基于卓越工程師計(jì)劃的鋼結(jié)構(gòu)課程改革探討

呂學(xué)濤　張玉琢　王微微

摘 要：基于國家“卓越工程師”計(jì)劃的指導(dǎo)，分析我國應(yīng)用型本科院校鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)置現(xiàn)狀及所存在的問題，探討鋼結(jié)構(gòu)課程的實(shí)用教學(xué)改革途徑與辦法，從而到達(dá)進(jìn)一步推動鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革的目的。

關(guān)鍵詞：“卓越工程師”計(jì)劃 教學(xué)改革 鋼結(jié)構(gòu)課程

中圖分類號：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0234-01

近年來，我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展勢頭十分迅猛，由于鋼結(jié)構(gòu)材料自身的優(yōu)良特性，加之先進(jìn)施工技術(shù)的大力推廣和普及，使得新型鋼結(jié)構(gòu)材料和工程實(shí)踐如雨后春筍般不斷出現(xiàn)。目前，由于鋼結(jié)構(gòu)市場短期內(nèi)發(fā)展過快，技術(shù)人才中專攻鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的會比較稀少，為了讓進(jìn)入社會工作的本科大學(xué)畢業(yè)生在新階段面對復(fù)雜的設(shè)計(jì)和施工問題能夠更得心應(yīng)手，就要將本科生對鋼結(jié)構(gòu)課程的理解程度進(jìn)行提高，是本科鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)需要格外關(guān)注的問題。

本文正是基于這樣的思考，目標(biāo)是培養(yǎng)能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神的工程師，將新時(shí)期“卓越計(jì)劃”作為指導(dǎo)，初步討論如何建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)課程、師資培養(yǎng)以及如果和提高學(xué)生實(shí)踐能力等方面。

1 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)置存在的問題

目前，中國大多數(shù)高校鋼結(jié)構(gòu)的課程設(shè)置、教材編著、實(shí)習(xí)規(guī)劃和內(nèi)容等，依然將前蘇聯(lián)的鋼結(jié)構(gòu)體系作為基礎(chǔ)，然后適當(dāng)?shù)男薷亩傻拇笸聊菊n程設(shè)置。近年來，國內(nèi)外土木工程領(lǐng)域的科研和實(shí)踐成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)沒有及時(shí)地編入本科教材中，使得傳統(tǒng)的教材和教學(xué)與工程實(shí)踐明顯脫節(jié)。一些人們認(rèn)為，隨著土木工程設(shè)計(jì)、施工方面成熟的商業(yè)軟件被廣泛應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐變得容易，其實(shí)不然，這就要求結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員要用的理論功底更高，在計(jì)算量不斷加大以及設(shè)計(jì)更加復(fù)雜的情況下，意味著需要對結(jié)構(gòu)的理解更加充分，同時(shí)在技術(shù)上更加注重細(xì)節(jié)，注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。

因此，對現(xiàn)有課程設(shè)置進(jìn)行認(rèn)真研討，及時(shí)補(bǔ)充新的設(shè)計(jì)規(guī)范和科研實(shí)踐的新成果顯得尤為要緊。

許多人特別是年輕學(xué)生存在誤區(qū)，認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)舊有的人工繪圖模式被商業(yè)話軟件取代，意味著結(jié)構(gòu)理論在設(shè)計(jì)過程中完全被設(shè)計(jì)程序的參數(shù)化取代，設(shè)計(jì)人員的理論水平似乎無法體現(xiàn)。事實(shí)上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐中更加注重結(jié)構(gòu)真實(shí)性能的分析，對設(shè)計(jì)理論的應(yīng)用有更加深入探討。國內(nèi)的本科教學(xué)很少涉及基于性能的抗震設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)有限元等。如何適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)踐的進(jìn)步，以“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)為指導(dǎo)，如何在本科教學(xué)過程中體現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的系統(tǒng)性，是高校鋼結(jié)構(gòu)教師必須面對的課題。

2 鋼結(jié)構(gòu)實(shí)用教學(xué)的改革探討

2.1 教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化整合

根據(jù)現(xiàn)行的普通全日制高校教學(xué)大綱要求，鋼結(jié)構(gòu)的本科教學(xué)學(xué)時(shí)顯然不足。所以，在不能夠增加學(xué)時(shí)的情況下，優(yōu)化整合課程內(nèi)容就顯得尤為重要了。教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化整合包括兩個(gè)方面的含義，一方面是鋼結(jié)構(gòu)課程與力學(xué)和其他土木工程專業(yè)課程的整合；另一方面是鋼結(jié)構(gòu)課程自身體系的優(yōu)化。此外，通過與工程實(shí)例結(jié)合，讓學(xué)生對各種構(gòu)件或結(jié)構(gòu)在實(shí)際中的應(yīng)用有個(gè)直觀的認(rèn)識，也潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)際意識，并針對強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定分別講解基本構(gòu)件的求解方法，這樣便于同時(shí)建立各種構(gòu)件間的區(qū)別和聯(lián)系，使學(xué)生省去了對書本上復(fù)雜繁瑣的公式推導(dǎo)記憶同時(shí)，也有了相對清新的思路。

