钢结构课程设计
一、构建课程设计质量监控体系的必要性
随着中国钢产量的不断提高，用钢量已不再是制约钢结构发展的主要因素，建筑钢结构由于其材料性能优良，制作安装工业化程度高以及结构形式新颖灵巧，受到了越来越广泛的应用。随之而来，钢结构人才短缺日渐凸显，企业急需大批钢结构设计和施工的专门人才。钢结构课程设计是对学生的一次较为全面的设计训练，是钢结构原理和钢结构设计课程后一个重要的综合性实践教学环节，也是培养学生钢结构设计能力的基础性教学环节。它是课程基本概念、基本理论等内容的延伸，也是对所学知识的一次综合运用，将为毕业设计以及工作以后的钢结构工程设计奠定坚实的基础。但是，长期以来大部分高校形成了重理论、轻实践的教学模式，各高校实践教学的质量监控相对薄弱。就学生而言，受传统教学模式的影响，普遍重视基本理论的学习，忽视实践教学环节在教学活动中的重要地位。一方面大学生习惯于传统的“教师讲，学生听”的教学模式，而对于以学生为主的课程设计环节，自主学习的积极性不高，主动性不强，探索钻研和创新实践能力不足;另一方面，大学生迫于就业压力，学习动机功利化，热衷于考取各种资格证，从而忽视了对专业课的学习，特别是相对自由的设计环节，如果缺乏规范的实践教学规章制度或者监控体系，设计时间、设计进度和设计质量难以保证。因此，如何构建切实可行的课程设计质量监控体系，充分调动学生的积极性和主动性，保证课程设计质量并且督促学生按时独立认真完成课程设计，是一项紧迫而必要的工作，也是钢结构实践教学改革需要不断研究和探讨的课题。
二、课程设计质量监控体系的构建
笔者根据多年的教学经验，并结合山东科技大学钢结构省级精品课程建设工作，在钢结构课程设计质量监控方面进行了一系列改革实践，并取得了较理想的效果。
(一)设计题目多样化
在2006级以前，学校钢结课程设计通常做法是进行钢屋架设计，设计题目单一。随着计算机的普及，课程设计绘图也由原来的手工绘图变成了计算机CAD绘图，这就不可避免地导致前一届学生存储的设计资料流入到下一届学生的手中，出现跨级抄袭或者拷贝的现象。为此，课题组集中编写了三个题目的课程设计任务书，包括钢屋架设计、工作平台设计、门式刚架设计。自2006级以来，三套课程设计任务书轮流使用，并根据设计过程跟踪指导情况适时对设计内容进行添加或者修改，有效避免了跨年级拷贝现象。
(二)设计方案多样化
对于同一个课程设计题目，在编写任务书时，在教学要求完全一致的基础上，给出多组设计条件和设计参数供选择，尽量做到不同的学生完成不同的设计方案。以钢屋架设计为例，通过给出厂房的跨度、屋面情况、积灰荷载、屋架坡度及钢号等多组参数组合，保证每个学生选用不同的方案，具体安排见表1。例如:三班的25号学生，其相应的设计参数为24m跨度，上人屋面积灰荷载为0，屋架坡度为1/12，选用Q235的钢材。这样，不同的学生选择不同的设计内容，从源头上杜绝了课程设计抄袭或雷同现象的发生，从而能够更好地促使学生独立地完成课程设计，达到预期的训练目的[1]。
(三)加强设计过程的管理和指导
下达设计任务书的同时，下发课程设计指导书，详细说明要完成的具体内容，设计图纸的要求以及设计计算书的内容。另外，为了便于指导教师跟踪指导和检查，设计指导书中还要给出设计内容的时间安排。钢屋架设计时间具体安排见表2。课程设计集中在两周内完成，由于课程设计是在课程结束若干天以后的期末进行，学生表现比较松散，指导教师要随时检查学生整体的进展情况及每个人的完成情况[2]。指导教师要对学生进行过程跟踪指导，并分三次进行集中检查和指导答疑。第一次安排在内力计算及内力组合完成以后，主要检查结构的布置是否合理，荷载及内力的计算是否正确。第二次安排在构件和节点设计完成以后，主要检查构件设计是否合理，验算过程是否完整，计算是否正确，节点设计是否合理。第三次安排在屋架施工图绘制完成以后，主要检查图面布局是否合理，尺寸标注是否正确，是否达到施工图要求等[3]。通过过程跟踪管理和指导，可以更好地了解学生对知识的掌握程度，以及独立完成课程设计的能力和质量，并以此作为平时成绩考核的依据。
(四)完善考核办法
传统的钢结构课程设计考核主要以设计成绩为主，适当考虑20%的平时成绩。设计成绩主要考虑设计图纸的质量和设计计算书的内容。平时成绩以考勤为主。这种考核方式往往无法兼顾到公平和合理性，不能完全体现学生的主动性和独立工作的能力，也就无法充分调动学生的积极性。为此，我们改革了课程设计的考核方式，将原来以设计成果为主的考核方式变成多方面多指标的考核方式，主要从平时成绩、设计计算书、施工图纸和课程设计答辩四个方面综合考核，对应到具体每一方面，给出相应的量化评价指标，见表3[4]。通过实施这种多方面多指标的量化成绩评定的教学改革实践，学生的主动性有明显提高。自2006级实施改革实践以来，特别是2009、2010、2011三级，完全按照上述课程设计质量监控体系进行。实践证明:设计质量较以前有很大提高，设计计算更条理、更完整;从成绩来看，2009级优良率42%，2010级优良率52%，2011级优良率47%，较过去的25%～35%有明显提高;此外，学生也普遍认同该质量监控体系和课程设计实训系统，普遍认为为以后的毕业设计和入职打下了良好的基础。
三、结语
钢结构课程设计篇2
关键词：钢结构;课程设计;改革;思考
改革开放以来，随着国民经济的迅猛发展，钢结构在土木工程领域中的应用已经越来越广泛。《钢结构》课程在土木工程专业中的地位也显得越来越重要。
《钢结构》课程设计是土木工程专业重要的实践环节，通过该课程设计，要求学生运用所学的钢结构基本理论，掌握钢屋架的类型的选择、支撑的布置和檩条设计，熟练掌握荷载计算与屋架杆件内力计算、杆件截面选择和节点设计和并能正确的绘制屋架施工图。使学生具备普通钢屋架的设计能力，为今后从事钢结构工程设计、施工和管理以及其它相关工作打下基础。也是对《钢结构》先修课程的复习和巩固。
在以往的《钢结构》课程设计安排中存在着诸如选题、分组、管理、时间安排和考核等方面的问题。为了更好的达到《钢结构课程设计》的目的，我们认为有必要对钢结构课程设计教学进行改革。
1.《钢结构课程设计》的现状
目前，《钢结构课程设计》采用教师给定相应的设计条件，选取一榀屋架作为设计对象，要求学生先进行钢屋架的类型的选择、支撑的布置和檩条设计，再进行荷载计算与屋架杆件内力计算、杆件截面选择和节点设计并绘制屋架施工图。设计时间为一周，安排在《钢结构》课程结束后集中进行。在设计过程中，指导教师对学生进行指导和答疑，同时对学生进行阶段性检查，设计结束后指导教师根据学生的平时表现以及完成任务的质量评定综合成绩。设计成果为设计计算说明书一份;钢屋架设计图纸一张。通过课程设计，对大多数学生起到了培养学生实践能力和知识的综合运用能力的效果，但还存在一些问题。
2.存在的主要问题及原因
2.1课题雷同，抄袭现象严重
原来钢结构课程设计采用的是一个班级采用几个不同的课题，将学生分成几个组进行设计，同一组学生的课题是一样的，导致在一个组中只有部分比较认真的同学能自己独立完成，而其他不太认真的同学就可以抄袭已做好的同学的成果。学生对课程设计不重视，缺乏积极性和主动性，对课程设计敷衍了事，没能真正达到课程设计的效果。
2.2时间安排不合理
由于钢结构课程设计的设计、计算和绘图内容较多，工作量较大，原来教学大纲中钢结构课程设计的时间只有一周，是所有土木工程专业的课程设计中时间最紧张的一个课程设计，所以学生要在那么短(一周)时间完成那么多内容客观上也是相当紧张的，这也是导致部分学生抄袭的原因之一。
2.3考核体系欠完善
原来的课程设计成绩考核是由设计过程(认真程度、独立完成情况等)、计算书是否正确、完整及设计图纸的质量等情况综合考核给出成绩，并不能完全反映出学生的实际掌握情况。
3.《钢结构课程设计》改革目标
通过对《钢结构课程设计》内容、过程和要求的改革，使这一实践环节的教学效果符合应用型人才的培养目标，适应社会对人才的需求。达到以下总体改革目标：
(1)突出应用性、综合性。
(2)重视规范化、标准化。
(3)体现素质型、能力型。
4.《钢结构课程设计》改革主要内容
根据钢结构课程设计现状和总体改革目标，对钢结构课程设计教学的改革可以从以下几方面进行。
4.1改革选题
改变“同组学生题目相同”的现象，打破传统的选题模式，在设计题目和内容上进行改革，根据不同的屋盖体系、屋架形式、不同跨度、不同的荷载(基本雪压、基本风压)情况，采用一人一题进行，彻底避免学生之间相互抄袭的现象。
4.2调整时间
按照新的教学大纲要求，将《钢结构课程设计》的设计时间从原来的1周调整为1.5周，从时间上保证学生有足够的时间来充分完成设计内容.
