的共性問題，并在以后的授課過程中有目的地重點講解。同時，要求每個學(xué)生的現(xiàn)場演示，對所學(xué)知識起到了很好的強化作用。為了做好演示的PPT，學(xué)生都會仔細查閱相關(guān)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計資料和規(guī)范，獨立思考、分析總結(jié)、精心練習(xí)，這既鍛煉了他們的語言表達能力，又能及時發(fā)現(xiàn)問題，改進提高。這樣在后續(xù)的學(xué)時中，學(xué)生也會營造積極的學(xué)習(xí)氛圍，相互交流，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，高質(zhì)量地按時完成課程設(shè)計。
2.2 書本學(xué)習(xí)與實例教學(xué)相結(jié)合
隨著國家對PPP項目的大力扶持，基礎(chǔ)工程建設(shè)的投入有加大的趨勢，金屬結(jié)構(gòu)的建筑物也日益增多，學(xué)生對以金屬結(jié)構(gòu)為主體結(jié)構(gòu)的實際工程并不陌生，如果教師再略有提示，學(xué)生都有一定的認識。為此，在教學(xué)過程中，我們以國內(nèi)外已建和在建的典型工程作為耳熟能詳?shù)慕虒W(xué)范例，除以照片、視頻等形式展示外，還將其主要受力結(jié)構(gòu)件與校內(nèi)、市內(nèi)、省內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)建筑物實體相對照，將書本知識與身邊的實際有機聯(lián)系起來。我校以水電為特色，我們積極利用本校的產(chǎn)學(xué)研資料，給學(xué)生講解著名的葛洲壩工程、三峽工程和其他一些水電站中應(yīng)用鋼閘門和水工鋼結(jié)構(gòu)，使學(xué)生將課堂所學(xué)知識與身邊實例聯(lián)系起來，在一個個親切、生動的具體形象和實例中加深了知識理解。
此外，材料成型及控制專業(yè)的學(xué)生在進行金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，已經(jīng)完成了如機械原理、機械設(shè)計等機械類專業(yè)課的課程設(shè)計，對課程設(shè)計有一定的感性認知。但是，由于金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計的施工圖表達方式和機械制圖有一定差異，部分學(xué)生用施工圖表達鋼結(jié)構(gòu)實體時不夠完整。為此，指導(dǎo)教師在教學(xué)初期就精選了出符合現(xiàn)行制圖標(biāo)準(zhǔn)的輕型屋架結(jié)構(gòu)規(guī)范和相應(yīng)的施工圖，并特別從字體選擇、圖面布置等細節(jié)之處，要求學(xué)生從結(jié)構(gòu)設(shè)計的布置到每個節(jié)點單元的詳圖分步完成。指導(dǎo)教師還引導(dǎo)學(xué)生與專業(yè)的機械制圖進行對比學(xué)習(xí)，從施工圖對比中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖的問題，糾偏訂正。經(jīng)過這樣的引導(dǎo)和對比，學(xué)生最終能自我發(fā)現(xiàn)問題，積極改正，圖面完成的情況較都有很大程度的提高。
3 注重選材料、抓住截面設(shè)計的重難點
榱頌逑植牧銑尚圖翱刂譜ㄒ檔奶氐悖在金屬結(jié)構(gòu)課程設(shè)計中，我們注重選材及材料成型方法的選擇。截面設(shè)計就是體現(xiàn)專業(yè)特點的一大重點和難點。學(xué)生在課程設(shè)計中，普遍存在截面過大、板件厚度太厚或太薄、連接處截面不等高或不等寬等問題。從計算書來看，截面強度、穩(wěn)定、剛度等均滿足要求時，會出現(xiàn)截面應(yīng)力比太小造成材料浪費，或截面連接處截面不等高、翼緣不等寬造成外形層次不齊。腹板厚度太薄使焊接質(zhì)量難以保障。為減少工作量，部分學(xué)生以等截面H型鋼替代經(jīng)濟合理的楔形截面。雖然教師在理論講解中反復(fù)強調(diào)過共性問題，但學(xué)生在提交的成果中，仍然會重復(fù)出現(xiàn)。究其原因，主要是專業(yè)課的授課過程中，只重點講解了構(gòu)件的強度、穩(wěn)定和剛度等安全性問題，而忽視了金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的結(jié)構(gòu)整體性因素。因此，在截面結(jié)構(gòu)校核的過程中，我們突出正確設(shè)計理念的講授與把握，幫助學(xué)生用正確的設(shè)計理念去處理問題、選擇材料，做到安全性、適宜性和經(jīng)濟性有機統(tǒng)一。
為避免學(xué)生因截面選擇不當(dāng)而引起的設(shè)計不合理，指導(dǎo)教師在教學(xué)方法改革中，將學(xué)生按不同數(shù)據(jù)分組，通過匯報和演示，發(fā)現(xiàn)共性的問題。同時在課堂上開展討論、相互排查，確保每位學(xué)生能明確認識到常見錯誤。師生互動、學(xué)生互動，教師啟發(fā)學(xué)生帶著問題討論，充分調(diào)動學(xué)生的思維活躍性和創(chuàng)造性。通過討論引導(dǎo)，學(xué)生都能基本掌握課程設(shè)計的脈絡(luò)。若仍不能解決的疑難問題，再通過一對一重點答疑講解，促使學(xué)生學(xué)到應(yīng)知應(yīng)會的知識、掌握真懂善用的本領(lǐng)。
4 探索學(xué)習(xí)的立體考核方法
本校的“金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計”以計算說明書、最終提交的施工圖，部分指定部位的制圖為考核依據(jù)，與本校其他機械類課程設(shè)計的通用考核方法不同。根據(jù)材料成型及控制工程專業(yè)的要求，指導(dǎo)教師首先按照每個學(xué)生的分組數(shù)據(jù)，指定關(guān)鍵設(shè)計部位的圖紙并加以區(qū)別，要求用Auto CAD進行計算機繪圖，給出對應(yīng)具體部位的計算和說明。
為避免學(xué)生之間相互抄襲，命題數(shù)據(jù)分組設(shè)置后，指導(dǎo)教師加強了平時對學(xué)生的檢查與了解，做到情況心中有數(shù)，要求規(guī)范規(guī)程嚴(yán)謹(jǐn)完整，計算數(shù)據(jù)邏輯連續(xù)，再同時考核學(xué)生的課堂匯報表現(xiàn)。最終考核時，由學(xué)生的書面材料、匯報講解和課堂問答“三位一體”，給出綜合評價，這樣就能有效地反映學(xué)生對知識點的掌握程度，也降低了教師對學(xué)生的考核難度。同時，結(jié)合提交的紙質(zhì)、電子資料，能對學(xué)生做出比較全面地考評，進而實現(xiàn)公平公正。
