钢结构课程群教学改革研究★

李红明 唐柏鉴 王治均

0 引言

根据全国土木工程专业指导委员会的指导意见，很多高等院校将原来《钢结构》课程改革为《钢结构设计原理》(以下简称《原理》)和《钢结构设计》(以下简称《设计》)两门课程，有些学校还增设了《钢结构实验》(以下简称《实验》)等课程。《钢结构》课程群教学指的是将《原理》《设计》《实验》有机统一起来，形成一系列相互促进、相辅相成的教学形式和方法，以期达到很好的教学效果，实现培养目标。与原《钢结构》相比，现在的课程群相互独立又相互联系。《原理》是《设计》的基础，《设计》是《原理》的应用、扩展和深入，而《实验》则是对前两者的辅助和促进。目前，我校只开设了《原理》和《设计》两部分。

我校的办学目标是培养“厚基础、宽口径、高素质”的工程应用型人才，故在围绕培养目标开展的课程教学过程中必须紧扣“应用”这个主线。本文正是基于这一出发点，对我校《钢结构》课程群现行教学方法进行总结和分析，提出一些意见和建议，以更好适应培养目标要求，促进课程群的建设和发展。

1 当前教学的现状和不足

1.1 课程进度分布不合理，未开设《实验》课程难以实现课程群教学的系统性

《钢结构》课程群学习要求学生具有良好的力学素养和较强的空间想象力。但是教学计划把力学和《钢结构》课程群授课时间间隔的太长，不能很好的实现知识的衔接，教学难度加大［1］。《原理》和《设计》往往不同教师甚至不同专业背景的教师讲授，又不能统一备课，造成各讲各的，各自为政，不能把两者很好的统一起来;与《土木工程材料》《建筑施工》等其他课程不能实现有效的衔接和统一，以实现课程群学习的连贯性和系统性。没有开设《实验》课程，使学生学习只能“纸上谈兵”，课程群教学体系不完整，不能有效培养学生感性认知、应用和实践能力。由于课程群各课程教学之间缺乏系统性、连贯性、一致性，使得教学效果不佳，不能很好的实现教学培养目标。

1.2 把教学限定在房屋结构设计领域，不能实现“大土木”的专业设置要求

目前绝大多数的教师习惯于过去那种行业性很强的教学模式，可能由于担心不能驾驭宽知识面的教学模式，而将教学内容限制在单一的房屋结构设计行业规范以内，在选用教材、授课方式、课程设计、毕业设计以及对学生的学习要求等方面还是以前的一套，没有更多考虑“大土木”的教学要求［2］。这就严重偏离了设置“大土木”专业的指导思想和培养要求，也不能实现“厚基础、宽口径”的培养目标。

1.3 实践性环节教学严重不足，不能很好实现应用型人才培养的目标

钢结构理论体系完善，概念性强，且理论的应用性也很强，这就需要通过实践来强化对理论的认识。目前，我校学生接受钢结构工程相关实践性教学的机会和途径主要包括认识实习、生产实习、课程设计以及毕业设计等。虽形式多样，由于受到实习基地、实习经费和当地社会经济发展等因素的制约，学生实习往往不能根据课程的需要和时间进行选择实践内容［3］。往往是认识实习看不懂，生产实习不深入，课程设计依葫芦画瓢。由于前期了解不够，工程接触机会少，选做钢结构毕业设计的同学更少。实践性环节教学的不足，使得应用成为空谈，不能适应应用型人才的培养要求。

1.4 多媒体教学发展滞后，不能充分利用资源实现良好的教学效果

现在的课程群教学基本都采用了多媒体教学手段，通过利用多媒体的文字、图形、动画效果，把一些抽象的内容表达出来以提高教学的效果。但是，对多媒体的内容、应用手段等方面还存在很多不足，有些老师就是简单的把课本扫描以达到“脱稿”授课。学校引进的部分多媒体教学系统不能很好适应我校学生特点和培养目标，教学效果无法达到预期目标。这方面离沈祖炎院士在文献［4］中所描述的要求还相距甚远，当然文献［4］也不是完全适应我校实际，还需要改进。

1.5 教学内容和人才市场脱钩，不能适应新时期钢结构人才培养的要求

现在的教学模式依然是“重理论、轻应用”，对理论的深刻理解和掌握是必要的，但基于培养目标和社会需求，培养了解理论，注重应用的专门技术人才才是根本和目标。现在课程中对市场上发展非常快的轻钢结构，网架、网壳结构，以及一些组合结构形式等这样的内容就很少开设或没有开设［2］。这显然造成了钢结构人才的培养严重滞后于社会需求。

