面向?qū)嵺`的鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)探討

楊海霞

（中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院 土木工程系， 寧夏 銀川 750021）

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的建筑是越來越多，凸顯鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)的重要性，同時也要求土木工程專業(yè)的學(xué)生必須對鋼結(jié)構(gòu)這門課程有更深的理解和掌握，對鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)提出更高的要求，即如何保障學(xué)生掌握理論知識的同時，又能夠把實踐更好的結(jié)合起來，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)[1-3]。以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力為主線、面向應(yīng)用型發(fā)展為目標(biāo)成為教學(xué)工作的重點。

今年以來，在對鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)實踐和改革中進(jìn)行一定的研究工作，結(jié)合實際的教學(xué)效果和學(xué)生的反饋，對當(dāng)前的鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)工作做一些分析。

1 改善課程設(shè)置，增加學(xué)時

現(xiàn)在學(xué)時安排較少，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的重心只能放在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理上，對于大跨度鋼結(jié)構(gòu)房屋及高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的都是簡單的簡述，教學(xué)目標(biāo)多為了解。對于鋼結(jié)構(gòu)的施工和設(shè)計方面的內(nèi)容就更少。但是隨著建筑行業(yè)的迅速發(fā)展和鋼產(chǎn)量的大幅增加，同時鋼結(jié)構(gòu)相對混凝土結(jié)構(gòu)而言，具有強(qiáng)度高、抗震性能好、可回收進(jìn)行拆除利用和建設(shè)周期短等優(yōu)點，使得鋼結(jié)構(gòu)得到越來越廣泛的應(yīng)用在重型廠房，橋梁、大跨度建筑、場館及各種高層及超高層建筑。因此為了適用社會的發(fā)展和需求，鋼結(jié)構(gòu)的授課內(nèi)容需要大幅增加，已經(jīng)不能局限在把原理作為重點，還應(yīng)該把大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁及高層鋼結(jié)構(gòu)建筑、鋼結(jié)構(gòu)施工和設(shè)計也作為重點部分進(jìn)行講解。因此原有學(xué)時明顯不夠，需要增加。

同時鋼結(jié)構(gòu)在我國起步比較晚，雖然這些取得飛速的發(fā)展，但是由于人才的培養(yǎng)需要一個階段，因此在人才市場上，對具有鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工和管理等方面高素質(zhì)的人才任然具有很大的需求。這就需要學(xué)校在教授鋼結(jié)構(gòu)課程時，加大投入，確保學(xué)生有足夠的學(xué)時來學(xué)習(xí)掌握鋼結(jié)構(gòu)的原理和設(shè)計等多方面的知識，更好的進(jìn)入實踐工作和社會相銜接。

2 結(jié)合工程實踐進(jìn)行案例分析，開展實踐教學(xué)

根據(jù)近三年的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況反饋，學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)最大的問題就是和實際工程脫節(jié)情況，學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)很大程度依靠與實踐教學(xué)，理論學(xué)習(xí)只能使得學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識，而基礎(chǔ)知識轉(zhuǎn)化到實踐工作能力，則需要學(xué)生更多的參與實踐工程，更好的做到眼見為實，而且課堂講授時間有限，因此只能針對某一很小的局部進(jìn)行簡單計算，同時單純的理論講解比較枯燥，不容易引起學(xué)生的興趣。因此造成的結(jié)果就是，不能真正完全領(lǐng)悟鋼結(jié)構(gòu)的精髓，因此需要加大實際工程案例的課時比例，學(xué)生在實踐中，真正明白鋼結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用，而不是單純的計算一兩個計算題。只有強(qiáng)化實踐訓(xùn)練教學(xué)，將結(jié)構(gòu)方面的理論與實際工程緊密結(jié)合，才能激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生在實踐設(shè)計過程中掌握核心內(nèi)容。

3 結(jié)合PKPM軟件來學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)

PKPM軟件及結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工于一體的綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)，它的使用可以極大的提高學(xué)習(xí)中圖形化教學(xué)效率，使得學(xué)生借助該軟件對鋼結(jié)構(gòu)從立體空間去理解鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計意圖與構(gòu)造措施，同時具有強(qiáng)大的設(shè)計和計算功能，極大的提高了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計效率和計算的準(zhǔn)確性，便于學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率[4]。

由于鋼結(jié)構(gòu)的原理更多講述的是梁、柱、板等構(gòu)件的計算理論，對整體建筑的設(shè)計有一定欠缺，學(xué)生的結(jié)構(gòu)整體性意識較弱，其中最典型的就是梁和柱的布局合理問題，包括空間位置和截面尺寸的設(shè)計和去頂計算。也是學(xué)生最難解決的問題。因此通過課程設(shè)計來完成這一環(huán)節(jié)教學(xué)任務(wù)，這一任務(wù)的完成則依靠PKPM軟件來實現(xiàn)。該課程設(shè)計的最重要的環(huán)節(jié)是結(jié)構(gòu)模型設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

