鋼結(jié)構(gòu)課程教學改革與探討

包恩和　蔣驊　劉博　陳宜虎

【摘 要】本文淺分析鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景，鋼結(jié)構(gòu)作為目前土木工程“三大結(jié)構(gòu)”之一，相對于其他結(jié)構(gòu)而言，具有其獨特的優(yōu)點。而目前鋼結(jié)構(gòu)授課中普遍存在一些不容忽視的問題，包括對該門課程的不重視，學生缺乏實踐與應用的機會等，這些問題都是導致老師難教和學生難學的直接因素。通過分析原因，本文還從不同的方面并對教學的優(yōu)化提出了幾點建議，采用優(yōu)化教學內(nèi)容、合理利用教學資源，加強實踐教學等措施，來達到提高學生對鋼結(jié)構(gòu)的興趣和加深對鋼結(jié)構(gòu)的理性認識。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；發(fā)展；教學優(yōu)化

【Abstract】The treatise analysis the present situation and the Prospects of steel structures，steel structures is as one of the“three structure”in civil engineering，it has unique advantages comparing with other structures.Currently，it exits some attentional problems affecting the teaching of steel structures，as most schools neglect this subject，students are short of the chances to practice and so on.These problems directly cause many troubles in teaching and studying.Through analyzing the causes，this paper make a suggestion from different aspects to optimize teaching，by way of optimizing teaching content，taking advantage of education resources and strengthening practical teaching，in order to Increase interest of studying and deepen cognition.

【Key words】Steel structures；Develop；Optimizing teaching

1 鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景

鋼結(jié)構(gòu)是目前土木工程“三大結(jié)構(gòu)”之一，相對于其他結(jié)構(gòu)而言，其具有強度高、剛度大、自重輕、施工周期短、易于安裝、抗震性能好、環(huán)境污染少等優(yōu)點[1]。目前，在發(fā)達國家，鋼結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)成為城市的一種重要建筑，鋼結(jié)構(gòu)建筑的比例一般都在30%以上，例如日本和美國，其民用住宅、工業(yè)廠房等建筑，鋼結(jié)構(gòu)的比例已達50%左右[2]。然而，雖然我國鋼鐵總產(chǎn)量遙遙領(lǐng)先于其他國家，但我國目前鋼結(jié)構(gòu)建筑僅占全部建筑總量的1%-2%，遠遠低于一般發(fā)達國家的水平，可見，我國的鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2 鋼結(jié)構(gòu)教學的現(xiàn)狀與分析

學生學習鋼結(jié)構(gòu)，不僅可以為今后從事鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)，還可以在鋼結(jié)構(gòu)學習的過程中鞏固已學的力學的知識。但鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)容較為復雜與抽象，教學難度大，學生想要扎實的學好鋼結(jié)構(gòu)較為困難，且目前許多大學土木工程教學仍以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)為主，對鋼結(jié)構(gòu)教學不夠重視。同時教學也存在著一些不足和欠缺，主要體現(xiàn)在以下方面：

2.1 學校對鋼結(jié)構(gòu)課程教學的不重視

由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在我國建筑行業(yè)中仍處于主導地位，因此大多數(shù)院校在鋼筋混凝土課程上會安排較多的課時，鋼結(jié)構(gòu)課程安排較少的課時。目前大多數(shù)高校鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程安排有80-100個課時，而鋼結(jié)構(gòu)一般只安排有50-60個課時，但鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)容較為復雜與抽象，教學難度大，50-60個課時嚴重不足，當教學進度完成時，學生往往只能粗略地表面理解而不能深入理解。其實，這種重鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輕鋼結(jié)構(gòu)的做法是錯誤的。上個世紀70年代，我國當時鋼鐵產(chǎn)量極其有限，鋼鐵的使用受到限制，當時國家重點推廣鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不少高校大量刪減鋼結(jié)構(gòu)這門課程的學時，有些高校甚至不開這門課程，這是與當時的經(jīng)濟形勢和國家建設(shè)政策是適應的。但如今，我國鋼鐵總產(chǎn)量已大幅提高，鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展勢頭迅猛，鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)急需大批專業(yè)人才，重鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輕鋼結(jié)構(gòu)的看法已經(jīng)過時，因此，增加鋼結(jié)構(gòu)的課時勢在必行。

