水工鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革探索

摘要：為了提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，分析了鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展需求和水工鋼結(jié)構(gòu)的課程概況，針對教學(xué)中存在課時數(shù)少、內(nèi)容多和方法傳統(tǒng)等一些亟待解決的問題，提出了幾條教學(xué)改革建議，包括優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)方法和手段、提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、加強(qiáng)課程設(shè)計的實踐教學(xué)和注重教師工程實踐能力的培養(yǎng)等，從而使學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)更好地掌握鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的知識，并培養(yǎng)學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力，為鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)輸送更多更好的專業(yè)技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：水工鋼結(jié)構(gòu)；課程；教學(xué)方法；教學(xué)改革

作者簡介：徐磊（1984-），男，江蘇連云港人，揚州大學(xué)水利與能源動力工程學(xué)院，講師；陸偉剛（1964-），男，江蘇蘇州人，揚州大學(xué)水利與能源動力工程學(xué)院，教授。（江蘇#8194;揚州#8194;225009）

中圖分類號：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2014）14-0103-02

鋼結(jié)構(gòu)因其強(qiáng)度高、自重輕、抗振性好和環(huán)保等優(yōu)點越來越受到人們的關(guān)注。近年來我國鋼產(chǎn)量一直居于世界第一，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展和國家對鋼結(jié)構(gòu)的大力推廣，其在我國將具有十分廣闊的應(yīng)用前景。[1，2]但由于我國的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)推廣剛剛起步，現(xiàn)有技術(shù)人員對此還不熟悉，與之相配套的專業(yè)技術(shù)人才大量缺乏。因此，這需要高等學(xué)校及相關(guān)的科研機(jī)構(gòu)重視鋼結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)和研究，使學(xué)生掌握鋼結(jié)構(gòu)方面的知識，適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用發(fā)展的需要。作為水利工程專業(yè)的教師，要更加重視水工鋼結(jié)構(gòu)方面內(nèi)容的教學(xué)。本文即結(jié)合水工鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中存在的問題，就如何改進(jìn)教學(xué)方法和提高教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行探討。

一、水工鋼結(jié)構(gòu)課程概況及存在問題

水工鋼結(jié)構(gòu)課程是水利水電工程專業(yè)和農(nóng)業(yè)水利工程的主干課程之一，既涉及基礎(chǔ)理論又具有較強(qiáng)的實踐性。本課程的主要任務(wù)和基本要求是：使學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠具備鋼結(jié)構(gòu)的基本知識，掌握正確的設(shè)計原理和方法，能夠?qū)︿摿骸撝?、鋼桁架等基本?gòu)件以及平面鋼閘門進(jìn)行設(shè)計，并為設(shè)計其他類型的鋼結(jié)構(gòu)打下基礎(chǔ)。[3]水工鋼結(jié)構(gòu)課程共七章，主要內(nèi)容包括：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)知識和基本理論、基本構(gòu)件和連接的設(shè)計與計算以及平民鋼閘門設(shè)計。從目前的教學(xué)情況和學(xué)生反饋的信息來看，還存在以下一些亟待解決的問題。

1.教學(xué)內(nèi)容多，課時數(shù)少

目前，本課程是安排在本科三年級的第一個學(xué)期，前8周安排32個學(xué)時的理論教學(xué)，學(xué)期末安排一周半時間的課程設(shè)計。而本課程的內(nèi)容多，信息量大，還包括大量需要推導(dǎo)的公式，這就給教師的講課帶來了一定的困難。[4]如果教師在課堂上講得多，講得快，學(xué)生短時間就會難以接受和消化這么多內(nèi)容；如果教師在課堂上講得少，講得粗略，對于計算內(nèi)容也只能講個大概，那么學(xué)生對內(nèi)容的理解就會不夠全面和透徹。這些都將對教學(xué)效果產(chǎn)生很大影響。

2.學(xué)生重視程度不夠，興趣不足

一方面，從目前實際應(yīng)用情況來看，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無論是在居民建筑還是工業(yè)廠房中應(yīng)用十分廣泛。相比而言，鋼結(jié)構(gòu)的實際工程應(yīng)用還很少，在水利工程中則更少。學(xué)生在自己周圍看到的基本上都屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，畢業(yè)以后工作中遇到鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計也相對很少，這就導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)才是重要的課程，降低了對水工鋼結(jié)構(gòu)課程的重視程度。

