鋼結(jié)構(gòu)課程群教學(xué)改革研究★

李紅明 唐柏鑒 王治均

0 引言

根據(jù)全國土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會的指導(dǎo)意見，很多高等院校將原來《鋼結(jié)構(gòu)》課程改革為《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》(以下簡稱《原理》)和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》(以下簡稱《設(shè)計》)兩門課程，有些學(xué)校還增設(shè)了《鋼結(jié)構(gòu)實驗》(以下簡稱《實驗》)等課程。《鋼結(jié)構(gòu)》課程群教學(xué)指的是將《原理》《設(shè)計》《實驗》有機統(tǒng)一起來，形成一系列相互促進、相輔相成的教學(xué)形式和方法，以期達到很好的教學(xué)效果，實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。與原《鋼結(jié)構(gòu)》相比，現(xiàn)在的課程群相互獨立又相互聯(lián)系。《原理》是《設(shè)計》的基礎(chǔ)，《設(shè)計》是《原理》的應(yīng)用、擴展和深入，而《實驗》則是對前兩者的輔助和促進。目前，我校只開設(shè)了《原理》和《設(shè)計》兩部分。

我校的辦學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)”的工程應(yīng)用型人才，故在圍繞培養(yǎng)目標(biāo)開展的課程教學(xué)過程中必須緊扣“應(yīng)用”這個主線。本文正是基于這一出發(fā)點，對我?！朵摻Y(jié)構(gòu)》課程群現(xiàn)行教學(xué)方法進行總結(jié)和分析，提出一些意見和建議，以更好適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)要求，促進課程群的建設(shè)和發(fā)展。

1 當(dāng)前教學(xué)的現(xiàn)狀和不足

1.1 課程進度分布不合理，未開設(shè)《實驗》課程難以實現(xiàn)課程群教學(xué)的系統(tǒng)性

《鋼結(jié)構(gòu)》課程群學(xué)習(xí)要求學(xué)生具有良好的力學(xué)素養(yǎng)和較強的空間想象力。但是教學(xué)計劃把力學(xué)和《鋼結(jié)構(gòu)》課程群授課時間間隔的太長，不能很好的實現(xiàn)知識的銜接，教學(xué)難度加大［1］?！对怼泛汀对O(shè)計》往往不同教師甚至不同專業(yè)背景的教師講授，又不能統(tǒng)一備課，造成各講各的，各自為政，不能把兩者很好的統(tǒng)一起來;與《土木工程材料》《建筑施工》等其他課程不能實現(xiàn)有效的銜接和統(tǒng)一，以實現(xiàn)課程群學(xué)習(xí)的連貫性和系統(tǒng)性。沒有開設(shè)《實驗》課程，使學(xué)生學(xué)習(xí)只能“紙上談兵”，課程群教學(xué)體系不完整，不能有效培養(yǎng)學(xué)生感性認知、應(yīng)用和實踐能力。由于課程群各課程教學(xué)之間缺乏系統(tǒng)性、連貫性、一致性，使得教學(xué)效果不佳，不能很好的實現(xiàn)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。

1.2 把教學(xué)限定在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，不能實現(xiàn)“大土木”的專業(yè)設(shè)置要求

目前絕大多數(shù)的教師習(xí)慣于過去那種行業(yè)性很強的教學(xué)模式，可能由于擔(dān)心不能駕馭寬知識面的教學(xué)模式，而將教學(xué)內(nèi)容限制在單一的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計行業(yè)規(guī)范以內(nèi)，在選用教材、授課方式、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及對學(xué)生的學(xué)習(xí)要求等方面還是以前的一套，沒有更多考慮“大土木”的教學(xué)要求［2］。這就嚴(yán)重偏離了設(shè)置“大土木”專業(yè)的指導(dǎo)思想和培養(yǎng)要求，也不能實現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的培養(yǎng)目標(biāo)。

1.3 實踐性環(huán)節(jié)教學(xué)嚴(yán)重不足，不能很好實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)

鋼結(jié)構(gòu)理論體系完善，概念性強，且理論的應(yīng)用性也很強，這就需要通過實踐來強化對理論的認識。目前，我校學(xué)生接受鋼結(jié)構(gòu)工程相關(guān)實踐性教學(xué)的機會和途徑主要包括認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計以及畢業(yè)設(shè)計等。雖形式多樣，由于受到實習(xí)基地、實習(xí)經(jīng)費和當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展等因素的制約，學(xué)生實習(xí)往往不能根據(jù)課程的需要和時間進行選擇實踐內(nèi)容［3］。往往是認識實習(xí)看不懂，生產(chǎn)實習(xí)不深入，課程設(shè)計依葫蘆畫瓢。由于前期了解不夠，工程接觸機會少，選做鋼結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)更少。實踐性環(huán)節(jié)教學(xué)的不足，使得應(yīng)用成為空談，不能適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。