2.2 學生對鋼結(jié)構(gòu)感性認識不足

目前，多數(shù)院校鋼結(jié)構(gòu)課程教學仍停留在基本概念和基本理論的層面。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑數(shù)量較少，學生在學習的過程中，只能在幻燈片圖片中了解鋼結(jié)構(gòu)建筑物，而不能實際參觀，無法觀摩鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的全部制作過程及現(xiàn)場安裝施工全過程，不能把課堂上學到的知識與實際工程結(jié)合起來，不能全方面的了解鋼結(jié)構(gòu)建筑物，這就造成了學生對鋼結(jié)構(gòu)的感性認識不足，導致學生往往只學到皮毛無法掌握結(jié)構(gòu)的精髓和實質(zhì)。

2.3 學生實踐機會少、動手能力差

根據(jù)一些畢業(yè)后從事與鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)工作的學生反映，其所學知識無法運用于實際工程當中，這一方面是由于在鋼結(jié)構(gòu)教學中，學生不能理性的去認識鋼結(jié)構(gòu)，導致課堂上學到的知識不能實際工程結(jié)合起來，造成教學與實際工作的脫鉤；另一方面也是由于學生缺少實踐機會，這也是許多高校土木工程專業(yè)面臨的問題。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑項目較少，施工環(huán)境較為復雜，企業(yè)出于管理和安全的角度考慮，很少接納大學生進行實習，這對培養(yǎng)學生實踐能力以及經(jīng)驗的累積有很大的影響。

3 鋼結(jié)構(gòu)教學改革探討

3.1 合理安排教學計劃，優(yōu)化課程教學內(nèi)容

3.1.1 增加鋼結(jié)構(gòu)課時

我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展勢頭迅猛，鋼結(jié)構(gòu)人才極其短缺，且鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)容較為復雜與抽象，教學難度大，50-60個課時已嚴重不能滿足鋼結(jié)構(gòu)的教學計劃。因此，學校應該重視鋼結(jié)構(gòu)課程的教學，將鋼結(jié)構(gòu)的課時增加到70-80個。只有在保證有充分課時的前提下，才能將鋼結(jié)構(gòu)的知識更深入，更全面地教給學生。

3.1.2 優(yōu)化教學內(nèi)容

首先，要將基本原理給學生講清楚，講透徹。若學生的基本原理掌握不扎實，后面的設(shè)計計算和構(gòu)造部分的內(nèi)容就很難掌。

其次，增加鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論內(nèi)容的講授。目前多數(shù)院校的鋼結(jié)構(gòu)課程只是將教材按部就班地講授，而對于如鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論等對學生今后工作有很大幫助的知識，教材并沒有提及，教師就很少講授這方面的內(nèi)容。所以，在有充分的課時的前提下，應在教學中增加如鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論等對學生今后工作有用的知識的講授。

而對于教材中的一些不太重要的內(nèi)容，例如鋼材的疲勞、鋼結(jié)構(gòu)對接設(shè)計等，可讓學生自行學習，并通過完成教材的課后作業(yè)來檢查學生的自學效果。

3.1.3 開設(shè)相關(guān)選修課

《鋼結(jié)構(gòu)》這門課是由材料、連接、基本構(gòu)件和整體結(jié)構(gòu)四部分組成，由于課時有限，不能將所有內(nèi)容一一講授，有些內(nèi)容只能一筆帶過。因此，學校可以開設(shè)相應的專業(yè)課，讓對一些鋼結(jié)構(gòu)感興趣的學生更深入地學習。

3.2 合理利用現(xiàn)代化教學手段，加強學生感性認識

3.2.1 合理利用計算機資源進行教育

在科學技術(shù)發(fā)展迅猛發(fā)展的今天，大學幾乎每個教室都配備了計算機，因此，我們必須充分利用計算機資源，來提高我們的教學質(zhì)量。如前述，鋼結(jié)構(gòu)在我國的應用還不多，學生不能通過實際參觀實際建筑來加深對鋼結(jié)構(gòu)的感性認識，因此，我們認為利用計算機教學很有必要。首先，我們可以在PPT教學中穿插大量與鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)的圖片與影像資料，介紹國內(nèi)外各種典型的鋼結(jié)構(gòu)工程，以開闊學生眼界，建立感性認識，并增加學生學習《鋼結(jié)構(gòu)》的興趣。其次，可以在授課的過程中，在PPT中加入一些鋼結(jié)構(gòu)實際工程的圖紙，讓同學們知道如何將理論知識與實際工作結(jié)合起來。