4.3加强平时管理和考核
首先指导教师要对课程设计选题进行精心设计和准备，在布置任务时明确课程设计的重要性、具体要求和成绩评定规则，明确课程设计的目的和目标，激发学生兴趣和动力，同时要给予一定的压力。
为了保证学生在设计阶段能按时认真进行设计，在设计阶段规定作息时间，指导教师平时实行点名制进行考勤，并把出勤情况作为平时成绩之一，在设计阶段教师要认真、耐心辅导和讲解，从过程管理上确保课程设计的效果。
4.4改革考核方式
改变原来的考核方式，课程设计成绩由指导教师根据学生完成的设计成果(设计内容的完整性、规范性、合理性;计算精度;图纸质量)、工作态度及表现(包括态度、进度、主动提问及思考、质量等)和答辩情况(答辩时回答问题的正确性、相关专业知识及综合应用能力等)综合评定，特别是在最后成绩评定时增加一个答辩环节，并把答辩成绩作为其中的组成部分。这样可以促使学生在进行课程设计时必须搞懂其中的基本原理、基本理论和方法，确确实实掌握钢结构课程设计的内容，达到课程设计的最终目的。
钢结构课程设计篇3
一、组织认识实习，增强感性认识
中国矿业大学的钢结构设计原理课程在大三上学期与混凝土结构设计原理课程同步开设。为增强学生对钢结构和钢筋混凝土施工和设计的感性认识，学校在大二下学期暑假安排了三周的认识实习。钢结构实习主要参观已建典型钢结构建筑、钢结构施工现场和钢结构加工企业。2015年暑假认识实习期间，学生参观了徐州音乐馆、徐州奥体中心、徐州高铁站、西安曲江国际会展中心、中国矿业大学在建体育馆和徐州中煤钢结构建设有限公司，初步了解了钢结构大跨网架和桁架、装配式钢结构厂房和住宅、预应力钢结构以及煤矿钢结构皮带走廊等结构的结构组成、传力机理和施工工艺，目睹了钢结构焊接H型钢的施工流程，熟悉了气体保护焊和埋弧焊等不同施焊方式的区别和特点。在实习期间，指导教师和现场技术人员有意识地针对将来钢结构课程涉及的授课内容进行点拨和提问，并介绍目前钢结构的新工艺和新技术，增强了学生的学习兴趣和感性认识，使学生对钢结构的原理和施工理解更为透彻，便于后期的课堂教学。
二、引入工程案例，丰富课堂内容
实际工程是钢结构设计原理课程的最佳教学资源，将国内外钢结构的代表性工程引入课堂实施案例教学，不仅可丰富教学内容，还可做到理论联系实际，使书本中枯燥的理论变得生动形象。工程案例根据教学目的可分为课堂引导案例、课堂讨论案例和课外思考案例。因此，将工程案例引入教学，需要根据教学内容、教学目的和教学进度而进行素材的合理编排和加工处理，使之符合课堂教学规律与特点。在教学过程中，工程案例可围绕一个或几个实际工程问题展开描述、分析与讨论，用以提高学生分析问题和解决问题的能力。课程还可利用课程网络平台共享国内外著名钢结构施工的纪录片和国内外钢结构倒塌事故的图片和调查，丰富了学生课内外内容。实践表明，采用案例式教学不仅拓展了教学内容，还活跃了课堂学习气氛，有利于学生将理论知识融入工程实践，培养学生的实践和创造能力。
三、利用实体模型、有限元仿真和科研活动辅助教学
在钢结构设计原理课程的授课过程中，学生较多反映对钢结构构件失稳形态、构造措施等缺乏直观认识，例如：学生对压弯构件在平面内和平面外失稳形态理解较为困难。为解决课程概念抽象问题，教学团队通过制作钢结构实体模型、有限元仿真和参与科研项目等多手段加强教学内容的形象性。教学团队利用学生科研训练等实践环节制作一些钢结构塑料模型(如钢结构梁柱不同形式连接节点)，也可以加工试验一些小比例钢结构模型试验(图1给出了方钢管和格构式短柱轴向压力作用的失稳形态)。同时利用有限元软件模拟具有形象逼真，全方位动态显示等优势，教学团队可采用有限元软件ANSYS等模拟钢结构杆件的整体和局部失稳形态，提供命令流和说明书给学生课后练习，让学生尝试改变相关参数对模拟结果的影响(图2给出了钢柱和钢梁在反复荷载作用下的失稳形态数值图)。而科研项目具有一定的前沿性，学生在新工艺和新技术方面的求知欲很强，让学生参与一些科研项目也可很好地激发学生学习热情，增强理解深度。笔者曾让部分学生参与了屈曲约束钢板的抗震试验研究，让学生结合钢梁局部失稳理论思考屈曲约束的原理和作用。通过形象化教学大大提高了学生学习兴趣，激发了学生的求知欲，达到了培养学生科研能力、实践能力和创新能力的教学目标。
图1钢短柱的失稳形态实验图
图2钢构件的失稳模拟图四、采用先进网络技术方便课余学习
现代多媒体技术在丰富课堂教学内容的同时，也会因课堂信息量大而导致学生难以快速理解消化的问题。为方便学生课余时间对教学内容的学习，教学团队充分利用学校现有资源建立了课程学习网站，录制了课程教学视频。学生随时可以通过电脑和手机进行网络学习，了解课程教学大纲、学习指南、教学课件、教学参考书目和授课内容。另外，教师通过课程微信群和QQ群随时进行网络答疑，教学新信息，有利于加深师生间的互动，动态了解学生的课堂掌握程度。实践表明，网络辅助教学和答疑的形式因活泼便捷而深受学生喜欢，切合了学生学习心理，在教学中和学生课外学习中发挥着极其重要的作用，极大地拓展和延伸了学生的课程学习时间和空间。
五、利用课程设计巩固提升知识点
为巩固和提升学生所学知识点，钢结构设计原理课程设置了课程设计环节。课程设计可以采取和课程教学同步交叉进行的方式，即课程教学完成到哪个知识点及要求完成相应知识点的课程设计，也可以采取课程教学完成后集中时间课程设计的方式。中国矿业大学钢结构设计原理课程实践环节要求学生灵活运用所学专业知识，结合现行钢结构设计规范完成钢结构平台的设计。该钢结构平台主要由梁、柱、支撑、平台铺板等构件组成，主梁和柱、主梁和次梁以及柱与基础都采用铰接形式[4]。为区别后期钢结构设计课程，该课程设计重点考察学生对荷载传递、平台梁、实腹式、格构式平台柱和连接设计等知识点的掌握程度，采用简单的结构形式避免了复杂的结构内力计算。课程设计通过变化跨度和荷载等方式实现一人一题，要求学生独立完成计算书和绘制施工图纸，杜绝抄袭现象。课程设计环节关于钢结构平台结构设计方法为自学内容，鼓励学生在课程设计环节加强自主学习，解决设计环节出现的新问题，培养学生解决分析实际问题的能力。从近几届学生提交的课程设计成果可以发现该课程设计对学生全面掌握钢结构设计原理的知识起到很好的作用，培养了学生的自学能力和独立解决问题能力，对学生将来的毕业设计起到了“练兵”作用。
六、采用合理的考核方式
钢结构设计原理课程中公式和图表繁多，如果单一地采用闭卷考试，学生记忆公式和图表的工作量太大，也会导致一些与实际工程设计关系密切的知识点无法考察。 因此，该课程采用闭卷+开卷相结合的方式，闭卷部分重点考察基本理论的理解，而开卷部分重点考察知识点的灵活运用。中国矿业大学钢结构设计原理课程近年来考试题型吸取了全国勘察设计注册结构工程师考试的经验，部分采用计算选择题的方式。计算选择题由于命题灵活综合，避免了现在学生对教材例题的简单套用和生吞活剥，考察学生独立解决分析问题的能力，使平时注重过程学习的学生脱颖而出。在命题和阅卷方面上教学团队坚持多位任课教师综合命题，流水阅卷。最终成绩通过多项成绩综合评定，将平时作业成绩、小测验成绩、试验报告与考核成绩等加权平均计算综合成绩，兼顾过程考核和期终考核。实践证明，学生通过多方面、多形式的平时训练和考试磨练，充分认识到了该课程在实际中的重要性，大大加强了学习主动性，其综合素质得到明显提升。
钢结构课程设计篇4
【关键词】 稳定;刚度;整体思维
1.教学现状
《钢结构设计》是房屋建筑工程领域的一门主要的专业课程，其任务是通过本课程的学习获得必须具备的关于钢结构材料、设什、施工等方面的基本概念、基本理论，并通过一定的实践课程配合，使同学掌握一定的解决钢结构工程实际问题的能力，为今后从事钢结构施工、侧造和一般钢结构的设计、施工和监理等生产实践工作打下坚实的基础。包含了《钢结构设计原理》和《钢结构设计》、《钢结构课程设计》三部分。随着钢结构优点的逐渐凸显，使得我国钢结构设计成为热点学科和结构设计发展趋势，所以学好钢结构设计、促进钢结构设计的发展成为土木工程专业毕业生的责任和使命。但从目前高校土木教学和学生反馈看，《钢结构设计》属于很难掌握的一门学科，很多学生由于教材中抽象的理论、繁冗的推导公式、艰难的计算而对课程失去兴趣导致学习效果很差，且不愿意从事相关工作。基于此，本文剖析其原因并找出对策，以期加强学生对课程的认识。
2.存在问题的分析和解决办法
若想学好《钢结构设计》，必须做到以下几点：
2.1 打好力学基础，建立合理知识体系
