三本院校《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》教學實踐的探索

班敏

摘要：《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》是土木工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有難度大、內(nèi)容多、實踐性強、學生學習難度大、老師教學強度大的特點；三本院校學生特點是基礎(chǔ)的較一本二本院校學生弱，且畢業(yè)后的工作方向多為應(yīng)用實踐類，所以在學習《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程時顯得有些吃力，這就對教授本門課程的教師提出了高的要求，需要用通俗易懂的方式教授這門難度較大課程。作為一名三本院校一線的教學教師在講授《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》這門課的實踐過程有許多思考和探索，以下就此做個總結(jié)。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；教學改革；教學方式；實踐

一、前言

鋼結(jié)構(gòu)具有承載力大、抗震性能好、施工速度快、自身重量輕等優(yōu)點，特別適用于高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)、重載結(jié)構(gòu)、工業(yè)廠房等建筑中。隨著我國鋼材行業(yè)的發(fā)展，我國已經(jīng)成為鋼產(chǎn)量大國，鋼材產(chǎn)量占世界鋼產(chǎn)量的百分之四十以上，國家政策也從過去的節(jié)約用鋼變成鼓勵用鋼，由此大量的鋼結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)用而生，建筑鋼結(jié)構(gòu)在大型公共建筑、民用建筑、工業(yè)建筑以及大跨橋梁結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因此，目前的就業(yè)市場對于鋼結(jié)構(gòu)的專業(yè)人才出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀態(tài)，而大多數(shù)剛出校門的土木專業(yè)學生又不能滿足市場對鋼結(jié)構(gòu)人才的要求，這就使鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才的培養(yǎng)成為高等院校培養(yǎng)建筑工程專業(yè)人才的一個重要方向。同時也對高等院校教授鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)的教師提出了更高的要求。

二、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程特點

1.理論與實踐相結(jié)合

《鋼結(jié)構(gòu)基本原理》是高等院校培養(yǎng)鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才的一門重要專業(yè)課程，著重培養(yǎng)學生對鋼結(jié)構(gòu)基本原理的基本概念以及對原理的理解與掌握，包括材料特性、各類基本構(gòu)件（軸心受壓、受拉、受彎、受剪、受扭、拉彎、壓彎、以及它們的組合受力等）的受力特點與計算方法、構(gòu)件連接等三大主要方面內(nèi)容。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程是《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程的后續(xù)發(fā)展部分，以具體的工程實踐為依托，關(guān)鍵講授與工程實際相關(guān)的細節(jié)內(nèi)容，它是引導學生從理論基礎(chǔ)到工程實踐的紐帶，起到承上啟下的作用。該門課程的目的是培養(yǎng)學生具備鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計、施工能力，讓學生掌握鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和手段，

2.內(nèi)容多難度大

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程涉及的工程結(jié)構(gòu)中的眾多內(nèi)容，包含門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)、重型工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)、多層及高層房屋鋼結(jié)構(gòu)、大跨度鋼結(jié)構(gòu)、板結(jié)構(gòu)、壓力容器鋼結(jié)構(gòu)、以及鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)等。這里面的每一項內(nèi)容又涉到相應(yīng)的設(shè)計和施工，設(shè)計需要荷載計算，選擇結(jié)構(gòu)體系，計算模型簡化，抗震驗算，以及強度、剛度、穩(wěn)定的計算，施工需要了解大量的施工規(guī)范和具體的施工過程

3.課時少

作為專業(yè)課的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程，目前在大多數(shù)高校得到的重視程度遠遠不如《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》，在課時安排上多數(shù)院校在20-40學時之間，遠不如《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》（多數(shù)在60-80學時）以下幾所院校為例，同濟大學26學時，吉林大學42學時，西安建筑大學40學時，我所在職的長春建筑學院42學時。

三、教學實踐探索

鑒于上述《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程的特點，再融合我所就職的三本院校學生的特點，在三年的教學實踐過程中提出了以下教學實踐的探索和思考。

1.教學內(nèi)容

三本院校的學生的特點是理論基礎(chǔ)較為薄弱，動手能力較強，《鋼結(jié)構(gòu)基本原理》課程涉及到大量的力學知識和公式推導，三本院校學生在學習過程中就表現(xiàn)出了較其他課程有些吃力，而《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》又是以《原理》為基礎(chǔ)的，所以在理論學習時有些脫節(jié)，為此我認為應(yīng)減小理論學習的學時，減小設(shè)計學時，增加施工學習和實踐教學的學時。

2.教學方式

傳統(tǒng)的教學方式以板書為主，具有講解透徹、分析深入、學生注意力更集中的特點，隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，課堂和課下教學應(yīng)更多的加入多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學

多媒體教學，多媒體的應(yīng)用近幾年來日趨成熟，需要增加的是一些動畫的應(yīng)用，比方說把單層廠房各個構(gòu)件做成一個立體動畫，讓同學們更直觀的看出受力情況及各個構(gòu)件之間的關(guān)系。我所在職的長春建筑學院，大力推廣微課教學，把本門課程中的主要知識點以微課的形式錄制成小視頻，供學生課下學習。還可以開發(fā)一些課堂教學的手機軟件，在教學時監(jiān)測學生使用手機情況，課上讓同學們打開軟件觀看教學視頻，課下同學和老師之間就教學問題展開討論。另外，應(yīng)增加現(xiàn)場教學的學時，我們現(xiàn)在的現(xiàn)場教學以教學模型為主，具有生動形象和易操作的特點，在此基礎(chǔ)上應(yīng)去施工工地和實際的鋼結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)場觀摩，理論和實踐聯(lián)系的更為緊密，也提高了學生的學習興趣。

3.增加軟件學習

計算機作為現(xiàn)代技術(shù)的有力手段，它的作用越來越重要。計算機運用能力也是的一個重要方面。因此在課堂教學以及課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計過程中，應(yīng)提倡同學需要熟練采用Auto CAD軟件進行繪圖，還需借助結(jié)構(gòu)分析軟件（如PKPM、SAP、3D3S等）來進行結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的分析。比如在進行單層工業(yè)廠房課程設(shè)計時，教師應(yīng)采要求采用某種計算軟件（如PKPM中sTsl進行結(jié)構(gòu)的建模，可以以每3～5人為一個設(shè)計小組，每周定期討論各個設(shè)計小組已完成工作的不足和需要改進的地方。

4.考核方式

我校從上學年開始改變傳統(tǒng)的以卷面成績?yōu)橹鳌⑵綍r成績?yōu)檩o的教學方式，變?yōu)槠綍r與卷面共重，各占成績的百分之五十。在實際的教學過程中增加了小組討論環(huán)節(jié)，以答辯的方式記錄最終的成績，占總成績的百分之二十。還增加了期中考試環(huán)節(jié)，分擔了學生期末集中考試的壓力，占總成績的百分之二十。出勤占百分之十，卷面成績占百分之五十。自改革實施以來取得了良好的效果，學生的學生熱情大大提高了，考試及格率也得到了明顯的提升，把功夫更多的用在了平時。

四、總結(jié)

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》這門課程是實踐性很強的專業(yè)課程，對學生的要求非常高。希望通過不斷優(yōu)化教學內(nèi)容、改進教學方法，從而激發(fā)學生學習的動力和興趣，更好地培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)，以滿足鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。