2.2 教學(xué)手段與時(shí)俱進(jìn)

在教學(xué)過程中，其實(shí)每個(gè)教師應(yīng)該根據(jù)自己的習(xí)慣以及課程的特點(diǎn)，采用合適的授課方式。比如鋼結(jié)構(gòu)原理部分采用知識傳授比較合適，而在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分采用比較多的課堂討論更能激發(fā)學(xué)生的積極性。此外，采取一些豐富的教學(xué)手段，使枯燥的書本變得生動，從而調(diào)動學(xué)生的積極性。課堂外可以給學(xué)生布置相關(guān)的作業(yè)，比如通過互聯(lián)網(wǎng)，查詢鋼結(jié)構(gòu)學(xué)科的發(fā)展，有代表性的工程實(shí)例，在課堂上與大家一起分享，拓寬的學(xué)生的視野，形成多層次的互動，既有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又能夠使他們掌握更多的內(nèi)容。

2.3 理論實(shí)踐緊密結(jié)合

鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)，可加深學(xué)生對基本構(gòu)件構(gòu)造及連接的理解，培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。比如在原有傳統(tǒng)屋架設(shè)計(jì)與現(xiàn)代輕型門式剛架廠房設(shè)計(jì)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步拓展課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，實(shí)施雙向選擇，學(xué)生既可以自主選題，也可以通過多名同學(xué)分工合作共同完成一個(gè)較大的設(shè)計(jì)題目?；蛘咧笇?dǎo)教師可結(jié)合自身的研究方向，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀。總之，積極為學(xué)生搭建最全面的靈活的學(xué)習(xí)平臺，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。

2.4 “線上互動”充分溝通

由于課堂上時(shí)間有限，老師在課堂上急于講解理論內(nèi)容，學(xué)生又缺乏向老師提問請教的主動性，針對這一問題可以采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段來彌補(bǔ)，通過建立論壇、留言板或者博客，使得學(xué)生可以在該區(qū)域自由留言，包括師生之間、同學(xué)之間的各種交流、討論和建議都可在交流空間中充分進(jìn)行，這對提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和學(xué)習(xí)效果是大有裨益的，同時(shí)也增進(jìn)了師生之間和同學(xué)之間的友誼。

2.5 “第二課堂”彰顯創(chuàng)新

針對鋼結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)，遵循工程類課程的學(xué)習(xí)規(guī)律，使學(xué)生對鋼結(jié)構(gòu)理論知識充分學(xué)習(xí)和理解的基礎(chǔ)上，可以通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽與大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目等實(shí)際內(nèi)容，將課程教學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容、綜合方案、計(jì)算、制作、試驗(yàn)等有機(jī)結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和整體工程意識，形成第一課堂（課程、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)）和第二課堂（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽與大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目）的互動效應(yīng)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

3 預(yù)期效果

“卓越工程師”計(jì)劃的卓越之處，不僅在于其豐富的專業(yè)知識，也不僅在于其較強(qiáng)的解決問題的能力，更在于其綜合素質(zhì)的提高。通過本課題的改革與實(shí)踐，將使學(xué)生大幅度提高其自學(xué)能力，領(lǐng)悟鋼結(jié)構(gòu)的理論知識與實(shí)際結(jié)合的能力，在本課程的改革中，較好地得培養(yǎng)和提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、科學(xué)研究能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等，同時(shí)還可增強(qiáng)學(xué)生的事業(yè)心和責(zé)任感，使其具備成為一名卓越的土木工程師的品質(zhì)和能力。

4 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)課程作為土木工程學(xué)科的一門重要專業(yè)課程，通過本項(xiàng)目的研究、設(shè)計(jì)及實(shí)施，我們相信可以進(jìn)一步推動鋼結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)的改革，更為培養(yǎng)“卓越工程師”進(jìn)行一次積極有益的探索和實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

[1] 卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃[R].北京：中華人民共和國教育部，2010，6.

[2] 張安富，劉興鳳.實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的思考[J].高等工程教育研究，2010（4）：56-59.

[3] 林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”通用標(biāo)準(zhǔn)研制[J].高等工程教育研究，2010（4）：21-29.endprint