2 教学改革的主要内容和方法

2.1 转变教师教学观念，牢固树立“大土木”思想

教师要克服以往建立在狭窄行业规范基础上的授课模式，把“大土木”思想贯穿于每一教学环节。要使教师的教学指导思想得以转变，必须让教师明确现在培养的学生不像过去那样是完全的建筑工程师，而是可能从事土木工程各项工作的人才［5］。对于《钢结构》课程群教学，尤其在《设计》部分，从教材的选取，设计原则等开始就不能以房屋建筑规范为基础而让学生陷入狭窄专业的框框，要从“大土木”思想出发，对所有土木范围类钢结构的原理、设计、制作、施工进行概括、总结、讲授。老师要达到上述要求，就必须克服过“专”的不足，广泛猎取知识，增加知识容量，开阔视野，提高自身综合素质。

2.2 增开《实验》课程，形成《钢结构》课程群系统教学体系

不仅我校，很多高校土木工程专业都没有开设《实验》课程，这对学生感性认知钢结构这一学科有很大缺陷，因此学校要在现有基础上从经费、设备、场地等方面加大投入，保证实验条件。只有形成完整的课程群教学体系，才能使学生全面、深入、细致的了解本学科，激发学习兴趣。除一些基础验证和演示实验外，要加大学生自主实验的引导和支持，以更好的提高学生的动手能力、创新精神和团队意识等这些应用型工程人才必备的技能。

2.3 把应用作为主要教学目标，加大实践性环节教学的比重和投入

在有限的学时和实验条件下，要培养应用型人才，要从以下几个方面出发:1)要把实践内容融入课堂，在授课中展示工程实例图纸、反映典型工程整体做法和局部构造、施工过程录像等内容［6］;2)淡化公式推导、强化定性分析，减轻学生的学习负担，使学生有足够时间和精力接触工程，增强实践环节;3)重视和策划好课程设计和毕业设计环节，学生通过设计实践可以加强对所学抽象的理论知识的应用能力。这两个设计题目的选择要联系实际工程［7，8］，范围要涵盖整个大土木专业，做到一人一题，以培养学生工程意识和思维方式，为今后的应用打下良好基础;4)要加强实验环节，以应用为主导，重点培养学生如何应用，怎么解决问题。如让学生自行制作典型节点或构件，施加荷载到出现破坏等现象，进行讨论、分析后再提出如何加固或修复的方案并验证，这个过程就能有效提高学生分析问题、解决问题的综合应用能力。

2.4 采用多途径考核方法，多角度运用比较教学和启发式教学方法

考核是教学工作的重要环节，它是检测教学状态和效果的风向标，考试形式对学生学习有重要的指导作用。为适应应用型人才培养目标，必须根据学生特点、课程诧异等因素采用开、闭卷考试、小论文、讨论、实践等多途径考核方法［1，7，9］。基于“大土木”的思想，比较教学和启发式教学是行之有效的教学方法［1，5，8，9］，在授课、实验、实践过程中，通过不同专业的比较、不同材料的比较、不同分析方法的比较、不同受力形式的比较、不同工艺的比较等多种比较方法，侧重应用，结合启发式教学方法，既节约课时又有良好的教学效果，一举多得，值得推广应用。

2.5 加大工程素质教育

这是我们一直忽略或没有重视的重要环节，应用型人才必须具有优秀的工程素质。一般而言，工程素质包括工程意识、工程思维、工程方法和质量意识几个方面。在课程群教学体系中要在相应环节增设工程事故案例分析，并要有一定的课时量。通过案例分析，能增强学生责任感［8］，激发其学习兴趣，加深其对专业知识的理解、帮助，促使其树立质量意识，达到培养、提高学生工程素质的要求。

2.6 基于网络，开发适合我校特点和培养目标的《钢结构》课程群多媒体教学系统

正如前文指出，我校课程群多媒体教学应用滞后，需要开发新的基于网络、适合我校学生特点、适应人才培养目标的课程群教学多媒体系统。系统应以互联网为基础，整合整个课程群的教学资源，各课程群间能实现无缝隙连接，同时兼有自主学习、虚拟课堂、虚拟实验、讨论释疑、前沿知识检索、工程案例和工程跟踪等功能。

3 结语

在当前就业形势严峻的情况下，如何张显我校土木工程专业“钢”的办学特色，培养适应社会发展需要的应用型钢结构工程技术人员，提高学生的就业核心竞争能力，是《钢结构》教学群团队必须解决的问题。本文分析了目前课程群教学中存在的问题和不足，针对教师观念、课程完整性、实践性教学环节、考核方法和教学方法、工程素质教育、多媒体教学系统等多个方面，进行了总结和分析，提出了一些合理、可行、实用的改进方法和措施。

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