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［摘要］鋼結構課程設計是所學鋼結構知識的綜合運用和實踐體現(xiàn)，對培養(yǎng)能自主分析和解決工程實際問題的應用技術型人才至關重要。重視鋼結構的課程設計，提升學生鋼結構設計方面的能力，讓學生能夠把所學理論應用于設計實踐，是目前鋼結構教學的重點。本項目針對目前大部分院校鋼結構課程設計中存在的問題進行了剖析，從課程設計選題、教學方法、網絡與實踐教學、考核方法方面提出一些改進措施，期望能對鋼結構課程設計的改革起到一定作用。

［關鍵詞］鋼結構課程設計；選題；現(xiàn)代化教學；實踐教學；考核方法

1鋼結構課程設計凸顯出的問題

1.1內容廣泛難度大，課時相對少。首先學習鋼結構基本原理需要有扎實的材料力學和結構力學知識，但是部分學校比如我校學生目前材料力學知識極度欠缺，這對鋼結構課程的學習帶來不少阻礙。其次鋼結構課程設計涉及的內容廣泛，包括鋼屋架的設計、輕型門式剛架的設計、多層和高層房屋鋼結構設計等，既要回顧鋼結構的設計理論，又要介紹各節(jié)點和構造措施，更涉及到選取結構體系等，并且與土木工程相關專業(yè)知識、各種設計規(guī)范標準等聯(lián)系密切。教師需要具備扎實的力學基礎知識和深厚的鋼結構理論知識，以及豐富鋼結構工程實踐知識[1]。1.2選題單一。大部分院校鋼結構課程設計選題較為單一，一般為鋼屋架設計或者鋼梁設計。鋼結構課程設計在鋼結構課程教學完成幾周后才進行，有的甚至到學期末，在一周的課程設計中，學生只能完成一種普通鋼屋架的設計，而鋼屋架設計內容較為單調，只包含軸心受力構件桿件設計和連接節(jié)點焊縫的設計計算，但是反復大量的重復性計算耗時也較長。此外鋼屋架設計還有較多弊端，其實際應用范圍有限，切隨著技術發(fā)展其應用變得更少，逐漸被淘汰。1.3學生識圖制圖及空間想象力差、基礎欠缺從鋼結構教學中發(fā)現(xiàn)部分學生的空間想象力較差，有些構件連接節(jié)點處實際中是什么樣的并不明白。例如對于一榀鋼屋架詳圖的繪制，由于圖面表達內容較多，涉及的構造做法較多，學生在連接節(jié)點處內容表述不夠完整，屋架的剖視圖不相對應。針對以上教學中凸顯出的問題，本文擬對鋼結構課程設計的選題、教學方法、網絡與實踐教學、考核方法提出建議和擬實施的措施。