学习《钢结构原理》的时候，应抓住材料—连接—构件强度、刚度—构件稳定(整体稳定和局部稳定)这条主线。《钢结构设计》的先修课程有《材料力学》、《结构力学》，钢结构强度、刚度计算和钢结构连接等章节中用到的知识并不复杂，但是稳定问题则需要较好的力学功底，而稳定问题的基础知识出现在《材料力学》和《结构力学》教材的后半部分，部分学校由于课时有限讲的不深入甚至不讲就进入了钢结构的稳定部分学习，这样学生肯定会感觉有跳跃性、听不懂就成为必然。所以建议学生在学习钢结构稳定部分之前先学习巩固力学有关稳定部分的基本知识。
2.2 建立整体思维，熟悉设计流程
在原理部分掌握了各种受力构件之后，就进入了整体结构的学习，有钢屋架、钢网架、门式刚架、多层钢结构房屋、高层钢结构房屋等，不同高校会依据课时安排有所取舍。这部分的特点是把构件组合成结构整体，需要整体考虑。同时钢结构设计也具有建筑结构设计的一般特点，即按照荷载统计(包括恒载，活载，风荷载，地震力等)—内力组合分析—截面设计的思路进行，这也是软件所遵循的程序。
2.3 加强课程设计的学习
课程设计是专业培养方案中的重要一环，此环节若能有所加强，将能达到事半功倍的效果。钢结构的课程设计有多种形式，如门式刚架、多高层钢结构房屋的设计、网架的设计、钢屋架的设计等，不同高校会依据教学的情况进行相应安排。从设计方式上，学生可手工作图，也可计算机辅助设计，但从社会需求来看，建议让学生手算，然后电算校核。例如做钢屋架的设计，可以让学生手算内力及选取截面并进行校核并进行焊缝的连接计算，同时用PKPM软件中STS进行电算设计、出图，相互比较后才会有收获。
2.4 增强学生学习兴趣，增加实地参观机会，教学实践相统一
“兴趣是最好的老师”，《钢结构设计》教学中教师要努力提高学生的学习兴趣，提高学生学习的使命感和紧迫感。
在钢结构学习中，学生存在的主要问题是抽象感，所授内容完全存在于在想象之外，这给钢结构学习带来极大不便，同时也降低了学生的学习兴趣。所以建议有条件的学校联系钢结构实习基地供学生参观学习，去钢结构厂参观钢结构生产工艺及生产流程，就近参观一些代表性的钢结构工程，以促进钢结构知识的理解学习。没有条件的就多找些钢结构模型或图片以给予学生直观的理解。
3.教学建议
3.1 钢结构宜保证足够学时，尤其是原理部分。钢结构的内容量并不少于钢筋混凝土结构，但是国内高校对于钢筋混凝土的课时量一般是比较充足的，但对钢结构的课时量则偏少。有了一定的充足教学课时，才能保证钢结构课程教学体系的完善和学生知识的搭建。
3.2 应适当增加稳定基础知识的补充和巩固。
3.3 适当把理论教学与钢结构规范相结合，让学生知识更全面。
3.4 可以在土木工程类本科毕业设计中增加钢结构选题，设计从建筑图到施工图，从手算到电算，让学生建立完整的钢结构设计体系。
参考文献
[1] 周俐俐.钢结构课程设计指南[M].北京：中国水利水电出版社,2006
[2] 中华人民共和国建设部.钢结构设计规范[M].北京: 中国建筑工业出版社,2007
[3] 陈绍蕃.钢结构[M].北京: 中国建筑工业出版社,2007
[4] 夏志斌.钢结构原理与设计[M].北京: 中国建筑工业出版社,2004
钢结构课程设计篇5
关键词：钢结构课程;问题;对策
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079(2014)23-0127-02
2011年6月，教育部联合有关部门提出了实施“卓越工程师教育培养计划”，简称“卓越计划”。该计划是贯彻落实《国家2010-2020年教育改革和发展规划纲要》和《国家2010-2020年人才发展规划纲要》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，该计划的目标是把学生培养成创新能力强、能适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。[1]
随着中国钢产量的高速增长，钢结构因其强度高、塑性韧性好、制造简便等优点而广泛应用于高层和高耸结构、大跨度结构、工业厂房等建筑中。[2]近年来随着钢结构建筑的广泛应用和迅速发展，在此方面由于经验丰富的技术人才较少，而刚毕业的学生实践经验明显不足，致使行业发展与人才需求的矛盾愈来愈突出，培养的学生不能满足“卓越计划”的要求。为适应新形势下钢结构发展的需要，增强土木工程专业学生在钢结构方面的知识，让他们毕业后能较快胜任钢结构设计与施工工作，满足卓越计划的需求，不可避免地对“钢结构”这门课程教学提出了一些新的要求。
一、“钢结构”课程教学中存在的问题
“钢结构”是土木工程专业最重要的专业必修课程之一，通过本课程的学习应使学生较全面地了解钢结构材料的基本性能，掌握钢结构构件基本原理和设计计算方法，熟悉基本构件的构造设计等。可见，“钢结构”的教学肩负着向学生传授钢结构基本知识的任务，因此，必须抓好该课程的日常教学工作。目前在钢结构的教学过程中存在许多问题，具体问题如下：
1.钢结构课程的学时太少
在“大土木”专业下“钢结构”的学时从以前的64学时调整到现在的48学时，甚至一些院校只有40个学时，学时减小，教学内容却未删减，教师为了在较短的时间内把该课程的内容讲完，只能将钢结构的基本知识作简单的介绍，一些较难的知识点讲解不透彻，造成课上学生听得懂，课下却不会做作业，应付考试也只能靠死记硬背，但是却不知学到什么。如何在有限时间内安排如此多的内容是目前急需解决的问题之一。另外，由于学时的限制，大多数学校只开设“钢结构设计原理”，而未开设“钢结构设计”，学生仅学习了钢结构的材料性能、连接方法和构件设计，未曾学习过钢结构的结构体系，而当前人才市场急需的是能进行钢结构设计或施工现场管理的毕业生。
2.钢结构的课程较难学习
“钢结构”课程是土木工程专业较难学习的课程之一，由于该课程与建筑材料、工程力学、房屋建筑学等专业基础知识联系紧密，如果没有掌握好这些基础知识，学生很难把钢结构的理论知识融会贯通。其次，教材中力学公式多、近似公式多、构造要求多等，部分公式是由国家规范给出，有些公式是由试验结果得到[3]，这给教师的授课带来了一定困难。再次，问题的多解性加重了学生学习钢结构的难度。另外，学生从小学至高中已经习惯于一个问题一个解的学习方法，而在复杂的钢结构构件连接的设计中该问题可能有多个解，学生一时难于接受，进而也不同程度地增加了学习钢结构课程的难度。
3.学生没有认识到学好钢结构的必要性和重要性
目前钢结构还仅用于大跨度结构、高层及超高层建筑、工业厂房等，学生见到的建筑物大部分是由钢筋混凝土建造，从而使他们想当然地认为钢结构这门课程可有可无，从而造成一部分学生失去学习兴趣，严重影响学习效果。特别是已毕业的学生在工作岗位接触到钢结构的工程设计与施工的机会较少，即使遇到钢结构工程，也是分包给钢结构公司进行专门的设计和施工，这也使部分学生产生这样的误区。钢筋混凝土课程是土木工程专业最重要的课程，而钢结构课程是无关紧要的。
4.教学中缺少工程实例
由于钢结构具有很强的实践性，它所涉及的教学内容与钢结构的发展、技术的进步和实际工程均有着广泛的联系。但在钢结构的课堂教学过程中，教师授课内容仍然侧重于书本上基本理论知识，引入工程实例较少，未将教材中的基本理论知识与工程实例联系起来，学生极易感到索然无味，不能激起他们的求知欲。另外，学生希望学习的知识在工作后立即就能应用，如果不进行工程实例的应用，直到这门课程结束时学生也不明白学习它的意义是什么，更不用提运用该门课程的理论去解决实际问题，这是作为教师最不愿意看到的情况。
5.学生的考核形式单一
考试是教学过程中的重要环节之一，是对教师和学生进行总结性检查的主要形式。而现阶段，在钢结构的教学过程中学生学习的考核形式仍然比较单一，主要是根据学生的课堂表现和期末考试成绩来决定，不能激发学生学习的主动性和积极性。另外，有些任课教师教学水平不高，但为了片面追求所授课程的及格率而降低试卷难度，给学生划考试重点，甚至向学生透题。这样容易使学生认真学习的主动性和积极性极大地降低，不利于提高教学质量。
二、解决问题的建议
1.基于“卓越计划”，制订合理教学计划，调整教学内容
要及时调整教学计划，采取把课堂讲授的重点放在“钢结构”课程的主要内容上。因此，首先选用一本内容丰富、例题得当的教材，然后从教学大纲和学生的实际学习能力出发，把教学内容和学时数结合起来制订教学计划，使授课的理论知识够用，满足“卓越计划”的要求。对于一些在其他先修课程中学习过的内容不要重新讲解。