1.4 多媒體教學(xué)發(fā)展滯后，不能充分利用資源實現(xiàn)良好的教學(xué)效果

現(xiàn)在的課程群教學(xué)基本都采用了多媒體教學(xué)手段，通過利用多媒體的文字、圖形、動畫效果，把一些抽象的內(nèi)容表達出來以提高教學(xué)的效果。但是，對多媒體的內(nèi)容、應(yīng)用手段等方面還存在很多不足，有些老師就是簡單的把課本掃描以達到“脫稿”授課。學(xué)校引進的部分多媒體教學(xué)系統(tǒng)不能很好適應(yīng)我校學(xué)生特點和培養(yǎng)目標(biāo)，教學(xué)效果無法達到預(yù)期目標(biāo)。這方面離沈祖炎院士在文獻［4］中所描述的要求還相距甚遠，當(dāng)然文獻［4］也不是完全適應(yīng)我校實際，還需要改進。

1.5 教學(xué)內(nèi)容和人才市場脫鉤，不能適應(yīng)新時期鋼結(jié)構(gòu)人才培養(yǎng)的要求

現(xiàn)在的教學(xué)模式依然是“重理論、輕應(yīng)用”，對理論的深刻理解和掌握是必要的，但基于培養(yǎng)目標(biāo)和社會需求，培養(yǎng)了解理論，注重應(yīng)用的專門技術(shù)人才才是根本和目標(biāo)?，F(xiàn)在課程中對市場上發(fā)展非?？斓妮p鋼結(jié)構(gòu)，網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，以及一些組合結(jié)構(gòu)形式等這樣的內(nèi)容就很少開設(shè)或沒有開設(shè)［2］。這顯然造成了鋼結(jié)構(gòu)人才的培養(yǎng)嚴(yán)重滯后于社會需求。

2 教學(xué)改革的主要內(nèi)容和方法

2.1 轉(zhuǎn)變教師教學(xué)觀念，牢固樹立“大土木”思想

教師要克服以往建立在狹窄行業(yè)規(guī)范基礎(chǔ)上的授課模式，把“大土木”思想貫穿于每一教學(xué)環(huán)節(jié)。要使教師的教學(xué)指導(dǎo)思想得以轉(zhuǎn)變，必須讓教師明確現(xiàn)在培養(yǎng)的學(xué)生不像過去那樣是完全的建筑工程師，而是可能從事土木工程各項工作的人才［5］。對于《鋼結(jié)構(gòu)》課程群教學(xué)，尤其在《設(shè)計》部分，從教材的選取，設(shè)計原則等開始就不能以房屋建筑規(guī)范為基礎(chǔ)而讓學(xué)生陷入狹窄專業(yè)的框框，要從“大土木”思想出發(fā)，對所有土木范圍類鋼結(jié)構(gòu)的原理、設(shè)計、制作、施工進行概括、總結(jié)、講授。老師要達到上述要求，就必須克服過“?！钡牟蛔悖瑥V泛獵取知識，增加知識容量，開闊視野，提高自身綜合素質(zhì)。

2.2 增開《實驗》課程，形成《鋼結(jié)構(gòu)》課程群系統(tǒng)教學(xué)體系

不僅我校，很多高校土木工程專業(yè)都沒有開設(shè)《實驗》課程，這對學(xué)生感性認知鋼結(jié)構(gòu)這一學(xué)科有很大缺陷，因此學(xué)校要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上從經(jīng)費、設(shè)備、場地等方面加大投入，保證實驗條件。只有形成完整的課程群教學(xué)體系，才能使學(xué)生全面、深入、細致的了解本學(xué)科，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。除一些基礎(chǔ)驗證和演示實驗外，要加大學(xué)生自主實驗的引導(dǎo)和支持，以更好的提高學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新精神和團隊意識等這些應(yīng)用型工程人才必備的技能。