1.1房屋建筑學(xué)課程設(shè)計教學(xué)改革措施。
對于房屋建筑學(xué)課程設(shè)計部分，結(jié)合我系土木工程專業(yè)“三位一體”的“666”實踐教學(xué)模式，課題組通過兩屆學(xué)生教學(xué)，嘗試將課程設(shè)計分布在建筑設(shè)計教學(xué)內(nèi)容之后的教學(xué)過程中，將理論教學(xué)和實踐相結(jié)合，形成一個有機整體，并嘗試多人合作指導(dǎo)課程設(shè)計的模式。課題組老師根據(jù)教學(xué)需要及自己專業(yè)特長，擬定不同結(jié)構(gòu)體系、不同使用功能、分量適當(dāng)?shù)恼n題，由學(xué)生自愿選擇指導(dǎo)老師進行設(shè)計，一則可以滿足學(xué)生愛好、激發(fā)其設(shè)計潛能，二則可以減輕科任教師工作量，效果良好。此外，在設(shè)計過程中應(yīng)該強化規(guī)范意識，引導(dǎo)學(xué)生正確設(shè)計，充分挖掘?qū)W生的業(yè)余時間，嚴(yán)格考核，及時總結(jié)，以求提高教學(xué)質(zhì)量。
1.2鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)改革措施
1.2.1以項目實例為依托，開展設(shè)計教學(xué)。
在課程設(shè)計講解過程中，以已修建實際工程為主，對實際工程進行設(shè)計。將書本理論知識與身邊實際工程相結(jié)合，使學(xué)生把課堂所學(xué)知識加深理解和鞏固。近兩年榆林麻黃梁汽車產(chǎn)業(yè)園區(qū)，興建了一批汽車銷售4S店工程，主體為門式剛架。就以實際工程為依托，進行課程設(shè)計。帶領(lǐng)學(xué)生到工地進行參觀已修建好的門式剛架，了解結(jié)構(gòu)形式，翻閱完整設(shè)計圖紙等資料，把理論知識與實際工程一一對照、比較，增加了實際工程認知度，增強了施工圖的繪制能力。在校教師再對鋼結(jié)構(gòu)施工圖中的要點一一講解，學(xué)生能從中獲得更多的知識。
1.2.2優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
在不增加學(xué)時的前提下，能讓學(xué)生更多地掌握課程設(shè)計內(nèi)容。把課程設(shè)計相關(guān)內(nèi)容融入到實踐教學(xué)中集中講解，不占用理論教學(xué)時間。理論教學(xué)學(xué)時壓縮后，我校安排以理論部分較強的鋼結(jié)構(gòu)原理為主。對于課程設(shè)計部分的講解學(xué)時幾乎所剩無幾，那么對于鋼屋架課程設(shè)計中的支撐布置、荷載導(dǎo)算、內(nèi)力計算、構(gòu)件計算、節(jié)點設(shè)計等幾部分以平時作業(yè)的形式讓學(xué)生多加練習(xí)，通過作業(yè)發(fā)現(xiàn)問題指正問題。在課程設(shè)計過程中遇到問題及時強調(diào)，這樣能夠保證設(shè)計各環(huán)節(jié)的質(zhì)量。學(xué)生普遍反映良好。另外，要求學(xué)生查閱最新規(guī)范、圖集；課程設(shè)計以實際工程為依托，那么就要以最新設(shè)計規(guī)范為依據(jù)。
1.2.3教學(xué)模式和設(shè)計內(nèi)容多樣化。
在鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和合作能力，開展多種多樣的教學(xué)模式。一種引入“參與•合作”教學(xué)模式。把一個設(shè)計項目拆分為幾個子項，2-4人組成設(shè)計小組，以設(shè)計小組為單位，參與到實際工程中去，對某一項目進行設(shè)計，每人設(shè)計一個子項。“參與•合作”教學(xué)模式的要點是通過教師的指導(dǎo)設(shè)計作用，形成學(xué)生主動、積極、創(chuàng)新的設(shè)計理念，團隊合作的設(shè)計學(xué)習(xí)情景，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間相互作用，相互促進。
1.3工程概預(yù)算課程設(shè)計教學(xué)改革措施
1.3.1將課程設(shè)計與理論教學(xué)相互穿插。
傳統(tǒng)教學(xué)方法在教學(xué)過程中，課程設(shè)計與理論講解在實施上是分開的，導(dǎo)致理論知識的講解空洞、乏味，學(xué)生難以理解，教學(xué)效果一般?？紤]到教學(xué)與課程設(shè)計是相輔相成的，理論知識是課程設(shè)計的基礎(chǔ)，課程設(shè)計是理論知識的實踐與應(yīng)用，筆者提倡理論，筆者嘗試將課程設(shè)計與理論講解相互穿插組織教學(xué)，取得了較好的效果。
1.3.2選擇恰當(dāng)?shù)念}目，確定合理的課程設(shè)計份量。
筆者對開設(shè)工程概預(yù)算課程設(shè)計的院校進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)院校該環(huán)節(jié)考核采用同一題目（同一套施工圖）進行考核，形式單一，而且在多屆學(xué)生中使用，對課程設(shè)計的質(zhì)量產(chǎn)生了負面影響。筆者認為在進行設(shè)計選題時應(yīng)本著“工期新、結(jié)構(gòu)新穎，任務(wù)分量適當(dāng)”的原則，同時盡可能選用正在建的工程，方便學(xué)生在設(shè)計過程中能將設(shè)計藍圖與實物聯(lián)系起來，增強學(xué)生的感性認識和設(shè)計的積極性，提高設(shè)計質(zhì)量。
1.3.3加強老師跟蹤式指導(dǎo)，發(fā)揮學(xué)生的認知能動性，推行學(xué)生成果互審制。
為確保設(shè)計質(zhì)量，增加學(xué)生的主動認知能動性，在進行課時設(shè)計組織運行時，將工程量計算安排在教室集中指導(dǎo)，每天不定期的檢查學(xué)生的初稿，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題，幫助學(xué)生解決問題，并且對一些共性、難點的問題集中講解。定額套價、材料調(diào)差和取費統(tǒng)一安排在模擬算量實驗室，使用網(wǎng)絡(luò)版的廣聯(lián)達計價軟件來進行操作，既方便教師的跟蹤檢查、指導(dǎo)，又可以使學(xué)生對基本工程量匯總計算等進行互審，既可調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，又可確保教學(xué)質(zhì)量。