2.基于“卓越计划”，采取比较法进行教学
钢结构是一门理论性较强的专业课。该课程中的计算公式较多，众多的公式使初始的学习者要完全掌握并非易事。为了使学生能较为轻松地学好钢结构的基础知识，在课程教学中授课教师应针对不同的教学内容可以采用比较教学方法。一方面，比较教学法可以帮助学生辨别同类教学内容之间的共性;另一方面，通过比较分析法可以发现同类问题中的某些特殊之处，有助于对相似问题的区分，掌握教学内容。[4]例如，在讲授轴心受力构件的承载力验算时，对于轴心受压构件需要验算是强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性，而对于轴心受拉构件验算需要验算的是强度和刚度。在讲授拉弯构件和压弯构件、工字型截面的强度和稳定性验算的公式、角焊缝和对接焊缝的计算、普通螺栓和高强度螺栓的验算等知识点都可以采用比较法，从而让学生更容易在较短的时间内掌握钢结构的知识。
3.基于“卓越计划”，适当开展钢结构的学术讲座
大部分学校钢结构课程所用教材与其当前的发展相比具有明显的滞后性。因教学的课时太少，学生不可能在教学中完全了解学科的前沿问题以及关于钢结构的新规范、新技术和新理论。[3]由本校和兄弟院校在钢结构方面进行科学研究的教师或科研院所和企业的专家通过学术报告的形式向学生讲授与学科有关的专业知识或新的研究进展情况，这种学术前沿的知识是学生在课堂上学不到的，可以促使学生了解钢结构领域的前沿知识。同时，还可以让部分对钢结构研究较感兴趣的同学参与相关方面的课题研究，使他们了解钢结构的最新进展，开拓视野，培养学习兴趣。
4.基于“卓越计划”，改革期末考试，实行教考分离
传统的考试形式，教师从授课、试卷的拟定、考试的监考、试卷的评阅和成绩的评定等主要由授课教师一人承担，缺乏有效的监督和制约，容易使教师产生授课和考试的随意性，导致学生学习积极性不高。实施完全的“教考分离”后，一方面无疑对教师产生了压力，由于教师不知具体考试内容，可使任课教师在平时的授课过程中能严格地按教学计划和教学大纲进行教学，在课前的准备、教学方法和方式的研究以及教研活动中投入更多的时间和精力;另一方面，教考分离也会让学生认识到课程考试成绩的高低主要是由平时的努力程度决定，越来越多的学生把主要的精力放在学习钢结构基础知识上，以往的被动学习转为主动学习，对学生学习的主动性和积极性起到促进作用。学生在教学中的主体作用进一步加强，促进了钢结构教学质量的提高。
5.基于“卓越计划”，完善和加强实践教学
实践教学是钢结构教学和授课环节中一个非常重要的组成部分，是实现“卓越计划”人才培养目标的重要途径，是巩固所学专业知识、培养理论联系实际能力的重要途径。首先，要让学生参加现场实习。教师除了在课堂上通过挂图、实物模型、多媒体教学中的图片等形式向学生介绍钢结构工程的具体实例外，有必要让学生去钢结构加工工厂或施工现场参观、实习，增加学生对钢结构的感性认识，培养和激发学生对钢结构课程的兴趣;其次，改革钢结构课程设计。钢结构课程设计是钢结构实践教学中的一个重要环节，通过钢结构的课程设计可以让学生了解钢结构设计的一般程序和内容。通过合理选题可以杜绝课程设计中的抄袭现象，另外也可以让学生掌握钢结构的设计方法、步骤，熟悉施工图绘制，使其走上工作岗位以后能较快适应钢结构的设计和施工工作，满足“卓越计划”的要求。
6.基于“卓越计划”，建立高校和企业联合培养机制
建立高校和企业共同培养人才的机制，能使企业和学校达到双赢。建立一种长期稳定的人才培养合作关系，企业发挥其了解目前所需的实践性人才应掌握哪些知识，通过企业参与高校的人才培养过程可以改变当前市场需求和人才培养错位的现象。[5]首先，在制订培养目标和培养计划的过程中，高校应邀请与学生就业的相关企业制订培养目标和培养计划;其次，学校应鼓励相关企业建立工程实践的教育基地，承担部分学生实践教学的培养任务。另外，学校还可以要求学生有半年或者一年左右的时间在企业进行实践学习，通过参与企业的工程实践，学习他们的先进技术，培养学生的职业技能，并让企业根据学生的表现给出具体的实习分数，使企业也参与到学生的评价中。最后，可以让企业具有较强实践经验的工程师承担部分实践性较强的课程的授课任务，提高学生的培养质量。
三、结语
总之，随着钢结构技术的发展，关于钢结构的教学改革是一个长期持续性的工作，教师在教学过程中应不断进行总结和归纳，善于及时发现教学活动中的问题和矛盾，及时找出解矛盾的对应策略，不断改革教学计划、教学内容和教学方法，完善和加强实践教学，建立高校和企业联合培养机制，才能促进教学质量的提高，把教学工作推向一个更高的层次，培养出满足“卓越计划”的土木工程人才。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[EB/OL]..
[2]万红霞，王小平，李波，等.钢结构教学改革的现状与对策[J].理工高教研究，2006，25(5)：113-114.
[3]蒋华.关于土木专业钢结构系类课程教学改革的思考[J].高等教育研究，2012，3.29(1)：49-52.
钢结构课程设计篇6
关键词：精品课;案例教学;自主讨论式教学;考核环节;实践环节
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324(2014)29-0206-02
钢结构课程作为土木工程学科的一门核心主干课程，在整个培养环节中占有极为重要的地位。针对如何加强课程的教学效果，提高学生的实践能力，东北电力大学钢结构课程组通过十余年的教学实践，渐渐摸索出了一条卓有实效的教学改革之路，并在2013年成功被评为吉林省精品课程。本文将对本课程组多年来的教学改革与实践经验做以下几点介绍。
一、优化课程体系
对钢结构课程进行了有效的结构优化调整，把土木工程专业与钢结构相关的主要专业基础课、专业课及实践性教学环节(实习、课程设计、毕业设计)有机地联系起来，使这些教学环节前后呼应、结合更为紧密，突出主干课程，拓宽知识面，减小不同课程中内容的重复，各门课程内容相互渗透，在方法上相互借鉴，灵活运用，促进教学质量全面提高。
二、整合、改革课程内容
本校钢结构课程对土木工程专业(电厂建筑方向、输电工程方向)和工程管理专业本科生开设。根据人才培养目标的要求，不同专业方向在课程学时设置及授课内容上也应有所区别。在教学过程中，对各个专业的教学内容进行了科学整合。基本思路如下：①整合教学内容。在学时有限、教学任务繁重的背景下，对教材内容进行适当删减，突出重点，遵循主线精讲课程内容。对在其他课程中已经涉及的问题，在钢结构课程中，只需强调一下重点和在钢结构课程中的重要性，而非面面俱到，节省了学时。②钢结构经典理论与学科前沿知识相结合。在保证学生掌握基本知识的前提下，把钢结构先进的计算理论、结构形式、焊接方法和设计理念等介绍给学生，并引导学生查找资料，主动探索学科领域的新知识、新观点，形成总结报告。③理论教学环节与实践教学环节相结合。针对课程安排的课程设计环节是对学生实践能力培养的必要环节。传统的教学模式是集中理论学习完成之后再进行课程设计，由于课程设计时间短，任务重，很难达到最佳效果，多半流于形式。近年来，本课程组针对这个问题，优化整合了基本理论教学与课程设计的内容，把课程设计内容分步骤的穿插在理论教学过程中，做到两者不互相脱离，达到了良好的效果。同时结合现场教学，使学生能够接触工程、了解工程全貌，增强理论学习的直观性。④教学内容与工程实际相结合。以工程前沿为背景，进行案例教学，所选案例均为实际工程结构，引导学生通过查找规范，运用所学理论知识解决实际工程问题，提高了学生对钢结构课程的学习兴趣，培养了学生解决实际工程问题的能力。
三、改革教学手段与方法
钢结构课程的特点是“公式多、图形多、案例多”，采用单一的教学方法已经不能满足教学要求，因此，在钢结构教学实践中，课程组积极探索科学的教学方法和教学手段，以提高课堂教学效果，更好的培养学生的工程实践能力。①采用启发式、讨论式和学生自主式的教学方法，充分调动学生的学习积极性。在学习基本理论后，增加一节综合讨论课，结合工程实际，让学生分组讨论，自行设计，并由学生登上讲台，讲解设计。鼓励不同意见的碰撞，让学生在讨论中加深对所学知识的理解。②把现代化的教学手段与传统的教学手段有机结合。制作生动的多媒体课件，开阔学生视野，弥补现场教学的缺陷。同时，多媒体教学还应与传统的板书相结合，在推导公式和求解习题时，仍采用板书的形式。③用典型的、前沿的工程实例进行案例教学。把工程案例分析引入教学，通过工程图片和动画，展示实际工程情况，引导学生深入问题，查找各种规范和专业资料，结合所学的理论知识分析和解决问题，培养学生的实践能力和主动学习的积极性。④充分利用网络资源，让学生主动学习。利用互联网引导学生查找资料，主动探索学科领域的新知识、新观点，并安排一定的时间让大家彼此交流。开阔学生视野，激发学生对研究和探索该学科的兴趣，并在最后提交研究报告。