2.3 把應(yīng)用作為主要教學(xué)目標(biāo)，加大實踐性環(huán)節(jié)教學(xué)的比重和投入

在有限的學(xué)時和實驗條件下，要培養(yǎng)應(yīng)用型人才，要從以下幾個方面出發(fā):1)要把實踐內(nèi)容融入課堂，在授課中展示工程實例圖紙、反映典型工程整體做法和局部構(gòu)造、施工過程錄像等內(nèi)容［6］;2)淡化公式推導(dǎo)、強化定性分析，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)，使學(xué)生有足夠時間和精力接觸工程，增強實踐環(huán)節(jié);3)重視和策劃好課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生通過設(shè)計實踐可以加強對所學(xué)抽象的理論知識的應(yīng)用能力。這兩個設(shè)計題目的選擇要聯(lián)系實際工程［7，8］，范圍要涵蓋整個大土木專業(yè)，做到一人一題，以培養(yǎng)學(xué)生工程意識和思維方式，為今后的應(yīng)用打下良好基礎(chǔ);4)要加強實驗環(huán)節(jié)，以應(yīng)用為主導(dǎo)，重點培養(yǎng)學(xué)生如何應(yīng)用，怎么解決問題。如讓學(xué)生自行制作典型節(jié)點或構(gòu)件，施加荷載到出現(xiàn)破壞等現(xiàn)象，進行討論、分析后再提出如何加固或修復(fù)的方案并驗證，這個過程就能有效提高學(xué)生分析問題、解決問題的綜合應(yīng)用能力。

2.4 采用多途徑考核方法，多角度運用比較教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)方法

考核是教學(xué)工作的重要環(huán)節(jié)，它是檢測教學(xué)狀態(tài)和效果的風(fēng)向標(biāo)，考試形式對學(xué)生學(xué)習(xí)有重要的指導(dǎo)作用。為適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，必須根據(jù)學(xué)生特點、課程詫異等因素采用開、閉卷考試、小論文、討論、實踐等多途徑考核方法［1，7，9］。基于“大土木”的思想，比較教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)是行之有效的教學(xué)方法［1，5，8，9］，在授課、實驗、實踐過程中，通過不同專業(yè)的比較、不同材料的比較、不同分析方法的比較、不同受力形式的比較、不同工藝的比較等多種比較方法，側(cè)重應(yīng)用，結(jié)合啟發(fā)式教學(xué)方法，既節(jié)約課時又有良好的教學(xué)效果，一舉多得，值得推廣應(yīng)用。

2.5 加大工程素質(zhì)教育

這是我們一直忽略或沒有重視的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)用型人才必須具有優(yōu)秀的工程素質(zhì)。一般而言，工程素質(zhì)包括工程意識、工程思維、工程方法和質(zhì)量意識幾個方面。在課程群教學(xué)體系中要在相應(yīng)環(huán)節(jié)增設(shè)工程事故案例分析，并要有一定的課時量。通過案例分析，能增強學(xué)生責(zé)任感［8］，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，加深其對專業(yè)知識的理解、幫助，促使其樹立質(zhì)量意識，達到培養(yǎng)、提高學(xué)生工程素質(zhì)的要求。

2.6 基于網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)適合我校特點和培養(yǎng)目標(biāo)的《鋼結(jié)構(gòu)》課程群多媒體教學(xué)系統(tǒng)

正如前文指出，我校課程群多媒體教學(xué)應(yīng)用滯后，需要開發(fā)新的基于網(wǎng)絡(luò)、適合我校學(xué)生特點、適應(yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo)的課程群教學(xué)多媒體系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，整合整個課程群的教學(xué)資源，各課程群間能實現(xiàn)無縫隙連接，同時兼有自主學(xué)習(xí)、虛擬課堂、虛擬實驗、討論釋疑、前沿知識檢索、工程案例和工程跟蹤等功能。

3 結(jié)語

在當(dāng)前就業(yè)形勢嚴(yán)峻的情況下，如何張顯我校土木工程專業(yè)“鋼”的辦學(xué)特色，培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的應(yīng)用型鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員，提高學(xué)生的就業(yè)核心競爭能力，是《鋼結(jié)構(gòu)》教學(xué)群團隊必須解決的問題。本文分析了目前課程群教學(xué)中存在的問題和不足，針對教師觀念、課程完整性、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、考核方法和教學(xué)方法、工程素質(zhì)教育、多媒體教學(xué)系統(tǒng)等多個方面，進行了總結(jié)和分析，提出了一些合理、可行、實用的改進方法和措施。

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