结构设计原理课程改革与实践

　　[摘要]介绍了鹿山学院土木工程系土木工程专业结构设计原理课程改革情况。首先分析了课程改革前该课程设置存在的弊端，接着提出课程改革的内容，着重说明课程改革具体实施的方法。事实表明。实施课程改革后，既提高了教学效果，又减少了课时，使学生可以有更多的自由时间去增强实践性教学环节，提高他们的实际运用能力，更好地实现了向应用型人才培养模式的转变。
　　[关键词]课程改革　教学研究　结构设计
　　
　　鹿山学院土木工程系土木工程专业是教育部面向21世纪工程教育改革试点专业。其中土建类系列课程改革是改革的一项内容，其主要思路是转变教育思想，更新教育观念，突破原有课程体系，结合工程具有综合性的本质特征，以培养土木工程技术应用能力为核心。重组教学内容。删减陈旧内容，增加现代技术和非技术要求的含量，采用现代化教学手段，增加工程素质、工程实践能力的培养，努力建立既适应21世纪高等土木工程类人才培养的要求，又紧密结合我国国情和教育规律的系列课程体系。使学生通过本系列课程的学习，为形成高等应用型人才必备的工程素质、工程设计技术能力、工程施工技术能力、工程质量检测技术能力、工程材料选择能力、计算机技术应用能力奠定基础。方案对一些课程教学内容和课程体系进行改革，结构设计原理作为土建类专业的一门重要的技术基础课便是其中之一。现将该课程内容的改革情况及教学过程中的情况作一些介绍。
　　
　　一、本课程改革前存在的问题
　　
　　本课程在土建类或相近类型专业本科中一般分属“混凝土结构”和“钢结构”两门课程。混凝土结构使用得较为传统。其主要内容包括普通混凝土结构和预应力混凝土结构：而钢结构在近些年使用越来越普遍，主要内容包括钢结构基本构件设计和钢网架、钢网壳等内容。
　　
　　二、教学内容的改革
　　
　　本课程是融合原混凝土结构和钢结构及结构力学课程的部分内容而成，主要在以下几方面作了改革。
　　1.根据“必须、够用”的原则，对原混凝土结构和钢结构中的某些内容作以删减。删除了混凝土结构中土木工程常用钢筋的品种、级别及其性能，混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能等内容，这部分内容在建筑材料课程已学过，而在这里仅突出强调钢筋和混凝土是如何有效地结合在一起共同传力的，以及保证钢筋与混凝土之间协同工作的构造措施。在钢结构中，删除了钢材的生产、钢材的主要性能、一些因素对钢材性能的影响等在建筑材料课程已学过的内容。仅突出钢结构在承受动荷载时非常重要的耐疲劳能力。
　　2.将原混凝土结构、钢结构中相关或相同、相似的内容进行了重组。将对钢结构的性能有重要影响的钢材特性和混凝土结构所用材料的性能一并讲授，钢结构的设计方法与混凝土结构设计方法融合在一起。因为他们的设计方法是一样的，只是某些材料性能的抗力系数取值不一样。这样可使课程的相同内容紧密地联系在一起，有利于对不同材料的结构设计方法作异同对比，更加深刻地理解其内容，避免学生孤立、分散地理解学习混凝土与钢结构的设计方法。按照以前的教学体系。在讲授钢结构课程时要专门花两个学时讲授钢结构的设计方法，而在改革后的课程中就不需要了。
　　3.简化了过繁的公式推导和部分理论分析的内容。应用型本科教育的目标是培养技术应用型人才。由于这些学生的基础较之第一、第二批录取的本科学生有一定的差距。过多的理论公式推导、证明会使他们失去学习的兴趣。许多公式、定理只需要知道其含义和应用方法就足够了，对于应用型本科学生来说，实际应用才是最重要的。
　　4.增加了现代设计方法简介。现代技术飞速发展，现代设计方法层出不穷，对其的介绍可使学生开阔视野，增大知识面，提高学习兴趣。
　　5.对理论内容部分的习题进行了精选，选择了一些与结构工程关系较密切的习题，使学生在进行理论内容的学习过程中，就已经接触到了工程实际问题。并能应用所学的理论知识解决实际工程问题。
　　
　　三、教学过程的改革
　　
　　教学内容的改革是为了实现培养目标，培养目标的实现最终要通过教学过程的改革来完成。主要进行了以下几方面教学过程的改革。
　　1.采用多媒体教学手段，将教学内容图文并茂地展现在学生面前，这样做既可以增加信息量，又能使学生容易直观地理解教学内容，提高了教学质量。
　　2.在教学过程中始终以工程实际为中心，在讲解理论概念、例题和给学生布置习题时都尽量与工程实际联系。使学生在本课程中所学的每一部分内容都能在实际中得到应用。也能使学生知道自己目前所学的内容与后续课程(如高层建筑结构设计、桥梁工程等)乃至以后工作中的关系。从而重视这些内容。
　　3.淡化公式推导，注重结构设计。在有关结构设计内容中，强度和稳定性(尤其是单向压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定计算、单向压弯构件弯矩作用平面外的整体稳定计算等内容)计算只给出公式及其应用方法、应用范围，进行理论推导，而对在实际工程中具有重要实际意义的结构概念问题则给以高度重视。
　　4.结合课程设计，加强结构设计内容的综合应用。课程设计是结构设计原理教学的一个重要环节，能够使学生得到较为全面、综合的训练。通过课程设计，使学生懂得载荷的取值原理、方法、步骤，结构分析的原理、方法、步骤，分析结果整理的方法、步骤、技巧，在计算、绘图、运用设计资料、使用经验数据、经验估算和数据处理的能力等方面都能得到提高。由于学生们普遍缺乏实际工作经验，在课程设计中存在的主要问题是在载荷取值方面、结构内力计算方面、使用经验数据方面、进行经验估算方面、数据处理方面等。这些方面是课程设计应给予充分重视的关键。在课程设计中加强指导，严格要求，有助于对以前所学结构设计原理课程的理解、巩固和提高。
　　近些年的教学实践表明，通过上述各方面的改革使结构设计原理课程的教学课时有一定的减少，而教学效果好于以往。这样就可以增加实践性教学环节的课时，更有利于培养学生的动手能力和实际操作能力，体现应用型本科教育特色。
　　总之，结构设计原理课程的改革是适应我国高等教育大众化发展要求的一项举措。将有利于培养学生的实践能力，以适应社会发展的需