項(xiàng)目教學(xué)法在“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程教學(xué)中的改革探索

[摘 要] 為了提高“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”這一土木工程專業(yè)核心課程的教學(xué)效果，本文立足于課程特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)當(dāng)前各高校鋼結(jié)構(gòu)課程改革現(xiàn)狀的分析，提出存在的教學(xué)問(wèn)題，探討“項(xiàng)目教學(xué)法”在鋼結(jié)構(gòu)課程中的具體應(yīng)用，對(duì)于提升課程教學(xué)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[關(guān)鍵詞] 鋼結(jié)構(gòu)基本原理;項(xiàng)目教學(xué)法;教學(xué)改革

[基金項(xiàng)目] 2018年度安徽新華學(xué)院質(zhì)量工程“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”（2018jpkcx25）;2016年度安徽新華學(xué)院質(zhì)量工程“模塊化課程改革試點(diǎn)

專業(yè)：土木工程”（2016mkhkc02）

[作者簡(jiǎn)介] 黃春曉（1989—），女，安徽六安人，工學(xué)碩士，講師，研究方向?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)及力學(xué)教育。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）30-0190-02? ? [收稿日期] 2020-02-13

一、引言

近年來(lái)，隨著綠色建筑的推廣，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展得到了強(qiáng)有力的政策支持。“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”作為高等教育土木工程專業(yè)的核心課程之一，如何讓學(xué)生掌握課程知識(shí)要點(diǎn)，并能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用到實(shí)際工程成為教學(xué)工作者的研究重點(diǎn)[1]。

然而，本門(mén)課程內(nèi)容涵蓋鋼結(jié)構(gòu)材料與選用、鋼結(jié)構(gòu)的連接方法、鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力性能等，理論推導(dǎo)和規(guī)范條文占主導(dǎo)地位，對(duì)學(xué)生前期學(xué)習(xí)的高等數(shù)學(xué)以及三大力學(xué)等課程掌握程度要求較高，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果不佳。因此，“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程教學(xué)方法的改革迫在眉睫。

二、高校鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程改革現(xiàn)狀

（一）鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)課程

目前，為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論課程的理解，有一些高校配備了鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)課程。就筆者所在院校的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)課程來(lái)說(shuō)，由于鋼結(jié)構(gòu)試件造價(jià)高，無(wú)法做到混凝土課程的破壞性實(shí)驗(yàn)，加載過(guò)程始終處于彈性階段，主要由老師進(jìn)行操作，學(xué)生很難有實(shí)際探索的機(jī)會(huì)，對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力的培養(yǎng)以及理論知識(shí)的理解幫助不大[2-4]。

（二）大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目

部分高校開(kāi)展的技能訓(xùn)練課程和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目中，參與的學(xué)生可以在指導(dǎo)教師的幫助下，通過(guò)一個(gè)完整的項(xiàng)目來(lái)增強(qiáng)自己對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)基本原理的理解，但是由于國(guó)家級(jí)和省級(jí)大創(chuàng)項(xiàng)目立項(xiàng)數(shù)量有限，能夠參與進(jìn)來(lái)的學(xué)生人數(shù)也有限，很難覆蓋到全體學(xué)生[5]。

（三）實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)

有一些不具備實(shí)驗(yàn)條件的高校，為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本門(mén)課程的理解，組織學(xué)生到鋼結(jié)構(gòu)廠房或者在建的鋼結(jié)構(gòu)工地上進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，這種方式可以增進(jìn)學(xué)生對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的感性認(rèn)識(shí)，但是對(duì)于學(xué)生掌握基本原理知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的幫助比較有限[6]。

基于以上課程改革方式對(duì)“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”這門(mén)課程優(yōu)化效果不夠明顯，筆者嘗試采用項(xiàng)目教學(xué)法這一教學(xué)手段，用完成項(xiàng)目任務(wù)的方式來(lái)激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力的目的。

三、項(xiàng)目教學(xué)法在課程中的改革思路

“項(xiàng)目教學(xué)法”是通過(guò)實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，它突破了傳統(tǒng)講授式教學(xué)的局限性，通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生自己搜集文獻(xiàn)來(lái)探索解決問(wèn)題的辦法，將書(shū)本上的理論知識(shí)與實(shí)踐充分地結(jié)合起來(lái)，其目的是在課堂教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造潛能、提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。

（一）教學(xué)內(nèi)容

“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程的內(nèi)容主要可以分為材料、連接和構(gòu)件三個(gè)部分。鋼結(jié)構(gòu)材料的選擇需要充分考慮鋼材的破壞形式、力學(xué)性能和鋼材的分類(lèi)以及影響鋼材性能的各種因素。鋼結(jié)構(gòu)的連接主要包括焊縫連接、螺栓連接和鉚釘連接，以及各種連接的安全性驗(yàn)算以及構(gòu)造設(shè)計(jì)。鋼構(gòu)件包括軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件以及拉彎和壓彎構(gòu)件在內(nèi)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的計(jì)算。

通過(guò)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本原理和計(jì)算方法，熟悉各種基本構(gòu)件的受力特征，對(duì)本學(xué)科在基本理論方面以及工程實(shí)踐方面的現(xiàn)狀和發(fā)展有初步的了解，為下一步學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和將來(lái)從事基本理論的研究打下基礎(chǔ)。