1.4施工組織課程設(shè)計教學(xué)改革措施
施工組織課程設(shè)計是《土木工程施工技術(shù)與管理》課程的綜合性、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計通過一個常見的、典型的多層建筑工程施工組織設(shè)計的編制，使學(xué)生熟悉單位工程施工組織設(shè)計編制的內(nèi)容及程序，提高解決實際問題的能力，實現(xiàn)所學(xué)施工技術(shù)與管理知識的系統(tǒng)化、條理化，為在項目施工、管理領(lǐng)域執(zhí)業(yè)奠定堅實基礎(chǔ)。根據(jù)我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位，筆者認為該課程設(shè)計應(yīng)做好以下幾方面的內(nèi)容。①將設(shè)計課題與理論教學(xué)相互穿插，杜絕“兩段式”教學(xué)。傳統(tǒng)教學(xué)方法將課程設(shè)計與課程理論分開組織，忽略了兩者的內(nèi)在聯(lián)系，建議在組織教學(xué)的時候?qū)⒍呦嗷ゴ┎澹攸c講好項目施工工藝的組織流程、項目進度控制方法及工藝間的邏輯關(guān)系等內(nèi)容，為后續(xù)的工程項目的專項組織設(shè)計奠定堅實的基礎(chǔ)。②嘗試校企合作聯(lián)合開展課程設(shè)計環(huán)節(jié)。針對我系培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)定位，結(jié)合學(xué)校校企合作育人的構(gòu)想，以現(xiàn)有產(chǎn)教合作項目為依托，以具體的工程項目為背景，嘗試校企雙向合作育人，激發(fā)學(xué)生的積極性，使學(xué)生較早融入工作崗位，使課堂理論知識與實踐應(yīng)用能力拓展的“零距離”對接，實現(xiàn)“學(xué)校知識學(xué)習(xí)厚基礎(chǔ)、企業(yè)環(huán)境養(yǎng)素質(zhì)、頂崗實踐強能力”。③構(gòu)建“多任務(wù)教學(xué)、多人合作指導(dǎo)設(shè)計”的實踐教學(xué)模式?？紤]到該課程實踐性較強，與施工工藝聯(lián)系緊密，建議構(gòu)建集“多層民用建筑（住宅、辦公樓等）施工組織設(shè)計、單層工業(yè)廠房施工組織設(shè)計”等為主線的多任務(wù)設(shè)計課程，并配備不同的專業(yè)教師進行設(shè)計指導(dǎo)，確保設(shè)計質(zhì)量。④與生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合，革新課程設(shè)計的考核方法。按照原有人才培養(yǎng)方案，施工組織課程設(shè)計安排在生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)前，經(jīng)過近幾年的實踐，效果不是太好。建議在組織課程設(shè)計時，在生產(chǎn)實習(xí)前布置任務(wù)，生產(chǎn)實習(xí)后提交作品，使學(xué)生可以在實習(xí)過程中將一些新的施工工藝、工法等融入設(shè)計，有利于設(shè)計中工程質(zhì)量、文明施工、施工組織專項設(shè)計及季節(jié)性施工措施等內(nèi)容的深化。在成績考核方面，可以結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)通過ppt匯報等環(huán)節(jié)進行，亦可與實習(xí)企業(yè)聯(lián)合進行考核，效果較好。
1.5鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計教學(xué)改革措施
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計主要包括鋼筋混凝土梁蓋設(shè)計、單層工業(yè)廠房設(shè)計兩個環(huán)節(jié)，是對混凝土結(jié)構(gòu)及基本原理教學(xué)的重要補充。對于鋼筋混凝土梁蓋設(shè)計部分，主要以理論計算為主，應(yīng)注重學(xué)生理論知識的內(nèi)化、積累；對于單層工業(yè)廠房設(shè)計部分，則主要注重學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，改革措施如下。單層工業(yè)廠房設(shè)計的主要作用是將課程中所學(xué)的單個知識點，如單個受力構(gòu)件設(shè)計計算方法、荷載計算方法、內(nèi)力計算方法、內(nèi)力組合原則等實際應(yīng)用于廠房建筑整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，讓學(xué)生通過設(shè)計理解所掌握的計算方法在工程中如何運用，怎樣實現(xiàn)教材內(nèi)大量的構(gòu)造措施等。雷洋等對單層工業(yè)廠房課程設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容及重難點進行剖析，并提出改進教學(xué)質(zhì)量的方法，具體如下：①合理安排教學(xué)內(nèi)容，突出重點教學(xué)。該課程設(shè)計涉及到的知識點比較多，教師要在教學(xué)中以講明各個知識點之間的邏輯關(guān)系為重點，以學(xué)生能夠綜合運用各個知識點為目的。本人在教學(xué)中嘗試采用“倒敘法，即根據(jù)設(shè)計結(jié)果反推設(shè)計過程，抓住每個過程中的主要矛盾，各個擊破，教學(xué)效果較好。②合理安排教與學(xué)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力。從教學(xué)過程的性質(zhì)來看，教師的主導(dǎo)作用是從教師對教學(xué)過程的領(lǐng)導(dǎo)、組織和控制這一角度出發(fā)的。而學(xué)生在教學(xué)過程中首先必須積極參與，然后才能成為積極的推動者，成為學(xué)習(xí)的主體，這就是“教”與“學(xué)”同時在場時對學(xué)生的角色定位。③合理優(yōu)化教學(xué)過程，提高設(shè)計效率。我校在進行課程設(shè)計時間安排上是按照二周，學(xué)時排在學(xué)生沒課的時間和周末，這樣從第一次課到最后一次課最久能拖一個月之久，需加強過程控制，方可確保設(shè)計質(zhì)量。此外，筆者認為，對于單層工業(yè)廠房設(shè)計這塊，為確保設(shè)計質(zhì)量，應(yīng)加強與房屋建筑學(xué)等課程的互動、溝通，在指導(dǎo)教師配置方面，亦可以配置房建老師及企業(yè)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員進行指導(dǎo)。