四、重视实践环节
实践环节贯穿于钢结构课程的整个教学过程，具体包括钢结构课程设计、设计软件实训、毕业设计及现场实习等四个环节。在课程设计环节，课程组编写了详细的课程设计任务书和指导书，基本做到每人一题。将完整的实际工程设计拆开，分别设置在相应的教学过程当中，通过作业方式让学生独立完成，最后的课程设计周，学生整理计算书，并绘制施工图，通过答辩综合评定课程设计成绩。通过实践，学生普遍认为上述措施可以避免盲目抄袭现象，使大多数学生都得到了必要的工程训练。设计软件实训环节培养学生使用PKPM，MIDAS等工程设计软件进行工程设计计算的能力。在毕业设计环节中，开设了钢结构输电塔设计和钢结构厂房设计等与钢结构相关的题目供学生选择，是对学生本科阶段学习的一次完整演练。在现场实习环节中，指导教师带领学生参观诸如输电塔、钢结构体育馆、钢结构厂房等大量实际工程，并聘请校外指导教师负责学生的现场实习指导，使学生把所学的理论知识与工程实际融会贯通。
五、完善教学资源，加强网上辅助教学
钢结构课程十分重视教学资源的建设与利用，制作了带有大量工程图片和动画的多媒体课件，深入钢结构工程建设工地，拍摄了大量珍贵的照片和视频，为学生展示了生动的工程实例，提高了学生的学习兴趣和理解能力;编制工程案例分析课件并引入教学，提高了学生运用理论知识分析解决工程实际问题的技能;建设了钢结构课程网站和网络学堂，共享了教学大纲、课件、教案、课程设计指导书、习题集和历年试题等资源，并通过论坛、博客、微信和QQ群等网络平台实现了与学生的网络互动。
通过一系列的创新性改革和实践，形成了“一个目标，三个结合”的课程教学改革特色。所谓一个目标，是指以培养学生工程意识、提高工程素质为目标。所谓三个结合，是指理论教学与能力培养相结合、案例式、启发式和学生自主讨论式的教学方法相结合、传统教学手段与先进的多媒体技术相结合。随着改革的进一步深入，钢结构课程的教学效果和人才培养成效也会得到进一步的提高。相信上述改革措施对于其他理工科课程的教学改革也具有很好的借鉴意义。
参考文献：
[1]贾玉琢，李曰兵，等.基于注册结构工程师制度的钢结构教学改革[J].东北电力大学学报，2003，(4)：48-51.
钢结构课程设计篇7
关键词：钢结构与施工;教学方法;师资队伍建设
作者简介：束必清(1980-)，男，江苏泰州人，扬州工业职业技术学院建筑工程系，讲师，工程师，国家一级注册结构工程师，国家二级注册建筑师。(江苏?扬州?225127)
中图分类号：G712?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079(2012)28-0070-02
随着我国经济技术的高速发展，甲方一般都期望能有投资少、见效快的建筑，特别是生产性建筑(如厂房)。钢结构的施工周期短正好与之相吻合，再加上钢结构轻质高强、抗震性能好、能回收利用等优点，故其有着普通的混凝土结构所无法比拟的优点。其轻钢结构、网架结构、幕墙体系，在美观程度相同的前提下，混凝土结构更是无法取代。
一、“钢结构与施工”课程教学现状
钢结构产业的快速发展，突显了钢结构设计、二次设计、加工制造、施工验收及管理能力的滞后，专业技术人员缺乏，素质有待进一步提高。因此培养高素质、专门型钢结构技术人才迫在眉睫，“钢结构与施工”课程也就显得越来越重要。实践是检验真理的唯一标准，通过大量的实践，发现钢结构课程体系中存在着以下几方面的问题。
1.学时严重不足
我国钢结构的应用从20世纪50年代最初的“节约用钢”，发展到80年代的“合理用钢”，再到1998年10月建设部提出的“提倡用钢”，最后到2000年1月中国建筑金属结构协会建筑钢结构会议提出的“推广使用钢结构”，[1]国家对于钢结构的使用政策有了翻天覆地的变化。但是，钢结构课程仍然是延续20世纪60-70年代的教学安排，[2]学时大多数在60左右，没有能够与时俱进。学时太少，导致很多知识只能做到初步了解而难以深入，学生如果不能很好地课后自习，其专业素质与企业的“零距离”上岗要求必然会存在一定的差距。
2.教学内容未更新
目前大多数高职院校还沿用传统的教材，[3]教学过程缺乏针对性，此类教材普遍缺少钢结构二次设计、加工制作、现场安装验收及管理的内容，或内容偏少。而目前钢结构建筑行业正大量需求这类人员，钢结构的长远发展也离不开这类人员。故“钢结构与施工”的课程教学需要对其进行补充。
3.学生存在不利学情
在日常生活中，学生见到的绝大多数是钢筋混凝土建筑，导致学生对钢结构建筑很陌生，不知学以何用，学习兴趣不高。对于高职类学生，一些先修课程的知识未能理解透彻，如建筑力学;一些文科类学生甚至连最基本的力学概念都不清楚。再加上钢结构构件名称繁多，节点构造亦较复杂，导致学生产生畏难心理。学生学习兴趣不高，又有畏难心理就很难学好钢结构课程。
4.教学方法单调
教学过程中，教师不能够正确处理多媒体教学与黑板教学之间的关系，要不完全使用多媒体教学，导致学生跟不上教师对需要掌握的计算知识点的讲授思路;要不过多地使用黑板教学，导致教学的信息量又太少，无法将钢结构的各方面知识全部传授给学生。课程教学平铺直叙，毫无疑问和悬念，学生课堂比较被动，主动动脑学习的激情不高。
二、课程改革探索
“钢结构与施工”作为建筑工程专业的专业基础课，出现了课程教学现状不能满足企业对专业人才的要求、不能满足人才培养目标的现状，对于这一问题，教师切不可放任自由，而应该抓住这一具体契机，对钢结构课程进行不断改革，旨在培养出能够与企业要求“零距离”对接的学生，为钢结构行业的健康发展提供必要的人才保障。
1.教学内容的合理安排与重组
教学内容的改革应以人才需求为导向，以岗位能力为依据，以“理论够用为度，重在实用”为原则。在目前学时严重不足的前提下，侧重钢结构二次设计、加工制作、施工安装验收及管理的内容，弱化钢结构构件的设计验算、钢结构连接的设计验算，补充了钢结构识图训练的内容。目前绝大多数教材一般都是先讲钢结构连接的设计验算，后讲钢结构构件的设计验算。但是在讲钢结构连接的设计验算时，用到钢结构构件设计验算的知识点，需要对连接部位的钢结构构件进行验算，且《钢结构设计规范》(GB50017-2003)亦是先构件后连接的这种安排，所以将这部分教学的先后顺序作了适当调整，调整为先讲钢结构构件的设计验算，后讲钢结构连接的设计验算。
教学内容应以国家现行规范、规程、标准为依据，随着目前国家抗震、混凝土、高层规范的更新，所涉及的内容应该作相应调整，确保所讲内容的及时准确。
2.注重了解学生学情，解决学生实际困难
对于学生学习兴趣不高的现象，需要在整个讲授过程中不断以现实生活中的实例反映钢结构的优点和重要性。应及时放一些与教学内容对应的钢结构现场施工图片及录像、已建各种钢结构建筑图片、三维效果图及示意动画，给学生以直观印象，避免教学内容的枯燥无味，方便学生理解所讲授的知识点，让学生知道所学知识用在何处，培养学生学习钢结构的兴趣和热情。
对于一些计算的理论知识点进行弱化，只注重规范上理论公式的使用，不注重其推导，以能使用、会使用为准。克服学生的畏难心理，增强学生的自信心。
钢结构课程设计篇8
关键词：钢结构施工;教学改革
中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661(2015)19-019-01
《钢结构施工》课程是土建类专业的重要专业拓展课程，学习该课程要求学生掌握钢结构设计与施工基本概念、基本理论，培养建筑行业从业者必备的识图能力和编写施工方案的基本能力，并能解决工程中的实际问题。该课程的改革应该贯彻以下教学理念。
1、在课程建设方面体现高职高专教育“够用为度、适用为本”的原则。高职高专土建类专业学生毕业后主要从事建筑施工现场管理工作，“会看图、懂施工”是其主要职业能力要求，因此，本课程摒弃“高、大、全”的传统钢结构施工课程体系，大量删减钢结构设计理论部分内容，选择目前建筑市场上最常见的轻型门式刚架结构形式作为重点，力争将这种钢结构形式的有关构造知识、识图方法、施工流程讲懂、讲透。