（二）教學(xué)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目教學(xué)法在進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施之前，任課老師要給學(xué)生建立課程的基本概念和組織框架設(shè)計(jì)，讓學(xué)生對(duì)本門(mén)課程有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。在學(xué)生對(duì)本門(mén)課程有了基本概念體系之后，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，按照學(xué)習(xí)能力、興趣、性別等條件將學(xué)生分為4～6人的學(xué)習(xí)小組，嚴(yán)禁強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合，形成競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。

以鋼屋架課程設(shè)計(jì)作為項(xiàng)目課題為例，可以分為鋼材的選擇（角鋼尺寸、鋼材型號(hào)等）、鋼材的連接（角焊縫連接、連接板的計(jì)算、焊縫構(gòu)造設(shè)計(jì)等）、軸心受力構(gòu)件（強(qiáng)度、剛度、平面內(nèi)外穩(wěn)定性驗(yàn)算）等小項(xiàng)目，基本涵蓋了本門(mén)課程的三大知識(shí)構(gòu)架。

小組成員可以通過(guò)下載閱讀文獻(xiàn)等方式撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，制定項(xiàng)目研究方案，按興趣分工，各自承擔(dān)一部分項(xiàng)目?jī)?nèi)容，最后以課程設(shè)計(jì)成果作為項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告，制作PPT進(jìn)行項(xiàng)目結(jié)題答辯。

任課教師在學(xué)生們實(shí)施項(xiàng)目過(guò)程中，挑選各章節(jié)中的重難點(diǎn)進(jìn)行講解，例如“軸心受力構(gòu)件的設(shè)計(jì)”這一章節(jié)，為了給學(xué)生做出示范，教師可以先完成一個(gè)軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)過(guò)程作為例子，說(shuō)明該項(xiàng)目的目標(biāo)是什么，哪些問(wèn)題需要解決，操作時(shí)應(yīng)注意哪些關(guān)鍵步驟，如何運(yùn)用計(jì)算公式等等，在這一案例的基礎(chǔ)上要求學(xué)生完成軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)。因此，在項(xiàng)目確定之后，教師要先動(dòng)手完成該項(xiàng)目，這樣能對(duì)整個(gè)項(xiàng)目形成全面的了解，掌握重難點(diǎn)，便于更好的指導(dǎo)學(xué)生，明確完成該項(xiàng)目要解決哪些問(wèn)題，關(guān)鍵步驟在哪里。課程引導(dǎo)和示范對(duì)于接受能力較弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)顯得尤為重要，讓學(xué)生在模仿學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新。

教師在開(kāi)始講授每章課程內(nèi)容之初，采用“啟發(fā)式”教學(xué)方式，將專題設(shè)計(jì)中涉及的內(nèi)容作為項(xiàng)目問(wèn)題交代給學(xué)生，讓學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)，明確學(xué)習(xí)目的，同時(shí)在課堂上也可采用“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式進(jìn)行討論，針對(duì)學(xué)生在實(shí)施項(xiàng)目的過(guò)程中碰到的問(wèn)題教師進(jìn)行答疑、討論。

（三）課程考核

本課程的考核以過(guò)程性考核為主，重在考察學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中解決具體項(xiàng)目的能力，包括文獻(xiàn)收集、文字撰寫(xiě)、陳述報(bào)告、團(tuán)隊(duì)合作等能力。學(xué)生完成項(xiàng)目之后的展示環(huán)節(jié)，不僅是教師檢查學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效手段，更是學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)補(bǔ)充的重要環(huán)節(jié)。

另外，在全班同學(xué)面前講解自己的項(xiàng)目成果，也可以鍛煉學(xué)生們的語(yǔ)言組織能力和表達(dá)能力。期末成績(jī)由卷面成績(jī)（50%）和平時(shí)成績(jī)（50%）組成，平時(shí)成績(jī)?cè)诳记诤驼n堂表現(xiàn)等常規(guī)考核的基礎(chǔ)上，注重項(xiàng)目完成的過(guò)程評(píng)價(jià)，包括指導(dǎo)老師對(duì)各組項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告和答辯PPT匯報(bào)打分和各小組內(nèi)部互評(píng)打分。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家政策的扶植導(dǎo)向，鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)于能夠解決實(shí)際問(wèn)題的人才需求若渴，這就要求高校在人才培養(yǎng)的過(guò)程中著重學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。本文針對(duì)“鋼結(jié)構(gòu)基本原理”課程傳統(tǒng)的講授式教學(xué)的弊病，采用“項(xiàng)目教學(xué)法”這一教改手段，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，使更多的畢業(yè)生能滿足不斷更新變化的社會(huì)人才素質(zhì)需求。

參考文獻(xiàn)

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Reform Exploration of Project Teaching Method in the Teaching of Steel Structure Basic Principles

HUANG Chun-xiao

（Anhui Xinhua University，Hefei，Anhui 230088，China）

Abstract：In order to improve the teaching effect of Basic Principles of Steel Structure，one of the core courses in civil engineering，this article is based on the characteristics of the course.Through the analysis of the current status of the steel structure curriculum reform in various universities，the existing teaching problems are put forward.Discussing the specific application of project teaching method in steel structure course has important practical significance for improving the course teaching quality.

Key words：basic principles of steel structure;project teaching method;teaching reform