2結(jié)論
關(guān)鍵詞：海洋工程鋼結(jié)構(gòu)；教學(xué)內(nèi)容；改革探索
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）20-0122-02
一、海洋工程鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀及對人才的需求
海洋工程鋼結(jié)構(gòu)與陸地鋼結(jié)構(gòu)有明顯不同，體現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件所受的載荷、載荷效應(yīng)分析及設(shè)計方法等方面，其差異的根本原因在于鋼結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境不同。由于海洋工程鋼結(jié)構(gòu)處于復(fù)雜、多變的海洋中，海洋環(huán)境施加于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的載荷也由靜力載荷變?yōu)閯虞d荷，所以只有應(yīng)用結(jié)構(gòu)動力學(xué)的知識才有可能進行海洋工程鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計。傳統(tǒng)的《鋼結(jié)構(gòu)》課程與培養(yǎng)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人才相適應(yīng)，而與培養(yǎng)海洋工程設(shè)計師的目標(biāo)有些偏離。因此，教學(xué)內(nèi)容要重組，將鋼結(jié)構(gòu)基本原理與海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分內(nèi)容有機結(jié)合。
二、鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容改革的主要方面
關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的改革探索，主要表現(xiàn)在以下幾方面。
1.加強這門課程與《工程力學(xué)》課程的聯(lián)系。學(xué)習(xí)《鋼結(jié)構(gòu)》課程要以學(xué)好《工程力學(xué)》課程為基礎(chǔ)，尤其是《工程力學(xué)》課程中的材料力學(xué)內(nèi)容。在本課程的基本構(gòu)件設(shè)計與計算內(nèi)容中，軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件的基本概念都是材料力學(xué)的基本理論知識。學(xué)生需要在正確識別構(gòu)件類型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用材料力學(xué)的相關(guān)公式對構(gòu)件進行正確的受力分析與計算，尤其是角焊縫連接中構(gòu)件受彎與受扭兩種不同受力狀態(tài)的準(zhǔn)確區(qū)分。由此可見，加強與《工程力學(xué)》課程的緊密聯(lián)系對于鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)是非常必要的。它可以使學(xué)生更透徹地理解鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力機理，并對構(gòu)件整個的受力過程有更為全面的了解。這樣學(xué)生就不會覺得這門課程內(nèi)容和公式太多、太凌亂、太枯燥。只要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以結(jié)合《工程力學(xué)》的知識來繪制構(gòu)件的計算簡圖，并依據(jù)平衡方程建立計算公式，就可以很容易掌握這門課程的主要知識，而且可以達到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。
2.加強這門課程與《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程的聯(lián)系。鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計有相同與不同之處。在《鋼結(jié)構(gòu)》課程的授課過程中，筆者會有意引導(dǎo)學(xué)生比較這兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。例如：相同荷載作用下，相同類型構(gòu)件，在鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)這兩種不同的結(jié)構(gòu)形式下，構(gòu)件計算的相同過程、構(gòu)件截面的不同選取，由此可以更加深刻地體會鋼結(jié)構(gòu)“輕質(zhì)高強”的突出優(yōu)點，而且可以幫助學(xué)生很好地復(fù)習(xí)之前《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》的相關(guān)知識，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.抓住構(gòu)件驗算時兩種極限平衡狀態(tài)這條主線。鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的驗算應(yīng)抓住兩種極限平衡狀態(tài)這條主線，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。學(xué)生在做習(xí)題和考試過程中，對基本構(gòu)件的驗算往往出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象，尤其是構(gòu)件剛度和局部穩(wěn)定的驗算。授課過程中，筆者在強化兩種極限狀態(tài)概念的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對不同構(gòu)件的極限狀態(tài)驗算內(nèi)容進行具體的內(nèi)容劃分，尤其是構(gòu)件的穩(wěn)定問題，進而依據(jù)每項內(nèi)容逐一進行驗算，這樣學(xué)生就可以準(zhǔn)確掌握基本構(gòu)件的設(shè)計思路。
