結構設計原理課程改革與實踐

　　[摘要]介紹了鹿山學院土木工程系土木工程專業(yè)結構設計原理課程改革情況。首先分析了課程改革前該課程設置存在的弊端，接著提出課程改革的內容，著重說明課程改革具體實施的方法。事實表明。實施課程改革后，既提高了教學效果，又減少了課時，使學生可以有更多的自由時間去增強實踐性教學環(huán)節(jié)，提高他們的實際運用能力，更好地實現了向應用型人才培養(yǎng)模式的轉變。
　　[關鍵詞]課程改革　教學研究　結構設計
　　
　　鹿山學院土木工程系土木工程專業(yè)是教育部面向21世紀工程教育改革試點專業(yè)。其中土建類系列課程改革是改革的一項內容，其主要思路是轉變教育思想，更新教育觀念，突破原有課程體系，結合工程具有綜合性的本質特征，以培養(yǎng)土木工程技術應用能力為核心。重組教學內容。刪減陳舊內容，增加現代技術和非技術要求的含量，采用現代化教學手段，增加工程素質、工程實踐能力的培養(yǎng)，努力建立既適應21世紀高等土木工程類人才培養(yǎng)的要求，又緊密結合我國國情和教育規(guī)律的系列課程體系。使學生通過本系列課程的學習，為形成高等應用型人才必備的工程素質、工程設計技術能力、工程施工技術能力、工程質量檢測技術能力、工程材料選擇能力、計算機技術應用能力奠定基礎。方案對一些課程教學內容和課程體系進行改革，結構設計原理作為土建類專業(yè)的一門重要的技術基礎課便是其中之一。現將該課程內容的改革情況及教學過程中的情況作一些介紹。
　　
　　一、本課程改革前存在的問題
　　
　　本課程在土建類或相近類型專業(yè)本科中一般分屬“混凝土結構”和“鋼結構”兩門課程?；炷两Y構使用得較為傳統(tǒng)。其主要內容包括普通混凝土結構和預應力混凝土結構：而鋼結構在近些年使用越來越普遍，主要內容包括鋼結構基本構件設計和鋼網架、鋼網殼等內容。
　　
　　二、教學內容的改革
　　
　　本課程是融合原混凝土結構和鋼結構及結構力學課程的部分內容而成，主要在以下幾方面作了改革。
　　1.根據“必須、夠用”的原則，對原混凝土結構和鋼結構中的某些內容作以刪減。刪除了混凝土結構中土木工程常用鋼筋的品種、級別及其性能，混凝土在各種受力狀態(tài)下的強度與變形性能等內容，這部分內容在建筑材料課程已學過，而在這里僅突出強調鋼筋和混凝土是如何有效地結合在一起共同傳力的，以及保證鋼筋與混凝土之間協(xié)同工作的構造措施。在鋼結構中，刪除了鋼材的生產、鋼材的主要性能、一些因素對鋼材性能的影響等在建筑材料課程已學過的內容。僅突出鋼結構在承受動荷載時非常重要的耐疲勞能力。
　　2.將原混凝土結構、鋼結構中相關或相同、相似的內容進行了重組。將對鋼結構的性能有重要影響的鋼材特性和混凝土結構所用材料的性能一并講授，鋼結構的設計方法與混凝土結構設計方法融合在一起。因為他們的設計方法是一樣的，只是某些材料性能的抗力系數取值不一樣。這樣可使課程的相同內容緊密地聯(lián)系在一起，有利于對不同材料的結構設計方法作異同對比，更加深刻地理解其內容，避免學生孤立、分散地理解學習混凝土與鋼結構的設計方法。按照以前的教學體系。在講授鋼結構課程時要專門花兩個學時講授鋼結構的設計方法，而在改革后的課程中就不需要了。
　　3.簡化了過繁的公式推導和部分理論分析的內容。應用型本科教育的目標是培養(yǎng)技術應用型人才。由于這些學生的基礎較之第一、第二批錄取的本科學生有一定的差距。過多的理論公式推導、證明會使他們失去學習的興趣。許多公式、定理只需要知道其含義和應用方法就足夠了，對于應用型本科學生來說，實際應用才是最重要的。
　　4.增加了現代設計方法簡介。現代技術飛速發(fā)展，現代設計方法層出不窮，對其的介紹可使學生開闊視野，增大知識面，提高學習興趣。
　　5.對理論內容部分的習題進行了精選，選擇了一些與結構工程關系較密切的習題，使學生在進行理論內容的學習過程中，就已經接觸到了工程實際問題。并能應用所學的理論知識解決實際工程問題。
　　
　　三、教學過程的改革
　　
　　教學內容的改革是為了實現培養(yǎng)目標，培養(yǎng)目標的實現最終要通過教學過程的改革來完成。主要進行了以下幾方面教學過程的改革。
　　1.采用多媒體教學手段，將教學內容圖文并茂地展現在學生面前，這樣做既可以增加信息量，又能使學生容易直觀地理解教學內容，提高了教學質量。
　　2.在教學過程中始終以工程實際為中心，在講解理論概念、例題和給學生布置習題時都盡量與工程實際聯(lián)系。使學生在本課程中所學的每一部分內容都能在實際中得到應用。也能使學生知道自己目前所學的內容與后續(xù)課程(如高層建筑結構設計、橋梁工程等)乃至以后工作中的關系。從而重視這些內容。
　　3.淡化公式推導，注重結構設計。在有關結構設計內容中，強度和穩(wěn)定性(尤其是單向壓彎構件彎矩作用平面內的整體穩(wěn)定計算、單向壓彎構件彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定計算等內容)計算只給出公式及其應用方法、應用范圍，進行理論推導，而對在實際工程中具有重要實際意義的結構概念問題則給以高度重視。
　　4.結合課程設計，加強結構設計內容的綜合應用。課程設計是結構設計原理教學的一個重要環(huán)節(jié)，能夠使學生得到較為全面、綜合的訓練。通過課程設計，使學生懂得載荷的取值原理、方法、步驟，結構分析的原理、方法、步驟，分析結果整理的方法、步驟、技巧，在計算、繪圖、運用設計資料、使用經驗數據、經驗估算和數據處理的能力等方面都能得到提高。由于學生們普遍缺乏實際工作經驗，在課程設計中存在的主要問題是在載荷取值方面、結構內力計算方面、使用經驗數據方面、進行經驗估算方面、數據處理方面等。這些方面是課程設計應給予充分重視的關鍵。在課程設計中加強指導，嚴格要求，有助于對以前所學結構設計原理課程的理解、鞏固和提高。
　　近些年的教學實踐表明，通過上述各方面的改革使結構設計原理課程的教學課時有一定的減少，而教學效果好于以往。這樣就可以增加實踐性教學環(huán)節(jié)的課時，更有利于培養(yǎng)學生的動手能力和實際操作能力，體現應用型本科教育特色。
　　總之，結構設計原理課程的改革是適應我國高等教育大眾化發(fā)展要求的一項舉措。將有利于培養(yǎng)學生的實踐能力，以適應社會發(fā)展的需