应用型本科院校钢结构课程教学改革探索
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摘要：文章分析了在应用型本科院校中，钢结构传统课堂教学的现状以及存在的问题，包括课程内容多、任务重、学生实践能力差以及因材施教困难，等等。这些问题是导致本门课程难教、难学的直接因素。通过分析原因，文章从教学设计、教学手段等方面探讨了教学改革的一些具体措施，重视课程设计，注重多元化教学方法的应用，模块化设计单元式教学，提高学生学习钢结构的兴趣和将理论知识应用到实际工程中的能力。
关键词：钢结构；应用型；课程改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）34-0125-02
一、引言
钢结构是目前土木工程“三大结构”之一，具有强度高、自重轻、刚度大、抗震性能好、施工周期短、便于安装、环境污染小等优点。在发达国家，钢结构在民用建筑和工业厂房中的广泛应用比例高达30%—50%[1]。然而，我国目前钢结构建筑仅占建筑总量的1%—2%，远低于发达国家，因此我国的钢结构行业仍然具有很大的发展潜力。钢结构是土木工程专业一门重要的专业核心课程，对于应用型本科院校的学生来说，学习钢结构，对于以后走向工作岗位进行工程实践有着重要的作用。然而，它又是一门相对较难的课程，理论较深、原理较抽象、计算量较大，无法提起学生的学习兴趣，学习效果欠佳。
二、课程特点及存在的问题
1.内容多、课时少、学生力学基础掌握不牢。目前，由于钢筋混凝土结构在整个建筑行业中占据主导地位，所以大多数本科院校在设计课程体系的时候侧重混凝土的相关课程，钢结构课程所占课时较少。但钢结构理论较深、内容复杂，结课时学生只能粗略地了解相关知识的表层，不能深触内里，掌握并运用理论知识成为钢结构课程教学中的一大难点。另外，钢结构课程的学习与建筑材料和三大力学知识关联紧密，在课堂教学中我们发现，由于前期基础课程与钢结构课程间隔时间较长，学生对前期力学知识的掌握并不牢固，甚至对截面特性参数这种基础性的内容都不会计算，严重地影响了钢结构课程的教学进程。
2.学生实践机会少，动手能力差。根据毕业之后在钢结构领域工作的校友反映，本科学习中掌握的钢结构课程的理论知识无法很好地运用到实际工程中[2]。一方面，由于在学习的过程中学生无法想象出实际构造，对钢结构感性认识不足，比如柱头、柱脚和梁柱的连接等；另一方面，由于钢结构项目少，施工环境复杂，学生能够深入钢结构施工现场实践学习的机会较少，不利于培养学生的动手能力。
3.不能针对应用型本科院校的学生因材施教。对于地方性应用型本科院校来说，学生基础差，钢结构课程涉及的相关计算内容多，对应的公式、构造规定和规范条文也相当较多。教学目的和教学内容如果仍然套用一流高校的模式——大篇幅地推导公式，比如受弯构件局部稳定的计算、轴心受压构件稳定性验算等[3]，学生接受知识的效果较差。另外，应用型本科院校的目的是培养应用型人才，注重理论联系实际，一味地强调深层次的理论推导并没有起到很好的教学意义。
三、课程教学方法改革建议
1.重视课程设计等教学实践。钢结构课程设计意义重大，它是在钢结构基本理论和基本设计的理论课时结束之后的重要实践环节。学生在学完钢结构课程之后，认真完整地做完课程设计，一方面可以复习掌握理论知识，更重要的是将理论知识转化为工程实践的过程。由于钢结构课程设计内容较多，建议指导教师在设计之前花3—4个课时来讲解设计方法、设计步骤以及需要运用的理论知识章节。同时，定时对学生进行指导，解答学生在设计过程中碰到的问题，认真批阅成果，及时向学生反馈设计中存在的问题。
2.减少理论公式的推导，注重多元化教学方法的运用。钢结构的稳定性、疲劳验算等内容公式繁多，难度较大，建议简化其推导过程，重点放在如何将这些计算公式应用到实际工程计算中。另外，由于钢结构的复杂性，建议采用实物教学法、项目教学法[4]、案例分析法等多元的教学方法，增加学生的感性认识。比如讲解双角钢连接时，仅采用板书或者多媒体教学方式，学生空间想象能力较差，比较迷茫，如果在课堂上采用折纸的方法制作角钢模型，模拟连接方法，不仅可以提高学生的学习积极性，而且可以激发学习兴趣，活跃课堂气氛[5]。
3.模块化设计单元式教学。目前钢结构行业主要有详图设计员、施工员、质检员和安全员等岗位，我们可以将学习模块的划分与职业规划一一对应[6]，见下表。教学单元的划分也可以紧密联系职业岗位的工作特点，以实际工程项目为载体，以工作过程为导向，将学习模块中的单元编排与岗位工作内容呼应，让学生将课堂学习内容与以后进入工作岗位需要的专业技能结合起来，使得学习目标更加明确。
4.加大钢结构在毕业设计中的所占比例。当前在土木工程专业本科毕业设计中，大部分选题为混凝土结构的多层房屋设计，对于钢结构课程的学习过程仅限于考试之前。另外，很多地方本科院校缺乏集中进行毕业设计的固定教室，采用“放羊式”管理，学生多根据例题套公式、套模板，缺乏深入的思考。钢结构毕业设计选题方向较多，包括多、高层钢结构房屋结构设计，单层厂房结构设计，多层厂房结构设计和钢结构网架设计，等等，学生可以根据自己的兴趣选择题目进行钢结构毕业设计，以实践项目促进钢结构课程的教学。
四、结语
随着国家政策的扶植导向，钢结构发展浪潮的日渐迅猛，钢结构企业的大量涌现，急需高校培养出多样化的人才，这就要求高校不断更新和扩充钢结构课程的教学内容。应用型本科高校以培养服务于生产一线的技能型和应用型人才为主要任务，所以在钢结构课程的教学中，笔者通过自身在钢结构课程教学中的体会，提出了一些自己的建议，希望能夠在这门课程的教学过程中，合理组织设计教学的全过程，重视思路，重视应用，真正做到理论与实践相结合，以动态的眼光不断探索更有效的教学改革方法。
参考文献：
[1]姜立辉，贾力.钢结构优缺点分析[J].科技信息，2007，（36）：378.
[2]包恩和，蒋骅.钢结构课程教学改革与探讨[J].科技视界，2016：47.
[3]焦晋峰.“以评促教”的钢结构课程教学改革探索[J].高等建筑教育，2016，25（2）：36-39.
[4]麻文娜.“钢结构”课程教学方法探讨[J].中国电力教育，2012：22.
[5]刘海兵.地方性本科院校《钢结构》课程教学改革探讨[J].湖南科技学院学报，2016，37（10）：98-109.
[6]张鹏.《钢结构》课程教学改革探索[J].邢台职业技术学院学报，2014，31（1）：11-13.
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