基于卓越工程师计划的钢结构课程改革探讨

吕学涛　张玉琢　王微微

摘 要：基于国家“卓越工程师”计划的指导，分析我国应用型本科院校钢结构课程设置现状及所存在的问题，探讨钢结构课程的实用教学改革途径与办法，从而到达进一步推动钢结构课程教学改革的目的。

关键词：“卓越工程师”计划 教学改革 钢结构课程

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（b）-0234-01

近年来，我国钢结构行业的发展势头十分迅猛，由于钢结构材料自身的优良特性，加之先进施工技术的大力推广和普及，使得新型钢结构材料和工程实践如雨后春笋般不断出现。目前，由于钢结构市场短期内发展过快，技术人才中专攻钢结构领域的会比较稀少，为了让进入社会工作的本科大学毕业生在新阶段面对复杂的设计和施工问题能够更得心应手，就要将本科生对钢结构课程的理解程度进行提高，是本科钢结构教学需要格外关注的问题。

本文正是基于这样的思考，目标是培养能力强、具有创新精神的工程师，将新时期“卓越计划”作为指导，初步讨论如何建设钢结构课程、师资培养以及如果和提高学生实践能力等方面。

1 钢结构课程设置存在的问题

目前，中国大多数高校钢结构的课程设置、教材编著、实习规划和内容等，依然将前苏联的钢结构体系作为基础，然后适当的修改而成的大土木课程设置。近年来，国内外土木工程领域的科研和实践成果和实践经验没有及时地编入本科教材中，使得传统的教材和教学与工程实践明显脱节。一些人们认为，随着土木工程设计、施工方面成熟的商业软件被广泛应用，钢结构工程实践变得容易，其实不然，这就要求结构工程技术人员要用的理论功底更高，在计算量不断加大以及设计更加复杂的情况下，意味着需要对结构的理解更加充分，同时在技术上更加注重细节，注重理论与实践的结合。

因此，对现有课程设置进行认真研讨，及时补充新的设计规范和科研实践的新成果显得尤为要紧。

许多人特别是年轻学生存在误区，认为结构设计旧有的人工绘图模式被商业话软件取代，意味着结构理论在设计过程中完全被设计程序的参数化取代，设计人员的理论水平似乎无法体现。事实上，结构设计实践中更加注重结构真实性能的分析，对设计理论的应用有更加深入探讨。国内的本科教学很少涉及基于性能的抗震设计、结构抗连续倒塌设计和结构有限元等。如何适应钢结构实践的进步，以“卓越计划”人才培养为指导，如何在本科教学过程中体现理论与实践相结合的系统性，是高校钢结构教师必须面对的课题。

2 钢结构实用教学的改革探讨

2.1 教学内容优化整合

根据现行的普通全日制高校教学大纲要求，钢结构的本科教学学时显然不足。所以，在不能够增加学时的情况下，优化整合课程内容就显得尤为重要了。教学内容的优化整合包括两个方面的含义，一方面是钢结构课程与力学和其他土木工程专业课程的整合；另一方面是钢结构课程自身体系的优化。此外，通过与工程实例结合，让学生对各种构件或结构在实际中的应用有个直观的认识，也潜移默化的培养学生的工程实际意识，并针对强度、刚度、稳定分别讲解基本构件的求解方法，这样便于同时建立各种构件间的区别和联系，使学生省去了对书本上复杂繁琐的公式推导记忆同时，也有了相对清新的思路。

2.2 教学手段与时俱进

在教学过程中，其实每个教师应该根据自己的习惯以及课程的特点，采用合适的授课方式。比如钢结构原理部分采用知识传授比较合适，而在钢结构设计部分采用比较多的课堂讨论更能激发学生的积极性。此外，采取一些丰富的教学手段，使枯燥的书本变得生动，从而调动学生的积极性。课堂外可以给学生布置相关的作业，比如通过互联网，查询钢结构学科的发展，有代表性的工程实例，在课堂上与大家一起分享，拓宽的学生的视野，形成多层次的互动，既有助于激发学生的学习热情，又能够使他们掌握更多的内容。

2.3 理论实践紧密结合

钢结构课程设计是钢结构课程的实践教学环节，通过课程设计，可加深学生对基本构件构造及连接的理解，培养和提高学生的综合设计能力。比如在原有传统屋架设计与现代轻型门式刚架厂房设计相结合的基础上，可进一步拓展课程设计内容，实施双向选择，学生既可以自主选题，也可以通过多名同学分工合作共同完成一个较大的设计题目。或者指导教师可结合自身的研究方向，引导学生关注钢结构的发展现状。总之，积极为学生搭建最全面的灵活的学习平台，培养学生理论联系实践的能力。

2.4 “线上互动”充分沟通

由于课堂上时间有限，老师在课堂上急于讲解理论内容，学生又缺乏向老师提问请教的主动性，针对这一问题可以采用网络教学手段来弥补，通过建立论坛、留言板或者博客，使得学生可以在该区域自由留言，包括师生之间、同学之间的各种交流、讨论和建议都可在交流空间中充分进行，这对提高学生学习的积极性、主动性和学习效果是大有裨益的，同时也增进了师生之间和同学之间的友谊。

2.5 “第二课堂”彰显创新

针对钢结构课程的特点，遵循工程类课程的学习规律，使学生对钢结构理论知识充分学习和理解的基础上，可以通过结构设计竞赛与大学生创新项目等实际内容，将课程教学的结构设计内容、综合方案、计算、制作、试验等有机结合，激发学生学习兴趣，提高教学效果，以培养和提高学生的综合素质和整体工程意识，形成第一课堂（课程、课程设计、毕业设计）和第二课堂（结构设计竞赛与大学生创新项目）的互动效应，培养创新精神和实践能力。

3 预期效果

“卓越工程师”计划的卓越之处，不仅在于其丰富的专业知识，也不仅在于其较强的解决问题的能力，更在于其综合素质的提高。通过本课题的改革与实践，将使学生大幅度提高其自学能力，领悟钢结构的理论知识与实际结合的能力，在本课程的改革中，较好地得培养和提升学生的创新能力、科学研究能力、团队协作能力等，同时还可增强学生的事业心和责任感，使其具备成为一名卓越的土木工程师的品质和能力。

4 结语

钢结构课程作为土木工程学科的一门重要专业课程，通过本项目的研究、设计及实施，我们相信可以进一步推动钢结构课程的教学的改革，更为培养“卓越工程师”进行一次积极有益的探索和实践。

参考文献

[1] 卓越工程师培养计划[R].北京：中华人民共和国教育部，2010，6.

[2] 张安富，刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究，2010（4）：56-59.

[3] 林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010（4）：21-29.endprint