4.抓住構(gòu)件連接計算的主線。講解角焊縫連接與普通螺栓連接的計算時，筆者注重抓住“連接破壞形式―計算公式建立”這條主線，這樣便于學(xué)生對連接計算公式和適用條件的理解。例如，對普通螺栓的抗剪計算，先告知學(xué)生普通剪力螺栓的五種可能破壞形式，其中兩種屬于采取構(gòu)造措施可以避免，而另外三種破壞形式（連接板的截面破壞、連接板的擠壓破壞、螺栓桿的剪切破壞）需要進行計算來防止。這樣講授概念清晰，便于學(xué)生理解后續(xù)的計算公式。
5.抓住鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定這條主線。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件“輕質(zhì)高強”的特點，使得穩(wěn)定問題成為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)主要考慮的問題。授課過程中，要注意構(gòu)件失穩(wěn)的物理現(xiàn)象、影響鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要因素等基本概念，繼而講解相關(guān)計算公式的適用范圍及應(yīng)用。由于鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算公式比較抽象，因此不應(yīng)把精力放在公式推導(dǎo)上面。要教會學(xué)生基本構(gòu)件可能發(fā)生的失穩(wěn)形式以及提高構(gòu)件穩(wěn)定性的構(gòu)造措施，從宏觀上掌握構(gòu)件穩(wěn)定計算的主要思路。
6.總結(jié)構(gòu)件設(shè)計的相關(guān)專題。在講授每種基本構(gòu)件計算的基礎(chǔ)知識之后，找出具體過程實例，引導(dǎo)學(xué)生進行構(gòu)件的截面設(shè)計。例如，對于實腹式軸心受壓構(gòu)件，要根據(jù)穩(wěn)定性、寬肢薄壁、連接方便、制造省工等設(shè)計原則，通過假定構(gòu)件長細比λ進行截面初選，接著對初選后的截面進行強度、剛度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定等驗算，直至所選截面滿足要求。經(jīng)過這樣的實踐練習(xí)，學(xué)生就可以對相關(guān)知識融會貫通，增加學(xué)習(xí)的自信心，同時也可以很好地為接下來的鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。
7.添加與海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的理論知識。隨著海洋油氣工程的迅速發(fā)展，海洋工程專業(yè)的學(xué)生應(yīng)充分了解海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理、方法與步驟，所以本課程有必要將鋼結(jié)構(gòu)的基本理論與海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)合起來，系統(tǒng)闡述海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理與方法。例如，以構(gòu)件材料性能、幾何尺寸、邊界條件為依據(jù)，用結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)定理論分析海洋工程結(jié)構(gòu)物各類簡單與復(fù)雜的鋼構(gòu)件的承載能力，從而為學(xué)生今后進行海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、分析打下堅實的理論基礎(chǔ)。表1為本門課程的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時安排。
三、鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容改革的進一步思考
目前為海洋工程專業(yè)開設(shè)鋼結(jié)構(gòu)課程經(jīng)過兩年的教學(xué)實踐，表明這門課程的開設(shè)十分必要，學(xué)生對于鋼結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)積極性較高，基本達到了課程開設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。但是隨著學(xué)科的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)中需要重點突出海洋環(huán)境與鋼結(jié)構(gòu)之間相互關(guān)系的問題，而目前這一點做得不是很充分，主要原因在于作用于海洋工程鋼結(jié)構(gòu)上的載荷間的效應(yīng)組合目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
四、結(jié)語
海洋工程專業(yè)是一門新專業(yè)，為了適應(yīng)教育部“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)要求，以及各專業(yè)人才知識結(jié)構(gòu)的不同需要，要對《鋼結(jié)構(gòu)》這門傳統(tǒng)課程在課程內(nèi)容上進行一定的教學(xué)改革，從而激發(fā)學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)動力和濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計這部分內(nèi)容在全國鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容中是一個比較新的內(nèi)容，目前只有哈爾濱工程大學(xué)有這方面的教材可以參考，因此在教學(xué)內(nèi)容改革中要隨時關(guān)注相關(guān)的最新教學(xué)改革成果，及時地應(yīng)用于對學(xué)生的教學(xué)實踐之中。
參考文獻：
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1.1教學(xué)方法單一,實踐環(huán)節(jié)較少
高職類院校授課方式多以理論教學(xué)為主。教學(xué)方法單一,缺少實踐環(huán)節(jié),整個課程上下來,不僅學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣,教師也會感到枯燥乏味。