3.2.2 演示實驗教學

在教學中，一些相對抽象的內(nèi)容，例如焊縫的設(shè)計、螺栓的鏈接等，除了可以通過PPT進行展示，有條件的學校甚至可以帶領(lǐng)學生親臨實驗室，進行現(xiàn)場操作的觀摩。這樣不僅可以增加課堂的直觀性，加強學生對鋼結(jié)構(gòu)的感性認識，還可有效激發(fā)學生對鋼結(jié)構(gòu)的學習興趣，對未來從事鋼結(jié)構(gòu)工作也有很大的幫助。

3.3 加強實踐教學，達到學以致用的目的

3.3.1 重視鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計

課程設(shè)計不僅要求學生深刻理解、鞏固、掌握所學基礎(chǔ)理論，而且要求學生對所學知識能夠融會貫通，使學生得到工程設(shè)計能力的初步培養(yǎng)和訓練，提高動手能力，為后續(xù)課程的學習和畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)，使學生畢業(yè)以后能迅速進入工作狀態(tài)。因此安排好課程設(shè)計是至關(guān)重要的[3]。然而，由于目前鋼結(jié)構(gòu)課程課時分配較少，大多數(shù)院校僅僅只安排學生做一個鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的課程設(shè)計，有些院校甚至不開展鋼結(jié)構(gòu)的課程設(shè)計，這遠遠不能滿足教學需求。在我國鋼結(jié)構(gòu)迅猛發(fā)展的今天，其表現(xiàn)形式已不僅局限于工業(yè)廠房，住宅、橋梁等結(jié)構(gòu)也越來越多的使用鋼結(jié)構(gòu)。因此，除了保留原有的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的課程設(shè)計外，還應增加門式剛架、平臺鋼結(jié)構(gòu)、民用鋼結(jié)構(gòu)建筑等多種結(jié)構(gòu)類型的鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計題目，以滿足社會需要的不同發(fā)面的鋼結(jié)構(gòu)應用型人才。

3.3.2 現(xiàn)場實習

僅僅在教學中引入圖片與影像資料是遠遠不夠的，還應該安排一定課時的實踐課程。學校可以與鋼結(jié)構(gòu)加工企業(yè)進行磋商，在施工空閑期或歇工期，讓學生去鋼結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場進行參觀、實習，增加學生對鋼結(jié)構(gòu)的感性認識，把在課堂上學習到的基本理論知識應用于實際工程中，達到學以致用的目的。還可不定時的邀請一些資深的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計專家或鋼結(jié)構(gòu)施工專家到校進行講座與指導，加深學生對鋼結(jié)構(gòu)工作方面的認識，為學生今后就業(yè)做好鋪墊。

筆者所在的桂林理工大學，就會經(jīng)常邀請一些設(shè)計院資深的專家或是高校的教授到校開辦鋼結(jié)構(gòu)方面的講座，學生們都積極參與，聽完講座后都有不少頓悟，效果非常好。

4 結(jié)束語

如今，隨著政策的扶持，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展勢頭迅猛，鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)的大量出現(xiàn)，急需高校培養(yǎng)出大批鋼結(jié)構(gòu)的專業(yè)人才，這就要求高校要更注重鋼結(jié)構(gòu)課程的教學。筆者通過自身在實際教學過程中的體會，對鋼結(jié)構(gòu)教學改革提出了一些自己的建議，希望這有助于提高鋼結(jié)構(gòu)的教學質(zhì)量，為我國培育出大量鋼結(jié)構(gòu)方面的專業(yè)技術(shù)人才。

【參考文獻】

[1]姜立輝，賈力.鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點分析[J].科技信息（科學教研），2007，36：378.

[2]趙麗穎.高職院校鋼結(jié)構(gòu)教學的幾點思考[J].遼寧高職報，2006，02：63-64.

[3]王曉峰.“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”教學方法探討[J].中國電力教育，2012，31：68-69.

[責任編輯：湯靜]