2、在课程改革方面贯彻“能力本位”的高职教育理念，采用项目-任务的结构重整教学内容，编写相应的实训练习题，将专业能力培养与综合职业素质培养的目标同时融入到教学内容和教学设计中。
一、课程教学应该突出以下特色和创新点。
1、注重教学改革，突出高职高专教育的特色。2014年《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》中提到高职教育应“以促进就业为导向，适应技术进步和生产方式变革以及社会公共服务的需要”培养“高素质劳动者和技术技能人才”。根据这一指导思想，将钢结构学科知识、钢结构设计与计算、钢结构施工等不同方面的知识，采用介绍基本原理、基本知识后，将各类钢结构设计和施工规范规范作为应用的技术路线，整合了课程内容，构建了土建类专业”钢结构施工”课程的知识体系，满足了高职高专土建类专业设置的新要求。
2、注重教学内容的科学性和先进性
一方面，本课程属土木工程专业必修的专业拓展课，是一门实践性很强的专业课。该课程要求既要注重对学科基本理论和设计方法的掌握，强化本学科基础理论知识，又要注重对构造要求、识图方法、施工技术等应用层面问题的理解与应用。另一方面，本课程全面采用国家标准《钢结构结构设计规范》(GB50017-2003)、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001)、《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ 82-2011)、《钢结构焊接规范》(GB 50661-2011)教学。同时，国际上建筑行业规范正由模式规范向性能规范转变，性能规范是建筑技术法规层面的一场深刻革命。本课程已有教学资源中充分考虑这场革命的影响，将以上思想渗透其中。
3、.多种教学方法相结合，构筑立体化教材。教材是为适应高职教育发展新形势、新变化的教学需要而编写的。在讲述基本理论、基本概念的同时，介绍钢结构的制作与安装知识，突出常见钢结构施工图的识读，着重培养学生钢结构的施工能力。在此基础上研发了系列多媒体课件，课件针对性强、界面友好、知识覆盖面广范。此外还编写了课程标准、实训任务指导书、试卷库等相关材料。
二、将来计划建设的资源特色：
1、充分利用多媒体技术，将复杂的钢结构连接与构件构造图像化，具体化，突破传统钢结构施工课程纸上谈兵的教学困境。
2、借鉴先进教学理念，进行科学的教学设计，将相关知识点碎片化处理，以便于学生更好的吸收和理解。
3、体现课程体系的完整性。继续完善本课程相关资源，力争通过对本资源的学习，学生可全面掌握钢结构设计与施工的基本理论、基本概念，并初步形成识读钢结构施工图纸的能力和编制钢结构施工方案的能力。
三、校外实习基地的建设与利用
校外实习基地建设是专业建设、课程建设的基本内容，加强校外实习基地建设是增强学生实践能力、创新能力的重要手段。通过校外实习基地的学习和锻炼，使学生养成良好的思想政治觉悟和基本职业素养，加深了对社会的了解，提高了学生劳动技术素质，增强了为经济和社会发展服务的意识，了解了社会化大生产的生产协作过程，从而增强了协作共事理念。
校外实习基地类型有：
1、学、研、产相结合的综合性教学实习基地;
2、专业教学需要的专项教学实习基地;
3、课程教学需要的教学实习基地;
4、多专业教学需要的教学实习基地;
5、其它短期、分散的实习单位。
四、教学内容的针对性与适用性
1、通过钢结构施工的学习使学生具有正确识读钢结构施工图纸的能力;具有根据钢结构施工图纸制定相应施工方案的初步能力;具有根据钢结构施工图纸进行用工用料估算的能力。
2、土建类专业的培养目标是培养学生具有较强的施工管理能力，具有施工技术应用能力以及一定的工程监理能力和结构计算能力;通过本课程的学习，学生可以了解钢结构的材料、连接、构件以及施工流程等相关知识，掌握钢结构施工方案的编制方法，学会识读钢结构施工图纸，为后继预算类课程提供服务，通过课堂理论教学和综合实践训练环节的有机结合，实现工学结合的目的;通过分组合作学习、实训专周教学环节，使学生巩固所学的专业知识，提高动手能力，掌握钢结构施工方案编制方法、掌握钢结构施工图纸的适度方法。
参考文献：
[1] 姚群秀.对高校创新型人才培养模式的思考[J].中国大学教学，2007(8)：48-49.
[2] 贺修炎.高职院校高技能人才培养模式的构建[J].高等工程教育研究，2009(3)：121-126
钢结构课程设计篇9
关键词：工程结构;土木工程;交互式教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324(2016)44-0112-02
一、引言
受专业覆盖面广及行业涉及面宽等特点的影响，土木工程对国民经济的发展至关重要。在当前“大土木”专业背景下，培养具有较宽理论基础、较强适应能力、较广专业视野的土木工程专业人才是土木工程专业的最终目标[1]。作为工程管理专业的必修课程――工程结构，集理论与实践为一体，在工程力学、建筑材料、建筑制图等课程基础上，围绕建筑结构的受力体系阐述各种结构构件的受力性能、计算原理和方法以及结构构造要求等内容[2]。对培养工程管理专业学生的土木工程专业素养起着举足轻重的作用。
二、工程结构课程简介
1.培养目标。为提高工程管理专业学生的土木工程专业素养，工程结构课程要求学生在数学、力学的基础上，初步掌握建筑结构的设计原理和方法，为将来从事工程管理工作提供充分的结构工程知识背景。通过本课程的学习旨在使学生具备简单的结构构件设计能力，使其能够解决工程管理中简单的结构问题;同时应了解工程结构的基本原理和方法，建立正确的结构概念，保证其充分理解结构设计意图，为其从事工程施工、造价、监理等工作提供良好的结构工程知识基础。
2.课程概况。工程结构Ⅰ内容如下：建筑结构选型与设计方法讲述建筑结构的基本特点与结构选型、建筑结构荷载与设计方法等内容;混凝土结构设计原理讲述材料的力学性能、钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算、受弯构件斜截面承载力计算、轴心与偏心受压构件承载力计算、轴心与偏心受拉构件承载力计算、受扭构件承载力计算、变形与裂缝宽度计算、预应力混凝土构件;钢筋混凝土梁板结构讲述整体现浇式单向板肋形楼盖、钢筋混凝土现浇双向板肋形楼盖、钢筋混凝土楼梯计算;混合结构房屋设计讲述刚性、弹性、刚弹性方案房屋的相关计算、混合结构房屋基本构件与构造措施、房屋的静力计算方案等内容。
工程结构Ⅱ内容如下：钢结构设计原理讲述钢材的力学性能、钢结构的连接、受弯构件的计算原理、轴心受力构件、拉弯构件、压弯构件、节点设计原理、单层厂房钢结构、大跨钢结构与空间结构;地基与基础工程讲述地基土的工程性质及分类、地基基础设计的基本原理、地基处理等内容;建筑结构新技术讲述新型建筑结构、计算机方法、工程结构的事故处理等。
三、工程结构课程教学存在的问题
1.授课课时少，授课内容多。工程结构包含土木工程各专业课程内容，授课内容众多。在土木工程专业课程设置中，混凝土结构设计原理、钢结构设计原理、地基与基础、高层建筑结构设计等各专业课程授课课时均不少于32课时，而工程结构课程的授课课时仅128课时。在有限授课课时内讲述众多课程内容，不可避免地降低了学生的学习效果。
2.章节内容的重复性与独立性。工程结构中各章节内容具有明显的独立性。比如，荷载作用类型方面，混凝土结构设计原理、钢结构设计原理、地基与基础等章节，主要讲述静力荷载作用下构件的受力性能与设计原理，建筑结构抗震则重点讲述地震作用对建筑结构与构件受力性能和设计方法的影响。此外，工程结构中各章节内容尚存在一定的联系性，从而造成了部分内容的重复。例如，建筑结构选型与设计方法，指出按承重结构的类型分剪力墙结构、筒体结构等，讲述各种结构类型的定义与受力特点，并对其变形与受力进行了详细分析;高层建筑结构设计同样介绍了剪力墙结构、筒体结构等不同结构类型的定义与受力特点。再如建筑结构选型与设计方法部分，分析了混凝土结构、钢结构、砌体结构的优缺点及所用材料的物理力学性能，而混凝土结构设计原理、砌体结构、钢结构设计原理同样介绍了各种结构的优缺点及所用材料的力学性能。