1.2課程理論基礎(chǔ)高,學(xué)生學(xué)習(xí)有畏難情緒
《建筑結(jié)構(gòu)》需要以高等數(shù)學(xué)、建筑材料和建筑力學(xué)等課程為支撐,其中建筑力學(xué)與本門課程聯(lián)系極為緊密。力學(xué)學(xué)習(xí)的好壞直接影響本課程的理解和掌握。而高職類學(xué)生入學(xué)分?jǐn)?shù)低、基礎(chǔ)差,在學(xué)習(xí)力學(xué)時就存在較大困難,面對本課程中建立力學(xué)模型、受力分析更是無從下手。由此,很多學(xué)生心理上產(chǎn)生畏學(xué)情緒。
1.3學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)態(tài)度不端正,思想上重視不夠
筆者在授課過程中,接觸過很多學(xué)生由于對建筑專業(yè)認識不足,認為自己以后主要是施工、監(jiān)理等管理方向的工作,而建筑結(jié)構(gòu)是從事結(jié)構(gòu)設(shè)計工作所必須。因此,學(xué)與不學(xué)沒有太大關(guān)系,平時上課總是無所謂的態(tài)度,總指望考前突擊,缺乏學(xué)習(xí)的動力。
2教學(xué)探索
針對《建筑結(jié)構(gòu)》教學(xué)中存在的以上幾點問題,筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)歷做一些有益的探索,主要為以下幾點。
2.1上好緒論課,端正學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
緒論課的學(xué)習(xí)不僅讓學(xué)生了解課程內(nèi)容,學(xué)習(xí)方法,更應(yīng)該明確學(xué)習(xí)該門課程的重要意義。首先要樹立正確思想,即在整個建筑行業(yè)中,凡參與工程建設(shè)的人員,都應(yīng)具備相關(guān)的結(jié)構(gòu)知識和技能,這在整個工程建設(shè)中起著先導(dǎo)性、關(guān)鍵性的作用。再者,通過緒論課喚起學(xué)生求知欲望,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。興趣是教育的支點。只有教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,才能提高其注意力,促使學(xué)生學(xué)好本門課程。筆者建議在緒論課上可以從學(xué)生熟悉的建筑實例出發(fā),介紹相關(guān)的結(jié)構(gòu)知識,明確學(xué)什么;還可以通過講解工程事故實例,讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)的重要意義,明確為什么學(xué)。
2.2優(yōu)化課程內(nèi)容,注重前后課程的銜接
優(yōu)化課程內(nèi)容要以“服務(wù)施工”為宗旨,體現(xiàn)“實踐性”和“技術(shù)性”的特點。選擇適用高職類學(xué)生的教材,或者將教材內(nèi)容進行整合,實現(xiàn)模塊教學(xué)。比如,介紹受彎構(gòu)件時,將鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件和鋼筋混凝土受彎構(gòu)件合并一起講解。通過對比,找出兩種材料在受彎狀態(tài)下承載力計算和構(gòu)造要求不同點,更容易讓學(xué)生理解、掌握。再者,由于先后課程有時間間隔,在授課過程中,具體章節(jié)涉及的相關(guān)前續(xù)課程要做適當(dāng)回顧,尤其是力學(xué)知識。比如講解框架內(nèi)力計算中分層法、反彎點法和D值法時,先復(fù)習(xí)力學(xué)中的力矩分配法相關(guān)知識,有助于對新知識的理解。
2.3采用多種教學(xué)方法和手段,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
在教學(xué)方法上,改變以往純理論灌輸式的授課模式,嘗試新的方式方法,做到深入淺出,通俗易懂。課堂采用對比法,任務(wù)法、啟發(fā)式法等多種教學(xué)方法,活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。在教學(xué)中,通過采用PPT、CAI課件和工程視頻錄像等現(xiàn)代化的教學(xué)手段,創(chuàng)建生動、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。以講授構(gòu)件承載力計算為例。通過播放構(gòu)件的承載力試驗錄像,讓學(xué)生對構(gòu)件破壞形式有感官認識,有助于學(xué)生對公式推導(dǎo)和構(gòu)造要求的理解。不僅如此,還可以采用現(xiàn)場教學(xué)的方式。將課堂搬到施工現(xiàn)場,彌補課堂教學(xué)的不足,讓學(xué)生身臨其境,全方位、多角度的理解和掌握所學(xué)的知識點。比如,在鋼筋混凝土梁、板、柱施工現(xiàn)場,既能了解具體構(gòu)件受力鋼筋和構(gòu)造的直徑選取、位置布置,還能了解鋼筋的搭接長度和綁扎方式,使學(xué)生對所學(xué)知識有全面的理解;在鋼結(jié)構(gòu)廠房施工現(xiàn)場,不僅可以學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)的連接方式,梁板柱的連接節(jié)點的做法等,也可以學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝等相關(guān)的施工工藝,為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。
2.4采用多種考核方式,加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核
本門課程卷面考試的形式。這種單一的考核形式勢必造成學(xué)生平時不用功,考前臨時抱佛腳的做法。再者,單純的卷面考試也不能考核學(xué)生的實踐能力,體現(xiàn)不出高職教學(xué)的“應(yīng)用性”的特點。因此,要提高本課程教學(xué)效果,考核環(huán)節(jié)要做適當(dāng)改變。筆者建議在考試中加入實踐能力的考核,即將卷面成績和實踐實訓(xùn)成績綜合評定。其中實踐實訓(xùn)可以包括課程設(shè)計、試驗;也可以通過讓學(xué)生動手制作具體的構(gòu)件來檢驗對截面設(shè)計、配筋計算和構(gòu)造要求等知識點的掌握;還可以通過施工圖識讀來檢驗學(xué)生的識圖能力等。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞：建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)；課程改革；高職高專