另一方面，有的學(xué)校將水工鋼結(jié)構(gòu)列為專業(yè)選修課程，甚至于課程設(shè)計也沒有。相對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程，水工鋼結(jié)構(gòu)的課時數(shù)少了很多，講課內(nèi)容又包括繁瑣的內(nèi)容、枯燥的構(gòu)造與計算以及大量的復(fù)雜公式推導(dǎo)。這些不僅加大了學(xué)生對課程的不重視程度，同時又降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.學(xué)生的力學(xué)基礎(chǔ)差

水工鋼結(jié)構(gòu)屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，實踐性較強(qiáng)，同時又建立在很多其他課程的基礎(chǔ)上，如建筑材料、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和其他相關(guān)的工程力學(xué)，這就需要學(xué)生具有較為扎實的力學(xué)基礎(chǔ)知識。但部分學(xué)生由于力學(xué)等基礎(chǔ)課程并沒有學(xué)好，甚至有些連最基本的概念都不清楚，這就導(dǎo)致學(xué)生對水工鋼結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)從內(nèi)心深處產(chǎn)生一種畏懼情緒，學(xué)習(xí)信心不足。還有很多同學(xué)對課程有關(guān)內(nèi)容的理解方面沒有問題，但是一旦涉及力學(xué)分析計算，尤其是力學(xué)的計算簡圖、截面幾何特征的計算等就覺著無從下手。[5]

4.教師教學(xué)方法傳統(tǒng)

目前，對于水工鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)基本上仍然是以傳統(tǒng)的老師講、學(xué)生聽的灌輸式教學(xué)為主。除了緒論部分，水工鋼結(jié)構(gòu)課程的內(nèi)容大多都比較枯燥，又缺乏具體的教學(xué)模型，即使教師在上課時舉例，學(xué)生也難以想象出具體的形狀。在這個快速發(fā)展的信息化社會，學(xué)生的思想以及生活環(huán)境也逐漸改變，單純的講授以及板書會使得學(xué)生上課注意力難以集中，產(chǎn)生厭倦情緒，不用心聽講。

教學(xué)方法傳統(tǒng)還表現(xiàn)在只重視課堂教學(xué)，不重視實驗教學(xué)。實驗教學(xué)是提高學(xué)生動手能力以及對鋼結(jié)構(gòu)形象認(rèn)識的重要手段，需要高度重視。但是，目前的現(xiàn)狀是很多高校并沒有開設(shè)“鋼結(jié)構(gòu)”課程的實驗課。[6]

二、水工鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革

對于水利專業(yè)學(xué)生，掌握水工鋼結(jié)構(gòu)課程無論是對后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)還是畢業(yè)設(shè)計，無論是對工作后參加工程設(shè)計還是繼續(xù)深造的科研工作都有著重要的作用和意義。所以，高校教師應(yīng)與時俱進(jìn)，改進(jìn)學(xué)習(xí)方法，豐富教學(xué)手段，使學(xué)生盡可能掌握水工鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論和設(shè)計方法。為此，本文針對課程教學(xué)中存在的問題，提出了一些教學(xué)改革的建議。

1.增加課時數(shù)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

隨著鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展和應(yīng)用，我國對鋼結(jié)構(gòu)的人才需求越來越多。因此，在對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)時需增加課時數(shù)，以使學(xué)生能夠更為系統(tǒng)更為細(xì)致地掌握鋼結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識，為鋼結(jié)構(gòu)的工程實際應(yīng)用奠定扎實的理論基礎(chǔ)。同時，還需要優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，在有限的課時內(nèi)使學(xué)生掌握能夠解決問題的知識。所以，這就需要制訂合理的教學(xué)計劃，結(jié)合教學(xué)課時與內(nèi)容，既要注意理論性，又要兼顧實踐性，突出重點，講清基本概念、基本公式，精簡公式推導(dǎo)過程，引導(dǎo)學(xué)生有重點地掌握所學(xué)知識。

