應(yīng)用型大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課程改革探索研究

郭華偉　劉　靜

（黃河科技學(xué)院建筑工程學(xué)院　河南鄭州　450063）

1　《鋼結(jié)構(gòu)》課程特點(diǎn)

2014年全國職業(yè)教育工作會議決定：引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展。為適應(yīng)社會發(fā)展，培養(yǎng)更多更優(yōu)秀的技能型人才，普通本科高校人才培養(yǎng)模式改革急需進(jìn)行，人才培養(yǎng)模式改革的基礎(chǔ)是課程改革。

鋼材材質(zhì)均勻、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高以及易于連接，廣泛的應(yīng)用于高聳建筑、大跨度大空間建筑等。《鋼結(jié)構(gòu)》作為土木工程專業(yè)非常重要的專業(yè)必修課，主要內(nèi)容為鋼結(jié)構(gòu)材料、鋼結(jié)構(gòu)連接以及受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件、屋架的計(jì)算設(shè)計(jì)。通過該課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生具備鋼結(jié)構(gòu)工程識圖、設(shè)計(jì)、施工的能力。該課程以工程應(yīng)用為目的，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。

2　《鋼結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)存在的問題

2.1　院校和學(xué)生對課程的重視程度不夠

基于經(jīng)濟(jì)技術(shù)原因，建筑工程項(xiàng)目多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而較少選擇鋼結(jié)構(gòu)。學(xué)校重視鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的教學(xué)，從課程的課時及學(xué)分上就能體現(xiàn)。以黃河科技學(xué)院為例，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分上下兩冊，共128個課時，加一個課程設(shè)計(jì)；而鋼結(jié)構(gòu)課程64個，加一個屋蓋設(shè)計(jì)。

隨著綜合國力以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的鋼產(chǎn)量在顯著增加，甚至低合金高強(qiáng)度的鳥巢鋼Q460都能國產(chǎn)化，越來越多的建筑物采用鋼結(jié)構(gòu)。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題沒有鋼結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了學(xué)生不重視鋼結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)。這就需要普通高校緊跟時代發(fā)展，及時修訂土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案，增加鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的課時，強(qiáng)化實(shí)踐。

2.2　教材和教學(xué)方法有待改進(jìn)

《鋼結(jié)構(gòu)》課程選用傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材，采用ppt和板書相結(jié)合的教學(xué)方法，老師在講，學(xué)生在聽，由于學(xué)生缺乏鋼結(jié)構(gòu)工程經(jīng)驗(yàn)，有些知識很難理解，教學(xué)效果并不好，另一方面，鋼結(jié)構(gòu)課程有很多的公式，會用到材料力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)知識，增大了學(xué)習(xí)難度，有些同學(xué)干脆放棄了該課程的學(xué)習(xí)。

2.3　學(xué)生應(yīng)用規(guī)范意識不強(qiáng)

《鋼結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)過程，離不開《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的學(xué)習(xí)應(yīng)用。比如，角鋼和連接板用角焊縫連接時，常采用兩面?zhèn)群?，角鋼肢背和肢尖焊縫分擔(dān)的內(nèi)力N1、N2分別為：

N1=η1N

N2=η2N

式中的η1、η2分別為角鋼兩側(cè)角焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)，它的取值需查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，和角鋼的類型以及長邊或短板相連有關(guān)。

部分學(xué)生學(xué)習(xí)《鋼結(jié)構(gòu)》課程的過程中，沒有應(yīng)用規(guī)范意識，依賴教材，依賴?yán)蠋?，?dú)立思考、解決問題的能力不足。學(xué)生畢業(yè)后解決工程實(shí)踐問題以及創(chuàng)新能力可想而知。

2.4　教師的工程經(jīng)驗(yàn)有待提高

很多年輕教師碩士、博士畢業(yè)后，直接進(jìn)入高校任教，具備扎實(shí)的專業(yè)知識。由于沒有經(jīng)過專業(yè)系統(tǒng)的培訓(xùn)，青年教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和工程經(jīng)驗(yàn)亟需提高，經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)豐富教師的指導(dǎo)幫帶，再加上自己勤奮努力，青年教師的教學(xué)水平會顯著提高。平時忙于教學(xué)，沒有時間進(jìn)行工程實(shí)踐培訓(xùn)，導(dǎo)致了青年教師難以勝任鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐指導(dǎo)工作，這是學(xué)生課程設(shè)計(jì)選題單一、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)較少選擇鋼結(jié)構(gòu)的一個重要原因。