中圖分類號：O3 文獻標(biāo)識碼： A
《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》是建筑工程類專業(yè)的主要核心課程，它包含建筑力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩大部分內(nèi)容，主要闡述靜力學(xué)基本知識與力系的平衡條件、各種建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力分析、承載能力計算和設(shè)計計算的方法。本課程的基本要求是使學(xué)生具有一定的力學(xué)分析能力和計算能力；初步對建筑工程結(jié)構(gòu)問題的分析簡化能力；初步識讀結(jié)構(gòu)施工圖的能力；運用國家建筑結(jié)構(gòu)各類規(guī)范對各種建筑結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件進行設(shè)計能力。通過課程學(xué)習(xí)將對后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課起到必不可少的指導(dǎo)作用，為今后的工作實踐打好基礎(chǔ)。
1.項目研究的背景
一直以來，我國高等職業(yè)院校建筑工程技術(shù)專業(yè)力學(xué)與結(jié)構(gòu)類課程普遍存在以下問題：
1.1學(xué)科特征明顯，改革難度大。
在高職建筑工程技術(shù)專業(yè)課程中，一些行動特征比較明顯的課程( 如施工類課程) 改革取得了較大進展，而建筑力學(xué)和結(jié)構(gòu)課程由于學(xué)科特征明顯，融合難度大，基本上還是本科壓縮型的學(xué)科課程，雖然有的院校進行了課程整合的嘗試，但建筑力學(xué)與建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)容的深度融合還沒有真正實現(xiàn)。從而導(dǎo)致建筑力學(xué)知識的學(xué)習(xí)缺乏有效載體，顯得抽象難懂，教學(xué)難度大。
1.2耗費學(xué)時多，學(xué)習(xí)效果普遍差。
各院校建筑力學(xué)和結(jié)構(gòu)課程教學(xué)時數(shù)通常達到340左右。但是由于教學(xué)方法仍以課堂灌輸為主，加之高職學(xué)生普遍數(shù)理基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)積極性難以發(fā)揮，學(xué)習(xí)效果普遍較差。
1.3教學(xué)內(nèi)容與實際工作脫節(jié)，教學(xué)評價與企業(yè)要求偏離。
即使是力學(xué)與結(jié)構(gòu)類課程“學(xué)得好”的學(xué)生，多數(shù)只能在教師設(shè)定的“已知條件”情境中會做題，而對工程中力學(xué)與結(jié)構(gòu)問題的解決仍然束手無策。
據(jù)統(tǒng)計，2013年全國高職土建專業(yè)在校生規(guī)模達100萬人，高職建筑工程技術(shù)專業(yè)是建筑行業(yè)人才需求量最大的專業(yè)。建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)課程是該專業(yè)的核心課程，也是學(xué)習(xí)其他核心課程的先導(dǎo)課程，同時又是一個量大面廣(教學(xué)學(xué)時量大、學(xué)習(xí)人數(shù)廣)的課程。因此，該課程的改革研究與實踐，不僅將對提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量起著重要的作用，對全國建筑工程技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)改革有著重要的導(dǎo)向作用，而且能很好地滿足建筑行業(yè)企業(yè)對建筑生產(chǎn)一線的人才需求。
2.課程設(shè)置
2.1根據(jù)崗位要求明確課程培養(yǎng)目標(biāo)
高職土建類專業(yè)主要有建筑工程技術(shù)、工程監(jiān)理、建筑工程管理、工程造價等專業(yè)，以上專業(yè)的人才培養(yǎng)方案一般將《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》作為專業(yè)必修課。土建類專業(yè)畢業(yè)生主要從事工程一線的施工員、監(jiān)理員、造價員、質(zhì)檢員、安全員等崗位工作，需要具備繪制與識讀結(jié)構(gòu)施工圖的能力，對施工現(xiàn)場進行質(zhì)量與安全管理的能力。第一，能力目標(biāo)。能驗算基本構(gòu)件的承載能力，具有構(gòu)件的設(shè)計能力；具備對施工中一般結(jié)構(gòu)問題的認知和處理能力；能正確識讀結(jié)構(gòu)施工圖。第二，知識目標(biāo)。掌握常用桿件及結(jié)構(gòu)的受力分析方法及內(nèi)力計算；熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計的程序與一般方法；掌握基本構(gòu)件的設(shè)計知識及承載力驗算；掌握混凝土結(jié)構(gòu)梁板柱平面整體表示法。第三，素質(zhì)目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生勤奮向上、嚴(yán)肅認真的學(xué)習(xí)態(tài)度；養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細致的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣；養(yǎng)成分析問題、解決問題的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)相關(guān)的方法能力；培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。
2.2明確課程設(shè)計思路