3.考核方式单一，学生积极性低。目前，我校工程结构课程的考核方式主要为闭卷考试，最终课程考核成绩由平时成绩和期末考试成绩构成，平时成绩与期末考试所占比例为20%和80%。平时成绩根据出勤、课堂讨论、课后作业、期中检查等评定。上述考核方式在有限授课课时条件下，具有良好的效果。但实际教学过程中，存在学生积极性不高、考核方式较单一等缺陷。
四、工程结构课程教改方法
1.授课课时适当增加，授课内容适当删减。对于土木工程专业而言，混凝土结构设计原理、钢结构设计原理、地基与基础工程等课程授课课时均在32课时及以上。在相同授课范围的要求下，必然要对授课内容进行适当删减。在改革的过程中要遵循把握主要内容、突出重点内容、穿插细节内容的基本原则。以钢结构设计原理为例，所谓把握主要内容，是指将钢结构三大连接方式及其计算、钢结构受弯构件、轴心受力构件、拉(压)弯构件等内容讲述清楚，而有关钢结构材料生产、节点设计、钢结构的塑性设计及抗震设计等内容，则简单介绍即可;所谓突出重点内容，是指重点讲述计算公式的具体运用，有关计算公式的推导可适当讲述;所谓穿插细节内容，是指讲述主要计算公式的过程中，对一些构造措施处理进行适当讲解。除此之外，在教学大纲不变的前提下，建议适当增加本门课程的授课课时，以提供充足的授课时间。
2.章节内容适当归类，重复内容合理整合。工程结构课程各章节存在内容重复的现象，针对此类问题，需要对该课程各章节内容进行适当归类。按照材料进行分类，可划分为混凝土结构、钢结构、砌体结构等内容;按照荷载条件，可分为静力计算、抗震设计;按照受力层次，可划分构件设计、结构设计两部分。建筑结构选型与设计方法简要介绍混凝土、砌体、钢材等物理力学性能，框剪结构、剪力墙结构、筒体结构等介绍选型，而混凝土结构设计原理、砌体结构、钢结构设计原理则介绍相应材料的力学评价指标，如冲击韧性、伸长率、破坏形式、冷弯性能等，高层建筑结构设计则讲述剪力墙结构、框架―剪力墙结构、筒体结构等不同类型结构的受力与变形分析。根据上述分类，在实际授课过程中，既要讲授各章节的联系，又要避免章节内容的重复讲述，从而达到节约授课课时的目的。
3.考核方式多样化，交互式教学的运用。为提高工程结构课程的教学质量，应消除传统考核方式的弊端，积极探索灵活多样的考核方式。为此需要丰富考核内容，采取多种手段和方式对学习效果与成绩进行评价，如平时考勤、课堂问答、课堂讨论、课后作业、学习心得、课程建议调查、小组试讲、授课内容总结等方式，以此弥补单一、枯燥考核方式的不足，逐步形成有利于促进学生综合素质提高和能力培养的考核评价机制。
结合多种考核方式，开展交互式教学，体现教师的引导作用，突出学生的主体地位，可有效促使教学水平的提高。根据情境和过程的不同，交互式教学以多种形式出现，相互作用以纵向或横向的方式出现。交互式教学可分为师生交互、人机交互以及一些潜移默化的相互影响、相互启发。传统的交互式教学以反馈和交流为主要特征，目的是构建一个互相信任、尊重和平等的学习氛围，通过对话和倾听实现师生之间和学生之间的双向沟通，进而在合作和交流中加深对学习内容的理解。随着计算机网络技术以及白板在教育中的广泛应用，基于网络及白板环境的交互式教学迅速兴起，它促使了学生主体地位的真正确立，其学习的自主性、能动性、合作性得到充分发挥，有利于提高学生的学习积极性。为此，新形势下交互式教学以问题主导、小组主导、课堂互动、多媒体辅助、网络交流等多种形式出现，以实现以教为主(教师“满堂灌”)向以学为主转变、以课堂为主(过分重课堂)向课内外结合转变、以结果评价为主(过分重分数)向结果过程结合转变。与此同时，交互式教学需要教师灵活运用多种教学方法，注重各种教学方法的优化组合，熟练处理教材的系统性并突出讲授的重点，善于用明白、易懂的语言来表达深度理论、深邃思想、深刻思路，善于应用启发式，吸引学生同步思维，从而不断提高讲授的艺术性，调动学生的积极性与主动性。
五、结论
为提高授课效果，需要适当增加授课课时，此外，需要合理调整授课内容，坚持把握主要内容、突出重点内容、穿插细节内容的基本原则;为避免部分内容的重复讲述，需要对该课程各章节内容进行合理归类;为保证教学质量，提高学生的学习积极性，需要灵活运用多样的考核方式，开展交互式教学。
参考文献：
钢结构课程设计篇10
关键词：水工钢筋混凝土结构;多目标;教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107(2015)07-0018-03
一、课程任务特点
1872年，世界第一座钢筋混凝土结构建筑的落成开启了人类建筑史的新纪元。自1900年，钢筋混凝土结构在工程中逐步得到了大规模使用。目前在水利水电工程中，钢筋混凝土结构已成为最基本的结构形式之一，作为水利水电工程的设计、施工技术人才则必须掌握其设计计算的基本理论与构造知识，这使得“水工钢筋混凝土结构”课程成为水利水电工程及相关水利类专业重要的专业基础课之一。本门课程的主要任务是使学生掌握水工钢筋混凝土结构构件的设计计算理论及构造要求，正确理解规范条文;培养学生从事钢筋混凝土结构设计的技术技能，为学生学习后续专业应用课程及毕业后从事工程结构设计、施工和管理等相关工作奠定坚实的专业基础。
该课程涉及了各种构件的承载力计算和正常使用验算，不仅公式多、构造要求繁杂，而且计算理论不是很完善，多是在试验和理论分析相结合的基础上，并以一定假设条件为前提推导出计算公式，再结合工程实践提出相应的设计表达式，因而教学内容不易于学生理解和掌握。此外，该课程既具有较为严密的理论计算，又具有很强的实践性。基于该课程的上述特点，如何有效地帮助学生深刻理解钢筋混凝土结构设计的基本原理、熟练掌握其设计方法与正确应用各种构造要求是该课程教学改革亟待解决的重要问题。目前，已有不少高校教师根据多年积累的教学经验，从不同角度提出了多种形式的教学改革措施。例如浙江大学建筑工程学院自主研发了试验教学演示系统，该系统能够使学生直观地观察试验现象，有效地帮助了学生理解试验成果并掌握相应理论[1]。
2010年教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)，该计划要求大力改革课程体系和教学形式，以强化学生的工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，重构课程体系和教学内容[2]。因此，笔者从“水工钢筋混凝土结构”课程的任务及特点出发，以“卓越计划”的要求为目标，针对以往授课过程中遇到的问题及设计施工单位对工程应用型人才需求的现状，提出了多目标教学改革措施。这些改革措施旨在通过实践教学平台与创新型人才培养模式提高学生的工程应用能力，培养学生严谨的思维模式以及勇于探索、创新的科学精神，从而提高高校工程技术人才的培养质量。
二、课程教学改革方向
目前我国高等教育的师资结构偏重学术型，一线教师缺乏行业工作经验，实践教学能力薄弱，导致授课内容空洞、脱离工程实际，阻碍了学生实践能力的培养和提高[3]，具有很强实践性的“水工钢筋混凝土结构”课程则表现尤为突出。为了改变这种不利于工程技术人才培养的教学模式，需在理论教学的基础上搭建工程实践教学平台，为学生提供参与工程实践的学习机会，使学生深刻意识到理论在工程实践中的指导地位，有效地提高学生的工程应用能力，进而激发学生学习理论知识的主观能动性，加强学生对钢筋混凝土结构设计计算原理和构造要求的理解与掌握。
古人言，授人以鱼不如授人以渔，尤其是在现如今知识爆炸、科学技术日新月异的时代更是如此，终身自主学习已成为社会发展的必然趋势。如何培养学生严谨的思维模式和运用已知探索未知科学的创新能力是高校教师开展教学改革面临的重要问题，同时也是高校实现创新型人才培养目标需要解决的首要问题。
此外，随着多媒体技术的不断创新与发展以及高校网络教学资源的逐步建设与共享，在理论与实践教学过程中恰当合理地运用这些技术与资源不仅可以有效地提高教学质量，还为进一步教学改革开拓了新思路。
三、多目标教学改革路径
(一)工程应用能力的培养
工程教育的主要目标之一是培养具有工程应用能力的专业技术人才。为了培养学生钢筋混凝土结构设计的技能，培养学生综合运用理论知识解决工程问题的能力，“水工钢筋混凝土结构”课程在理论教学结束后，配备了1―2周的课程设计。然而，这些教学设计一般过于教材化、模式化，而且与行业企业的设计流程和手段有较大差别[4]。若要克服传统实践教学的这些弊端，切实加强学生在工程实践中的设计技能，有效提高学生的工程应用能力，则开展高校与设计施工单位间的协作教学模式势在必行。