2.5　實(shí)驗(yàn)室條件和實(shí)習(xí)基地滿足不了學(xué)生需求

在《鋼結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)過程中，工程實(shí)踐和理論知識緊密相連，這就需要學(xué)校配備良好地實(shí)驗(yàn)室條件。以黃河科技學(xué)院為例，隨著學(xué)校的不斷發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室條件也在不斷改善，但是很多實(shí)驗(yàn)器材的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了學(xué)生的需求，很多學(xué)生一組，這就導(dǎo)致了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的下降。另外，還有很多鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)設(shè)備沒有采購。

同樣，校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)也很重要，因?yàn)樗蛯?shí)際結(jié)合的更密切，甚至直接到項(xiàng)目上頂崗實(shí)習(xí)，學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工，有助于學(xué)生工程經(jīng)驗(yàn)的積累。經(jīng)過多年努力，學(xué)校不斷加強(qiáng)校企合作，已取得豐碩的成果，但很多實(shí)習(xí)基地主要從事的是鋼筋混凝土建筑的設(shè)計(jì)施工，鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)以及鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目還較少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到學(xué)生的需求。

3　《鋼結(jié)構(gòu)》課程教改的探討

3.1　利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，優(yōu)化傳統(tǒng)教材

由于傳統(tǒng)教材多采用文字描述以及圖片的形式，土木工程專業(yè)的學(xué)生因缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，較難理解課程中鋼結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能試驗(yàn)，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件主次梁的連接、梁和柱的連接等。由于課時、實(shí)驗(yàn)室條件的限制，滿足不了學(xué)生親自做鋼結(jié)構(gòu)課程中實(shí)驗(yàn)的需求。彌補(bǔ)傳統(tǒng)教材的不足，互聯(lián)網(wǎng)+教材便應(yīng)運(yùn)而生，以二維碼的形式向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)的過程、鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范，運(yùn)用VR技術(shù)向?qū)W生展示鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件三維模型以及連接方式，較傳統(tǒng)教材更為直觀，便于學(xué)生理解。

3.2　改革教學(xué)和考核方式，調(diào)動學(xué)生的積極性

基于教學(xué)實(shí)踐，提出了學(xué)生成績=平時成績×30%+期中成績×30%+期末成績×40%的組成模式。平時成績包含學(xué)生到課情況、平時作業(yè)的質(zhì)量以及學(xué)生課堂表現(xiàn)，課堂表現(xiàn)依據(jù)學(xué)生課堂主動回答問題的數(shù)量和質(zhì)量，鍛煉了學(xué)生的膽量以及語言組織能力，為了能課堂上較好的回答問題，很多學(xué)生會提前預(yù)習(xí)、查閱資料。實(shí)踐表明：此教學(xué)方法教學(xué)效果不錯，很大程度上調(diào)動了學(xué)生的積極性。期中考試采用閉卷的形式，主要考察學(xué)生對鋼結(jié)構(gòu)材料、鋼結(jié)構(gòu)的連接等基礎(chǔ)知識的理解掌握。期末考試采用開卷的形式，主要考察學(xué)生鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件以及屋蓋等的設(shè)計(jì)能力，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)范、運(yùn)用規(guī)范。

3.3　加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，充分做到學(xué)以致用

鋼結(jié)構(gòu)課程作為土木工程專業(yè)的專業(yè)必修課，要求學(xué)生不僅學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識，還要培養(yǎng)實(shí)踐操作能力，在學(xué)生時代積累鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，以便畢業(yè)后能快速適應(yīng)工作崗位。

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。為培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，高校應(yīng)采取引進(jìn)來和走出去相結(jié)合的模式，一方面，積極培養(yǎng)、引進(jìn)雙師型教師，教授學(xué)生專業(yè)知識，邀請鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)專家采用座談的形式，培養(yǎng)分析問題解決問題的能力；另一方面，加強(qiáng)校企合作，不斷開拓學(xué)生實(shí)習(xí)基地，以滿足學(xué)生多樣化需求，采用認(rèn)知實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)，畢業(yè)實(shí)習(xí)等方式，強(qiáng)化學(xué)生理論知識與工程實(shí)踐的結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生的工程經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐操作能力。

鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)應(yīng)多樣化，以達(dá)到學(xué)生全面發(fā)展，土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)除了多層磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，還應(yīng)規(guī)定一定比例的鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)。

4　結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)課程是土木工程專業(yè)非常重要的專業(yè)必修課，可從優(yōu)選教材，改革教學(xué)和考核方法，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際等幾方面來提升教學(xué)質(zhì)量。普通本科高校成功轉(zhuǎn)型應(yīng)用型大學(xué)的關(guān)鍵在于：加快人才培養(yǎng)模式的改革，培養(yǎng)更多更優(yōu)秀的適應(yīng)社會需求的技能型人才。

基金項(xiàng)目：河南省民辦高校品牌專業(yè)（豫財(cái)教[2016]119號）；鄭州市社科聯(lián)項(xiàng)目（ZSLX2017297）。