2.豐富教學(xué)方法和手段

教學(xué)方法和教學(xué)手段有多種，不能千篇一律，應(yīng)根據(jù)課程的具體內(nèi)容采用相應(yīng)的方法。水工鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造復(fù)雜，需要較強(qiáng)的三維空間想象能力，僅憑二維的設(shè)計圖紙使學(xué)生很難理解和掌握。在教學(xué)中合理的應(yīng)用多媒體，如給出工程應(yīng)用實例圖片、播放施工錄像和展示三維模型等，提高學(xué)生對鋼結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)知。同時，還可以安排一定的課時進(jìn)行綜合討論，包括作業(yè)點評、工程實例介紹和工程事故分析等等，增強(qiáng)學(xué)生對知識點的理解。此外，在條件允許的情況下，安排學(xué)生到現(xiàn)場觀看各種鋼結(jié)構(gòu)的工程實例，如一些有名的水工鋼結(jié)構(gòu)建筑物等，加強(qiáng)課本知識與實際應(yīng)用的聯(lián)系。

3.結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

要使學(xué)生學(xué)好水工鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，就需要教師想方設(shè)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。緒論的學(xué)習(xí)是達(dá)到此目標(biāo)的重要任務(wù)。在緒論課中，首先從學(xué)生身邊常見的鋼結(jié)構(gòu)建筑講起，如鋼廠房、鋼橋、鋼塔架和水工鋼閘門等，讓學(xué)生明白掌握了鋼結(jié)構(gòu)知識就可以對這些建筑進(jìn)行設(shè)計；其次，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)，講解鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的最前沿內(nèi)容，如采用數(shù)值模擬的方法進(jìn)行鋼閘門的設(shè)計和優(yōu)化等等，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。除了課程講授以外，還可以開展鋼結(jié)構(gòu)的專題講座，向?qū)W生展示最新的鋼結(jié)構(gòu)工程實例，介紹新理論、新方法等，讓學(xué)生了解鋼結(jié)構(gòu)的重要性及其發(fā)展帶來的美好前景。

4.加強(qiáng)課程設(shè)計的實踐教學(xué)

注重鋼結(jié)構(gòu)理論學(xué)習(xí)的同時，還需注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，包括現(xiàn)場參觀、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等。課程設(shè)計是鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)中的一個重要實踐環(huán)節(jié)，是對課程所學(xué)知識的一個綜合運用，是將理論轉(zhuǎn)化為工程實踐的“橋梁”。[1]課程設(shè)計不僅要求學(xué)生理解和掌握所學(xué)的理論知識，還要求學(xué)生能夠運用所學(xué)知識解決工程設(shè)計問題。課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的一個過程，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行工程設(shè)計、查閱及利用相關(guān)資料、手工繪圖和掌握電腦繪圖軟件的能力。水工鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計一般是設(shè)計一扇平面鋼閘門，在設(shè)計過程中可以安排一次現(xiàn)場參觀實習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生對理論知識、課程設(shè)計和工程應(yīng)用之間聯(lián)系的認(rèn)識。

5.注重教師工程實踐能力的培養(yǎng)

鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展急需要一大批應(yīng)用型人才，很多學(xué)校也根據(jù)市場的需求提出了培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。但是，高校卻缺乏大量的應(yīng)用型教師，很多高校教師都是從學(xué)校到學(xué)校，或者是多年不接觸工程實踐，在理論研究方面有一定的成績，但在實踐經(jīng)驗方面比較缺乏。針對此情況，需要高校教師注重工程實踐能力的培養(yǎng)，也需要高校盡量為教師提供一些機(jī)會和有利的政策，以增加工程實踐經(jīng)驗，實現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

三、結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)在我國的應(yīng)用前景十分廣闊，行業(yè)對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計人才需求也會越來越多，而專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)需要科學(xué)的教學(xué)方法。作為水工鋼結(jié)構(gòu)的教師，應(yīng)注重自身能力的提高，結(jié)合課程特點，從理論教學(xué)和實踐等方面進(jìn)行教學(xué)改革，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，使其真正掌握本課程的知識與技能。

參考文獻(xiàn)：

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[2]燕蘭.高職鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)策略芻議[J].中國教育技術(shù)裝備，2013，

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[3]范崇仁.水工鋼結(jié)構(gòu)[M].第四版.北京:中國水利水電出版社，

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[4]何明勝，曾曉云.“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計”課程教學(xué)模式探討與實踐[J].中國電力教育，2013，(11):62-63.

[5]楊敬林，王璟.“水工鋼結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)方法探討[J].當(dāng)代教育理論與實踐，2011，3(2):67-68.

[6]楊茹.“鋼結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)方法改革初探[J].門窗，2012，(10):

218，220.

（責(zé)任編輯：王意琴）