高校是向设计、施工等单位输送优秀工程技术人才的基地，因此，能否实现提高工程技术人才的培养质量，促进学生专业技能全面发展的目标不仅关乎高校教学改革的成败，而且直接影响工程单位人才招聘质量的优劣，进而对企业的未来发展产生深远影响。然而，目前高校偏重理论的教学模式不利于学生工程应用能力的培养。为了快速适应社会发展的需求，“卓越计划”要求行业企业深度参与人才培养过程。这种协作培养模式不仅在一定程度上可以提高高校的教学科研水平，更重要的是能够为企业的可持续发展提供卓越的工程技术人才保证。由此可见，从高校和企业双方的角度出发，开展协作培养模式将是互惠双赢共同发展的重要改革措施。
目前笔者所在高校的水利类专业虽未加入“卓越计划”，但本结构教研室的教师坚持以“卓越计划”的培养要求作为教学改革的出发点，充分利用学校水利水电建筑勘察设计院，水利水电工程建设监理中心、国家水利技能鉴定站等社会服务的各种资质资源搭建实践教学平台，紧密将社会服务与本科教学相融合。教学改革实践表明，实践教学平台在提高教师的专业技能水平、培养学生的工程应用能力等方面均起到了良好的促进作用。一方面，教师通过参与实际的工程项目解决了自身的工程实践锻炼问题，特别是对刚毕业的青年教师而言，不仅增长了工程实践经验，而且完成了从理论到实践再到理论的升华过程，避免了脱离实际闭门造车的现象。另一方面，这些社会服务机构为学生提供了参与实际工程的实践机会，是最有利于培养学生工程实践能力的平台。目前学校水利类专业通过这些实践教学平台参与科技创新项目、技能竞赛、毕业设计的学生已占水利类专业总人数的70%以上，并且每年有约80余学生通过技能鉴定，有效地促进了学生实际操作技能的提高。
在搭建工程实践教学平台的基础上，2011―2012年西北农林科技大学先后启动了网络课程建设与优质课程建设项目，全面促进了课程教学方式、教学内容的改革，进一步推动了协作教学模式的顺利开展。目前，在教研室的集体努力下，“水工钢筋混凝土结构”课程的网络教学资源已基本建成，同时该课程也被列入优质课程建设重点项目。通过这两项课程建设，该课程在网络教学平台上实现了实验教学及工程现场施工录像、以往具有代表性的工程设计实例等基本素材的资源共享，丰富了学生的课外学习资源，开阔了学生的专业视野。与此同时，为了增进师生课后的互动交流，在网络上建立了答疑平台，通过该平台教师能够较全面地了解学生课后学习中遇到的问题，并及时地引导学生克服理论与实践学习中的难点。
此外，在理论教学之后的课程设计实践教学环节中，不仅注重课程设计的内容设计，而且力争最大限度地培养学生的工程设计能力。课程设计的选题紧密结合工程实际，设计题目为水利工程中最常见的水工渡槽设计，设计内容主要包括槽身和支撑排架的结构设计，要求学生分别从渡槽槽身和支撑排架的截面内力分析、承载力设计、正常使用验算等过程全面进行设计，并要求学生严格按照工程施工设计图纸的要求绘制结构设计图。学生最终提交的设计成果包括分析计算书、槽身和支撑排架的结构设计图。在实施教学改革过程中，为了进一步充分训练学生对一个整体结构的分析能力，将以往的U形渡槽变更为矩形渡槽，从而加强学生对板、梁、柱结构构件的内力分析能力，深化学生对肋形结构传力途径的认识及对各种构件之间钢筋连接构造的理解。同时，要求学生在课程设计过程中应用相关的计算软件(如结构力学求解器等)，严格按照设计单位的设计流程和方法进行工程设计，使学生在进入工作岗位前能够接受符合行业要求的、系统的水工钢筋混凝土结构设计训练。
(二)严谨思维模式的培养
除了具有很强的实践性外，“水工钢筋混凝土结构”还是一门理论性较强的专业基础课程。每一种构件的设计公式不但具有一定理论推导，而且与其适用条件、构造要求紧密配合。这就要求学生必须养成严谨的思维习惯，才能在设计过程中针对不同的受力构件使用正确的设计公式，采取合理的构造措施。因而，教师在理论教学过程中需结合实际工程问题，采用启发、渐进引导的教学方式，帮助学生理解基本理论、熟悉不同构件的构造要求，训练学生严谨的推理能力。例如《水工混凝土结构设计规范》(SL191―2008及DL/T 5057―2009)规定了在不同环境类别下混凝土保护层的最小厚度，其目的之一是为了避免钢筋骨架发生锈蚀。那么钢筋锈蚀会带来哪些危害?箍筋锈蚀是否会影响混凝土梁斜截面的抗剪承载力?如有影响，那么箍筋锈蚀前后混凝土梁的斜截面抗剪承载力将如何变化?在课堂上可以通过这种设问方式，促进学生积极思考，避免出现满堂灌的现象。同时还要鼓励学生各抒己见，以提高学生独立分析问题并完整清晰表述个人观点和意见的能力，增进师生间的互动交流。在解问环节则根据学生已掌握的基础及专业知识采用由浅入深、循序渐进的方式介绍最新的研究成果，并有意识地培养学生严谨的思维模式及科学的分析方法，使学生在知其然更知其所以然的基础上，形成科学严谨的思维习惯。如试验结果表明，箍筋锈蚀对混凝土梁斜截面抗剪承载力的影响规律与箍筋的锈蚀率有关[5]，因而绝不能想当然地得出有影响或无影响的片面结论。
经过多次设问―答问―解问环节的训练，学生课堂发言的积极性、分析问题的严谨性、课后习题的完成质量等方面均有了明显改善。可见，采用启发、渐进式教学法不仅强化了学生对设计计算理论及构造要求的理解，而且培养了学生严谨的思维模式，有效地提高了学生正确分析与解决问题的能力。同时，形成科学严谨的思维模式也为进一步培养创新能力奠定了基础。
(三)探索与创新思维的培养
《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》制定了我国2020年跻身世界人才强国行列的目标。高校作为人才培养的中坚力量，则肩负着培养大批创新型实用人才的重要使命。
笔者所在教研室在开展教学改革的过程中，坚持以培养优秀的结构工程技术人才为目标，一方面通过实践教学平台提高学生的工程应用能力，另一方面充分利用学院材料与结构工程试验室的仪器设备，鼓励并培养学生通过自行设计试验探索未知理论与客观规律的能力。目前学院材料与结构工程试验室拥有液压伺服万能试验机、电子万能试验机、长轴压力机、多通道采集系统及传感器等试验仪器和设备，为学生参与大学生科创项目提供了良好的硬件条件。在此基础上，专业课教师尤其是以试验为基础的“水工钢筋混凝土结构”课程的任课教师应指导学生有计划有步骤地开展相关试验研究。经过阅读文献―提出科学问题―设计试验方案―分析试验结果―归纳试验结论的系统锻炼，不仅使学生深刻理解了试验是探索未知科学的重要方法和途径，而且培养了学生勇于探索的创新精神，使学生认识到只要善于发现、勤于思考、乐于实践，开展科技创新活动并非高不可攀。近几年，在教学改革实施过程中，通过指导教师与学生的共同努力，学院选派代表队参加了历届全国大学生水利创新设计大赛，并取得了一等奖两项、二等奖五项、优胜奖一项的优异成绩，被授予“优秀组织奖”荣誉单位称号。
此外，在理论教学中，也应最大限度地提高学生的创新能力。例如我国高校均针对非计算机专业的大一学生开设了计算机编程语言类的公共基础课，如VB，C，FORTRAN等，但由于主讲公共基础课的教师往往不具备其他领域的相关专业知识，使得尚未接触专业课的大一学生不了解编程语言在本专业领域中的应用，更不能体会到其发挥的重要作用。因此，专业基础课的教师有义务结合专业课程内容培养学生运用编程语言解决专业问题的能力。如钢筋混凝土构件的截面尺寸、钢筋的间距等构造要求均规定在适宜的区间内，于是满足设计要求的方案并不唯一。然而，传统教学以构件设计的基本原理为重点，容易使学生只注重设计的安全性而忽略经济性。为了帮助学生尽早树立正确的结构设计理念，可以鼓励学生运用计算机编制相应的计算程序，从而优化设计方案。通过这种方式不仅可以强化学生对设计计算流程及结构优化设计的理解，而且能够提高学生运用基础课知识解决专业问题的能力，加强了各科知识间的融会贯通，促进了学生创新思维的培养。
我国水利水电事业的蓬勃发展以及钢筋混凝土结构在水利水电工程中的重要地位有力地推动了“水工钢筋混凝土结构”课程教学改革的进程。为了顺应教学改革的潮流，满足水利水电建设行业对高质量工程技术人才的需求，“水工钢筋混凝土结构”课程的教学应以实践教学、科学思维与创新能力的培养作为改革的切入点，培养具有一定工程经验、勇于运用科学思维方式进行探索和创新的钢筋混凝土结构设计人才。目前，该课程的多目标教学改革工作已初见成效，今后将进一步完善改革方案，以提高工程技术人才的培养质量。