遵循以計算復(fù)核能力、結(jié)構(gòu)分析能力、識圖能力三大職業(yè)能力培養(yǎng)為重點，堅持與行業(yè)企業(yè)共同開發(fā)，讓企業(yè)專家參與教學(xué)內(nèi)容選取、教材編寫和一線教學(xué)。課程設(shè)計實施思路：一是結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容。二是課程教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)實踐性，強化學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。教學(xué)中以典型工作任務(wù)為載體，設(shè)計學(xué)習(xí)項目。三是建立與職業(yè)崗位能力培養(yǎng)相適應(yīng)的課程考核評價體系。四是評價體系包括應(yīng)知和應(yīng)會（技能）兩個方面，應(yīng)知部分采用傳統(tǒng)的筆試方式評價，應(yīng)會部分設(shè)計項目，為學(xué)生創(chuàng)造更多的動手動口機會，通過學(xué)生本人、學(xué)習(xí)小組、任課教師共同評價的方法加強過程考核。
2.3建立建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)的課程體系
由于建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)在建筑工程技術(shù)中的重要性，力學(xué)與結(jié)構(gòu)的教學(xué)質(zhì)量成為衡量各類院校建筑工程專業(yè)教學(xué)水平的重要指標(biāo)。作為建筑工程專業(yè)設(shè)計與施工的主要理論工具，力學(xué)與結(jié)構(gòu)本身具有很強的理論性與應(yīng)用性。國內(nèi)外各校對教學(xué)內(nèi)容紛紛進行整合，減少了不必要的重復(fù)，縮短了學(xué)時。
在新的課程體系上，建筑類專業(yè)在力學(xué)與結(jié)構(gòu)的課程改革中也應(yīng)該形成自己的特色:1)精選教材。很多學(xué)校還在使用十幾年前的舊教材，眾所周知，建筑工程具有時效性的特點，各種建筑規(guī)范與建筑材料在不斷的更新,學(xué)校應(yīng)把握建筑業(yè)的發(fā)展方向,把最新的建筑材料及新修訂的建筑規(guī)范內(nèi)容及時傳授給學(xué)生,對課本上陳舊的知識點適當(dāng)?shù)剡M行刪減,使學(xué)生工作后不至于對一些新的規(guī)范要求無所適從,從而產(chǎn)生消極的“讀書無用論”。2)建筑施工課是建筑工程中非常重要的一門專業(yè)課程,但遺憾的是課程內(nèi)容僅僅涉及到鋼筋混凝土和砌體結(jié)構(gòu),幾乎就沒有談到其他兩種結(jié)構(gòu)(鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)),也沒有開設(shè)專門的鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)施工課程。學(xué)生對這兩種結(jié)構(gòu)(鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu))只限于初步了解,雖然混凝土結(jié)構(gòu)在目前以至今后很長一段時間內(nèi)都是建筑領(lǐng)域使用最廣的一種結(jié)構(gòu),但我們要清楚的認識到鋼結(jié)構(gòu)建筑市場對人才數(shù)量的需求越來越多,對人才質(zhì)量的要求也越來越高。只有建立一個完整的建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)體系,讓學(xué)生接觸各種結(jié)構(gòu)的施工或設(shè)計項目,才能在走上工作崗位時做到心中有數(shù),迅速融入到實踐中去。
3.課程課程考核方法的改革
學(xué)生學(xué)業(yè)考核評價作為檢驗教學(xué)效果的一種手段，其方式起著重要的導(dǎo)向作用。而《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》之前的考試，通常采用閉卷筆試，存在著內(nèi)容以偏概全、題型陳舊單一、手段傳統(tǒng)老套等弊端。學(xué)生只是應(yīng)付考試，想著臨時抱佛腳就能蒙混過關(guān)。為了改變這種局面筆者認為，應(yīng)把期末筆試與日常的過程考核結(jié)合起來。從日常表現(xiàn)、實驗實訓(xùn)、課堂訓(xùn)練、知識運用、階段測試等方面對學(xué)生進行考核，按比例納入期末綜合評定，最后根據(jù)綜合成績評出每個學(xué)生的等級，突出對學(xué)生職業(yè)能力和通用能力的培養(yǎng)與考核。具體考評辦法如下：課程成績=平時成績20%+實驗成績10%+單元考試成績35%+期末考試成績35%。
4.教學(xué)保障條件
4.1豐富的教學(xué)資源為教學(xué)打好堅實的基礎(chǔ)
作為課程建設(shè)的一部分，除了電子教案、自編講義外，更重要的是教學(xué)中學(xué)生直接使用的課件、實驗視頻、課程設(shè)計任務(wù)書、圖紙圖集等。如實驗視頻，基于結(jié)構(gòu)設(shè)計的許多公式來自大型實驗和工程經(jīng)驗，通過視頻給學(xué)生展示構(gòu)件的破壞特點，讓學(xué)生更容易理解公式并在設(shè)計中進行運用。
4.2利用特色模型展示實踐條件
本課程教學(xué)除了教師要具備豐富的設(shè)計、施工、造價等經(jīng)驗外，在實踐條件上需要擁有如下設(shè)施：機房、多媒體教室、力學(xué)實驗室、力學(xué)求解器軟件、實訓(xùn)館等。尤其是實訓(xùn)館，學(xué)校的1∶1建筑模型展示了本課程教學(xué)所需要的砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（包括框架和剪力墻結(jié)構(gòu)）、鋼結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)類型，而且鋼筋和許多節(jié)點構(gòu)造，為本課程的直觀展示、實踐觀摩起到了重要作用。
5結(jié)語
如果我們了解了這門課專業(yè)實用性強、課程聯(lián)系廣的特點，明確了其基本內(nèi)容，并能在平時教學(xué)中細心揣摩、善于總結(jié)、求實創(chuàng)新，那么不僅能講好建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)這門課，而且對于培養(yǎng)面向21世紀(jì)的綜合型人才、推進教育方法的改進也具有重大的意義。
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