2鋼結構課程設計教學改革探究

2.1課程設計選題方面。為了達到課程設計的目的，實現(xiàn)對常用鋼結構工程設計過程的綜合性訓練，在課程設計中著重強調手算和施工圖繪制，培養(yǎng)學生進行結構分析計算和設計的理論功底和實踐能力，保證設計任務全面合理性的同時又能充分發(fā)揮學生的主觀能動性，督促學生獨立完成各自的設計任務，保證課程設計的效果[2]。可布置多種可供選擇的課程設計題目。并將各題目難度層次拉開。為避免設計過程中存在渾水摸魚、抄襲的亂象，通過改變設計條件和參數(shù)等，做到一人一題。現(xiàn)將四個主題設計內容及要求做大致概括：2.1.1鋼梁設計：包括主梁的截面選擇、變截面設計、截面校核、翼緣焊縫計算、腹板加勁肋配置、支座處支承加勁肋設計等內容，并畫出設計后的主梁構造圖。2.1.2鋼屋架設計：計算部分包括屋架形式及幾何尺寸，支撐布置，各桿內力計算及組合，截面選擇，典型節(jié)點設計。圖紙部分除上下弦平面支撐布置圖，圖面應有屋架的正面、側面及剖面圖，節(jié)點和特殊零件的大樣圖；圖左上角繪制注明桿件幾何長度和桿件內力設計值的屋架簡圖，圖右側應繪制材料表并編寫包括鋼材型號、附加說明、焊條型號、焊接方法、質量要求等的有關文字說明。2.1.3平臺鋼結構設計：給定平面尺寸，平臺標高，活荷載標準值。設計內容包括：材料選擇，梁板柱及支撐等構件設計，繪制平臺施工圖（至少含三個節(jié)點）。圖紙需包括：體現(xiàn)梁、柱、柱間支撐的結構布置圖、主梁和柱加工圖。加工圖需體現(xiàn)栓孔、焊接件、端頭封板、柱腳等。2.1.4輕型門式剛架設計：給定結構形式、剛架尺寸，屋面板，構件和節(jié)點形式、荷載尺寸等參數(shù)。設計計算和繪圖需包括：結構平立剖和節(jié)點索引圖；梁、柱設計及詳圖，節(jié)點及構造詳圖。2.2教學方法。由于課程設計時間集中且短，所以很多學生來不及消化設計內容。針對這一現(xiàn)象，可以在期中的時候就把課程設計題目給學生，這樣可以讓學生帶著問題去學習。把課程設計融入到課堂教學過程中，再將課程設計中涉及到的主要內容分解成若干專題做重點介紹，并要求學生在每個專題講完后開展討論，將遇到的問題及時反饋，教師在后續(xù)階段集中重點解答。通過這種方式，教師就能及時解決學生遇到的問題，在課堂教學中根據(jù)不同的內容選擇不同的教學方法，尤其要善于運用多媒體輔助教學和各種網絡教學資源。如：對于屋架支撐的布置和節(jié)點的設計，部分教學內容比較抽象，應利用多媒體進行授課[3]。對整個廠房的結構和節(jié)點部分的構造做法和施工焊接流程可采用大量的工程圖片、動畫演示以及錄像資料作演示，讓學生有更具象的概念。現(xiàn)代教學手段所提供的感性材料使教學活動更加直觀生動有趣。接收到的視覺和聽覺可以加深感知度，提高教學效率和學習質量，減輕學生的空間想象力差對進行設計的影響。2.3網絡與實踐教學。為了提升學生學習興趣，便于學生課下學習，可建立該課程的精品課程網站。內容要涵蓋課程負責人介紹、教學隊伍、教學計劃、教學大綱、課件、實際工程圖片、教學動畫演示、教學錄像、學習參考資料目錄、作業(yè)習題、友情鏈接等，并且提供相關的規(guī)范圖集標準等資料。這樣以來學生可在課下隨時查閱網絡資料，也鍛煉了學生自主學習的能力。同時網站上的相關連接可以讓學生隨時接觸鋼結構的研究前沿。學生空間想象能力差的原因在于他們不曾切身至于實際工程中，對于所學的鋼構件等只能從課本及圖片等平面的渠道去認知接觸。所以要積極組織學生并尋找安全性等能保證適合現(xiàn)場教學的鋼結構工地，讓學生親臨現(xiàn)場去觀察鋼結構的空間構造和細節(jié)的連接構造。對于結構的整體布置、各構件的具體做法、焊接螺栓等連接節(jié)點的實際情況，教師帶領學生去參觀學習。這種實踐教學，能夠使學生在腦海中將學習的內容具體化，建立起結構的空間整體概念。2.4考核方法。以往教師對課程設計的考核方法主要以提交的設計計算書說明書和設計圖紙，然后定性的給出考核等級如優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格。這種考核方式存在一定缺陷，不夠具體，并且可能存在學生找人替做課程設計的現(xiàn)象。這種不夠客觀的考核方式并不能有效反應學生的真實水平。若要真正客觀真實的反應學生的學習成果，要將考核貫穿于整個課程設計的全過程中。比如在開題、中期檢查、最后提交成果前分別組織集中答辯環(huán)節(jié)。教師通過開題答辯可以了解到學生對整個設計內容的理解上是否有誤區(qū)，及時指正。中期檢查答辯，一方面可以監(jiān)查學生的設計進度，另一方面可以使學生總結反省設計過的部分，并且對之后設計內容有更明確的方向。最后的提交答辯讓學生對整個設計過程會有一個全面的回顧概括，印象更加深刻。總之從各個答辯環(huán)節(jié)中，教師可更加全面地熟知學生地真實水平，考核會更加客觀。此外，每一次課堂答辯都是大家互相交流心得和經驗的機會。這種全過程考核方法可以綜合多方面因素給出考核成績：總成績=平時考勤0.1+開題答辯0.1+中期答辯0.1+結題答辯0.2+設計成果0.4+創(chuàng)新成績0.1。

3結論

本文針對目前部分院校鋼結構課程設計中存在的問題，提出一些改進措施，期望能對鋼結構課程設計的改革起到一定作用。首先要以發(fā)展眼光著眼于鋼結構課程設計的具體實施，制定具有難度梯次的結合工程實際的課程設計選題，以期結合具體課程設計的實施過程中學生反饋出的信息調整課程設計的選題。題目布置時不是直接給定條件，會讓學生自行查閱相關規(guī)范標準，以確保學生主觀能動性的發(fā)揮。多媒體輔助教學設施的充分應用和網絡教學平臺的應用，使學生可以隨時訪問網站，獲取所需相關知識，實現(xiàn)教師與學生之間的互動，開闊學生視野，擴寬知識面。增設實踐教學環(huán)節(jié)，可提高鋼結構課程設計的教學效果，增加學生對鋼結構設計的感性認識。便于學生學習鋼結構施工圖，逐步建立所設計結構的整體空間概念。而貫穿全課程設計過程的考核方法，尤其是增設的開題、期中、結題答辯，除了能提供一個更為公平、公正、合理的成績外，更能充分調動學生的學習積極性，給學生提供交流設計過程中經驗和心得的機會。其中組建網絡教學平臺需要的師資力量是難點之一。實踐教學環(huán)節(jié)中，安全又愿意接受學生參觀的工地的尋找是關鍵點。學生在工地的組織和安全保證也是需要進一步研究的問題。

參考文獻

[1]余衛(wèi)華，王正中，蔡坤.鋼結構課程設計教學改革與實踐[J].高等建筑教育，2015，24（1）：69-71.

[2]陳聯(lián)盟.全過程控制在鋼結構實踐教學中的應用研究[J].中國水運（下半月），2011，11（11）：109，129.

[3]李昆.基于實踐能力培養(yǎng)的"鋼結構設計"課程教學改革研究[J].中國電力教育，2011，（16）：122-123.

作者:楊嫚嫚 王衛(wèi)玲 單位:河南師范大學新聯(lián)學院土木建筑工程系