設(shè)計過程中，要求學(xué)生做完整的項目設(shè)計，這樣就包括了鋼結(jié)構(gòu)建模，結(jié)構(gòu)調(diào)整，圖紙定稿等一系列工作，其中，建模和結(jié)構(gòu)調(diào)整是最重要的階段。

建模階段，首先要充分研讀設(shè)計任務(wù)書，明確項目的具體要求和各個主要指標(biāo)，然后以結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計為主要依據(jù)，進(jìn)行設(shè)計，充分考慮梁、柱和墻的承載力，以及型材的配比量，有效合理的布局梁、柱和墻的具體位置，合理構(gòu)件模型。

對模型的計算結(jié)果進(jìn)行分析后，在對一些不合理和不理想的結(jié)果產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)和美觀等角度進(jìn)行調(diào)整，比如柱的軸壓比等參數(shù)，然后再繼續(xù)進(jìn)行計算和對結(jié)果分析，經(jīng)過這樣的多次的反復(fù)修改模型后，確保結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計規(guī)范要求和強(qiáng)度為第一準(zhǔn)則，達(dá)到安全使用并兼顧經(jīng)濟(jì)和美觀的目的。

在整個設(shè)計過程中，主要依靠著學(xué)生的基礎(chǔ)知識和對建筑施工的理解進(jìn)行參數(shù)的確定，達(dá)到設(shè)計任務(wù)指標(biāo)要求。

對 PKPM計算結(jié)果的分析可以提高學(xué)生的的基本能力，而這直接表現(xiàn)為鋼結(jié)構(gòu)知識的理解和加深鞏固。只有通過這樣大量的設(shè)計工作和認(rèn)真的數(shù)據(jù)分析，才能夠使學(xué)生初步具備實踐工作的能力，不僅把學(xué)過的鋼結(jié)構(gòu)原理能夠熟練應(yīng)用，而且還能夠更好的和《房屋建筑學(xué)》等課程有機(jī)的結(jié)合起來，融匯貫通，獨立的完成一個工程的設(shè)計任務(wù)，使自己的能力得到質(zhì)的提升。

4 改善鋼結(jié)構(gòu)的考核模式

對學(xué)生學(xué)習(xí)評定是素質(zhì)教育中很關(guān)鍵的一環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)評定結(jié)果僅是依靠期末考試試卷，結(jié)合平時成績來反映學(xué)生的成績，考核方式單一，強(qiáng)調(diào)課堂出勤和試卷成績，由于試卷是百分制，所以內(nèi)容受到了限制，不能完全反應(yīng)學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時受考試時間的限制，不能出一些有利于發(fā)散思維的題目考核，由于題庫的限制，部分學(xué)生出現(xiàn)為了考試得到高分，采用大量背題的方式來應(yīng)付考試，不去理解，這樣造成一種高分假象。實際情況卻反而被掩蓋了，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生僅僅是個機(jī)械化的記憶能手，真正的能力卻很弱，一旦走向社會，很快就會暴漏出其弱點，因此在競爭中處于不利地位，需要回頭再來重新理解和學(xué)習(xí)，這卻是一個漫長的過程。

所以這種考核方式不能反應(yīng)出學(xué)生的實際能力，在一定程度上不能夠完全反映學(xué)生的整體素質(zhì)。因此結(jié)合成果導(dǎo)向教育方式，提出了考核方式多元化的思路：1.試卷作為最傳統(tǒng)的考核方式，在考核基礎(chǔ)知識的方面具有無可替代的優(yōu)勢，因此在考核方式改革中試卷成績?nèi)匀徽加休^大比重。成績評價基礎(chǔ)知識的掌握；2.通過工地上的實踐學(xué)習(xí)評價學(xué)生的應(yīng)用能力，這樣可以反映出學(xué)生把理論和實踐有利的結(jié)合能力；3.通過 PKPM 設(shè)計小組的成果來考核學(xué)生的實際處理問題的協(xié)作能力。4.給出一定具有發(fā)散性的課題，安排學(xué)生去查閱相關(guān)資料，去提出解決問題的方案，并按照方案的合理性給予以一定的加分。這樣可以解決學(xué)生機(jī)械背題應(yīng)付考試的問題，有利于學(xué)生充分消化吸收所學(xué)的知識。

這樣從這四方面進(jìn)行綜合評價，有利于學(xué)生在發(fā)揮自己的優(yōu)勢同時，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)造性和動手能力，便于學(xué)生多方面綜合發(fā)展，提高綜合素質(zhì)。

面對社會對鋼結(jié)構(gòu)人才的要求，要求鋼結(jié)構(gòu)學(xué)科必須不斷發(fā)展以適應(yīng)社會要求，對鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)需要不斷的探討和研究，合理利用各種資源，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改變教學(xué)方式才能適應(yīng)社會，培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的專業(yè)人才。